【文章內(nèi)容簡介】 主要生產(chǎn)工藝過程有鋪網(wǎng)抹漿成型、擠壓成型、噴射成型等。 第 186 頁 第七章平板玻璃 第一節(jié)平板玻璃概述 玻璃是熔融、冷卻、固化的非結(jié)晶無機(jī)物，能夠用多種成型方法制成不同形狀的玻璃制品，可以通過改變玻璃化學(xué)成分來改進(jìn)玻璃的性質(zhì)，以滿足不同的使用要求。用于制造玻璃的原料非常豐富，價(jià)格低廉，因此，玻璃在人們的生活中獲得了廣泛的應(yīng)用，主要用于日用玻璃、窗玻璃、化學(xué)儀器玻璃、光學(xué)玻璃等方面。 平板玻璃具有優(yōu)良的透光、隔音、隔熱等性能，能夠通過各種方法進(jìn)行加工，制造成用于建筑物、車輛的安全玻璃。隨著加工手段的多樣化，建筑玻璃被賦予了更多功能；如防火、防盜、防沖擊、電磁屏蔽、圖案裝飾等新的功能。 一、玻璃的成分 (一 )玻璃的成分 可以形成玻璃的元素幾乎包括了除稀有氣體以外的所有元素，在玻璃體中大部分元素主要以氧化物的形式存在。玻璃是由酸性氧化物 (SiO B2O P2O5 等 )、堿性氧化物 (K2O、 Na2O 等 )、堿土金屬和二價(jià)金屬氧化物 (CaO、 MgO、 BaO 等 )、中性氧化物 (A12O TiO、 ZnO 等 )組合成的。 普通平板玻璃屬于鈉 — 鈣 — 硅酸鹽玻璃，玻璃成分主要有二氧化硅、氧化鈉、氧化鈣、氧化鋁等。 (二 )玻璃的原料 平板玻璃原料由主要原料和輔助原料配比而成。其主要原料是引入玻璃主要成分的硅砂 (SiO2)、長石(A12O3)、石灰石 (CaO)、白云石 (MgO)、純堿 (Na2O)、碎玻璃等；輔助原料主要用于促進(jìn)玻璃的熔化、澄清以及著色，如芒硝 (澄清劑 )、碳粉 (還原劑 )、著色劑等。硅質(zhì)原料是生產(chǎn)平板玻璃的主要原料。硅質(zhì)原料質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到平板玻璃的質(zhì)量。玻璃成品的缺陷，如氣泡、可見光透射率低、砂粒、條紋等在很大程度上是由原料和原料制備中的弊病造成的。玻璃行業(yè)都已清楚地認(rèn)識(shí)到：原料質(zhì)量低劣，即使采用了先進(jìn)的浮法成型工藝， 也難以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)浮法玻璃。此外，原料質(zhì)量的好壞，對(duì)于熔化率和窯齡都有直接影響。因此，在選取玻璃原料時(shí)要考慮原料對(duì)玻璃制品質(zhì)量、第 212 頁 成品率和成本方面的影響，對(duì)原料的要求是： (1)化學(xué)成分和水分穩(wěn)定：在大批量生產(chǎn)平板玻璃時(shí)，要求玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此玻璃成分中各組分的波動(dòng)范圍要盡可能小。原料中的水分含量對(duì)原料稱重、混合、熔化以及玻璃成分的穩(wěn)定都有影響。 (2)原料中的雜質(zhì)和顆粒度必須符合要求：硅質(zhì)原料中的各種雜質(zhì)對(duì)玻璃特性有很大影響，特別是鐵的含量，它直接決定著玻璃的透明度和色澤。我國硅質(zhì)原料昔 遍含三氧化二鐵偏高，國外水平為 0． 02％～0． 05％，而我國一般在 0． 1％～ 0． 2％，致使玻璃顏色深，可見光透射率偏低。 原料粒度直徑大小對(duì)玻璃的熔化質(zhì)量有影響。顆粒度大會(huì)使熔化困難，容易出現(xiàn)夾渣和結(jié)石。顆粒過細(xì)的原料容易飛揚(yáng)、結(jié)塊，使配合料不均勻，熔化時(shí)細(xì)砂反應(yīng)快，會(huì)在制品中形成小氣泡，影響玻璃液的澄清。最合適的原料顆粒直徑在 0． 15～ 0． 8mm，其中 0． 25～ 0． 5mm 的顆粒不應(yīng)少于 90％。我國的原料中仍含有大量 0． 8 以上的大粗顆粒和 0． 1mm 以下的超細(xì)粉，有的砂巖的超細(xì)粉高達(dá) 20％左右。 (3)原料對(duì) 耐火材料的侵蝕性要小：采用對(duì)耐火材料的侵蝕性小的原料，可以延長熔窯壽命，減少維修成本。 (4)原料要易于加工：海砂不需要破碎、煅燒，只需要進(jìn)行篩分和精選工序。 (三 )玻璃中各種氧化物的作用 玻璃的折射率、密度、熱膨脹系數(shù)隨二價(jià)金屬離子的半徑增大而上升，常用的二價(jià)金屬氧化物的作用簡述如下： (1)氧化鈣 (cao)：氧化鈣與二氧化硅不能形成玻璃，但加入堿金屬氧化物時(shí)便能形成均勻的玻璃。鈣離子不參與形成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，屬于網(wǎng)絡(luò)體外離子，鈣離子可以降低玻璃高溫時(shí)的粘度。玻璃中氧化鈣含量過多，會(huì)使玻璃料性變短，脆性增大，這與 Ga2‘ 對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)的積聚作用有關(guān)。 (2)氧化鎂 (MgO)：氧化鎂在玻璃體中存在著兩種配位狀態(tài)，但大多數(shù)是位于八面體中，屬網(wǎng)絡(luò)外體，只有當(dāng)堿金屬氧化物含量過高，而不存在 A120 B： o，等氧化物時(shí)， Mg2+才進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在鈉 — 鈣 — 硅酸鹽玻璃中以 MgO 取代 CaO，將使玻璃結(jié)構(gòu)變疏松 ，導(dǎo)致玻璃密度、硬度降低。 (3)氧化鋁 (A12O3)：氧化鋁是形成玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，它能使玻璃結(jié)構(gòu)變得緊密，可以改善玻璃的一系列性能，但它對(duì)于玻璃的電學(xué)性質(zhì)有不良作用。 (4)氧化硼 (B2O3)：氧化硼是實(shí)用玻璃的重要組分之一，它既能改善玻璃的一系列性能，又有良好的助熔性。在高溫熔制條件下，以硼氧三角體存在，這是氧化硼降低玻璃高溫粘度的主要原因，但低溫時(shí)，有形成四面體的趨勢，使玻璃結(jié)構(gòu)趨緊，所以又能提高玻璃的低溫粘度。 (5)堿金屬氧化物 (Li2O、 Na2O、 K2O)：堿金屬氧化物加入熔融石英玻璃中 ，促使硅氧四面體連接斷裂，出現(xiàn)非橋氧，使玻璃結(jié)構(gòu)疏松、減弱，導(dǎo)致玻璃一系列性能變壞，如熱膨脹系數(shù)上升，電導(dǎo)和介電損耗，彈性模量、硬度、化學(xué)穩(wěn)定性和粘度下降等。 二、玻璃的特性和熱歷史 (一 )玻璃的特性 玻璃是一種非晶態(tài)固體材料，是由熔融體過冷卻而得到的，熔融的液體在冷卻過程中 第 213 頁 第八章 建筑涂料 涂料是指涂敷于物體表面，能與物體表面很好地粘接在一起，并能形成連續(xù)性涂膜，從而對(duì)物體起到裝飾、保護(hù)作用，或使物體具有某種特殊功能的材料。 由于涂料最早是以天然植物油脂和天然樹脂，如亞麻子油、桐油、松香 、生漆等為主要原料，因而涂料在過去被稱為油漆。這一期間是涂料工業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段，產(chǎn)品品種少，性能差。 涂料工業(yè)的真正發(fā)展時(shí)期不足 100 年，特別是 20 世紀(jì) 50 年代開始，石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，為涂料工業(yè)的發(fā)展提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，賦子了涂料新的內(nèi)涵和功能。同時(shí)，隨著建筑工業(yè)水平的不斷提高，人們對(duì)建筑涂料提出了更高的要求。隨著各種新型合成樹脂和助劑體系的出現(xiàn)和發(fā)展，研究開發(fā)手段的進(jìn)步，施工技術(shù)的更新，使建筑涂料的新品種不斷涌現(xiàn)。目前，建筑涂料已經(jīng)自成體系，形成一門獨(dú)立的工業(yè)技術(shù)，并成為建筑工業(yè)領(lǐng)域的一種基本材料 。 第一節(jié) 建筑涂料的功能 與其他飾面材料相比，建筑涂料具有色彩鮮艷、質(zhì)感豐富、性能全面、施工方便、價(jià)廉物美等特點(diǎn)，為此在建筑飾面材料中越來越受到人們的青睞。建筑涂料的主要功能是裝飾功能。此外，還具有保護(hù)功能和其他特殊的功能，簡述如下。 一、裝飾功能 建筑涂料的主要功能之一是裝飾建筑物，遮蓋建筑物表面的各種缺陷，通過美化來提高建筑物的外觀價(jià)值。這種功能的要素包括平面的色彩、色彩圖案和光澤方面的構(gòu)思設(shè)計(jì)和立體的花紋構(gòu)思設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。室外涂裝和室內(nèi)涂裝的裝飾功能要素的內(nèi)容基本相同，但要求的標(biāo)準(zhǔn)不一樣。一般來說，室外涂裝要求富有立體感的花紋或高光澤；與此相反，室內(nèi)涂裝則要求柔和的色彩和比較平伏的花紋，避免高光澤。 涂裝后的建筑物不但色彩豐富，還可具有不同的光澤和平滑度。再加上各種立體圖案和標(biāo)志，和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)配合，會(huì)使人在視覺上產(chǎn)生美觀、舒暢之感。室內(nèi)若采用內(nèi) 墻涂料及地面涂料裝飾后，可使居住在室內(nèi)的人們產(chǎn)生愉悅感。若在涂料中摻加粗、細(xì)骨料，或采用拉毛、噴涂和滾花等方法進(jìn)行施工，可以獲得各種紋理、圖案及質(zhì)感的涂層，使建筑物產(chǎn)生特殊的藝術(shù)效果，從而達(dá)到美化環(huán)境、裝飾建筑的目的。 二、保護(hù)功能 建筑涂料對(duì)建筑物進(jìn)行施工后，能保護(hù)建筑物不受環(huán)境影響的功能稱為保護(hù)功能。 建筑物曝露在大氣中，受到陽光、雨水、冷熱和各種介質(zhì)的作用，表面會(huì)發(fā)生風(fēng)化、第 345 頁 腐蝕、剝落等破壞現(xiàn)象。建筑涂料通過刷涂、滾涂或噴涂等施工方法，涂敷在建筑物的表面上，形成連續(xù)的薄膜，產(chǎn)生抵抗氣候影響、 化學(xué)侵蝕以及污染等功能，阻止或延遲這些破壞現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展，起到保護(hù)建筑物、延長其使用壽命的作用。 三、特種功能 建筑涂料除了固有的裝飾和一般性保護(hù)功能以外，近年來世界各國都十分重視研究特種功能的建筑涂料，這類涂料又稱為功能性建筑涂料。例如，防水涂料、防火涂料、防霉涂料、殺蟲涂料、吸聲或隔聲涂料、隔熱／保溫涂料、防輻射涂料、防結(jié)露涂料、偽裝涂料等等。在工業(yè)建筑、道路設(shè)施等構(gòu)筑物上，涂料還可起到標(biāo)志作用、色彩調(diào)節(jié)作用、美化環(huán)境作用和調(diào)節(jié)人們心理狀況的作用。 第二節(jié) 建筑涂料的分類、品種和用途 涂料的品種很多， 其分類的方法各不相同。 1992 年修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)《 GB27051992 涂料產(chǎn)品的分類、命名和型號(hào)》規(guī)定廠涂料的分類，其中也包括建筑涂料的分類。但該標(biāo)準(zhǔn)在 1992 年之前的版本的涂料分類中并不包括建筑涂料，因而建筑涂料多年來也形成了自己的習(xí)慣分類方法。 一、建筑涂料的分類 (1)按建筑物的使用部位分類：建筑涂料按其在建筑物的不同部位使用町分為外墻涂料、內(nèi)墻涂料、地面涂料、頂棚涂料、屋面涂料、地下結(jié)構(gòu)涂料等。 (2)按涂料的狀態(tài)分類：建筑涂料按其性狀可分為溶劑型涂料 (如溶劑型聚丙烯酸酯涂料 )、水溶性涂料(如聚乙 烯醇內(nèi)墻涂料 )、乳液型涂料 (如聚丙烯酸酯乳液涂料 )和粉末涂料等。 (3)按特殊性能或使用功能分類：建筑涂料按其特殊性能或使用功能可分為防火涂料、防水涂料、防霉涂料、殺蟲涂料、隔熱涂料、隔聲涂料等。 (4)按主要成膜物質(zhì)性質(zhì)分類：建筑涂料按其主要成膜物質(zhì)性質(zhì)可分為有機(jī)系涂料 (如聚丙烯酸酯外墻涂料 )、無機(jī)系涂料 (如硅酸鉀水玻璃外墻涂料 )、有機(jī) — 無機(jī)復(fù)合系涂料 (如硅溶膠 — 苯丙復(fù)合外墻涂料 )等。 (5)按涂膜狀態(tài)分類：建筑涂料按涂膜狀態(tài)可分為薄質(zhì)涂層涂料 (如苯丙乳液涂料 )、厚質(zhì)涂層涂料 (如乙丙厚質(zhì)型外墻涂料 )、砂壁 狀涂層涂料 (如苯丙彩砂外墻涂料 )、彩色復(fù)層凹凸花紋外墻涂料等。 二、建筑涂料的品種和用途 下面按涂料的使用部位分別介紹外墻涂料、內(nèi)墻涂料、地面涂料和一些特種建筑涂料。 (一 )外墻涂料 外墻涂料的主要功能是裝飾和保護(hù)建筑物的外墻面，使建筑物外貌整潔美觀，從而達(dá)到美化城市環(huán)境的目的。同時(shí)還能夠起到保擴(kuò)建筑物外墻，延長其使用壽命的作用。為了 第 346 頁 第九章 建筑塑料 當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大工業(yè)支柱是材料、能源和信息。沒有材料工業(yè)的發(fā)展就沒有現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展。每 — 種新材料的問世，不僅會(huì)引起生產(chǎn)方式的變革，而且 會(huì)推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步和人類文明的提升。在材料工業(yè)中，塑料材料的品種最多，發(fā)展速度最快。塑料，對(duì)人們來說已經(jīng)并不陌生，它的應(yīng)用范圍尤所不及。塑料與我們的生活息息相關(guān)，并使我們的生活豐富多彩。建筑塑料研制工作在 20 世紀(jì) 50 年代末期已開始，并少量生產(chǎn)和應(yīng)用。到 20 世紀(jì) 70 年代末期，化學(xué)建材開始快速發(fā)展。我國是資源短缺的國家，發(fā)展綠色建筑塑料具有特定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。近年來，國內(nèi)綠色建筑塑料得到很大發(fā)展，顯示出良好的發(fā)展勢頭。專家指出，無毒、無害、無污染的塑料建材，將成為本世紀(jì)市場需求的熱點(diǎn)。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球每年 建筑工業(yè)消耗塑料在 1 000 多萬 t 以上，占全球塑料總產(chǎn)量的 25％，在應(yīng)用塑料中位居首位。目前，塑料已與水泥、鋼鐵、木材統(tǒng)稱為四大建筑材料。 塑料建材主要包括塑料管、塑料門窗、裝飾裝修材料等。塑料建材在建筑工程；市政工程、村鎮(zhèn)建設(shè)以及工業(yè)建設(shè)中用途十分廣泛。塑料建材不僅能大量代鋼代木，替代傳統(tǒng)建材，而且還具有節(jié)能節(jié)材，保護(hù)生態(tài)，改善居住環(huán)境，提高建筑功能與質(zhì)量、施工便捷等優(yōu)越性。塑料建材的節(jié)能效益十分突出，其節(jié)能效益表現(xiàn)在節(jié)約生產(chǎn)能耗和使用能耗兩個(gè)方面。以生產(chǎn)能耗計(jì)算，建筑塑料制品僅為鋼材、鋁材生產(chǎn)能耗的 25％和 12． 5％，硬質(zhì) PVC 塑料生產(chǎn)能耗僅為鑄鐵管和鋼管的 30％～ 50％，塑料水管比金屬管降低輸水能耗 50％左右。 建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。今后我國建筑業(yè)將會(huì)有更大的發(fā)展，為建筑塑料的應(yīng)用提供了廣闊的市場空間，促進(jìn)建筑塑料的飛速發(fā)展，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。 第一節(jié) 建筑塑料的主要原材料 生產(chǎn)建筑塑料的原材料種類很多，下面主要介紹在我國用量較大的 5 種超料原材料的性能、特點(diǎn)及技術(shù)質(zhì)量要求。 一、聚氯乙烯 (PVC)樹脂 聚氯乙烯 (PVC)是我國發(fā)展較早、產(chǎn)量最大的塑料品種之一。 20 世紀(jì) 80— 90 年代， PVC 產(chǎn)量約占全國合成樹脂的一半。近些年來，它的產(chǎn)量不及聚乙烯和聚丙烯，居于第三位，但年產(chǎn)量仍然在增長。 PVC 在世界上的產(chǎn)量，過去排行第 —— 位，后來次于聚乙烯，近幾年來居于第三位。 PVC 原料易得，價(jià)格低廉，成型性能良好，是應(yīng)用最廣泛的樹脂之一。 PVC 呵以不添加增塑劑制成硬質(zhì)制品 (PVCU)，也可以增加相當(dāng)?shù)脑鏊? 第 379 頁 劑制成軟質(zhì)制品。 PVC自 20世紀(jì) 30年代工業(yè)化生產(chǎn)以來，在熱塑性通用塑料中一直占有很重要的地位。迄今 其勢未衰，作為主要塑料品種仍處于不斷發(fā)展之中。聚氯乙烯是一種無味的白色粉末，密度為 1． 35~1． 46 s／ cm^3(20t)。聚氯乙烯為線型分子結(jié)構(gòu)，沿其主鏈存在著許多極性鍵，從而使大分子間的結(jié)合力增強(qiáng)，所以，聚氯乙烯的機(jī)械性能和耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良。但聚氯乙烯性脆，同時(shí)其耐熱性較差，當(dāng)樹脂被加熱至 100~C 以上時(shí)，就開始分解出 +HCI。因具熔融溫度高于分解溫度，若不加入適宜的多種添加劑，則成型困難。又因?yàn)榫勐纫蚁┲泻写罅康囊蝗炕鶊F(tuán)，故其阻燃性較好。 二、聚乙烯 (PE) 由乙烯進(jìn)行加聚而成的高分子化合物即為聚乙烯。聚乙烯 (PE)是合成樹脂中結(jié)構(gòu)最簡單的一種。根據(jù)聚合條件的不同，實(shí)際相對(duì)分子質(zhì)量可從 1 萬至幾百萬不等。它原料來源豐富，價(jià)格較低，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)