装饰塑胶是指以合成树脂或天然树脂为主要原料,加入或不加入添加剂,在一定温度、压力下,经混炼、塑化、成型,且在常温下保持製品形状不变的材料。 装饰塑胶是指用于室内装饰装修工程的各种塑胶及其製品。
基本介绍
- 中文名装饰塑胶
- 原料合成树脂或天然树脂
- 套用20世纪30年代
- 薄膜製品用作壁纸、印刷饰面薄膜
套用
早在本世纪30年代,世界上就有人开始用塑胶(主要为酚醛树脂)来製造建筑小五金产品,如灯头开关、插座等。50年代以后,随着塑胶工业的发展,塑胶製品在建筑中的套用越来越广泛,几乎遍及建筑的各个部位。据统计,在一些工业国家,塑胶建材已占全部建材的11%以上,占塑胶总产量的20%-25%。估计到2000年,世界塑胶总产量将达到3.5亿t,我国可达600万t,其中,建筑塑胶将占20%。
分类
按使用性能和用途分类
塑胶按使用性能和用途可分为通用塑胶及工程塑胶两类。通用塑胶指一般用途的塑胶,其用途广泛、产量大、价格较低,是建筑中套用较多的塑胶。工程塑胶是指具有较高机械强度和其他特殊性能的聚合物。
按塑胶的热性能分类
塑胶按热性能不同可分为热塑性塑胶和热固性塑胶两类。两者在受热时所发生的变化不同,其耐热性、强度、刚度也不同。
製品形态分类
塑胶按製品的形态可分为以下几种
1、薄膜製品主要用作壁纸、印刷饰面薄膜、防水材料及隔离层等;
2、薄板装饰板材、门面板、铺地板、彩色有机玻璃等;
3、异型板材玻璃钢屋面板、内外墙板等;
4、管材主要用作给排水管道系统;
5、异型管材主要用作塑胶门窗及楼梯扶手等;
6、泡沫塑胶主要用作绝热材料;
7、模製品主要用作建筑五金、卫生洁具及管道配件;
8、複合板材主要用作墙体、屋面、吊顶材料;
9、盒子结构主要由塑胶部件及装饰面层组合而成,用作卫生间、厨房或移动式房屋;
10、溶液或乳液主要用作胶粘剂、建筑涂料等。
典型塑胶
热塑性塑胶受热时软化或熔化,冷却后硬化、定型,冷热过程中不发生化学变化,且不论加热和冷却重複多少次,均保持这种性能,因而加工成型较简便且具有较高的机械性能,但耐热性及刚性较差。热塑性塑胶中的树脂都为线型分子结构,包括全部聚合树脂和部分缩合树脂,其典型品种有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS塑胶、聚醯胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等。
热固性塑胶在加工过程中,受热先软化,然后固化成型,变硬后不能再软化,其加工过程中发生化学变化,相邻的分子互相交联成体型结构而硬化成为不熔不溶的物质,其耐热性及刚度均好,但机械强度较低。大多数缩合树脂製得的塑胶是热固性的,如酚醛、环氧、氨基树脂、不饱和聚酯及聚硅醚树脂等製得的塑胶就属于这类。
特性
塑胶之所以在装饰装修中得到广泛的套用,是因为它具有如下优缺点。
(一)塑胶的优点
加工特性好
塑胶可以根据使用要求加工成多种形状的产品,且加工工艺简单,宜于採用机械化大规模生产。
质轻
塑胶的密度在0.8-2.2g/cm3之间,一般只有钢的1/3-1/4,铝的1/2,混凝土的1/3,与木材相近。用于装饰装修工程,可以减轻施工强度和降低建筑物的自重。
比强度大
塑胶的比强度远高于水泥混凝土,接近甚至超过了钢材,属于一种轻质高强的材料。
4、导热係数小
塑胶的导热係数很小,约为金属的1/500-1/600。泡沫塑胶的导热係数只有0.02-0.046W/mK,约为金属的1/1500,水泥混凝土的1/40,普通粘土砖的1/20,是理想的绝热材料。
化学稳定性好
塑胶对一般的酸、硷、盐及油脂有较好的耐腐蚀性,比金属材料和一些无机材料好得多。特别适合做化工厂的门窗、地面、墙体等。
电绝缘性好
一般塑胶都是电的不良导体,其电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。
性能设计性好
可通过改变配方,加工工艺,製成具有各种特殊性能的工程材料。如高强的碳纤维複合材料,隔音、保温複合板材,密封材料,防水材料等。
富有装饰性
塑胶可以製成透明的製品,也可製成各种颜色的製品,而且色泽美观、耐久,还可用先进的印刷、压花、电镀及烫金技术製成具有各种图案、花型和表面立体感、金属感的製品。
建筑工业化
许多建筑塑胶製品或配件都可以在工厂生产,然后现场装配,可大大提高施工的效率。
组成
塑胶按组成成份的多少,可分为单组分塑胶和多组分塑胶。单组分塑胶仅含合成树脂,如“有机玻璃”就是由一种被称为聚甲基丙烯酸甲酯的合成树脂组成。多组分塑胶除含有合成树脂外,还含有填充料、增塑剂、固化剂、着色剂、稳定剂及其他添加剂。建筑装饰上常用的塑胶製品一般都属于多组分塑胶。
树脂
树脂是塑胶的基本组成材料,在多组分塑胶中约占30%-70%,单组分的塑胶中含有树脂几乎达100%。树脂在塑胶中主要起胶结作用,把填充料等其他组分胶结成一个整体。,树脂是决定塑胶性质的最主要因素。
填充料
又称填充剂或填料。是为了改善塑胶製品某些性质如提高塑胶製品的强度、硬度和耐热性以及降低成本等而在塑胶製品中加入的一些材料。填料在塑胶组成材料中约占40%-70%,常用的填料有木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、铝粉、炭黑、云母、二硫化钼、石棉、玻璃纤维等。其中纤维填料可提高塑胶的结构强度;石棉填料可改善塑胶的耐热性;云母填料能增强塑胶的电绝缘性;石墨、二硫化钼填料可改善塑胶的磨擦和耐磨性能等。,由于填料一般都比合成树脂便宜,故填料的加入能降低塑胶的成本。
增塑剂
为了提高塑胶在加工时的可塑性和製品的柔韧性、弹性等,在塑胶製品的生产、加工时要加入少量的增塑剂。增塑剂通常是具有低蒸气压、不易挥发的分子量较低的固体或液体有机化合物。主要为酯类和酮类。常用的有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二辛酯、磷酸二甲苯酯、己二酸酯、二苯甲酮等。
固化剂
固化剂又称硬化剂或熟化剂。其主要作用是使某些合成树脂的线型结构交联成体型结构,从而使树脂具有热固性。不同品种的树脂应採用不同品种的固化剂。酚醛树脂常用六亚甲基四胺;环氧树脂常用胺类、酚酐类和高分子类;聚酯树脂常用过氧化物等。
稳定剂
许多塑胶製品在成型加工和使用过程中,由于受热、光氧的作用,过早地发生降解,氧化断链、交联等现象,使材料性能变坏。为了稳定塑胶製品的质量,延长使用寿命,通常要加入各种稳定剂,如抗氧剂(酚类化合物等)、光禁止剂(炭黑等)、紫外线吸收剂(2-羟基二苯甲酮、水杨酸苯酯等)、热稳定剂(硬脂酸铝、三盐基亚磷酸铅等)。
着色剂
为使塑胶製品具有特定的色彩和光泽,可加入着色剂。着色剂按其在着色介质中的溶解性分为染料和颜料。染料皆为有机化合物,可溶于被着色的树脂中;颜料一般为无机化合物,不溶于被着色介质,其着色性是通过本身的高分散性颗粒分散于被染介质,其折射率与基体差别大,吸收一部分光,而又反射另一部分光线,给人以颜色的视觉。颜料不仅对塑胶具有着色性,兼有填料和稳定剂的作用。
,根据建筑塑胶使用及成型加工中的需要,有时还加入润滑剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂及防霉剂等。
缺点
易老化
塑胶製品的老化是指製品在阳光、空气、热及环境介质中如酸、硷、盐等作用下,分子结构产生递变,增塑剂等组分挥发,化合键产生断裂,从而带来机械性能变坏,甚至发生硬脆、破坏等现象。通过配方和加工技术等的改进,塑胶製品的使用寿命可以大大延长,例如塑胶管至少可使用20-30年,最高可达50年,比铸铁管使用寿命还长。又如德国的塑胶门窗实际套用30多年,仍完好无损。
易燃
塑胶不仅可燃,而且在燃烧时发烟量大,甚至产生有毒气体。但通过改进配方,如加入阻燃剂,无机填料等,也可製成自熄、难燃的甚至不燃的产品。不过其防火性能仍比无机材料差,在使用中应予以注意。在建筑物某些容易蔓延火焰的部位可考虑不使用塑胶製品。
耐热性差
塑胶一般都具有受热变形,甚至产生分解的问题,在使用中要注意其限制温度。
刚度小
塑胶是一种粘弹性材料,弹性模量低,只有钢材的1/10-1/20,且在荷载的长期作用下易产生蠕变,即随着时间的延续变形增大。而且温度愈高,变形增大愈快。,用作承重结构应慎重。但塑胶中的纤维增强等複合材料以及某些高性能的工程塑胶,其强度大大提高,甚至可超过钢材。
製品的加工
对于热塑性塑胶製品採用不同的成型方式,其工艺与设备均不相同,但在成型前,都需将主要原料与辅助原料进行混炼,使原料均匀混合,製成颗粒、粉状或其它状态,再进行成型。对于热固性塑胶製品,则一般採用涂覆、浸渍、拌合、热压等的组合成形。
成型方法
成型方法有如下几种
模压成型
又称压塑法,是製造热固性塑胶主要成型方法之一,有时也用于热塑性塑胶。它是把粉状、片状或粒状塑胶置于金属模具中加热,在压机压力下充满模具成型。在压制中发生化学反应而固化,脱模即得产品。
注射成型
又称注塑,是热塑性塑胶的主要成型方法之一。它是将塑胶颗粒在注射机的料筒内加热熔化,以较高的压力和较快的速度注入闭合模具内成形。
挤出成型
又称挤压或挤塑法。它是将原料在加压筒内软化后,借加压筒内螺旋桿的挤压,通过不同型孔或者连续地挤出不同形状的型材如管、棒、条板等。
延压成型
是将混炼出的片状塑胶经辊压逐级延展压製成一定厚度的片材。
层压成型
是製造增强塑胶的主要方法之一。它是将层状填料如纸、布、木片等,在浸渍机内浸渍或涂胶机中涂覆热固性树脂溶液,经乾燥后重叠一起或捲成棒材和管材,在层压机上加热加压,固化后成形。
浇铸成型
又称浇塑法。它是将热态的热固性树脂或热塑性树脂注入模型,在常压或低压下加热固化或冷却凝固而成形。