公务员期刊网 精选范文 聚合物材料的特点范文

聚合物材料的特点精选(九篇)

聚合物材料的特点

第1篇:聚合物材料的特点范文

【关键词】建筑防水;建筑材料

引言:

随着我国经济的发展以及人民物质生活水平的提高,其城乡建筑的速度也是风起云涌般的崛起。建筑防水材料作为建筑工程中的一部分,在建筑工程中发挥着至关重要的作用。如何把建筑防水材料在建筑漏水工程中应用好,是每一建筑单位必须考虑的问题。目前我国新型建筑防水材料广泛的应用于如房屋、墙体、厨房、卫生间、水池、人行道、地面、桥梁、堤坝、农业渠道、地下管等的防水抗渗工程中,做好建筑防水材料的建筑防水工作是关系到人民生命财产安全的一个重要方面。

正文:

一、 现行常用柔性防水材料品种

(1) 合成高分子防水卷材―是指以合成橡胶、合成树脂或两者共混 为基料,加入适量的助剂和填料,经混炼压延或基础等工序加工而成的防水卷材。

主要品种:三元乙丙丁基橡胶防水卷材

氯丁橡胶防水卷材

聚氯乙烯防水卷材(PVC)

氯化聚乙烯一橡胶共混防水卷材

聚乙烯丙纶(复合)防水卷材

聚乙烯涤纶防水卷材

(2) 高聚物改性沥青防水卷材―是指以高分子聚合物改性石油沥青为涂盖层,聚酯毡,玻纤毡或聚酯玻纤复合为胎基,细沙、矿物粉料或塑料膜为隔离材料,制成的防水卷材。

主要品种:SBS改性沥青防水卷材(弹性体)

APP改性沥青防水卷材(弹性体)

自粘橡胶沥青防水卷材

自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材

改性沥青聚乙烯胎防水卷材

沥青复合胎柔性防水卷材

(3) 合成高分子防水涂料―是指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质,配置成的单组份或多组分防水涂料。可分为反应固化型、挥发固化型两种。

主要品种:聚氨酯防水涂料(反应型)

水乳型硅橡胶防水涂料

水乳型丙烯酸酯防水涂料(挥发型)

水乳型聚氯乙烯防水涂料

(4) 高聚物改性沥青防水涂料―是指以石油沥青为基料,用高分子聚合物进行改性,配置成的水乳型或溶剂型防水涂料。

主要品种:溶剂型氯丁橡胶改性沥青防水涂料

水乳型氯丁橡胶改性沥青防水涂料

溶剂型/水乳型SBS改性沥青防水涂料

(5) 聚合物水泥防水涂料―是指以丙烯酸酯等聚合物乳液和水泥为主要原料,加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。可分为柔性、塑性两种。

主要品种:聚合物水泥基复合防水涂料(常见有:GT、SY-C)

二、现行常用刚性防水材料品种

(1)对于建筑屋面部分常用的有:

细石防水混凝土 (

防水瓦

地砖夹芯

压型金属钢板

无机防水(砂浆)涂料(ZS水泥基渗透结晶型防水涂料)

塑料防水/排水板

(2)对于明挖地下工程部分常用的有:

防水砼(S6~S12)

塑性防水涂料

塑性防/排板

金属防水板

三、常用柔性防水材料的技术性能及特点

(1)合成高分子防水卷材

a、三元乙丙橡胶(硫化型)防水卷材

主要特点是:该卷材综合性能优越,耐老化性能好、使用寿命长、延伸率大、对基层伸缩或开裂变形的适应性强,接缝技术要求高。

适用范围:建筑屋面、地下工程的防水,也适用于种植屋面作防水层。

(2)高聚物改性沥青防水卷材

a、长纤维聚酯毡、无碱玻纤毡胎基SBS、APP改性沥青防水卷材。

主要特点是:长纤维聚酯毡胎基卷材,具有拉伸强度高,耐腐蚀、耐霉变和耐候性能好,对基层伸缩变形或开裂的适应性较强。无碱玻纤毡胎基卷材具有拉伸强度较高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐霉变和耐候性能好等优点。

适用范围:长纤维聚酯毡胎基SBS或APP改性沥青卷材适用于防水等级为1、2级的屋面和地下工程;无碱玻纤毡胎基SBS或APP改性沥青卷材适用于结构稳定的一般屋面和地下防水工程;SBS改性沥青卷材尤适用于寒冷地区的建筑防水工程;APP改性沥青卷材尤适用于较炎热地区的建筑防水工程。

(3)自粘类防水卷材

a、自粘类改性沥青防水卷材(该卷材包括:自粘橡胶沥青防水卷材和自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材)

主要特点是:具有良好的粘弹性,适应基层变形的能力较强、施工方便、安全、环保等特点。

适用范围:建筑屋面、地下室、隧道、人防等防水工程

b、高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材及预铺反粘技术

主要特点是:采用外防内贴预铺反粘施工方法,使卷材的自粘胶膜与浇筑的混凝土粘接,实现与结构迎水面的满粘,可有效防止卷材和结构之间的窜水现象。减少构造层次,施工方便,提高功效,安全环保。

适用范围:建筑地下室、地铁、洞库、隧道、市政建设等防水工程。

(4)合成高分子防水涂料

a、聚氨酯防水涂料

主要特点是:可在形状复杂的基层上形成连续、弹性、无缝、整体的涂膜防水层。具有拉伸强度较高,延伸率大和耐高、低温性能好,对基层伸缩或开裂变形的适应性强等特点。

适用范围:地下室和厕浴间等防水工程,也可用于非暴露型屋面防水工程。

b、纯丙烯酸防水涂料

主要特点是:具有固化后形成无接缝的防水层,且防水性能好,操作方便,可适用何种形状复杂的防水基面;与基层的粘接强度高;施工速度快,易于维修等特点。彩色防水涂料兼具有装饰、防水功能。

适用范围:屋面、墙面、室内等非长期浸水环境下的建筑防水工程。

结论:

新型的防水材料不断被研制出来进入市场销售,对于建筑防水材料的选择并不是防水材料越好,其作用就越好,在对防水材料的选择上,应该根据设计和实践情况,选择合适的防水材料。随着新型建筑防水工业的发展及其在建筑中的广泛应用,需要进一步的学习有关建筑防水料有关的专业知识。因此,我们应拥有与时俱进的思想,在努力掌握现有工程技术的同时,努力发现新问题,解决问题,不断提升自我,广泛了解工艺新材料,为以后的发展奠定基础。

参考文献

[1] 沈春林.新型防水材料产品手册[M].北京:化学工业版社,2001.

[2] 李荣,孙曼灵,任普亮.聚氨酯防水材料与施工技术[M].北京:化学工业版社,2005.

第2篇:聚合物材料的特点范文

分子印迹技术是制备分子印迹聚合物的技术,其制备过程包括三个步骤[1]:一是使目标分子(即印迹分子,模板分子)与特定功能单体通过共价或非共价作用形成复合物;二是在复合物中加入交联剂,使其在复合物周围与功能单体聚合,形成刚性的高分子聚合材料;三是用物理或化学方法将模板分子从聚合物中取出,该聚合物(即分子印迹聚合物,简称MIPs)中便产生与模板分子的形状、大小和官能团的固定排列相匹配的印迹孔穴,对模板分子具有“记忆”能力。根据模板分子和功能单体形成复合物时作用力的性质,可以将其分为以下几种类型:

1.1共价法

共价法又称预组装法。在此方法中,印迹分子与单体以共价键相互连接形成单体-印迹分子复合物,再交联聚合;聚合后再通过化学途径将共价键断裂而去除印迹分子,从而得到分子印迹聚合物,其结构中具有与印迹分子互补,并可通过共价键结合的反应基团,可选择性的结合印迹分子。

1.2非共价法

非共价法又称自组装法,在此方法中,印迹分子与功能单体之间自组织排列,以非共价键自发形成具有多重作用位点的单体-印迹分子复合物,经交联聚合后这种作用被保存下来。常用的非共价作用有:氢键、静电引力、金属螯合作用、电荷转移、疏水作用以及范德华力等,其中氢键的应用最多。

1.3共价法与非共价法的结合

聚合时单体与印迹分子间作用力是共价键,而在对印迹分子的识别过程中,二者的作用是非共价的,得到的MIP既有共价印迹聚合物亲和专一性强的优点,又具有非共价印迹操作条件温和的优点。Piletsky[2]等也发展了一种以硅酸为印迹分子的分子自组装和分子预组装相结合的方法。

2分子印迹聚合物的制备方法和过程

2.1传统方法(本体聚合)

将印迹分子、功能单体、交联剂和引发剂按一定比例溶解在惰性溶剂中,然后移入一玻璃安培瓶中,超声脱气,通氮气除氧,在真空下密封,经热引发或紫外光照射引发聚合得到块状聚合物,再经粉碎、研磨和筛分,得到适当大小的粒子,洗脱除去印迹分子,经真空干燥后即成分子印迹聚合物。

2.2原位聚合

原位聚合是一种在色谱柱中直接聚合得到双连续结构和双孔分布印迹聚合物的方法。此方法将MIP的制备与装柱一步完成,实验过程得到大大简化,具有很强的适用性。

2.3悬浮聚合

悬浮聚合法是制备聚合物微球最简便也最常用的方法之一。将模板、功能单体、交联剂、引发剂溶于有机溶液中,形成均相体系,然后移入悬浮介质中聚合而得到印迹聚合物。

2.4乳液聚合

乳液聚合是将模板分子、功能单体、交联剂溶于有机溶剂中,然后将此溶液转入水中(通常再加入一定量的表面活性剂),搅拌使其乳化。然后加入引发剂交联聚合就可得到粒径较为均一的球形聚合物。

2.5表面印迹法

表面分子印迹是指在固体表面进行印迹聚合的技术。先将模板分子与功能单体在有机溶剂中反应形成加合物,然后此加合物在基质表面反应嫁接。

3分子印迹技术的发展

传统印迹材料存在着制备过程繁琐,传质速度慢,吸附容量低的缺点。因此一些新的技术和方法出现,如分子印迹膜技术、分子印迹磁性材料和分子印迹纳米材料等等。

3.1分子印迹膜技术

分子印迹膜源于表面印迹,是一种兼具分子印迹技术与膜分离技术优点的新兴技术,其研究最早开始于20世纪90年代。

3.2分子印迹磁性材料

结合磁性材料的分子印迹技术制备的分子印迹聚合物称为磁性分子印迹聚合物。表面修饰过的磁性微球在聚合过程中嵌入分子印迹聚合物母体中,从而使分子印迹聚合物具有一定的磁性。分子印迹聚合物在再识别吸附过程完成后,分离传统MIPs和溶液需要离心和过滤等繁琐的步骤。磁性分子印迹聚合物则只需要外加一个磁场即可以实现与溶液分离,其操作相对简单且分离时间短。

3.3分子印迹纳米材料

纳米技术的发展,以及纳米材料的特殊性质,使人们越来越开始关注纳米材料。纳米材料是指三维尺度中有一维以上处于纳米量级(1-100nm),即由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。纳米材料与传统材料相比有较低的熔点、较小的体积、巨大的比表面积、强化学活性和催化活性,此外还有特殊的比热、光学、电学、磁学、力学等一系列优良的性能。分子印迹技术利用纳米材料巨大的比表面积制备印迹聚合物,可以充分地暴露印迹识别位点,大大减少吸附过程中的传质阻力,增强吸附过程中的动力学特征,同时提高吸附容量[3]。

4分子印迹技术在环境科学中的应用

环境样品具有组分复杂,污染物浓度低的特点,因此在分析过程中需要将环境样品进行分离富集,同时检测方法的灵敏度要求较高。而分子印迹聚合物能够在复杂的体系中识别专门的化合物,即具有专属性,能够很好地将待分析污染物从复杂的环境体系中分离出来;同时分子印迹利用专属性,能够将待分析污染物从低浓度的环境体系中吸附到聚合物中,即具有较强的富集能力。分子印迹技术集分离与富集于一体的特点,再加上其与SPE、GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS等后继分析技术联用的高灵敏度的特点,分子印迹技术在环境监测领域将会有很大的发展空间。

第3篇:聚合物材料的特点范文

[关键词]聚丙烯、改性、PP、共聚、塑料

中图分类号:TQ325.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)33-0109-01

前言

聚丙烯(PP)具有密度小、刚性好、强度高、耐挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优点,不足之处是其性能低温冲击性能较差、易老化、成型收缩率大。聚丙烯用途广泛,用于农业、汽车工业、建筑材料、机械电子等在内的诸多领域。开拓聚丙烯在重大产业领域的市场,取代其他塑料,所凭借的因素一是聚丙烯物美价廉、二是聚丙烯改性的进展。

一、聚丙烯的化学改性

聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙烯分子链上的原子或原子团的种类及组合方式的改性方法。经化学改性后的聚丙烯,其分子链结构发生变化,从而对材料的聚集态结构或织态结构产生影响,改变材料性能,因此,通过化学改性可以得到具有不同应用性能的新材料。

1、聚丙烯的共聚改性

以丙烯单体为主的共聚改性可在一定程度上增进均聚PP的冲击性能、透明性和加工流动性,它是提高PP 韧性,尤其是低温韧性的最有效的手段之一。将丙烯、乙烯混合在一起聚合,其聚合物主链中无规则地分布着丙烯和乙烯链段,乙烯则起着阻止聚合物结晶的作用,当乙烯质量分数达到20%时结晶便很困难,当质量分数为30%时就完全无定形,成为无规共聚物,其特点是结晶度低、透明性好、冲击强度增大等。采用Zieglar催化剂或茂金属催化剂可以制备立构嵌段聚丙烯(又称为热塑性弹性聚丙烯,Thermoplastic elastomer)。由于在分子链上同时含有等规和无规两种链段,因此具有低的初始弹性模量,相对高的拉伸强度,低的蠕变性能以及高的可逆形变。嵌段共聚物与等规共聚物相比,低温性能优良,耐冲击性好;与等规PP和各种热塑性高聚物的共混物相比,刚性降低不大。

Exxon 公司采用双茂金属催化剂在单反应器中制备了双峰分布的丙烯- 乙烯共聚物,其加工温度范围大约为26℃,比常用的聚丙烯共聚物的加工温度范围(约15℃)宽,克服了单峰茂金属聚丙烯树脂加工温度范围窄的缺点,在生产BOPP薄膜时拉伸更均匀且不易破裂,并可以在低于传统聚丙烯的加工温度下生产性能良好的聚丙烯薄膜。浙江大学合成3种新型非桥联二茚锆茂催的存在下,与PP在挤出机中熔融共混完成接枝反应(或者与丙烯单体共聚),然后在水的作用下,硅烷水解成硅醇,经缩合脱水而交联。该技术的关键是在接枝反应时必须严格监控,防止PP降解。

2、聚丙烯的接枝改性

20世纪80年代初,随着汽车工业的发展,对PP 的耐热性能提出了更高的要求。将PP的热变形温度提高到100 ℃,仅靠机械共混的办法是难以达到的,而交联是比较有效的途径之一。交联改性可分为辐射交联和化学交联。其主要区别在于引起交联反应活性源的生成机理不同。交联过程是用带有烯类双键的三官能团的有机硅烷在少量过氧化物的存在下,与PP 在挤出机中熔融共混完成接枝反应(或者与丙烯单体共聚) ,然后在水的作用下硅烷水解成硅醇,经缩合脱水而交联。该技术的关键是在接枝反应时必须严格监控,防止PP降解。

交联改性聚丙烯技术是通过选择合理的引发剂和助交联剂及体系,防止聚丙烯降解,实现聚丙烯的可控交联,交联后的材料力学性能大幅度提高,同时,交联改性聚丙烯还可获得高的熔体强度,应用于聚丙烯的发泡成型。

二、聚丙烯的物理改性

物理改性由于工艺过程简单,生产周期短,所制得材料性能优良,近年来已成为高分子材料一个新的研究热点。常用的改性方法主要有共混改性、填充改性、增强改性等。

1、共混改性

共混是一种简单而有效的物理改性方法,将两种或两种以上的高聚物共混时,可制得兼有这些高聚物性质的混合物,即合金。共混体系在宏观上是均匀的,而微观上是非均匀的,它的宏观特性主要决定于组分材料性能、物料配比和微观结构,如分散相的分布与界面状况。

将乙丙橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯―丁二烯―苯乙烯嵌段共聚物、乙烯―乙酸乙烯共聚物等各种弹性体掺入其中进行共混改性,利用弹性体微粒来吸收部分冲击能,并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长,从而使PP 中脆性断裂转变为延性断裂,大幅度提高其冲击强度,可以改善PP的韧性。弹性体虽然可以大幅度提高聚丙烯的韧性,却极地降低了材料的刚性和强度。PP与刚性聚合物共混则可在增韧的同时保持材料的刚性,还可使体系的其他性能得以协同提高。常用的刚性体主要是聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。由于这些刚性体均是极性聚合物,与PP的相容性较差,呈现明显的相分离现象,共混物的韧性比基体PP还差。因此在共混时必须加入增溶剂,有时也采用原位增溶来改善相容性,进而提高PP的力学性能。

2、填充及纤维增强改性

在聚合物中填充各种填料的最初目的是为了降低成本。然而,近年来的研究表明,填料不仅可以提高聚丙烯的刚性和耐热性,降低制品收缩率,还可以提高聚丙烯的韧性。用在聚丙烯填充改性的填料主要有碳酸钙、滑石粉、硅灰石、硫酸钡等,添加某些填料,如Ma(OH) 还能起到阻燃作用。由于填充剂大多为无机物,与有机高分子材料表面性质上存在很大差异,因此常常需要添加界面改性剂来增加无机填料与有机高分子之间的界面作用,进而改善材料的热性能和力学行为[2]。纤维增强复合材料由于具有“轻质高强”的优点,近年来获得了广泛的研究和应用。这些复合材料能在保留原有组分主要特性的基础上,通过复合效应获得原组分所不具备的性能。所以,增强复合是对聚丙烯进行改性的十分有效、简便和经济实用的方法。用于增强聚丙烯的纤维主要有玻璃纤维、碳纤维以及天然纤维。由于各种纤维性质不同,对于增强聚丙烯的制备工艺和性能的影响也有所不同。玻璃纤维增强复合材料由于具有高的强度和低的成本,已经成为一种典型的增强材料,大约占到增强高分子材料的85%; 碳纤维由于成本较高且与聚丙烯界面黏结性差,需用特殊工艺制备碳纤维/聚丙烯复合材料,成本比玻璃纤维增强材料高,因此只能应用于对材料性能有特殊需要的航天、军事等领域[3];天然纤维由于具有低的成本、可回收和可生物降解性,并且具有高的强度和硬度,在聚丙烯改性领域中得到了广泛的研究。

结束语

目前我国对PP改性技术的研究正处于高速发展时期,但我国改性PP与国外相比还存在一定差距,因而加速聚丙烯改性的研究,提高聚丙烯产品质量、扩大聚丙烯的应用领域是必要的,并且将新型技术用于改性聚丙烯将是未来发展趋势,改性聚丙烯在21 世纪将会有广阔的发展前景。在竞争日趋激烈的市场条件下,PP 改性已不仅是塑料加工厂的事,PP 生产厂也必须为其产品的出路和效益殚精竭虑,所不同的是,后者更注重如何更多、更有效地利用PP原料而非其他聚合物。与其他塑料一样,PP市场和应用取决于加工产品的种类和新品的开发,利用PP改性方法可开发出适应市场需求的专用料,扩大PP的应用领域。

参考文献

第4篇:聚合物材料的特点范文

关键词: 聚合物材料 成型加工 教学改革 课程建设

聚合物的成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料、新产品的重要手段,是高分子学科的重要组成部分,已形成独特的理论体系和技术方法[1]。因此,聚合物成型加工课程与高分子化学和高分子物理课程一起,成为高分子材料专业学生最重要的专业基础课程。为使学生以大工程的整体观来了解和掌握聚合物的成型加工,这门课程将涉及诸多内容,包括影响聚合物性能的物理化学因素、添加剂的分类和作用、配方设计方法、聚合物流变学、成型加工设备、成型工艺条件及控制等。如何使学生通过本课程的学习,具备高分子材料科学的专业知识和专业素养;培养学生解决实际问题和创新科研的能力,为以后从事高分子材料制品的研发、设计和生产工作奠定坚实的理论与实践基础,一直是广大高分子专业教师在教学过程中关注的重点[2]。这需要我们在多方面进行改革。

1.课堂教学改革

1.1明确培养目标,强化理论基础。

江苏大学高分子材料与工程专业成立于2002年,最初聚合物成型加工课程主要围绕塑料和橡胶的主要品种及其制品的生产原料、成型工艺、加工方法、材料、性能和产品质量控制等内容开展教学。我们在总结前几届毕业生从事工作的实际情况和企业对本专业毕业生在知识结构、能力要求的基础上,于2012年再次修订了本科生培养计划。本科院校需要培养既有一定理论基础,又具备较强实践能力的高素质应用型人才,这与高职类院校主要培养服务于生产一线的操作型、技能型人才不同。具体到聚合物成型加工这门与实践联系紧密的课程,在教学过程中,仍然要重视对基础理论知识的讲解,让学生不仅“知其然”,更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化学及聚合物流变学等聚合物成型加工的基础理论外,成型加工技术本身也存在系统的原理知识,不容忽视。教师在课程教学中应注意结合本学科前沿研究领域和最新研究动态、介绍重点科技成果,丰富和活化教学内容,使教学跟上时代的步伐,让学生能够掌握更多、更新的专业知识。

1.2围绕课程主线,精心组织教学内容。

在成型加工课程学习中,学生需要系统学习和掌握聚合物的加工流变性能、聚合物加工过程中的物理化学变化、助剂的作用及配方设计原理、各种物料的混合和分散机理,以及成型加工的设备和工艺等。与其他课程相比,聚合物成型加工的课程内容较为庞杂而分散,理论知识的半经验性较强,这给课堂教学带来了一定的困难。因此,抓住课程内容的主线,突出理论重点就显得尤为重要。

根据聚合物成型加工涉及的主体内容,本课程主要围绕“高分子材料—成型加工—制品性能”这条主线来组织教学内容。教学过程中,要着重讲明高分子材料的成型加工不是简单的工艺操作,高分子材料、成型加工、制品性能这三方面是相互关联的,制品的性能取决于高分子材料和成型加工方法及工艺的选择,而制品的性能又反过来指导聚合物的改性、应用及加工,优化成型工艺。因此,如何抓住教学主线,让学生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互关系,使学生融会贯通、举一反三,是这门课程教学的重点。

在教学过程中,始终围绕教学主线,从高分子材料的结构与性能和材料的加工原理出发,以成型加工的工程观点为着眼点,剖析各种高分子材料成型加工的共性和区别,这样可以使原本较为分散的理论知识相对集中并系统化,让学生更为清楚地了解和掌握抽象概念和半经验理论所反映的实质问题。比如在讲解聚合物材料的压制成型时,分别介绍了适用的热固性塑料、橡胶及复合材料的特性及成型工艺性能,不同加工方法和成型工艺条件生产制品的特点及控制条件,并通过具体的例子说明了成型加工工艺与制品性能的相互关系。这样的讲解生动地体现了“高分子材料—成型加工—制品性能”这条高分子材料成型加工的主线,使教学内容由庞杂繁多变得简单易懂,通过理论结合实际,强化了学生的专业知识,教学效果良好。

1.3结合课程特征,采取灵活教学方法。

聚合物材料制品的性能既与聚合物本身的性质有关,同时又在很大程度上受到成型加工过程的影响。这其中不但涉及很多高分子化学和物理的理论问题,而且与生产实际密切相关。因此,本课程是一门理论性和实际性都很强的课程,如何在教学过程中将基础理论和生产实际结合起来,用理论知识来解释具体生产中遇到的实际问题,或以实验和实际生产中的具体例子来说明基础理论,使学生在学习过程中掌握专业知识,是本课程教学的核心问题。

因此,我们根据聚合物成型加工课程具有很强的综合性和实践性的特点,借助于江苏大学目前多数教室都安装了多媒体教学设备的优势,将图像、声音、动画和视频等各种多媒体信息引入到教学过程中,利用工厂和车间的场景图像、成型设备的实物照片、加工工艺过程的动画仿真模拟等信息对授课内容进行补充和深化。这样不但可以丰富课堂内容,增加信息量,而且可以大大加深学生对基础知识的理解和印象,使学生对成型加工原理和工艺获得理性和感性的双重认识,从而提高教学效率。

为进一步将课堂教学与实际生产结合起来,在教学中紧密贴近工厂实际,江苏大学高分子材料与工程专业专门安排了两门为期各两周的课程设计,即高分子材料生产工艺设计和聚合物反应工程及设备设计。让学生在专业教师的指导下,针对具体的通用或特种高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)及其制品,设计出相关聚合物材料及其产品项目内容,包括原料品种、型号选择、工艺流程及设备确定、产品质量检测,以及厂房布局和规模,等等。通过课程设计,可以有效地让学生系统地掌握所学知识,并获得一定的灵活应用的能力,为后期的毕业设计乃至毕业后走上工作岗位打下基础。

2.实验实践教学改革

前面已经谈到,聚合物材料成型加工是一门实践性很强的专业课程,仅凭课堂教学是难以真正实现教学目标的,并且容易使学生学习时感觉枯燥,实际工作时不能学以致用。因此,这门课程的实验是不可缺少的。只有让学生在实验室和工厂中实地了解和直观认识成型设备、工艺控制和生产线管理,对聚合物成型加工的整个工艺流程进行整体和全面的认知,他们才有可能创造性地利用学习的理论知识来真正解决生产中遇到的具体问题[3]。

目前江苏大学高分子材料与工程专业建有约200m2的专业实验室,购置有注塑机、挤出成型机、高速混合机、平板硫化仪等成型加工设备,以及拉伸实验机、冲击实验仪、硬度仪、紫外老化仪、高低温实验箱等各种材料及制品性能检测仪器。利用这些仪器设备,我们围绕课程主线,将聚合物材料的制备、成型加工、结构表征及性能测试等方面有机地联系起来,开设了一系列的综合性实验。比如,在聚合物的注射模塑成型实验中,要求学生从原料的选择开始,分析原料的结构和性能特点,有针对性地设定成型加工工艺参数,并在注塑成型得到制品后,对其熔点、熔融指数、热变形温度及力学性能等进行表征和测试。通过对这些聚合物原料—成型加工工艺—制品性能数据之间关系的分析与总结,使学生形成科学研究的思路,掌握解决实际问题的方法。

此外,聚合物材料成型加工具有很强的工程应用性,需要学生建立起大工程的整体观。要达到这样的教学水平和目标,仅靠课堂的学习和实验室实验是不够的,还应该让学生到工厂、车间参观实践,实地了解成型设备、工艺控制及生产线管理等,使学生对工业化生产有具体、直观的感受。

针对这样的问题和现状,本专业积极与周边高分子材料企业加强联系和交流,目前已建成近10个实习实践基地,涉及聚合物成型加工领域的各个方面,包括模压发泡成型、压延成型、注射成型、挤出成型等。通过与这些企业的合作,学生可以现场实地对各种成型加工涉及的原料准备和处理、设备、工艺流程、质量控制等实际生产过程进行近距离的感受。在此基础上,组织学生针对成型过程中的某一感兴趣的内容,或参观实践中发现的具体问题进行资料查阅和文献调研,对涉及该内容和问题的基本原理和基础知识进行更深入的学习,在此基础上提出解决问题的思路和方案并验证。这样就使学生真正将基础理论与实际应用结合起来,掌握科研的方法,培养科学的思维,成为真正有创造力的人才。

参考文献:

[1]周达飞,唐颂超.高分子材料成型加工(第二版),北京:中国轻工业出版社,2006.

[2]李宝铭,张星,郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探,化工高等教育,2010,3:39-42.

[3]程丝,王新波.高分子材料专业聚合物加工实验的改进与探索,高校实验室工作研究,2009,2:50-51.

第5篇:聚合物材料的特点范文

可以说——新型建筑防水材料层出不穷

水性环保型桥梁防水涂料这是一种水性、无毒无污染、黏结强度大、弹性优良、耐高低温范围宽广、价格低廉的新型桥梁防水涂料。

该产品以橡胶高分子材料为改性剂,以水作为介质,经催化、交联、乳化等科学工艺生产而成。最主要的优点是:改性沥青中的橡胶所形成的高分子聚合物形成连续网络,而互相贯穿交联,使改性沥青呈现高聚物性能,涂膜干后保持橡胶的弹性、低温柔性、耐老化性,并具有抗剪切力强、耐温、抗冻、抗化学腐蚀、抗裂、冷施工、防火、无毒无味、无环境污染等优点,能适应桥面长期动荷载面抗压的要求,对温差的适用性极为宽广,低温可达到-30℃,可承受沥青砼160℃以上的温度。

聚氨酯防水涂料由于其防水性能好、易于施工等特点,受到国内外防水界的青睐,是我国“十五”期间重点推广的防水涂料产品。我国20世纪70年代开始研制生产应用聚氨酯防水涂料,80年代大量推广使用于防水工程。由于纯聚氨酯涂料成本高,因此双组分焦油改性聚氨酯防水涂料(俗称851)占主导地位,单组分及纯聚氨酯防水涂料生产量很小。

聚合物水泥防水涂料(JS涂料)是以丙烯酸酯等聚合物乳液和水泥为主要原料,加入其他外加剂制得的双组分水性建筑防水涂料,具有“刚柔相济”的特性,既有聚合物涂膜的延伸性、防水性,也有水硬性胶凝材料强度高、易于潮湿基层粘结的优点。该种涂料以水作为分散剂,解决了因采用焦油、沥青等溶剂型防水涂料所造成的环境污染以及对人体健康的危害。

我国20世纪90年代初开始研制聚合物水泥防水涂料,1995年通过建设部技术鉴定,产品开发初期,仅有北京为数不多的企业生产,年产量仅有几百吨。随着国家对绿色环保型建材产品的推广,目前上海、浙江、广东、福建、山东、河北、河南、四川、北京等省市已有百余家企业生产这种涂料,年设计生产能力达5000吨,2000年实际年产量达12000吨。以3kg/平方米计算(涂层厚度约1.4mm),应用面积达400万平方米。据分析统计:地下室约占35%;屋面和厕浴间约占25%;其他(如外墙)约占5%。广东地区应用量较大,近两年来用于屋面、地下室、厕浴间、外墙等的施工面积达40余万平方米,反映防水效果良好。

高效防水密封膏质高效双组分聚硫防水密封膏是一种广泛使用于水利、建筑、道路等工程建设的高效防水防渗材料,具有良好的耐老化性、耐久性、气密性和防水性,且无毒、无害,对环境无污染,不含任何放射性元素,使用寿命达60年以上。特别是在与混凝土、钢材等粘接过程中更显示出良好的特性。

阻热防水涂料是一种来自美国的最新专利防水产品。它在金属物体上使用时,极具柔性和封闭性,能堵漏、隔热、防锈;用于沥青屋面时,可反射90%的太阳能量,防止沥青降解,延长防水寿命;用于刚性防水屋面时,能阻止混凝土膨胀,封闭细裂纹和缝隙,防止分水分渗透,有极佳的黏附性和延伸性。

抗老化高弹性彩色防水涂料属于国家新型建材导向型产品,以高分子聚合物为主要成膜剂,配以10余种助剂,通过特殊工艺加工而成。它与同类型产品相比,因在原料中加入几种不同功能的紫外线吸收剂,大量吸收太阳光中的紫外线又能消化防水层中因光降解反应和氧化反应所产生的有害物质,而使得防水层得到保护;它的断裂延伸率高达600%~900%,即便在紫外线的照射下仍达到400%;与砼、木质、金属有很强的粘接力,黏度适宜且开盖使用,无需现场掺兑溶剂,为低污染产品。

普拉泰斯(Paratex)防水涂料它的主材既不是沥青也不是当前市场上出现的橡胶塑料共混体,而是采用有机乳液(维尼纶、聚醋酸乙烯和树脂组成)和无机混合材(特种高铝水泥、石英砂及各种添加剂组)复合而成的双组分防水涂膜材料。它既具有有机材料弹性高又有无机材料耐久性好的优点,龟裂自闭功能填补了防水施工中难以攻克的空白。

其主要特点有:当混凝土水泥基面发生裂缝时,普拉泰斯防水材会将水分吸收膨胀并发生化学反应,将龟裂部分充填到完全防水的程度;对混凝土、木材、纸板、金属、玻璃以及塑料均具有极强的黏结附着性,此种特性在施工中可直接涂刷涂料或贴瓷砖。经卫生检疫鉴定,符合饮用水标准,同时在施工时无毒、无味、无挥发物,所以不会中毒和爆炸,不怕火,在含水率不高于80%的基面均可施工。

克墙渗憎水剂克墙渗憎水剂是在引进参考国外同类产品技术配方的基础上生产的新一代产品,其状如乳液型,采用喷刷方式,可在防水基层表面形成膜层,具有功能独特和应用广泛的显著特点:一是其防水性能优越,二是透气性好,三是防潮、防霉效果显著。该产品广泛适用于瓷砖、马赛克饰面接缝等方面。

“水无奈”防水涂料“水无奈”防水涂料、“水无奈”自黏性防水卷材、“水无奈”地下内墙专用涂料和外墙防水装饰涂料等系列产品是以胶乳为主体原料、多种添加剂和不同级配填料构成的丙烯酸酯合成高分子防水涂料,具有固含最高、成膜速度快、弹性强、稳定性好等特点。“水无奈”地下内墙专用涂料适用于地下室墙体防水装饰、维修和翻新工程。该产品为单组分,防水性能良好,属环保型产品。“水无奈”外墙防水装饰涂料适用于渗漏体的维修、翻新工程,具有防潮湿、抗老化、耐污染等特性,不含挥发溶剂,对人体和环境无害。

积极推动防水材料标准建设

第6篇:聚合物材料的特点范文

较详细地评述了高分子材料的研究方向和应用发展方向.

关键词:高分子材料 应用 现状 发展

高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。

高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。

高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等

目前,高分子材料的应用现状主要有以下几个方面:

1.传统产品

如纤维、橡胶、塑料等等

2.高分子分离膜

高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。

3.高分子磁性材料

高分子磁性材料,是人类在不断开拓磁与高分子聚合物(合成树脂、橡胶)的新应用领域的同时,而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁铁矿(铁氧体)烧结或铸造成磁性体,现在工业常用的磁性材料有三种,即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等。它们的缺点是既硬且脆,加工性差。为了克服这些缺陷,将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料便应运而生了。这样制成的复合型高分子磁性材料,因具有比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品,还能与其它元件一体成型等特点,而越来越受到人们的关高分子材料。

4.光功能高分子材料

所谓光功能高分子材料,是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前,这一类材料已有很多,主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料(如塑料透镜、接触眼镜等)、光转换系统材料、光显示用材料、光导电用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整个社会材料对光的透射,可以制成品种繁多的线性光学材料,像普通的安全玻璃、各种透镜、棱镜等;利用高分子材料曲线传播特性,又可以开发出非线性光学元件,此外,利用高分子材料的光化学反应,可以开发出在电子工业和印刷工业上得到广泛使用的感光树脂、光固化涂料及粘合剂;利用高分子材料的能量转换特性,可制成光导电材料和光致变色材料;利用某些高分子材料的折光率随机械应力而变化的特性,可开发出光弹材料,用于研究力结构材料内部的应力分布等。

5.高分子复合材料

高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相材料。高分子复合材料最大优点是博各种材料之长,如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质高分子结构复合材料包括两个组分:增强剂。为具有高强度、高模量、耐温的纤维及织物,如玻璃纤维、氮化硅晶须、硼纤维及以上纤维的织物;基体材料。主要是起粘合作用的胶粘剂,如不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等热固性树脂及苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂,这种复合材料的比强度和比模量比金属还高,是国防、尖端技术方面不可缺少的材料。

目前,我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上,重点发展以下方向:

1.工程塑料

全世界通用热塑性树脂约占97%,工程塑料的生产规模远不如通用塑料,但因市场的需求,近年来其发展的速度则远远高于通用塑料,年均增长率达7%~8%。近年来工程塑料的发展方向是研究开发工程塑料高分子合金、发展超韧尼龙、超韧聚甲醛、耐应力开裂聚碳、聚苯醚和聚矾等高性能合金研究开发特种工程塑料,如聚酞亚胺。

2.复合材料

复合材料合成一种新材料使之满足各种高要求的综合指标。复合材料的发展可以分为4个方面。一是以玻璃纤维增强为手段,对大品种塑料进行改性研究开发新的复合工艺;二是采用高性能增强剂如碳纤维等来增强耐高温等高性能树脂;三是开发新型热塑性树脂基体如热塑性聚酞亚胺;四是研究开发功能复合材料,如压电材料等。

3. 液晶高分子材料

液晶聚合物是介于固体结晶和液体之间的中间状态的聚合物 ,其分子排列的有序性虽不如固体晶体那样有序,但也不是液体那样的无序 ,而是具有一定的 一维或二维 有序性 ,当加工此种聚合物 ,如纺丝或注射成型时,其分子发生取向 这种分子取向一旦冷却即被固定下来,从而具有不寻常的物理和机械性能。

第7篇:聚合物材料的特点范文

关键词:道路工程;特性;路用性能 ;机理

中图分类号: U41 文献标识码: A 文章编号:

0引言

在最近几年里,我国的公路建设飞速发展,但随着交通量的不断增长,气候条件的不断变化,公路沥青路面耐久性不足的问题一直没有得到真正的解决,成为公路建设又好又快发展的主要技术障碍。半刚性基层是一个逐渐破坏强度衰减的过程,最终寿命是有限的。柔性基层沥青路面结构的使用性能不容置疑,但其高造价是阻碍柔性基层沥青路面全国大范围推广的主要问题,采用级配碎石基层会导致沥青层底产生较大的拉应变而迅速产生疲劳破坏,级配碎石柔性基层沥青路面结构需要更厚的沥青层以抵抗沥青层的疲劳开裂。沥青属稀缺资源,直接带来的是成本的上升。有鉴于此,Romix 公司的专家们针对沥青材料的特性,研制出了性价比更好的非石油衍生品的路面基层材料(SRX),来代替沥青稳定料的中面层和下面层,并通过调整提高胶结料粘结强度(CBR)和抗疲劳性,解决了以前拉应变使薄沥青层+厚粒料基层结构出现龟裂车辙问题,使得薄沥青层(磨耗层)+聚合物稳定基层结构达到类似全厚式沥青结构的效果。

1 SRX材料简介

SRX用材料是不需加热的冷拌材料。是一种无毒无害不腐蚀无重金属的环保材料,对水源和土壤无任何破坏。不燃烧、不腐蚀、无毒、无刺激、不含有毒重金属,对人、畜没有伤害,对水源和土壤无任何破坏,国外曾应用SRX的衍生产品作为饮用水水渠的防水材料。SRX是一种新型高分子树脂聚合物路用稳定剂,它不是石油的衍生品。它是针对全厚式沥青长寿道路专门研制的用于替代沥青的特殊路用聚合物,SRX一般应用于道路基层。这种聚合物作为结合料生产的混合料主要用于目前道路建设中沥青面层的下承层,可替代半刚性基层、底基层构成柔性基层,形成类似全厚式沥青路面效果的强而韧结构的长寿道路。聚合物材料SRX的核心成分同时也应用于航空材料、防弹玻璃和新型聚合物防水涂料。

1.1SRX稳定原理

SRX 是近年来国际筑路工程中开始广泛应用的一种新型高分子树脂聚合物路用稳定剂。SRX 是以二十多种特殊高分子树脂材料和催化剂经过4000多次试验,优化组合而成的独一无二的专利产品。SRX 聚合物材料是通过采用多种特殊树脂及多种有机添加剂混合而成的共聚物溶液,它可溶于水并以水为传导媒介均匀分散到土石等稳定材料表面。经有效的压实和水分挥发过程,在道路结构层内部的土石固体颗粒表面形成有机粘膜,将其牢固地粘结成整体,并形成强而韧的柔性结构层特性。SRX稳定级配碎石材料后随着水分的消散,其与级配碎石形成的混合料具有一定的抗压强度,而且具有较强的韧性,与脆性的半刚性基层材料表现出不同的力学性能,使其逐渐成为一种新型的路面材料。其强度高、韧性强,抗干缩和温度收缩的能力也较强的特点得到青睐,水基—有机聚合物结合料近年来在非洲、澳洲、印度、马来西亚、新西兰、中东地区等工程中得以大面积推广。SRX稳定材料具有高强低模的特性,一般可以达到750Mpa以上。

1.2SRX路用性能

① 根据国外和国内的应用状况,SRX材料应用技术能够有效抑制路面产生裂缝;对于重载车多、超载现象严重的中国半刚性基层沥青路面来说,优势更加明显。

② 施工、养护期短,当天可开放交通,不需要洒水养生。与半刚性材料不同的是SRX稳定路面结构施工不需要洒水养生,仅需常温条件养生即可。结构层压实后可以短期内开放交通。

③ 混合料存放时间较长。混合料拌和后存放保持水分的情况下可以在5天内继续使用,超过此限只需添加少量SRX和水重新拌和便可重新使用,这为道路施工创造了宽松的条件。

④ 水稳性好与抗裂性优于半刚性基层,SRX是多种树脂及多种有机添加剂混合而成的共聚物材料。混合料体现出强而韧的柔性稳定层特性,具有良好的整体性,能有效解决半刚性基层路面难以避免的温缩裂缝、干缩裂缝的反射病害。

⑤ 施工简便快捷,设备简单;无需加热、常温拌和 、低碳环保。

⑥ 水基聚合物路用稳定材料强而韧的柔性路结构、抗干缩、抗温缩、抗疲劳能力强、防水效果好,能够有效防止面层反射裂缝、车辙、坑槽、网裂、水损病害的产生,解决半刚性基层材料典型病害缺陷,显著提高道路使用寿命。

1.3SRX经济性

对于相同等级的公路,采用常规半刚性基层沥青路面和SRX路用稳定材料结构相比,后者造价比前者降低10%左右,后者在防止反射裂缝、水损坏和车辙方面优势明显。

SRX的性价比优于常规沥青混凝土路面,20cm/m2沥青混凝土造价约为200—300元,而SRX只用沥青混凝土造价的一半就达到了全厚式沥青路面的效果,再加上工期缩短,寿命延长,附加价值是巨大的。

SRX柔性基层的应用

SRX稳定级配碎石在高速路基层中体现其更多优势。疲劳测试显示通过 700万次的循环加载,原基层没有出现任何损害,这个指标是水泥稳定材料100倍 。结构的强度得以大幅提高。所以说其强而韧的特点是水泥、二灰等无机料不可比拟的。

水机有机聚合物基层和半刚性基层相比,聚合物基层是柔性的,水基化的聚合物包裹颗粒料表面的膜壁较薄,所以它在温度变化产生应力影响方面的情况要比半刚性基层相对要好。同时湿度变化影响也要小,所以它一般不会出现反射裂缝问题。其次,从它的结构层受力来讲,水机有机聚合物柔性基层对面层的设计要好一点,半刚性基层的后期强度要高,沥青面层相对比较软,刚度小一点的,所以造成下面硬、上面软,这样沥青面层处在半刚性基层与车轮中间被挤压容易产生车辙,对面层是不利。再次,从层间结合情况来讲,水机有机聚合物柔性基层与沥青面层结合一般不存在问题,所以对沥青受力方面是比较有利的。

参考文献:

[1] 孟书涛,部地区合理路面厚度及路面结构形式研究总报告,2004.04

第8篇:聚合物材料的特点范文

关键词 汽车装饰;聚丙烯针织物;应用

中图分类号TS195,U472.2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0105-02

近年来,经过观察与研究就会发现,在纺织品领域大量应用了针织物,应该说针织物已经广泛应用于各个行业,然而在众多的领域中,汽车装饰领域最大程度都利用了针织品,最新研究的聚丙烯针织品是一项新的汽车装饰用品,经过专业人士的深入研究表明,这种针织品可以实现深加工,成为汽车装饰中的重要纺织品,可以将制造聚丙烯的全部策略用在汽车部件的生产与加工中,聚丙烯针织物必将在以后的市场中发挥及其重要的作用。

1 利用聚丙烯针织物做汽车装饰的依据

之所以将聚丙烯针织物用在汽车装饰工业中,是因为这种化学原料本身具有一定的优势,非常适合用作汽车行业的纺织品原料。

具体表现在:

他是一种从石油中提取的材料,能够被多次循环使用,这种材料同其他的同类材料相比能够获取更高的经济效益。这种材料的密度相对较小,大概为0.19克每立方米,与水相比,密度更小,而且要比聚酯的密度也小的多。大多数情况下,这种材料不会对水分产生作用,也就是说具有防水的功能,所以这就减少了其被水腐蚀的可能,对一些具有污染性质的化学材料也具有抵抗力,而且这种材料能够被广泛获取。

聚丙烯具有以上优点,但是也存在一些自身的缺点,主要表现在以下方面:这种材料很难被加工成具有颜色特征的材料,着色过程相对复杂,而且对光照较为敏感,不具有良好的耐光效果,只有通过利用一些化学性的稳定试剂来维持其稳定性,来免除来自光照的紫外线的困扰。

一般来说,这种材料的均匀度会受到纺丝的加工的影响,只有通过利用合理的纺织设备与机器,在专业工作人员的运行下,才能得到相对均匀的聚丙烯物质,这就为人们的工作程序带来了挑战。

这种材料在温度很低的情况下,就会发生融化,而且很易于被塑化,这是加工中需要慎重顾及的问题,而且这种材料没有一定的耐磨度。

2 汽车装饰中的应用

首先,汽车上的镶板门以及结构仪表板——都能够在科学的方法的辅助下,利用这种材料,具体的科学方法包括:注模法、复合法以吹压法,多数情况下,可以选择提花织造来进行获取。

其次,车顶呢织物,一些知名企业在逐步发展车顶呢织物,它需要特定的颜色,对于色谱的范围要求也更加广泛,这正好迎合了聚丙烯材料不容易染色的特征,然而这种材料的面密度则大概在八十到一百克每平方米内,这就为针织设备的生产创造了条件。

再次,椅套织物。从现存的织物来看,都具有机构或者其他方面的局限性,无法达到椅套织物所需要的标准,也就是说耐磨度不够好,这样的现状表明聚丙烯针织物具有一定的价值。

3 改善触感与可加工性技术

第一,植绒复合技术具有很高的强力,而且需要绒毛具有高度的粘着能力,达到每2、5厘米多于10牛;

第二,聚烯烃泡沫。这种泡沫能够通过火焰的方式加以复合,他能够和聚丙烯织物牢固地凝固在一起,而且它还能够促进聚丙烯的铸模加工,在各个方面都符合聚丙烯织物的特征,两者能够有效地配合在一起,发挥良好的作用。

4 如何制造聚丙烯纤维

通过利用聚合粒子,纺丝通过变形加工的方法进行制造,而且这一技术的持续研究确保了聚丙烯变形纱呈现出了那些针织物应有的外观与质量。

在加工过程中,需要顾及以下方面的问题:

用于HLA添加剂以及染料是否具有均匀特征,能否同聚合物融合在一起。

在生产过程中,一些化学物质所产生的烟雾也是要注意提防的。

5 针织的整个过程

针织制造中要从以下方面重点关注,织针的数量,导纱器的构造,机械的拥有量,以及被设置的工作参数-这几项设备一定要彼此相互配合,否则就不会确保制造出具有统一标准的针织物,在提花制造的过程中也会出现不统一,不雅观的现象。

6 整理的过程

整理要从下面几个方面进行把握,一些添加剂以及需要油的地方一定要清水对其进行清洗。一定要创造出一类特别的清洗试剂来将不需要的化学成分洗干净。要保证聚丙烯织物能够产生及其灵活的温度反应,而且确保其拥有不过高的融化点。还要注意的是,当聚丙烯物被生产成为纺织品以后就很有可能出现收缩的情况,这是相关的工作人员必须要考虑的事实,一旦出现这种情况,就要采取相关的措施,来减少这种现象对生产成品的危害。

从以上的加工生产过程来看,任何对聚丙烯织物进行深加工的方法都可以被利用,成为汽车装饰的最佳产品。

7 结论

从以上的分析可以看出,聚丙烯织物是一种十分有效的汽车装饰物质,要积极采用科学的方法对聚丙烯进行开发与利用,通过各种方法来提取聚丙烯物质,利用这种物质来形成织物,制作成汽车装饰物。

参考文献

[1]王晓明,张桂芬,沈佳书.我国汽车用材料的现状及发展(国家教委蓝皮书),2009(12).

[2]赵敏,肖纪美.材料的应用与发展[M].北京:宇航出版社,2009.

[3]郭冬梅,李尹熙.汽车工艺与材料,2011(1):1.

[4]吴京,吴德峰,徐鼐,史铁钧.汽车用塑料的研究现状及发展趋势[J].塑料科技,2001(8):34.

第9篇:聚合物材料的特点范文

Abstract: Function polymer materials are rapidly developing in recently years. But there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. The defined, mechanism, characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. Then the developing prospects are also reviewed.

关键词: 功能高分子材料;展望;形状记忆

Key words: functional polymer materials;outlook;shape memory polyer

中图分类号:TB324 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)31-0303-02

0 引言

随着社会的进步和科学技术的发展,一般的材料难以满足日益复杂的环境,因此需要具有自修复功能的智能材料——形状记忆材料。20世纪50年代以来,各国相继研究出在外加刺激的条件(如光、电、热、化学、机械等)经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料,它可分为三大类,形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。高分子产业的迅速发展,推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。形状记忆聚合物材料的独特性,广泛应用于很多领域并发展潜力巨大,人们开始广泛关注[1]。

1 功能高分子材料研究概况

功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科,是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速,成为新技术革命不可或缺的关键材料,对社会的生活将产生巨大影响。

1.1 功能高分子材料的介绍 功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料,通常也可简称为功能高分子,也可称为精细高分子或特种高分子[2]。

1.2 功能高分子材料分类 可分为两类:第一类:以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法,使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料;第二类:是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。

1.3 形状记忆功能高分子材料 自19世纪80年现热致形状记忆高分子材料[4],人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。和其它功能材料相比的特点:首先,原料充足,形变量大,质量轻,易包装和运输,价格便宜,仅是金属形状记忆合金的1%;第二,制作工艺方简便;形状记忆回复温度范围宽,而且容易加工,易制成结构复杂的异型品,能耗低;第三,耐候性,介电性能和保温效果良好。

形状记忆聚合物(SMP)代表一项技术上的重要的类别刺激响应的材料,在于形状变动的反应。更确切地说,传统意义上的SMP是聚合物变形,随后能固定在一个临时的形状,这将保持稳定,除非它暴露在一个适当的外部刺激激活了聚合物恢复到它原来的(或永久的形状)。因此,相关的反应被称为聚合物内的形状记忆效应(SME)。虽然各种形式的外部刺激可以被用来作为恢复触发,最典型的一种是直接加热,通向温度增加[4]。

2 部分形状记忆高分子材料的制备方法

2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形状记忆聚乙烯中,交联(辐射或化学)是必须的,但是交联程度过高会导致聚合物的加工性能不好,因此最好是将交联放在产品制造的最后一步:Feng Kui Li等采用尼龙接枝HDPE获得了形状记忆聚合物。他们采用马来酸酐和DC处理熔融HDPE在180℃反应5分钟,然后在230℃下和尼龙-6反应5分钟得到产物。SEM照片显示尼龙微粒小于0.3μm,在HDPE中分散良好,两者界面模糊,显示两者形成化学粘合;而尼龙和HDPE简单混合的SEM照片中两者界面明显试验同时表明,随着DCP含量和尼龙含量的提高,共聚物中形成了更多的共聚物具有和射线交联聚乙烯(XPE)SMP相似的形状记忆效应,形变大于95%,恢复速度好于射线交联的聚乙烯SMP,该聚合物在120℃左右形状恢复达到最大。对其机理研究表明,接枝在PE上的尼龙形成的物理交联对形状记忆效应有重要作用。值得注意的是该共混物是仅仅通过熔融混合得到的,工艺非常简单,而且采用的是通用聚合物,因此该方法值得推广[5]。

2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分结晶相的线性聚合物,该聚合物可以是热塑性的,也可是热固性的。聚氨酯类形状记忆材料,软段的结构组成和相对分子质量是影响其临界记忆温度的主要因素,硬段结构对记忆温度影响不大。

采用聚氨酯和其它聚合物共混,可以改善性能,得到所需要的产物。有报道采用聚己内酰胺(PCL)、热塑性聚氨酯(TPU)和苯氧基树脂制得的形状记忆材料。发现该产物随着组成的变化而玻璃化转化温度不同;同时发现PCL部分在混合物中结晶相消失,说明结晶过程被阻碍。改混合物具有形状记忆效应的原因在PCL/苯氧树脂作为了可逆相。该混合物的玻璃化温度可以通过TPU/苯氧基树脂的混合比例和种类决定,增加混合物中固定相和减少TPU链长度可以减少滞后效应。报道采用PVC和PU共混也能得到SMP。该混合物中存在PVC/PCL形成的无定形相,混合物的玻璃化的温度也随着PVC/PCL的组成变化而平稳的发生变化,固定相记忆着最初形状[6-8]。

3 国内外形状记忆高分子材料研究现状

3.1 国内研究现状 国内研究的形状记忆高分子材料多以聚氨酯和环氧树脂基为主,加入添加剂或固化剂进行改性,可以得到满足基本要求的SMPs,但是由于其自身缺点的约束,所以限制了其使用范围。最近几年来,形状记忆合金以利用聚合物为基体添加其他成分,突出各个优点进行对比,得到一些性能良好的形状记忆材料因此我们列举国内最新的SMPs研究。

魏堃等人将新型聚合物固化剂与环氧树脂(EP)进行机械共混,进行适度交联固化后,制出具有较低玻璃化转变温度(Tg)的无定型EP体系,得出结果显示适度交联固化的EP体系具有良好的形状记忆特性。

高淑春等人利用活化溅射方法制备TiO2薄膜,以Ni-Ti形状记忆合金生物材料为基体,附着在形状记忆和金材料的表面,其跟血液相容性比较好,因此具有较高的临床使用价值。

3.2 国外研究现状 对比国内,国外的SMPs发展比较早,例如:美国、日本、德国等由于具有先进的设备和理论基础,因此在各个方面相对国内都比较成熟,所以本人参考最近国外SMPs相关研究在此论述。

Y.C.Lu等人利用环氧基的形状记忆材料设计模拟服务环境所能反映出的预期性能要求即

①暴露在紫外线辐射下循环为125分钟;②在室温下沉浸油内;③浸泡在热水中49℃。一种新颖的高温压痕法评估适应条件的SMPs的形状和力学性能。结果表明对于有条件的比较一般环境条件SMPs的玻璃化转变温度降低与较高模和敏感应变速率。如果温度设定低环境条件影响的SMPs形状恢复能力。特别是紫外线暴露和浸入水中的SMPs回复率明显低与无条件的材料。当回复温度高于Tg,材料的回复能力相对保持不变。

R.Biju等人用双酚A(BADC)与缩水甘油醚或者双酚A(DGEBA)与苯酚螯合物(PTOH)通过一系列聚反应合成热固性聚合物表现出具有形状记忆性能。利用差示扫描量热分析、红外光谱及流变仪来表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合,研究了它们的弯曲、动态力学性能以及热性能;对于一个给定的成分,弯曲强度和热稳定性随着氰酸酯浓度增加而增加,而这些特性随着PTOH浓度的增加而降低,储存模量表现出相似的趋势。这个转变温度(Tt)随着整体氰酸酯含量的增加而增加。这些聚合物在形状记忆性能显示出良好的恢复形状,并且形状恢复时间减少。而显示恢复时间与形状恢复模量增加(Eg/Er)刚好相反。这个转变温度可调谐反应物组成及变形恢复速度随驱动的温度增加而增加。这些环氧基氰酸盐系统具有良好的热、力学和形状记忆特征很有希望用在智能电气领域。

4 展望

由于SMP有着丰富的后备资源,而且形状记忆的方式灵活,具有广阔应用和发展前景。因此本文认为,有很多重要因素影响将SMPs技术成功转化成生产应用,例如:标准化的不同方法描述为量化形状记忆材料的性能。应该进一步完善形状记忆原理,在分子结构理论和弹性形变理论基础之上,建立形状记忆的数学理论模型,为开发新材料奠定了理论基础;运用分子结构理论、实验设计原理和改性技术知识,提高形状记忆各项性能、丰富品种、满足不同的应用需要,增强应用和开发研究,拓宽应用领域,尽快转化为生产力。

形状记忆高分子与形状记忆合金相比具有感应温度低,且形状记忆高分子因其独特的优点而具有广泛的应用前景,但是我们也应该看到在开发应用上仍存有一些不足[22]:形变回复力小;只有单程形状记忆功能,没有双程性记忆和全程记忆等性能;优化制作设计与工艺,开发更多优秀的品种,在研究聚合物基的SMP中有许多重要工作需要我们一步步努力去做,在完善SMP过程中,同时要研究复合社会不同需求的产品。

参考文献:

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