节能型高分子材料在建筑工程领域的应用

节能型高分子材料在建筑工程领域的应用

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摘要:节能型高分子材料是建材工业的重要组成部分,是建材工业中的新兴产业。使用节能型高分子建筑材料,既节能、节地、减少资源消耗,保护生态环境,又可启动、刺激消费,促进建筑业和住宅产业的现代化。文章主要分析了节能型高分子材料在建筑工程领域的应用,以供参考。

关键词:节能;高分子材料;建筑

引言

发展节能型高分子材料是实施建材工业“由大变强、靠新出强”跨世纪发展战略的必然选择,也是贯彻我国建材工业“控制总量,调整结构”方针的重要措施,更是实施我国国民经济可持续发展战略的要求。节能型高分子的应用,满足我国节能环保理念,建筑行业的发展,离不开节能型分子的利用,节能型分子的利用,为建筑行业的发展带来了曙光。

1高分子化工材料概述

改革开放以来,我国的科学技术取得了快速的发展和进步,其中材料科学更是进步明显,在人类的社会生产和生活中发挥了重要的作用。现阶段,材料科学中的高分子材料已经成为一个研究热点,通过对高分子材料进行科学的开发和利用,可以将人类改造自然、创造社会的能力达到一个新的高度。可以这样说,高分子材料尤其是高分子智能材料的出现给社会生产力和生产方式带来了巨大的影响,直接推动人类的物质文明和精神文明建设向前迈进了一大步。高分子材料是指由许多重复单元共价连接而成的材料,其分子量往往都比较大,而且材料本身也具有不错的黏弹性。目前高分子材料已经发展出不少种类,而且正在向着高功能化、高性能化、复合化和智能化的方向发展。现如今,为了满足高耗能建筑的要求,不得不研发出节能型的材料,随着建筑面积的扩大,高分子材料的应用也越来越多。

2节能型高分子材料在建筑工程领域的应用

2.1高分子建筑塑料

塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料,加入适量的填料和添加剂,在高温、高压下塑化成型,且在常温、常压下保持制品形状不变的材料。塑料作为土木工程材料有着广阔的前途。如建筑工程常用塑料制品有塑料壁纸、饰面板、塑料地板、塑料门窗、管线护套等;防水和密封材料有塑料薄膜、密封膏、管道、卫生设施等。一般来说,建筑塑料很多都埋在建筑的内部,因此,对其质量的要求较高,要满足隔热、防压等各项功能,高分子建筑塑料的使用,可以满足较长的使用年限,对提升建筑结构的可靠性有较重要的作用。

常用的合成高分子建筑塑料主要包括:聚乙烯塑料(PE)、聚氯乙烯塑料(PVC)、聚苯乙烯塑料(PS)、聚丙烯塑料(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯树脂(PR)、酚醛树脂(PF)、有机硅树脂(OR)。

2.2高分子建筑涂料

建筑涂料是用于建筑物表面的涂料,其主要功能是保护建筑物、美化环境及提供特种功能。

在当建筑内墙涂料中,较常用到以丙烯酸树脂为基料的乳胶漆,这种涂料在各方面的性能较好,后期较耐磨,而且涂抹的墙面较光滑,质感比较好,在建筑领域的使用较强,不过在应用的过程中,会释放出一些对人体有害的有机挥发物,而且,经过调查发现,其透气性较差,从而其应用范围就比较局限了。此外,多彩内墙涂料也得到应用,是目前国内外流行的高档内墙涂料,经一次喷涂即可获得多种色彩的立体涂膜的涂料。

建筑外墙应用的涂料以丙烯酸酯乳胶漆、砂壁状涂料、氟碳涂料、浮雕喷涂漆等为主,这些涂料的性能也较突出,而且不会挥发出对人体有害的有机物,所以应用较广泛。随着人们对建筑的要求,许多建筑的地面也使用涂料,地面涂料也应用高分子复合材料,但是对耐磨性的要求更高,所以在地面使用的涂料主要是如聚氨酯地面涂料、聚醋酸乙烯地面涂料这类,很好的满足耐磨性、防腐蚀性的要求。

地面涂料主要包括溶剂型地面涂料、合成树脂厚质地面涂料为主。溶剂型地面涂料以合成树脂为基料,并添加辅助材料过氯乙烯水泥地面涂料,与溶剂型外墙涂料相似,但在选择填料及其他辅助材料时比较注重耐磨性和耐冲击性。环氧树脂地面厚质涂料固化后,涂膜坚硬,耐磨,具有一定的冲击韧性,耐化学腐蚀,耐油,耐久、耐水性好,与基层粘结强。聚氨脂地面厚质涂以聚氨酯预聚体(甲组分)为主要成膜物质,以固化剂、颜料、助剂及填料混合为乙组分,经化学反应固化交联成弹性彩色地面涂层。涂层具有弹性,步感舒适、粘结性好,其他各项性能均优良。但目前价格较高,适用于高级住宅地面装饰。

其他涂料还有防火涂料、防水涂料、防霉涂料、防腐蚀涂料、防辐射涂料、防震涂料、耐油涂料、隔热涂料、隔声涂料等。上述特种涂料,基本上是在普通涂料的生产工艺中掺入相应的特种外掺料制得,因而兼有普通涂料的性能。

2.3高分子防水材料

建筑对防水性能的要求是较高的,雨水以及人为用水对建筑的腐蚀性较大,长期的水腐蚀,会使得建筑损坏,从而对人身安全以及财产造成损失,因此,建筑的防水性一定要做好。

在目前我国建筑领域防水性主要是利用包括煤焦油聚氨酯和纯聚氨酯这两种材质的涂料,用这种涂料可以有效的防止水的浸润,不过相对于环保的角度理念来说,这种涂料不能很好的诠释这种环保理念,随着目前大量提倡环保理念的背景,建筑防水材料也趋于环保性能。高分子防水材料建材在建筑工程中的应用也较为广泛,在满足防水性的过程中,同样也具有一定的抗压性、抗渗性,而且对高温的承受程度也大大加强,所以在使用的过程中,可以满足较长的使用期限,减少了企业的后期投入成本,对于企业来说,可以有效节约成本,对建筑质量的提升也有积极的作用,当代建筑的发展过程,离不开这些节能型的环保材料。

2.4高分子胶粘剂

能直接将两种材料牢固地粘结在一起的物质通称为胶粘剂。粘合剂是现代建筑材料的一个重要组成部分,许多建筑制品的安装施工都涉及它们与基体材料的粘结问题。除此之外,混凝土裂缝和破损的修补等也常用到粘合剂,因此,粘接技术和粘接材料已越来越受到人们的重视。随着合成化学工业的发展,胶粘剂的品种和性能获得了很大发展,越来越广泛地应用于建筑构件、材料等的连接,这种连接方法有工艺简单、省工省料、接缝处应力分布均匀、密封和耐腐蚀等优点。胶粘剂具有足够的流动性,保证被粘结表面能充分浸润,易于调节粘结性和硬化速度,膨胀或收缩变形小,具有足够的粘结强度。常用胶粘剂包括热固性树脂胶粘剂、热塑性合成树脂胶粘剂、合成橡胶胶粘剂等,

2.5土工合成材料

土工合成材料是近几十年发展起来的一种新型岩土工程材料。ASTMIN439--02将土工合成材料定义如下:“由聚合材料制成的一种平面材料,与土壤、岩石、粘土或其他土工材料一起使用成为一个工程、结构或系统的组成部分。”它以塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面和各层土体之间,起着加强和保护土体的作用,目前已在水利、公路、铁路、工业与民用建筑、海港、采矿、军工等工程的各个领域得到广泛的应用。

土工织物属于透水的土工合成材料,也叫土工布,指用于岩土工程和土木工程的、可渗透的聚合物材料。它可以是机织的、针织的或非织造的。所用的原材料一般为丙纶、涤纶或其它合成纤维。

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。土工膜是最早获得工程应用的一种土工合成材料产品。制造土工膜的合成聚合物可细分为二类:一是,塑料类:主要有聚氯乙烯(PVC),低密度聚乙烯(LDPE),中密度聚乙烯(MDPE),高密度聚乙烯(HDPE)等。二是,合成橡胶类:主要有丁基橡胶(IIR),环氧丙烷橡胶(ECO),氯磺化聚乙烯(CSPE,也称Hypalon),乙烯一丙烯三元橡胶(EPDM)等。

结束语

综上所述,进入21世纪,科学技术发展可谓日新月异,对节能型高分子材料的研究和应用不仅是材料科学领域的一个热点问题,而且还是实现绿色节能环保的一项重要举措,这有助于社会生产和生活的持续发展,应该引起我们充分的重视。要时刻关注节能型高分子建筑材料在建筑工程中的运用,选用新型合理工程材料可直接降低工程的投资,且可实现可持续发展。

参考文献:

[1]张凡,杨建军,吴庆云,张建安,吴明元.环保节能型水性聚氨酯建筑涂料研究进展[J].粘接.2014(02)

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