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材料应用|建筑塑料的应用与发展前景
发布时间:2024-07-20 16:00浏览次数:

  目前我国市场上塑料门窗已成主流型材,但近年来我国生态环境恶化,雾霾天气肆虐,节能减排迫在眉睫,优化塑料门窗生产回收技术水平,研发新型节能门窗,提供优质产品,是塑料门窗行业今后发展的主要方向。

  塑料建材在墙体中的应用

  当塑料制品作为建筑外墙材料使用时,需要考虑重量、静力学、隔热、隔声、耐候、光学特性、防火、机械应力、抗化学能力、温度范围等性能。这些参数对于一个功能技术合理、满足基本围护要求的建筑外墙来讲十分重要。轻质、耐候、抗腐蚀,具有一定的材料强度和正常使用温度范围,保证了塑料产品可以被安装并长久使用;隔热、隔声、良好的光学特性,保证了建筑室内的舒适度;一定的防火等级和抗冲击强度,保证了突发情况下的建筑安全。除了这些基本性能外,塑料有着其他材料难以比拟的可塑性、柔韧性和可控的透明性,能够塑造出独特的造型和半透明的空间氛围,从而成为一些建筑师钟爱的材料。

  在全民倡导绿色节能的当下,建筑物的节能性也显得尤为重要。而建筑的能耗高低主要取决于外墙的保温性能,建筑外墙保温效果越好,建筑物的能耗越低。有数据显示,建筑物外墙传热带来的能耗损失占整个外围护结构总能耗损失的48%。因此,各种保温、环保节能、轻型建筑材料在内外墙的建筑设计中得到广泛推广和应用。

  根据保温技术方案的不同,保温材料分为内保温材料及外保温材料,在建筑工程中大量使用的有矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等。矿物棉保温隔热性能好、耐高温、吸振隔音,但吸水率高、不防潮、强度不足,施工过程中容易塌陷。国外在20世纪50年代大量使用,随着建筑材料的不断发展,逐渐被其他新型材料取代。膨胀珍珠岩是以珍珠岩、松脂岩和黑曜岩为主要原材料,经过一定工艺制作而成,导热系数低、耐高温、易碎、抗冲击性能差,主要用于内保温填充材料。例如在墙体施工中大量采用空心砖结构,在空心部分填充膨胀珍珠岩,起到隔热、节能保温的作用。塑料泡沫保温材料是随着化工工艺的发展,发展起来的一种新型建筑材料,主要有聚乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料两大类。塑料泡沫具有卓越的隔热保温性能,良好的防水性能,高阻燃性能。其中聚苯乙烯泡沫塑料是目前使用最为普遍的一种保温隔热材料,具有保温隔热性能好、质轻、吸声等特性,尤其适合寒冷地区的保温。

  此外,塑料墙体发展的另一大趋势也悄然来临。目前国内建筑行业发展迅速,城市规模不断扩大,在建的项目众多,项目灵活性显得重要。随着机电一体化设备的发展,3D 打印技术也日趋成熟。利用3D打印技术,基于其灵活性,可以在一次制作中使用多种塑料保温材料,可以兼顾墙体内保温与外保温技术的优势。随着技术的进一步成熟以及人们观念的改变,基于3D 打印的纯保温节能建筑将得到广泛应用。

  塑料建材在地面装饰中的应用

  室内装饰中常用的地面装饰塑料材料有塑料地板、塑料地毯以及塑料涂布地面。

  塑料地板按主材料树脂的不同可分为PVC塑料地板、聚丙烯树脂地板;按制备工艺不同可分为热压地板、注射地板;按材质可分为硬质、软质卷材;按外形可分为块状地板和卷材地板。

  与传统木地板相比,塑料地板有许多优点:(1)绿色环保,塑料地板可以回收利用,大量替代木地板,可以有效保护自然资源;(2)防潮耐磨,PVC地板主要材料是塑料,能防水,其表面覆有特殊的透明耐磨层,有良好耐磨性能,其耐磨转数高达30万转,远远高于强化地板的1.3万转;(3)吸音,塑料地板吸音可达20 dB,这种特性使得塑料地板特别适合应用在病房、图书馆等安静的地方;(4)高弹性抗冲击,脚感舒适、防滑,塑料地板含高弹发泡垫层,能在一定程度上分散地面对足底的冲击,脚感温润,与地毯类似,塑料地板遇水发涩,不容易使人滑到,这种特性特别适合幼儿园、体育场所以及老年人聚集的场地使用;(5)装饰性强塑料地板花色繁多,走高仿路线,包括仿地毯纹、大理石纹、木地板纹,纹路几乎可以以假乱真,再配以多彩的装饰条,便可营造出绝美的装饰效果;(6)裁剪拼接简单,安装便捷,塑料地板的材质可以利用美工刀随意裁剪,再根据装修风格进行个性化拼接,安装不用水泥砂浆,快捷便利。正是基于PVC 地板的上述诸多优点,塑料地板作为新型的地面装饰材料日益受到人们的重视,逐渐成为地面装饰材料界的宠儿。

  除此之外,另两种塑料制品在室内也颇有应用:塑料地毯主要是由增塑剂以及PVC树脂等材料制成,其具有色彩鲜艳、较强的耐水性能、脚感柔软、可燃性低等特点。塑料地毯常用于宾馆、舞台等地面铺设,还可以放在浴室门口起到防滑的作用;塑料涂布地面由树脂、颜料以及填料等组成,其中较为常用的树脂有丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等,在进行施工之前要将这些树脂调配成沙浆才可以。其主要的优点是施工简单、无接缝,可以用于医院、清洁车间等对卫生条件要求较高的建筑物地面中。

  塑料管材在给排水管道中的应用

视频专访:江阴市江丽装饰材料有限公司总经理施茂清

  早在上个世纪,塑料管材在国际上已得到广泛应用,尤其是在上个世纪的九十年代,塑料管材市场迅猛发展。我国自上个世纪八十年代左右开始生产塑料管材,至今已有几十年的发展历史。塑料管材倍受青睐的原因主要得益于它自身的优势,总体而言,新型的塑料管材具有以下几个方面的优势。

  第一,新型塑料管材的水流阻力小,新型塑料管材比起其他管材,内壁更为光滑,不易结垢,所以水流与管道的摩擦力较小,因而水流的阻力较小,更适合给排水工程。第二,新型塑料管材比起其他管材,材质更轻,连接的方式多种多样,易安装,能接受更大的水流的强度。第三,新型的塑料管材比起其他管材,造价更低,能够节省更多的成本。第四,新型的塑料管材更环保,抗腐蚀性更强。金属材质长期在水流的作用下会被水中的氧化物氧化,水质一般会受到污染,管道也会被逐渐腐蚀而变得疏松,最终失去功效。而塑料材质的管道却不易腐蚀,所以不会造成水质的污染。

  我国应用较多的塑料管材有如下几种:(1) 硬质聚氯乙烯管( UPVC)是给排水管材中应用最多的塑料管道,UPVC耐腐蚀、柔软性好、卫生无毒,主要用于市政给排水管道以及其他建筑给排水管道;(2) 铝塑复合管( PAP)是复合型管材,中间为起骨架作用的铝管,内外覆以聚乙烯( PE)塑料,PAP具有节约能源、改善居家环境、降低建筑自重,便捷施工等优势,主要用在室内冷热水管道;(3) 玻璃钢加砂管( RPM)是一种柔性的非金属复合型管材,主要由树脂、玻璃纤维、石英砂固化而成,具有质轻、强度大、耐腐蚀等优势,主要用在大口径市政给排水管道以及污水工程;(4) 聚乙烯(PE)管按密度可分为高、中、低密度聚乙烯管,低密度 PE柔性好、耐冲击性优越,主要用于农业排灌,高、中密度 PE主要用于室内外供水管道;(5)交联聚乙烯管(PE-X)口径较小,多用于室内冷热水供应;(6) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料管耐腐性强,耐高温,且温度适用范围宽,价格高,主要用于防腐管道;(7) 钢塑复合管(SP)兼备金属管材的机械强度和塑料管材的耐腐蚀性能,主要应用于供水管道。随着科技发展,塑料管材的应用日趋完善,塑料给排水管道的配套专用管件的研发以及布排管道施工的标准规 的编写工作将逐步落实,国家相关政策也将促进塑料管材在建筑行业的推广应用。

  塑料建材在吊顶装饰中的应用

  在室内吊顶装饰中,常用的塑料材料有塑料采光板、聚氯乙烯扣板、塑料吊顶等材料。

  塑料采光板主要用于建筑物的防雨天棚、候车亭、通道顶棚等室内采光顶棚的装饰中,是现阶段一种比较理想的采光顶棚材料,所以也广泛地应用于室内装饰中。常用的塑料采光板主要有聚氯乙烯采光板、玻璃钢采光板以及聚碳酸酯采光板。其中,聚氯乙烯采光板主要是一种半透明的材料,光线比较柔和,各项物理性能都比较好,且其具有较好的阻燃性及较好的安全性能。

  聚氯乙烯扣板主要以聚氯乙烯树脂为主要原材料加工而成,其分为硬质和软质两种类型。近些年来,也出现了各种新型的聚氯乙烯扣板,这些大多数属于硬质材料,具有较好的防潮、防蛀以及隔音等性能。此外,这种新型的聚氯乙烯扣板安装方便,价钱便宜,还有许多的花型供人们选择,其主要用于厨房、阳台等的天花吊顶。

  塑料吊顶则是由专门的吊顶厂家所生产,其主要的成分有PVP,生产厂家可以根据客户的需求来将其加工成各种不同形状的产品,塑料吊顶可分为硬质天花和软膜天花这两种类型。硬质天花主要是按照客户的需求定做,这种天花板主要用于电影院、报告厅等公共场所建筑中。而软膜天花则可以制作成各种不同样式的,如平面或者立体的形状,可供客户选择的花型以及颜色也比较多,且还具有安全耐用、隔音效果好等特点,这种材料一般用于办公空间、娱乐场所等。

  塑料材料在墙面装饰中的应用

  塑料墙面是以纸或者布为基础材料,以聚氯乙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂等为面层,并通过一些压花、印花、发泡等工艺来制成的一种带有各种图案花纹的内墙面装饰材料。这些材料的特点是具有较好的防潮、防燃以及防霉效果。

  塑料壁纸是以一定的高分子材料为基材,表面进行涂塑,再经过涂布、压延以及压花、发泡等制备工艺制成的墙面装饰材料。与传统的纤维壁纸相比,其优越性在于:装饰效果好、黏贴方便、耐磨寿命长、易于维护和保养。

  常用的塑料壁纸包括普通塑料壁纸和发泡塑料壁纸,普通塑料壁纸以80 g/cm2的纸张为基质,覆以100 g/cm2的聚氯乙烯糊状树脂,经印花等工序制备而成;发泡塑料壁纸以100 g/cm2的纸张为基质,涂塑上300 ~400 g/cm2的含有一定比例发泡剂的聚氯乙烯糊状树脂,经印花加热发泡而成。根据其发泡时间长短,又可分为高发泡墙纸和低发泡墙纸,高发泡墙纸装饰效果好,有吸声的特性,常用于影剧院天花板的装饰;低发泡墙纸主要用于客厅、走廊墙裙的装饰。

  塑料壁纸的技术要求,主要包括几个方面:外观不允许有褶皱、色差,以免影响装饰效果;壁纸进行老化试验时,经碳棒照射20 h无褪色、变色现象;具有良好耐摩擦性,将壁纸用干白布在摩擦机上摩擦25次,用湿布摩擦2次,白布上不得沾色;此外,还包括湿强度,要求将壁纸在水中浸泡5 min,取出后将水吸干,测定抗拉强度应不小于2.0 N/15 mm。

  结语

  塑料在建筑领域应用广泛,建筑塑料的应用有利于减轻结构自重,提高装配效率,更加符合现代化施工流程,且合理应用可提高建筑质量和耐久性,以及达到节能环保效用。与此同时,我们应该进一步对材料的加工工艺以及成分设计的研究,更大发挥塑料在建筑造型塑造的优势,拓展其应用空间。

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