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智能高分子材料在建筑工程中的应用前景
智能高分子材料在建筑工程中的应用前景
Thu Aug 31 11:24:07 CST 2017 改性塑料服务平台

高分子材料结构多样,并且不同的分子链结构往往会赋予材料本身多重功能性。而且,高分子材料可以与其它无机或有机填料很好地互容,进而制备出功能化的高分子复合材料。常见的功能化高分子材料不仅具有较低的生产成本,而且还可以从力学性能、光学性能、介电性能、热学性能、安全性能等多方面满足建筑工程的施工要求,并从外形、色彩、材质、功能等角度改善人类的居住环境和建筑物的智能化程度。例如导电高分子材料可以为建筑物提供所需能源;自修复高分子材料可以提高建筑施工的安全性,并降低生产成本;光致变色、热致发光等材料可根据环境变化为人类提供生活便利等。近年来,科技的进步也推进了人们对建筑物智能化和人性化的需求程度,将智能化的高分子材料应用于建筑工程是未来建筑行业发展的必经之路。



自修复型高分子材料

自修复型高分子材料是指材料在受到损伤后可以通过材料自身的作用完成修复,自修复材料囊括了热固性树脂、热塑性树脂、弹性体、橡胶等各类高分子材料,可满足建筑工程多方面的应用。将自修复型高分子材料应用于建筑工程,不仅可以提高材料的使用寿命和建筑施工的成本,而且还大大提高了建筑材料的环境友好性和安全性。


导电高分子材料

在建筑工程中应用最广泛的智能高分子材料之一便是导电高分子材料,这类材料能实现光能和电能、热能和电能的相互转化。其中,实现光能和电能相互转化的导电高分子材料常用于能源材料和发光材料,如聚合物发光二极管(PLED) 和聚合物太阳能电池;能实现热能和电能的相互转化的材料则常用于室内或墙体的保温材料。聚合物太阳能电池不仅实现了光能向电能的转化,向建筑物提供动力和能量,而且该领域的研究还打破了人们对传统太阳能电池器件的固有看法。与传统的硅太阳能电池相比,聚合物太阳能电池具有更低的成本,且对环境的污染程度更低,尤其是建立在具有优异柔性和加工性能的高分子材料基础上,结合现在的印刷技术,使得聚合物太阳能电池在建筑工程中应用时,施工操作过程更为简便。另外,聚合物太阳能电池可以制备出满足人们需求的各种形状的器件,优化了人们的居住环境。



环境敏感型高分子材料

环境敏感型高分子材料也是一种智能高分子材料,它们可以通过对环境改变的“感应”,来完成自身性能的变化。聚丙烯酰胺类材料是一种热致变色材料,这类材料具有两种不同的相结构,分别是高密度范德华力和高密度氢键结构,随着温度变化,这两种相结构会发生互相转换。材料会在较高的温度下呈现浅色,而较低的温度下呈深色,将这种材料应用于建筑外墙或制作窗户,在夏季或温度较高的白天则可以减少建筑物对热量的吸收,在冬季或温度较低的夜晚则提高建筑对热量的吸收程度,从而达到建筑物本身对热量和温度的智能调节的目的。



其它高分子材料

除了上述介绍的高分子材料外,还有其它很多智能高分子材料可应用于建筑工程中,如水凝胶、气凝胶、液晶材料、相变材料等。例如,石蜡与聚烯烃材料共混所制备的相变材料,可通过温度的变化来实现自身相转变过程,从而起到保温的作用。

智能高分子材料种类繁多,包括自修复高分子材料、导电高分子材料、环境敏感型高分子材料等。其中,自修复高分子材料在受到损伤后实现自我修复,提高建筑工程施工的安全性和环保性,延长使用寿命,降低生产成本;导电高分子材料可以实现电能与光能、热能的相互转换,为建筑物提供能源、热量或照明;环境敏感型高分子材料则会根据环境改变自身性能,以满足居民对建筑物的多功能性要求。智能高分子材料不仅可以提高建筑物的智能化和人性化,还可以改善建筑的美观程度,改善居民的物质和生活环境,具有较为广泛的应用前景。



编辑:改性塑料服务平台(engplast-cn)


Thu Aug 31 11:24:07 CST 2017 改性塑料服务平台
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