家具塑料的使用
学习目标
了解塑料的分类、基本特性及组成；掌握聚氯乙烯、聚丙烯等塑料的品种及用途；了解各种塑料装饰板材的品种及用途。
2.1 概念(P14)
塑料是指以合成树脂或天然树脂（或用单体直接聚合）为主要原料，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在一定温度、压力下，经混炼、塑化、成型，在加工过程中能流动成型且在常温下保持制品形状不变的高分子有机材料。塑料，即可塑性材料的简称。
2.2 分类(P14)
2.2.1 制品形态及用途分类
1、薄膜制品：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：主要用作塑料门窗及楼梯扶手等；
6、泡沫塑料：主要用作绝热材料；
7、模制品：主要用作建筑五金、卫生洁具及管道配件；
8、复合板材：主要用作墙体、屋面、吊顶材料；
9、盒子结构：主要由塑料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。
2.2.2 按使用性能和用途分类
塑料按使用性能和用途可分为通用塑料和工程塑料两类。通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，在家具和建筑业应用较多，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料是指具有较高机械强度和其他特殊性能的聚合物，可以作为结构材料的塑料，它与通用塑料并没有明显的界限。一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构材的塑料，如聚酰胺、聚砜等。
2.2.3 按塑料的热性能分类
塑料按热性能不同可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。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。
热塑性塑料受热时软化或熔化，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复多少次，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。热塑性塑料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 塑料、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等。热固性塑料在加工过程中，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。大多数缩合树脂制得的塑料是热固性的，如酚醛、环氧、氨基树脂、不饱和聚酯及聚硅醚树脂等制得的塑料就属于这类。
2.3 特点(P15)
塑料之所以在家具生产中得到广泛的应用，是因为它独特优缺点。塑料家具是天然木材家具理想的代用品，尤其在一些使用条件恶劣的公共场所，它的综合优势尤显突出。塑料家具有易切削加工、易塑制成型、质轻、防腐、防蛀，隔音、绝缘、绝热、施工维修方便、花色品种繁多、装饰效果好等一系列优点。具易着色，可在配方中按要求着色，无需油漆涂装；塑料家具易成型，可一次成型或由挤出机挤出符合截面形状的异型材进行组装。塑料家具的硬度、刚性、绝缘性、耐候性、尺寸稳定性都可与天然木材媲美，而且在防腐、防霉、防虫等方面的性能远胜于天然木材；经过特殊处理的塑料家具如聚氯乙烯家具，其耐燃性甚至超过木材。因而在家具、室内装饰及日用品等方面中获得了广泛地应用，已成为它们的重要用材。但也存在易老化、易燃烧、着火时会散发出有毒的烟雾等缺陷。
2.3.1 塑料的优点
1、加工特性好
优良的加工性能塑料可采用多种方法加工成型，如压延法、挤出法、注塑等，其生产效率较高，尤其适宜机械化大规模生产。
2、质轻
塑料的密度在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。
3、比强度大
塑料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、导热系数小
塑料的导热系数很小，约为金属的1/500-1/600。泡沫塑料的导热系数只有0.02-0.046W/m·K，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。
5、化学稳定性好
塑料对一般的酸、碱、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。
6、电绝缘性好
一般塑料都是电的不良导体，其电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。
7、性能设计性好
可通过改变配方，加工工艺，制成具有各种特殊性能的工程材料。如高强的碳纤维复合材料，隔音、保温复合板材，密封材料，防水材料等。
8、富有装饰性
塑料可以制成透明的制品，也可制成各种颜色的制品，而且色泽美观、耐久，还可用先进的印刷、压花、电镀及烫金技术制成具有各种图案、花型和表面立体感、金属感的制品。
2.3.2 塑料的缺点
1、易老化
塑料制品的老化是指制品在阳光、空气、热及环境介质中如酸、碱、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，塑料制品的使用寿命可以大大延长，例如塑料管至少可使用20-30 年，最高可达50 年，比铸铁管使用寿命还长。又如德国的塑料门窗实际应用30 多年，仍完好无损。
2、易燃
塑料不仅可燃，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，也可制成自熄、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料制品。
3、耐热性差
塑料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。
4、刚度小
塑料是一种粘弹性材料，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。因此，用作承重结构应慎重。但塑料中的纤维增强等复合材料以及某些高性能的工程塑料，其强度大大提高，甚至可超过钢材。
2.4 组成(P16)
塑料按组成成份的多少，可分为单组分塑料和多组分塑料。单组分塑料仅含合成树脂，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。
多组分塑料除含有合成树脂外，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料制品一般都属于多组分塑料。
2.4.1 树脂
树脂是塑料的基本组成材料，在多组分塑料中约占30%-70%，单组分的塑料中含有树脂几乎达100%。树脂在塑料中主要起胶结作用，把填充料等其他组分胶结成一个整体。因此，树脂是决定塑料性质的最主要因素。
2.4.2 填充料
又称填充剂或填料。是为了改善塑料制品某些性质如提高塑料制品的强度、硬度和耐热性以及降低成本等而在塑料制品中加入的一些材料。填料在塑料组成材料中约占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料的结构强度；石棉填料可改善塑料的耐热性；云母填料能增强塑料的电绝缘性；石墨、二硫化钼填料可改善塑料的磨擦和耐磨性能等。此外，由于填料一般都比合成树脂便宜，故填料的加入能降低塑料的成本。
2.4.3 增塑剂
为了提高塑料在加工时的可塑性和制品的柔韧性、弹性等，在塑料制品的生产、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。
2.4.4 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。不同品种的树脂应采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。
2.4.5 稳定剂
许多塑料制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。为了稳定塑料制品的质量，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）、光屏蔽剂（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）。
2.4.6 着色剂
为使塑料制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。颜料不仅对塑料具有着色性，同时兼有填料和稳定剂的作用。此外，根据建筑塑料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。
