摘 要：科学技术的飞速发展产生了种类繁多的高分子材料，其功能和性能非常广泛。作为工程和建筑领域使用的结构材料，它们具有比强度高、密度轻、加工性能好、耐腐蚀、易加工和成型，可制成形状复杂的零件，具有较高的摩擦性能，容易满足各种摩擦条件的需要；它具有染色、减震、密封、绝缘等特点。
关键词：高分子；材料工程；应用与发展
1 高分子材料在工程建筑中的运用状况
1.1 直接节能型高分子材料
这种材料可以用作建筑外墙的结构保温涂料或者材料，具有较强的保温效果，而且还具备了良好的防火、防水性能，具有优良的化学稳定性，较低的膨胀率与较长的使用寿命等多种性能。经常被用作建筑外墙的若干保温高分子材料如下所示：酚醛树脂聚氨酯与高分子包覆的有关相变复合材料。它们既能够有效地满足建筑工程的安全性能与保温效果，又便于施工等。
再者，硬质聚氨酯泡沫塑料的闭孔率超过了90%，孔洞中充满了一氟二氯乙烷与二氧化碳等，发泡剂，它们的导热率都比较低。在完成了现场喷涂聚氨酯后，通常情况下导热率维持在0.020W/（m·K），即便老化以后，它的导热率仍然比较稳定，大致处于0.023W/（m·K）的水平，它的保温效果在很大程度上超过了其他材料。聚氨酯材料的疏水性能非常出色，它具有较高的闭孔率，水分不容易进入到材料内部中，防水性能非常優异，能够预防材料遇水膨胀的问题，可以确保它拥有稳定的尺寸。
1.2 间接节能型高分子材料
以纳米氧化锌、纳米二氧化钛与纳米银复合而成的高分子杂化材料，和末端为吡啶盐烷烃长支链、季磷盐、季铵盐的高分子材料，具有较强的抗菌性能。此类材料会被用做外墙、管道、内墙所需要达到涂料，在湿度较大的条件下，能够显著地改进材料易于霉变的状况，切实增加它的使用寿命。压缩材料的实际成型时间，或削减材料成型所需要的条件，这些都输间接性地减少能耗的手段之一，紫外光固化的相关涂料具有较快的固化速度，而且具有优良的稳定性、光学、力学性能，因此这种高分子材料具有非常广泛的应用前景。
1.3 功能性节能或储能高分子材料
此类高分子材料运用在建筑工程中，主要是热致变色型高分子材料与聚合物太阳能电池。前者对温度非常敏感，是非常具有代表性的功能性节能材料，重点用来制作建筑物的外墙与屋顶的涂料。后者是把光能转换为电能，而且将这些电脑储存起来，能够为室内提供充足的电力支持，能够用在玻璃、外墙、屋顶等多个领域。
最近若干年来，聚合物太阳能电池持续地提升了光电的实际转换效率，澳大利亚的相关设计师与2014年设计出了绿叶型聚合物太阳能电池，它的光电转换效率业已超过了11.00%，而且便于人们使用此类太阳能电池，只要它被贴在房间的玻璃窗，就能够储存一定数量的电能，为室内用电提供支持，在很大程度上促进了这类电池运用在建筑工程方面的进展。
作为热致变色高分子材料，聚N-异丙基丙烯酰胺的相转变温度大致达到了31.5℃。在低于相转变温度的情况下，其内部氢键的密度超过了范德华力的相关密度，聚合物呈现出黑色；在温度超过相转变温度后，其内部氢键循序渐进地变成了范德华力，其聚合物呈现为白色。把这种高分子材料用作外墙涂料或者屋顶材料时，冬天温度较低的情况下显示为黑色，有利于建筑物吸收更多的热量，发挥良好的保温作用。夏天温度较高时，显示为白色，有利于建筑物强化自身的表面热量反射，实现了降温的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆和没有采用此类涂料的相关建筑物比较，冬天时此类节能型建筑的室内温度大致提高了2℃，夏天室内温度大致降低了1℃，在很大程度上削减了冬天室内供暖与夏天制冷需要的能量损耗。
2 建筑行业中高分子材料的运用
2.1 防水建筑材料
经过笔者的调查研究发现，建筑物被腐蚀，大部分是因为自然降水和用户居民的生活用水，这些水分子会在建筑物表面对其进行侵蚀，导致建筑物安全性能的降低，就会在年久岁月中形成不易察觉的安全问题，严重时会对人民的自身权益造成损害。因此，要想判断一个建筑工程的施工质量是否符合安全规定，就应该去检测它的防水性能的等级，直接影响建筑工程的安全等级。近期，山焦油聚氨酯和纯聚氨酯作为防水涂料被广泛应用于我国建筑施工领域，这种涂料具有防水效果较好，但也存在着对环境极为不友好的问题，会对自然环境造成难以忽视的危害，同时也不利于国家可持续发展战略的实施，也违反了建设环境友好型建筑企业的初衷。因此，如何坚持和实施国家的可持续发展战略，促进第二产业中的建筑业向环境友好型方向发展呢？那就急需研发一种环境友好型材料，在满足工程防水需求的同时，满足现代安全环保理念。
2.2 建筑行业中的涂料使用
以丙烯酸树脂为其主要构成的乳胶漆可以说在建筑行业中炙手可热，具有性能均衡，耐磨性好，质地光滑，质感较好，色泽柔和，防水性能较好，因此被广泛应用于现代建筑领域。但这种乳胶漆会释放出危害人体健康的有害物质，长期使用会使人出现头晕恶心等症状，同时，该乳胶漆的应用也具有局限性，其透气性能较差。高分子涂料如丙烯酸酷乳胶漆、氛碳涂料以及砂壁状涂料等的应用可以有效解决这一问题。既可改善涂料的性能，满足建筑工程的需要，同时也可减少有机物的挥发，减少对人体的损害。节能高分子材料如聚醋酸乙烯或者聚氨酯可以更好地提高建筑工程的性能，从耐腐蚀性、质地、色泽、耐磨型等方面提升建筑材料的性能。
2.3 建筑塑料
建筑塑料时建筑工程不可或缺的一部分，节能型高分子材料可以为建筑工程领域提供性能较好的建筑塑料，因此被广泛运用。主要有以下几方面，塑料门窗、水管、下水管以及各种联通阀及弯管等，材质均为塑料组成。一般来说，大部分建筑塑料都被铺设于建筑物内部，一旦损坏影响严重，因此，其对质量和性能要求更高。不仅需要隔热、抗压性能满足建筑工程材料要求，还需要无瑕疵漏点，以延长建筑塑料的使用寿命，进而保障建筑工程满足寿命需求。建筑塑料的质量，关系到整个工程的质量和建筑的安全系数。而节能型高分子材料的抗热、抗压性能均高于一般塑料，其应用能够极大的提高建筑物的安全等级，延长建筑物的使用寿命。
3 高分子材料在工程建筑中的发展趋势
人们对工作环境与居住环境提出了越来越高的要求，因此应该结合上述要求，持续地改进和研发高分子技术，制造出更高性能的高分子材料。要设计出有利于优化设计，提升建筑施工效果的高分子材料。持续地完善高分子材料的具体运用方法，打造产学研与建筑实务一体化的高分子材料运用研究体系。努力地培养高质量的高分子材料专业人才，设计出能够运用到建筑工程诸多领域的此类材料，而不能只局限于室内设计与粉刷涂漆方面。还要结合国内外建筑行业的最新发展趋势，有针对性地创新高分子材料，要结合建筑工程的具体情况，搭配个性化、针对性的高分子材料，充分地利用室内外空间。
结束语
从以上分析可以看出，各类聚合物材料的性能和功能都在不断提高。它们具有良好的化学稳定性、易加工、重量轻等特点，并且具有环境敏感性、光电转换、保温隔热等多种功能，必将在建筑工程领域得到越来越广泛的应用。
参考文献
[1]曹亚，张熙，李惠林，等.高分子材料在采油工程中的应用与展望[J].油田化学，2013，20（1）：94-97.
[2]汪华莉.节能型高分子材料在建筑工程领域的应用[J].合成树脂及塑料，2016，33（3）：89-92.
论文作者:孟祥成 靳 琳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：高分子材料论文; 性能论文; 材料论文; 建筑工程论文; 建筑论文; 涂料论文; 建筑物论文; 《城镇建设》2019年11期论文;