中公建设工程网 2020-02-10 浏览次数:26
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第一章 安装工程材料
第一节 建设工程材料(4)
二、非金属材料
(二)高分子材料
1.高分子材料的基本概念
通常根据机械性能和使用状态将其分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。
2.高分子材料的基本性能及特点(18)
(1)质轻;(2)比强度高;(3)有良好的韧性;(4)减摩、耐磨性好;(5)电绝缘性好;
(6)耐蚀性;(7)导热系数小;(8)易老化;(9)易燃;(10)耐热性低;(11)刚度小。
3.工程中常用的高分子材料
(1)塑料
常用的塑料制品都是以合成树脂为基本材料,再按一定的比例加入填料、增塑剂、着色剂和稳定剂等材料,经混炼、塑化,并在一定压力和温度下制成的。
①树脂。树脂在塑料中主要起胶结作用,通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体,塑料的性质主要取决于树脂的性质。
按分子中碳原子之间结合形式不同,树脂分子结构分为直线型,支链型和体型(网状型)三种。按受热时状态不同,可分为热塑性树脂和热固性树脂。
②填料。提高塑料的强度和刚度,减少塑料在常温下的蠕变现象及提高热稳定性。
③增塑剂。
④着色剂。分为染料和颜料两大类。
⑤稳定剂。延长塑料制品的使用寿命。
2)工程中常用塑料制品。
①热塑性塑料
a.低密度聚乙烯(LDPE)。又称高压聚乙烯,具有质轻、吸湿性小、电绝缘性好、延伸性和透明性强、耐寒性好和化学稳定性强等特点,但其强度低,耐老化性能较差。
b.高密度聚乙烯(HDPE)。又称为低压聚乙烯,具有良好的耐热性和耐寒性;力学性能优于低密度聚乙烯,介电性能优良,但略低于低密度聚乙烯;耐磨性及化学稳定性良好,能耐多种酸、碱、盐类腐蚀,吸水性和水蒸气渗透性很低,但耐老化性能较差,表面硬度高,尺寸稳定性好。
c.聚丙烯(PP)。具有质轻、不吸水,介电性、化学稳定性和耐热性良好,力学性能优良,但是耐光性能差、易老化、低温韧性和染色性能不好。(10,14)
d.聚氯乙烯(PVC)。聚氯乙烯刚度和强度比聚乙烯高,常见制品有硬、软两种。硬聚氯乙烯密度很小,抗拉强度较好,有良好的耐水性、耐油性和耐化学药品侵蚀的性能,常用来制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔,以及常用于气体、液体输送管。软聚氯乙烯常制成薄膜,用于工业包装,但不能用来包装食品。
e.聚四氟乙烯(PTFE,F-4)。俗称塑料王,具有非常优良的耐高、低温性能,可在-180~260℃的范围内长期使用。它几乎耐所有的化学药品,在侵蚀性极强的王水中煮沸也不起变化,摩擦系数极低,仅为 0.04。聚四氟乙烯不吸水、电性能优异。是目前介电常数和介电损耗最小的固体绝缘材料。缺点是强度低、冷流性强。
f.聚苯乙烯(PS)。具有极高的透明度,透光率可达 90%以上,电绝缘性能好,刚性好及耐化学腐蚀。但其性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。(07,13,16)
g.工程塑料 ABS。普通 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,是一种常用的工程塑料。具有“硬、韧、刚”的混合特性,综合机械性能良好。同时尺寸稳定,容易电镀和易于成型,耐热和耐蚀性较好,在-40℃的低温下仍有一定的机械强度。
h.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。俗称亚克力或有机玻璃。密度只有无机玻璃一半,机械性能比普通玻璃高得多,能抵抗稀酸、稀碱、润滑油和碳氢燃料的作用,在自然条件下老化缓慢。缺点是表面硬度不高,易擦伤。由于导热性差和热膨胀系数大,易在表面或内部引起微裂纹,因此比较脆弱。
PMMA 树脂是无毒环保的材料,可用于生产餐具,卫生洁具等,具有良好的化学稳定性和耐候性。
②热固性塑料
a.酚醛树脂(PF)。俗称电木粉。酚醛树脂耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。最重要特征是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性;正因为这个原因,酚醛树脂被应用于一些高温领域,如耐火材料、摩擦材料、黏结剂和铸造行业。
酚醛泡沫产品在阻燃方面它具有特殊的优良性能,是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料,广泛应用于中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热降能保温、化工管道的保温材料(尤其是深低温的保温)、车船等场所的保温领域。
b.环氧树脂(EP)。环氧树脂强度较高,韧性较好;尺寸稳定性高和耐久性好;具有优良的绝缘性能,耐热、耐寒。化学稳定性很高,成型工艺性能好。环氧树脂是很好的胶黏剂。
c.呋喃树脂。能耐强酸、强碱和有机溶剂腐蚀,并能适用于其中两种介质的结合或交替使用的场合,但不耐强氧化性介质,是现有耐热树脂中耐热性能最好的树脂之一。(12)
d.不饱和聚酯树脂(UP)
(2)橡胶
(3)合成纤维
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