探析高分子建筑材料的应用现状及发展策略

发表时间:2021/3/29   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:杨鑫
[导读] 摘要:高分子建筑材料因具有质轻、耐腐蚀、比强度高、环境友好、易于加工等诸多优势,已逐步发展为现代重要建材之一。
        随州职业技术学院  湖北随州  441300
        摘要:高分子建筑材料因具有质轻、耐腐蚀、比强度高、环境友好、易于加工等诸多优势,已逐步发展为现代重要建材之一。本文梳理了现阶段我国高分子建筑材料的主要应用途径,分析其进一步发展所面临的问题并探讨相应策略。
        关键词:高分子材料;建筑;发展策略
        高分子建筑材料是现代建筑材料的主导品种,已逐渐发展为水泥、陶瓷、玻璃之外的第四大类建材。[1]高分子建筑材料具有产品形式丰富、适用面广阔、性能范围宽(从坚硬结构材料到柔软橡胶材料)等特点。目前,高分子建筑材料正面临着难得的发展机遇。一方面,各国城市的快速发展,给高分子建筑材料提供了巨大的市场空间。另一方面,随着人们对居住环境的舒适性、健康性和美观性的追求,在某些场景中采用高分子建筑材料代替高耗能的传统建筑材料需求旺盛,也将刺激各类高分子材料的进一步推广与发展。
        1、高分子建筑材料的具体应用途径
        现阶段,高分子材料在建筑领域常见应用形式包括高分子建筑塑料、高分子建筑涂料、高分子建筑胶黏剂、高分子建筑防水材料和高分子建筑混凝土添加剂等。
        1.1高分子建筑塑料
        高分子建筑塑料在卷材地板、管件以及装修配件等均已获得广泛应用。其中,聚氯乙烯(PVC)具有耐化学腐蚀、难燃和电绝缘等特性,是应用最多的建筑塑料。聚苯乙烯(PS)主要以泡沫塑料的形式作为隔热材料。泡沫塑料的热导率极低、相对密度小,特别适用于屋顶和外墙隔热保温材料。同时,高分子建筑材料还能作为结构材料使用,如聚合物基凝土、屋顶膜和玻璃钢等。[2]
        1.2 高分子建筑涂料
        目前,广泛使用的内墙涂料是以丙烯酸树脂为底料的乳胶漆。该涂料在流变性、成膜性、耐污性、光感质感性和耐磨洗性上均有理想的效果。[3]建筑涂料的使用不仅可以美化建筑体,还可以利用涂料的某些功能属性改善建筑体的使用条件。比如,含纳米银或纳米氧化锌等复合型高分子材料通常具有优异的抗菌性。如果将其涂覆至建筑体的内外墙或管道表面,可避免表面在高湿环境下发生霉变等现象,从而延长建筑体的使用寿命,削减了不必要的支出。
        1.3 高分子建筑胶黏剂
        胶黏剂是现代建筑材料的重要组成,许多建筑制品的安装施工过程均涉及他们与基材之间的粘接问题。此外,混凝土破损和裂缝的修补工作也需要借助于胶黏剂。常见的高分子胶黏剂包括酚醛树脂胶黏剂、环氧树脂胶和聚乙烯醇缩甲醛胶等。其中,酚醛树脂胶黏剂属于热固型胶黏剂,常用于木材、金属和塑料之间的粘接,可防水防热。环氧树脂胶可用于玻璃、木材、橡胶、金属和皮革之间的粘接,特别是新旧砂浆间的粘结。聚乙烯醇缩甲醛胶则可以用来粘贴壁纸和塑料地板,也可将其和成水泥砂浆用来粘贴瓷砖。
        1.4 高分子建筑防水材料
        现阶段高分子防水材料也被广泛的应用,例如三元乙丙橡胶、聚异丁烯等高分子材料作为建筑密封防水材料,具有突出的抗渗透性、耐高温稳定性、和抗拉强度。另外,聚氨酯防水涂料是我国使用最为成功的防水涂料。它属于湿气固化型涂料,它与空气中的湿气接触后固化,可在基层表面形成一层坚韧且无接缝的整体防膜,具有强度高、耐水性好和延伸率大等诸多优点。


        1.5 高分子建筑混凝土添加剂
        高分子建筑混凝土添加剂主要包括引气剂、减水剂等。添加剂的使用可以有效降低水灰比,保证混凝土的流动性,增大混凝土的密度,改善混凝土应用效果的同时扩展了混凝土的应用范围。目前,常用的高分子建筑混凝土添加剂包括β-萘磺酸甲醛高缩聚物和磺化三聚氰胺甲醛聚合物等。
        除以上应用场景外,智能高分子建筑材料不仅可以有效改善建筑体的舒适度和宜居性,而且能够为建筑体提供特殊功能。如一种热致变色材料—聚丙烯酰胺类材料,在较高温度时呈浅色,而在较低温度时则呈深色。将其应用于建筑外墙或制作为窗户时,在温度较高的白天或夏季能够减少热量的吸收,而在温度较低的夜晚或冬季可以提高热量的吸收程度,从而达到改善建筑体舒适度和节能效果。[4]
        2、高分子建筑材料的发展策略
        2.1增强应用意识,改变应用观念
        目前,部分建筑单位对于高分子材料在建筑工程中的作用和重要意义缺乏充分认识,应用意识薄弱。另一方面,部分企业受到利益的驱使,不愿意轻易尝试应用高分子建筑材料。针对上述问题,政府机构应积极宣传高分子建筑材料应用价值和重要性,并有意识地将高分子建筑材料应用在公共设施中。相关科研单位加大研发力度,并及时向社会公布研究成果。
        2.2 加大研发力度,提升应用能力
        现阶段,我国在高分子建筑材料本身及其应用技术与国外均存在较大差距。相关建筑企业对高分子材料的认识不够全面和深入。由于缺乏相关应用经验,高分子建筑材料应用效果并不理想,无法充分发挥高分子材料的特性。从业人员应充分了解高分子建筑材料的特性,掌握相关专业知识和应用技能。同时,研发人员应该开阔思维,将高分子材料与其它建材进行有机结合,优化综合效果。
        2.3培养应用人才,拓展应用范围
        建筑单位应积极主动与研发结构开展合作,以实际需求为导向,对高分子建筑材料展开个性化、针对性的研究,扩展高分子建筑材料的应用范围,而非被动选择已有成品。研究人员可根据材料的本征特性进行设计,强化建筑体的功能性,改善建筑体的健康性、宜居性和智能化程度。比如采用导电性高分子建筑材料提供能源,采用自修复高分子建筑材料增加施工安全性等。[5]
        结语
        综上所示,高分子材料具有优异的使用性能、装饰效果和持久性能,是一种符合现代建筑发展需要的材料,将有着广阔和诱人的发展前景。为促进高分子建筑材料的有序健康发展,相关单位需加强对高分子建筑材料的深入认识、积极拓展应用范围和积累应用经验。
        参考文献:
        [1]郭劲言,杜润平,高分子材料在建筑领域中的研究进展[J],2015(11):0030.
        [2]李海云,探析高分子材料在建筑工程中的应用[J],环球市场,2017(25):237.
        [3]张俊鹏,高分子合成材料在当今建筑领域中的应用[J],工程技术,2016(16):93-94.
        [4]周志强,智能高分子材料在建筑工程中的应用[J],建筑工程技术与设计,2020(6):3949-3950.
        [5]陈卓然,浅谈智能高分子材料在建筑工程中的应用[J],建筑工程技术与设计,2018(8):4442.
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