高分子材料的主要性能特点
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高分子材料的主要性能特点范文第1篇
关键词：建筑;防水工程;新材料;选择;应用
目前新型防水材料主要可以分为五大类别：高聚物改性沥青类防水卷材；合成高分子防水卷材；防水涂料；密封材料；刚性防水材料。各种防水材料分别具有不同的性能特点，将其用于它所适宜的防水部位，可有效的解决工程防水问题。
1.高聚物改性沥青类防水卷材；
传统的纸胎石油沥青类防水卷材是由原纸作为胎体以石油沥青作涂盖层构成的厚度约1mm左右的卷材，这种因以石油沥青为涂盖物而造成低温易脆裂、耐高温能力差的卷材，因以纸为胎基而造成强度较低、无延伸率、吸油率低而胎基易腐烂、厚度过薄而只能采用多层热油施工作业，不但施工手段落后，生产效率低，劳动强度大，而且还污染环境，由纸胎石油沥青防水卷材的综合性能更决定了它的使用寿命一般只能有2～5年左右，因此使防水工程经常处于反复翻修状态。
选择、应用高聚物改性沥青防水卷材应注意下述方面：采用热熔施工的方法施工的高聚物改性沥青防水卷材的厚度必须达到4mm、3mm，3mm厚以下的卷材和自粘型橡胶沥青卷材一般采用冷粘法施工；表面覆PE膜的高聚物改性沥青防水卷材在以冷粘法进行搭接缝处理时，应消除PE膜对冷粘剂的隔离作用；在地下室等长期泡水的环境中应用的高聚物改性沥青防水卷材不易使用以含棉、麻等易腐烂的植物纤维为胎体的卷材。
2.合成高分子防水卷材品种和特点
合成高分子防水卷材具有传统的纸基石油沥青油毡无可比拟的高强度和高延伸率，很好的高低温性能，有的合成高分子防水卷材还具有很好的弹性，很好的耐久性，几乎所有的合成高分子防水卷材都有很轻的质量，并可采用单层冷粘工法施工，改善了施工环境，因此合成高分子防水卷材具有较强的生命力。
合成高分子卷材的品种繁多，目前在国内最有影响的品种为三元乙丙橡胶防水卷材，氯化聚乙烯――橡胶共混防水卷材，聚氯乙烯卷材，氯化聚乙烯防水卷材，聚乙烯防水卷材等。防水卷材按原材料的区别可分为两大类，合成橡胶类防水卷材、合成树指类防水卷材，根据防水卷材的应用特点，防水卷材又被分别设计为纤维增强型和非增强型等品种。(1)合成橡胶类防水卷材：是以合成橡胶或以热塑性弹性体改性合成橡胶形成的高分子合金为主体材料，并配以适量的硫化剂、硫化促进剂、防老剂以及增塑剂、补强剂及其他加工助剂等多种材料经塑炼、密炼、混炼、压延或挤出成型，经过硫化等工艺，加工而成的硫化型或不经硫化工艺的非硫化型合成橡胶防水卷材。(2)合成树脂类防水卷材：是以合成树脂或以合成橡胶改性合成树脂形成的高分子合金为主体材料，并配以适量的增塑剂、稳定剂、剂、填料及其他加工助剂等多种材料经捏合、密炼、挤出成型或吹塑成型而成的热塑型的防水卷材。
3.防水涂料
建筑防水涂料是建筑防水工程中应用范围最广泛的另一大类重要的防水材料，防水涂料在应用前是可流动或粘稠的液体，经现场涂刷后固化形成防水层。防水涂料具有防水卷材所不具有的一些特点，如：防水性能好，固化后可形成无接缝的防水层；操作方便，可适应各种形状复杂的防水基面；与基层粘结强度高；有良好的温度适应性；施工速度快，易于维修等。
防水涂料的品种较多，按成膜物的成分分类，、可以分为合成高分子涂料和改性沥青类涂料。合成高分子涂料中包括聚氨酯系列涂料、丙烯酸酯类系列涂料，硅橡胶系防水涂料以及合成橡胶系防水涂料按涂料的溶剂类型分类。又可分为水乳型涂料和溶剂型涂料、聚合物水泥基复合涂料等。这些涂料各具特色的性能，决定了防水涂料有非常宽阔的应用范围，最适于使用防水涂料解决的防水工程是：构造复杂，穿墙管道多，防水要求高面积狭小的工程。采用涂料防水的厨房、厕浴间，可将各卫生洁具、穿墙管道与基层结合部位，包封严密、形成无接缝的整体防水层，达到很好防水效果。防水涂料还可应用于地下防水工程，以及屋面防水工程中的一道防线，墙面防水、屋面防水层的保护层、卷材防水的辅助材料，以及防水工程的维修材料。
4.建筑密封材料
随着建筑形式的多样化，及新型墙体材料的大量应用，建筑密封材料在防水密封工程中的作用越来越重要。建筑密封材料按产品形式分类，可分为三大类：定型密封材料；半定型密封材料；无定形密封材料。在建筑防水工程中应用最多的是各种建筑密封膏，近几年来，密封膏的应用范围还在不断扩大。
建筑密封膏类非定型密封材料有很好的粘结力，并能长期保持不出现剥离现象；有随动性，能承受一定的接缝位移；具有一定的内聚力，自身不会破坏。耐疲劳性能好，反复变形仍能充分恢复原有性能和状态。有很好的高低温性能，高温不下垂和流淌，低温下不会脆裂，还有良好的施工性能，挤注性能，贮存稳定性，无毒和低毒性。外露使用的密封膏，应有优良的耐候性。一般采用嵌缝枪施工。建筑密封带一般以合成橡胶为主体材料。在工厂预制成为有一定厚度的粘性条状物。外覆隔离纸。在现场按预制形状或任何需要的形状填封。
5.刚性防水材料
刚性防水材料主要可分为两大类防水混凝土和防水砂浆。主要原理是将外加剂或合成高分子材料经合理掺配加入水泥砂浆或混凝土中，起到减少或抑制孔隙率，堵塞毛细孔，增加密实性作用，而形成的具有一定抗渗能力的防水砂浆或防水混凝土。
防水混凝土是建筑物地下防水设防中的重要防水措施。地下工程防水技术规范中已明确规定：建筑物主体结构的地下防水应以防水混凝土结构为主防水层。
防水砂浆是将防水剂或合成高成子乳液等以一定量掺加到水泥砂浆中去，起到生成不溶物、堵塞毛细孔的作用。防水砂浆的防水能力与防水剂的种类、防水剂掺入量、防水砂浆的施工工艺有很大关系，尤其防水砂浆层与基层的粘结性能极为关键，防水砂浆只有和基层结合为一体共同作用才可能产生预期的防水效果。
6.结束语
总之,在每种材料的选择上,根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要,选用适当的材料,因为每种材料都各有其特性,因建筑物的不同,才能让各类材料的特性发挥好,才能获得最佳的防水效果。■
参 考 文 献
高分子材料的主要性能特点范文第2篇
关键词：材料性能；调研；现状；建议
作者简介：张骋（1963-），男，山东莱芜人，上海应用技术学院材料科学与工程学院，教授；丁学强（1989-），男，山东青岛人，上海应用技术学院材料科学与工程学院硕士研究生。（上海 201418）
基金项目：本文系上海市教委2011年度重点课程建设项目——材料性能的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0133-02
“材料性能”是材料科学与工程专业的核心专业课程，同时也是一门技术性实用性很强的专业基础课。[1]课程讲授内容涉及材料的各种性能，包括力学性能、热性能、光性能、磁性能、电性能等。课程旨在让学生通过学习掌握各种主要性能的基本概念、物理本性、影响因素及主要性能指标；了解生产过程、材料结构与材料性能之间的关系；基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料性能潜力的主要途径。同时使学生对材料性能的测试原理、方法及相关仪器设备有所了解，以培养学生具有合理的选材用材、开发新材料的必要的基础知识和基本技能。[2]本文通过对全国部分高校进行调查研究，比较当前我国主要工科院校本科“材料性能”相关课程的开课现状、分析存在的问题并提出相应的建议，推进上海应用技术学院（以下简称“我校”）的“材料性能”课程建设工作。
一、调研对象与方法
1.调研对象
共调研了59所国内高校，包括部分985院校和一些材料类专业开设较好的高校，比如：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、吉林大学、四川大学、中南大学、西北工业大学、北京科技大学、武汉理工大学、南京理工大学、上海大学、昆明理工大学、青岛科技大学等。
2.调研方法
（1）资料搜集。采用网上信息采集和询问在校师生并用的方法。网上信息采集主要是访问各高校网页，查找本科生培养计划和课程表，获取各高校此类课程的开课专业、课程名称、开课学期、学时、使用教材。
（2）数理统计。将调查数据进行归纳，完成相关的统计分析。
二、结果与分析
1.“材料性能”相关课程的开课情况
从图1可以看出，在调查的高校中有49所高校开设相关课程，占总数的83.05%，未开设相关课程的高校占16.95%。其中985高校占开设相关课程总数的44.07%；其余高校占开设相关课程总数的38.98%。由此可以看出，国内高校大多都开设“材料性能”相关课程。
2.“材料性能”相关课程开课学期
从表1可以看出，在通过调研获得开课学期的高校中，有84.85%的高校选择在大三学年开设此类课程，只有15.15%的高校选择在第四学期或第七学期开设此类课程。在985高校中有81.82%的高校在大三学年开设此类课程，其余高校中有90.91%的高校选择在大三学年开设此类课程。由此可以看出，大多数高校对于此类课程建设的设想是相同的，即在充分学习基础大类专业课的基础上学习材料性能相关课程。只有很少的高校在第四学期或第七学期开课。在第四学期开课，学生要同时学习几门专业基础课，学习任务较重，可能对于大量知识的掌握不牢固，不能很好地运用。在大三学年开课是大多数学校的选择。此时，刚刚授完“材料科学基础”和“材料力学”等基础大类课程，为学生学习材料性能相关课程做好了知识的铺垫。但是在大三学年学生的上课积极性和学习主动性下降，课上学习效率不高，特别是在第六学期开课时学生面临考研复习的压力，上课效果不好。
3.课程面向专业及开设课程种类
在开设材料性能相关课程的高校中，有32所学校将相关课程作为材料科学与工程大类专业的基础课程，占开课学校的54.24%，其余学校开设的课程具有针对性，是特定方向的相关课程，比如厦门大学无机及金属方向的“材料物理与力学性能”；上海大学金属材料工程专业的“金属物理性能”和“金属力学性能”等。有8所学校开设“材料性能”，其余开课高校大多将此门课程分成材料物理性能和材料力学性能分别授课，或者只讲授其中之一。由此可以看出，虽然材料性能相关课程基本每所学校都上，但是并不是每所学校将两种性能都看重。比如有的学校的材料专业前身是金属材料专业，那么在建设材料性能学相关课程时会突出或者只讲材料的力学性能。
4.“材料性能”相关课程的开课学时
在开设相关课程的高校中只有4所高校的相关某一课程的学时少于32学时，都是实验课。其余高校的相关课程都不少于32学时，材料的物理和力学性能全部授课的总学时不少于54学时。“材料性能”是一门理论性和实践性很强的课程，其内容宽泛，知识抽象，难懂难记。只有在保证充足学时的前提下，老师才能讲解清楚，学生才能很好地掌握。
三、结论和建议
1.结论
“材料性能”属于材料科学与工程一级学科主干专业课。它的任务是让学生通过学习“材料性能学”，进一步掌握材料的各种性能及其与成分和结构的关系，掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料性能潜力的方法，掌握材料或机件失效的基本分析方法，从而使学生具备必要的材料类知识和技能。此类课程是材料类学生的必修课程，可以为学生以后的进修打下牢固的基础，对于各高校建设好材料专业不可或缺。但是从调查的结果看，我国高校此类课程建设还存在一些问题，比如：大多数学校只对定向专业的学生讲授此类课程；实验内容单调，不能及时开设相对应的性能测试实验项目，影响教学效果。
2.建议
（1）对教学大纲进行修订。对于一部分高校，材料性能的讲授往往注重于某一性能或某一特定专业方向（无机非金属材料、金属材料等），不能涵盖所有的材料性能。为了满足大类教学的需求，选定的教材应既能包含所有材料性能的基本知识、基本理论，又能起到抛砖引玉、引导提高的作用。[3]同时各高校要结合本校材料专业的传统优势和特点，合理分配各性能的授课学时。另外，“材料性能”中涉及到高分子材料相关性能的较少，为了提高这个方向的学生的学习积极性，可以在本课程中相应增加高分子材料相关基础内容或者预先开设高分子材料的基础课程。
（2）更新和完善教学课件。近些年，材料科学与工程发展迅速，表现为：传统材料不断改进和完善，新材料竞相问世。[4]此时如果还一味的按照教材的知识讲授相关性能将不能满足教学要求，这就要求授课老师关注材料发展动向，将出现的最新进展和各种先进性能引入课堂。此外，将材料性能学的授课内容与与历史上的重大事件和事故相结合，与任课老师的科研生产经历相结合，激发学生的学习兴趣。[5]
（3）合理组织教学队伍。一支职称、学位、专业方向及年龄结构合理的教学队伍是教学成果和课程建设质量的重要保证。[2]“材料性能”课程所涉及的知识广泛，只靠一位教师教授已不能满足教学需求，因此需要建设一支由各个专业教师组成的教学团队，在授课内容上各自发挥所长。
（4）改进实验教学。实验教学的目的是使学生能够更好地理解和巩固所学知识，对于理工科的专业尤为重要。[6]课程建设中要不断完善实验教学内容，使之与学生所学知识相对应。各高校的实验条件不尽相同，可以根据学校实验中心所拥有的实验设备对所开设的实验项目进行优化，以求尽可能地包括“材料性能”教学内容所涉及的全部“性能”。
参考文献：
[1]李逸泰.《材料性能学》课程教学方法探讨[J].广西大学学报，
2006，（28）：225-226.
[2]田中青，李晖.“材料性能学”课程建设中存在的问题及应对措施[J].科学文汇，2009，（10）：50.
[3]李新梅.《复合材料学》课程教学内容与教学方法探索[J].科技创新导报，2011，（15）：137-139.
[4]马向东.《材料物理性能》课程建设与教学改革研究[J].科技创新导报，2011，（19）：193.
高分子材料的主要性能特点范文第3篇
关键词：外墙内保温外墙外保温保温节能材料
{TE867}
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件，把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准，同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》，对不符合节能标准的项目，不得批准建设。
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下，我国住宅建设的节能工作不断深入，节能标准不断提高，引进开发了许多新型的节能技术和材料，在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平，还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20%以上，且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉，同时给环境带来严重的污染。所以建筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要的课题。
在建筑中，护结构的热损耗较大，护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1 外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
1.1 内保温技术及其特点
外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长，技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了其必然要被外保温所替代。
1.2 外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用于范围广，技术含量高；外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
2 外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张，绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言，通过使用绝热围护材料，可在现有的基础上节能50% ~80%。据日本的节能实践证明，每使用1吨绝热材料，可节约标准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家，均对绝热材料的生产和应用十分重视，之所以建筑节能工作做得好，与他们重视和发展保温材料是分不开的。
2.1 绝热材料的性能
绝热，就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看，一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料，这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品，要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。
由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数（0.5815W/m•K）比静止空气的导热系数（0.0233 W/m•K）要大很多，因此，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，如不可避免时，要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
另外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.2 常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、岩（矿）棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。它们的性能对比见表1。
岩（矿）棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉不燃烧，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。
玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，但其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件。但它的价格较岩棉为高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低（0.025 W/(m2•K)）是其他材料所无法与之相比的。
同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能，由于不需要额外的绝缘防潮，简化了施工程序，降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃，这就限制了它的使用。
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。
常用保温绝热材料的主要性能
材料名称 表观密度（kg/m3） 最高使用温度（℃） 抗压强度（MPa） 导热系数[W/(m•K)] 吸水率（%）
岩棉保温板 80~150, -268~350 ,— ,0.047~0.052, —
玻璃棉毡 40~60, -120~400 ,— ,≤0.035, —
聚苯乙烯泡沫塑料板 16~30, -80~75 ,0.12~0.18, 0.033~0.044, ＜0.1
聚苯颗粒保温料浆 ≤220 ,-50~75, ≥0.01, ＜0.07
料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防制白色污染、保护环境十分有益的。但此种保温材料吸水率较其他材料为高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。
3 结语
高分子材料的主要性能特点范文第4篇
关键词电缆保护管性能分析使用条件 力学计算
中图分类号： TM247 文献标识码： A
随着城市建设步伐加快，城市形象和环境保护问题越来越受到人们的关注，越来越多的地区已经不宜采用架空线路送电，电缆入地得到了政府部门的青睐。目前电缆下地在城市电网建设和改造中大范围使用，使得电缆保护管得到了越来越广泛的应用。电缆保护管的使用，对电缆起到了较好的保护作用，大大减少了因外力破坏而引起的电缆故障，还避免了电缆之间相互影响以及地下其他管线对电缆本身的影响，提高电缆运行的可靠性和安全性，延长电缆的使用寿命。
电缆下地工程使得保护管得到了顺速的发展，保护管由原先的预制混凝土套管、钢管发展到现在的PE管、PVC 管、玻璃钢管等。然而，一方面电缆保护管种类繁多，性能也各异，而且各个厂家原材料、生产工艺、设备千差万别，市场竞争加剧，产品质量良莠不齐。另一方面，工程人员对电缆保护管在电缆工程的设计、应用运行经验也显不足，对各种电缆保护管的性能、使用条件了解不够，使用常常出现偏差，甚至带来电缆线路隐患。
电缆保护管的材料分析
目前市场上主要有几类：有机高分子材料类保护管，如PVC管、碳素管；树脂纤维增强复合材料类保护管，如玻璃钢管；水泥基纤维增强复合材料类保护管，如低摩擦纤维水泥管、维纶水泥管；金属材料类保护管，如镀锌钢管、涂塑钢管等。
PVC塑料管
U-PVC管为硬聚氯乙烯管，是以聚氯乙烯为主要原料，并填加各种不同的填料改性而成的挤出成型管材，生产UPVC管材的原料：主要有聚氯乙烯树脂、稳定剂、内外剂、填充剂、着色剂等。由于聚氯乙烯树脂在聚合过程中不是完全按照头-尾结构聚合，而是存在许多结构缺陷。这些缺陷是导致降解和热稳定性下降的引发点，所以在PVC树脂加工过程中要加入多种助剂进行改善。U-PVC管外观光滑，内壁摩擦系数小，电缆敷设施工时不损伤电缆，具有质量轻、强度高、便于运输、投资省、施工方便、应用广泛。
C-PVC为氯化聚氯乙烯管材，CPVC树脂是聚氯乙烯（PVC）树脂的氯化产物，一般PVC的氯含量为56～59%，CPVC为64～75%，随着氯含量的增加，相应地CPVC的熔融粘度增加，软化点升高，耐热性能提高，密度增大，拉伸强度提高，具有优异的耐热性、阻燃性和较好的刚性，这使它的应用领域越来越广泛，其市场潜力难以估量。但是CPVC的挤出加工难度很大，经常因工艺控制不当而产生氯化氢气体大量释放使得加工设备和模具受到严重腐蚀。氯化聚氯乙烯（CPVC）是一种耐热、耐老化及综合性能优良的高性能塑料材料。同时脆性增大，冲击强度下降，加工难度也增大；只有通过配方及工艺的调整，才能增加CPVC制品的韧性，提高其抗冲性。
PE管
PE材料是聚乙烯，是塑料材料中用量最大的品种，它是由聚乙烯合成的高分子材料。基本分为两类：低密度聚乙烯LDPE（强度较低）；高密度聚乙烯HDPE。PE材料按照国际上统一的标准划分为五个等级：PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级。聚乙烯管道系统之间采用电热熔对接、承插热熔连接、活络接口、承插柔性接口。HDPE双壁波纹管是由高密度聚乙烯同时拥挤出的波纹外壁和一层光滑內壁一次溶结挤压成型的。因采用了特殊的中空环形结构，所以还具有优异的环形刚度和良好的強度与韧性，重量轻、不易破损等特点。实践已证明，在满足同样的强度、刚度要求下，采用双壁波纹管可比普通塑料管节约材料30%～50%，并且运输安装方便，降低了施工人员的劳动强度。管道的优点是长久的使用寿命、卓越的耐腐蚀性能、较好的耐冲击性、容易弯曲，施工方便。HDPE管重量轻，只有钢管的1/7，寿命却是钢管的8倍左右，安装时不需防腐，可节省大量费用，综合经济效益是钢管的5-6倍以上。
1.3 玻璃钢管
玻璃钢管是以中碱或低碱玻璃纤维无捻粗纱布作为增强材料，不饱和聚酯树脂作为基材，而组成的有机化合物，通过缠绕在芯模层叠所需厚度，固化后脱模而成。具有强度高、耐腐蚀、耐老化，绝缘性能好、使用寿命长等特点，内壁光滑摩擦系数小，电缆敷设施工时不损伤电缆。但玻璃钢管的性能取决于原材料，如果原材料选择不当，比如采用高碱玻璃纤维，它的化学性能和力学性能稳定性差，老化速度非常快，用于电缆敷设的隐蔽工程将给工程质量留下极大隐患。目前市场上开发出新一代产品HBB-E无碱玻璃钢电缆保护管，完成了从手糊中碱产品到机制无碱产品的过渡，成为新一代保护管产品。
1.4 水泥纤维管
低摩擦纤维水泥管采用水泥材料为基材，用抄取工艺加压卷制，并在管内侧涂一层薄膜层的保护管。由于管子的材料主要为水泥，它同纤维形成坚硬的水泥石，不存在软化、变形的问题，具有良好的散热性能、耐腐蚀性和耐久性，它是一种耐热、防火材料，在300度的高温下结构不破坏。
维纶水泥管采用水泥和维纶纤维为主要原料，经抄取制管机卷制的非金属保护管。性能与低摩擦纤维水泥管类似，由于采用维纶纤维，具有较好的力学性能，具有良好的散热性能、耐腐蚀性和耐久性。
1.5 涂塑钢管
涂塑钢管是由普通钢管涂塑制成的新型管材，采用流动浸渍工艺将聚乙烯（或环氧树脂、聚氯乙烯等）粉末均匀涂敷在内外表面上，具有钢管所具有的机械性能和良好的耐热、防火和散热性能，克服了钢管不耐腐蚀的缺点。涂塑钢管造价较高，比较适合于浅埋过路、超重载荷等特殊要求的情况下使用，另外，涂塑钢管同钢管一样不能用于单芯电缆的穿越。
2. 电缆保护管的性能分析
电缆保护管的基本要求，在机械性能方面要有抗折、抗弯、抗压、抗冲击强度；在防火要求方面要阻燃，并且不能泄出大量有害气体，由于电力电缆的持续电流时的缆芯温度达到65-80度，塑料管要控制软化点；在耐腐蚀要求方面，要有耐久性。
随着各类电缆管的广泛使用，摩擦系数越来越引起施工单位的重视。摩擦系数的大小直接影响施工单位的电缆敷设。另外，保护管的热阻也引起设计和运行部门关注，热阻系数过高，导致电缆产生的热量散不出去，为了保证电缆的安全运行，从而降低电缆的载流量，一般而言，PE管、PVC管由于热阻高，电缆的载流量要折减3%-7%。常用电缆保护管的主要性能指标见表1。
表1
种类
由于各种保护管的规格壁厚差异，电缆保护管国内规范的技术要求也不同，不同种类的电缆保护管应符合各自的产品标准。通过定性分析更能看出各种电缆保护管的性能差异，根据目前市场价格，综合性能价格比较见表2。
表2
根据以上分析比较，结合大量工程应用，用户可根据不同产品的技术性能指标和实际使用条件进行选择。
直埋电缆线路应充分考虑埋深影响和外荷载大小，当埋深受限制、上部载荷较大时，应考虑用CPVC厚壁管、维纶管、涂塑钢管等。
对于10kV低压电缆线路，应综合考虑技术、安全、造价等因素，一般可采用UPVC波纹管、维纶水泥管加混凝土包封；过路部分或遇障碍埋深不够时，可采用CPVC厚壁管、维纶管、涂塑钢管等；但考虑到未来可能有35kV以上单芯电缆混合线路路径上不应采用镀锌钢管和涂塑钢管，可用CPVC厚壁管、维纶管。对于过桥等外露情况应考虑老化影响，UPVC波纹管、PE管、玻璃钢管都不合适，玻璃钢管防紫外线能力也差。
对于采用非开挖牵引技术的电缆保护管需要一定的弯曲度，可用改性聚乙烯管（HDPE-G）、PE碳素盘管。
对于35kV及以上电缆线路，费用相对许可，一般可采用CPVC管、维纶水泥管加混凝土包封，过路部分或遇障碍埋深不够时，可采用CPVC厚壁管、维纶管。
无论采用何种保护管，应充分考虑热阻的影响，如果电缆线路负荷大、载流量较大时，应优先选用热阻系数小、散热好的水泥纤维管、维纶水泥管、涂塑钢管等。
对于玻璃钢管而言，无论设计还是施工都应谨慎。目前市场竞争加剧和市场不规范，许多玻璃钢管厂家以次充好，采用低廉的高碱玻璃纤维代替中碱或无碱玻璃纤维无捻粗纱布作为增强材料，老化、脆化严重，同时玻璃钢管高含碱量对电缆的腐蚀影响也是生产运行部门反对的理由。
3. 电缆保护管的直埋计算
电缆保护管直埋电缆是比较常见的施工方法，在一定的埋深下，即使没有混凝土包封，电缆保护管的强度也能承受而不破坏。
埋设在地下的电缆保护管承受载荷包括保护管上的土重荷载以及地面的动荷载，动荷载包括行人、设备、车辆等，见图1。设：
Wz=We+Wt
We为垂直土重压力，单位为kN/m2；
Wt为路面荷载，车辆时为车辆后轴重力，单位为kN/m2;
We=ns·γ·H；
ns为土压系数,取1.1~1.2；
γ为回填土容重，单位为kN/m3；
H为覆土埋深，单位为m；
根据电力电缆线路的特点，一般不考虑多个轮压的综合影响，电缆保护管的所受外荷载可按下公式计算：
Wt=μP/(a+1.4H)(b+1.4H);
P为外部动荷载，对车辆而言为后轴重力，汽车-20级取P=130,单位为kN；
a为外部动荷载与地面的接触长度，对车辆而言取600mm；
b为外部动荷载与地面的接触宽度，对车辆而言取轮胎宽度200mm；
μ为为荷载的动力系数，它跟覆土深度有关，可按表3取值；
表3
根据以上公式及相关参数，考虑汽车-20的外荷载，计算出电缆保护管覆土深度与外压荷载，可作为参考。见表4
表3
4. 结论
电缆保护管的材料繁多，由于挤塑成型方式不同产品规格也多，需要我们根据产品的技术性能和实际使用条件进行科学选择，充分考虑产品的自身强度、摩擦系数、热阻系数、热变形温度等关键指标，结合工程特点，合理采用直埋、钢筋混凝土包封、素混凝土包封、沟管结合等多种形式，认真计算校验，进行经济技术比较，优选切实可行、经济合理、安全可靠、施工方便的方案，确保电缆线路安全运行。
参考文献
QB/T2479-2000《埋地式高压电力电缆用氯化聚氯乙烯（PVC-C）套管》
高分子材料的主要性能特点范文第5篇
关键词： 建筑材料 建筑节能
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件，把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准，同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》，对不符合节能标准的项目，不得批准建设。
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下，我国住宅建设的节能工作不断深入，节能标准不断提高，引进开发了许多新型的节能技术和材料，在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平，还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20%以上，且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉，同时给环境带来严重的污染。所以建筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要的课题。
在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1 外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
1.1 内保温技术及其特点
外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长，技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了其必然要被外保温所替代。
1.2 外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用于范围广，技术含量高；外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1.2.1外挂式外保温
外挂的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉
毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本，已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上，然后抹抗裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，最后加做装饰面。
还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上，然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上，直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。
这种外挂式的外保温安装费时，施工难度大，且施工占用主导工期，待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。
1.2.2聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活，工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时，聚苯板起保温的作用，可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。
其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的，也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力，其结合性能良好，具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力，结合性能也较好。与双钢丝网相比较，单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰，节省了工时和材料。
其造价可降低10%左右。
但此两种做法都采用了钢丝网架，造价较高，且钢材是热的良导体，直接传热，会降低墙体的保温效果。
我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明，在混凝土中水泥浆量合适的条件下，直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板，是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后，其与混凝土的粘接力进一步提高（其平均粘接强度可以达到0.07Mpa，而且破坏均发生在聚苯板内）。此技术取消了钢丝网架，其保温性能提高，而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后，工程中可以推广使用。
1.2.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎成为0.5~4mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便，可以减少劳动强度，提高工作效率；不受结构质量差异的影响，对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平，直接用保温料浆找补即可，避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题，从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较，在达到同样保温效果的情况下，其成本较低，可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较，每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。
此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以现场发泡）等填入夹层中，形成保温层。
2 外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张，绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言，通过使用绝热围护材料，可在现有的基础上节能50% ~80%。据日本的节能实践证明，每使用1吨绝热材料，可节约标准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家，均对绝热材料的生产和应用十分重视，之所以建筑节能工作做得好，与他们重视和发展保温材料是分不开的。
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2.1 绝热材料的性能
绝热，就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看，一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料，这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品，要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。
由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数（0.5815W/m·K）比静止空气的导热系数（0.0233 W/m·K）要大很多，因此，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，如不可避免时，要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
另外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.2 常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、岩（矿）棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。它们的性能对比见表1。
岩（矿）棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉不燃烧，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。
玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，但其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件。但它的价格较岩棉为高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低（0.025 W/(m2·K)）是其他材料所无法与之相比的。
同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能，由于不需要额外的绝缘防潮，简化了施工程序，降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃，这就限制了它的使用。
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。
常用保温绝热材料的主要性能
材料名称 表观密度（kg/m3） 最高使用温度（℃） 抗压强度（MPa） 导热系数[W/(m·K)] 吸水率（%）
岩棉保温板 80~150， -268~350 ，— ，0.047~0.052， —
玻璃棉毡 40~60， -120~400 ，— ，≤0.035， —
聚苯乙烯泡沫塑料板 16~30， -80~75 ，0.12~0.18， 0.033~0.044， ＜0.1
聚苯颗粒保温料浆 ≤220 ，-50~75， ≥0.01， ＜0.07
料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防制白色污染、保护环境十分有益的。但此种保温材料吸水率较其他材料为高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。
3 结语
目前我国外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的，建筑节能必须以发展新型节能材料为前提，必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新，外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时，要加强新型节能材料的开发和利用，从而真正地实现建筑节能。
参考文献
1. 胡小媛，许琳. 我国建筑绝热材料的应用现状及其前景. 保温材料与节能技术，2002，（6）：2~4
2. 刘洪涛等. 几种常见的外墙保温形式及材料. 建筑技术与应用，2001，（1）：39~40
3. 郭莹. 外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用. 建筑技术开发，2002，（2）：46~48
