高分子材料分析【最新7篇】

2023-12-21 12:17:59

壶知道为朋友们整理了7篇《高分子材料分析》,我们不妨阅读一下,看看是否能有一点抛砖引玉的作用。

高分子材料分析范文 篇一

1.1数据来源

以中国知网(CNKI)的《中国科技成果数据库》为数据源,采用“名称+关键词+成果简介”的组合检索策略,以“生物*医用*金属”、“生物*医用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*复合材料”、“生物*医学*衍生物”为检索词,对2000-2010年间我国科技成果产出进行检索与数据清洗,得到1772条题录。

1.2方法

使用TDA、Excel2010和Origin等统计与绘图软件为分析工具,从科技成果计量分析的角度,对相关科技成果数量进行数值模拟与计算,研究我国尤其是中国科学院系统生物医学材料科技成果的年度分布、科技成果产出机构分布等,并进行对比分析、描述和数据挖掘等深入研究。

2结果

2.1科技成果产出数量趋势

我国生物医学材料科技成果数量的纵向变化规律,反映了生物医学材料的受关注程度和发展速度。2006-2009年是生物医学材料科技成果的高峰时期,与我国的生物医学材料技术研发投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中国科学院系统在该领域的发展趋势与全国基本一致。图1我国生物医学材料技术成果产出年度分布

2.2我国科技成果产出内容分析

统计结果表明,生物复合材料在近年发展最为迅猛,从2006年开始取得跨越式发展,至2010年累计取得411项成果;而医用金属(188项)、医用高分子(177项)、生物陶瓷(189项)、生物医学衍生物等材料(209项)的发展速度低于生物复合材料,比较平稳。统计结果显示,从2000-2010年,中国科学院系统生物医学材料科技成果也主要集中在生物复合材料方面,共计62项;其他4种生物医学材料科技成果产出相对较少,分别为生物医学衍生物37项,陶瓷材料31项,医药高分子32项,医用金属材料35项。

2.3科技成果产出地区分布

分析我国主要省市在生物医学工程领域的科技成果产出,有助于挖掘不同地区间研发力量的差异,合理配置资源,进行深入研发。重点对我国北京市、上海市、江苏省等7个省市进行了技术领域构成计量分析,结果发现各主要省市生物复合材料研发成果仍然占据主体,生物医用金属材料科技成果的产出以北京市、天津市与江苏省较多,生物陶瓷技成果的产出以上江苏省与湖北省较多,详见图2。表明这些省市在生物医学工程某些关键材料的研究方面已占据先机。

2.4科技成果产出机构分析

2.4.1生物医用金属材料科技成果产出机构分析

医用金属材料是一类生物医用的金属和合金,是临床应用最广泛的植入材料,主要用于骨和牙等硬组织的修复和替换,心血管和软组织的修复以及人工器官制造中的结构元件[5]。检索结果显示,2000-2010年间共有医用金属材料相关的科技成果278项,大部分科研机构只有零星的成果产出,只有少数机构多年来保持着可观的科技成果产出。科技成果数量排名前3位的机构有中国科学院、南开大学、四川大学,分别完成科研成果36,12,6项;其他科研单位如浙江大学、上海交通大学、清华大学等成果数量达到5项;其他均少于5项。在中国科学院系统,山西煤炭化学研究所(5项)、金属研究所(4项)在医用金属材料上也取得较多科技成果。表明我国各主要机构的生物医用金属材料技术科技成果数量不均衡。

2.4.2生物医用高分子科技成果产出机构分析

医用高分子材料是指在生理环境中使用的高分子材料[6-7]。2000-2010年间共检索出医用高分子材料相关的科技成果263件,科技成果数量排名前5位的是中国科学院、浙江大学、武汉大学、清华大学、江南大学,分别获得科研成果32,8,5,5,5项,其成果数量占相关成果总数的21%;其他单位的成果数量均在5项以下。在中国科学院系统,医用高分子材料科技成果数量排名前3位的是微生物研究所、上海药物研究所、上海有机化学研究所,所获成果数量分别是4,3,3项,这10项科技成果占中国科学院总产出量的31%。

2.4.3生物陶瓷科技成果产出机构分析

生物陶瓷包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶[8]。2000-2010年间共检索到生物陶瓷相关的科技成果323项,多个科研机构在生物陶瓷研究中取得了较好的研究成果,科技成果在5项以上的机构有10个,其中中国科学院、武汉理工大学、清华大学、四川大学、上海交通大学分别完成科研成果33,18,13,11,10项,前5名机构成果数占总成果数的26%。在中国科学院院系统,生物陶瓷科技成果数量最多的有上海硅酸盐研究所、过程工程研究所贡献了20项科技成果,占中国科学院总产出量的65%。

2.4.4生物复合材料科技成果产出机构分析

生物复合材料是由两种或两种以上不同生物相容性优良的材料复合而成的生物医学材料,可以最大限度地模仿人体组织与器官的功能,进而实现组织的修复与再生,是最有发展潜力和应用前景的组织与器官替代和修复材料[9]。2000-2010年间共检索到生物复合材料相关的科技成果582项,可谓成果丰硕。多个科研机构取得了众多成果,成果数量在10项以上的机构有9个,其中中国科学院、清华大学、四川大学、上海交通大学、暨南大学分别获得63,24,18,17,13项,上述前5名机构的成果数占总成果数的23%。在中国科学院系统,生物复合材料科技成果数量排名前5位的是上海硅酸盐研究所(12项)、长春应用化学研究所(8项)、生态环境研究中心(5项)、金属研究所(5项)、兰州化学物理研究所(4项),总共贡献了20项科技成果,占中国科学院总产出量的55%。

2.4.5生物医学衍生物科技成果产出机构分析

生物衍生材料是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料。由于它具有类似天然组织的构型和功能,在人体组织的修复和替换中具有重要作用,主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等[10]。2000-2010年间共检索到相关科技成果326项,获得5项以上科技成果的机构10余个。其中排名前5名的是中国科学院、南开大学、中国海洋大学、武汉大学、中国药科大学,分别获得科研成果36,13,9,8,6项,累计成果数占总成果数的23%。中国科学院系统中,成果数量排名前5的是上海有机化学研究所(4项)、长春应用化学研究所(4项)、上海应用物理研究所(4项)、生物物理研究所(3项)、上海原子核研究所(2项),总共贡献了17项科技成果,占中国科学院总产出的46%。

高分子材料分析范文 篇二

关键词:金属材料工程;应用型本科;培养方案

高等院校是培养服务于国民经济和社会发展所需的专业人才,而人才的培养质量很大程度上受培养方案设计科学性、合理性、质量及培养过程监控的影响。如何提高专业人才培养方案设计的质量,就摆在从事高等教育工作者面前,这需要我们去思考、分析、探索并付诸实践。

结合我校“以学生为本,为产业服务”的办学理念,如何让金属材料工程专业人才培养方案的设计有质量,有科学性、合理性呢?为此,我们在国内外相近专业培养方案概况、课程设置与教学内容、市场对人才素质需求等方面调研的基础上,深入分析、探讨并得出了有益的思考。

一、国外大学培养方案分析

国外专业设置与我国的专业设置情况有所不同,与我国金属材料工程专业相近专业名称为材料科学与工程专业,相当于我国的一级学科专业,而金属材料工程专业属于三级学科专业。首先以被调研的美国威斯康星大学、伊利诺伊大学以及英国伦敦帝国大学等部分国外大学材料科学与工程专业培养方案为对象,深入分析专业培养目标、课程设置结构、内容、学分要求等特点,从而探索并改革我校金属材料工程专业应用型人才培养方案。

所调研的学科专业具有范围大的特点,未被细化,该专业包括材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程等三级学科专业。因学科专业没有设置具体方向,所以其课程内容范围宽广,涉及专业知识面宽。

威斯康星大学材料科学与工程专业课程结构体系如表一所示,通过该表主要分析其课程之间、知识与能力之间的关联。

材料科学与工程专业学科基础课包括数学、物理学、化学。它们之间关联度较大,有不分家之说,是学科基础的基础,更是专业基础的基础。

材料科学与工程专业课程包括专业基础类课程,是专业课程的理论模块,注重材料的结构、组织与性能间关系的原理或理论知识。材料性能取决于其组成结构,如原子、分子、离子等。材料的研发设计、生产或制备影响材料性能,只有了解其内部组成结构,才知道应用数理化相关知识分析结构与性能之间的规律,才懂得用材料科学与工程相关方法手段对材料改进结构、改变性能、加工、成形和应用。这类专业基础课包括材料科学(固体中材料的结构和属性关系、材料科学)、固体相变学、材料相变学、材料力学。专业课程包括材料设计类、材料加工类、材料性能学类。材料设计类包括高分子材料、陶瓷材料导论、材料体系、设计项目规划学。材料加工类包括宏处理材料、材料微加工、固体(塑性)变形。材料性能学包括材料的电学、光学和磁学性能。材料选修课包括材料体系设计、各类材料学,这类课程根据学生自身的兴趣爱好与个人发展而选修,主要培养个人专业特长、创造性以及研究能力。工程类课程包括工程导论、工程应用统计学、工程基础等,主要培养具有材料工程理念或观念,强调材料工程设计、组织、管理、经营、质量控制等。

通过培养方案中各学期课程安排,可以分析可以得出如下结论:

(1)各学期学分分布比较均衡,各学期负担不重,学习压力不大,这有利于学生可持续学习,不会打疲劳战。

(2)反映了知识、能力培养过程,其特点是课程安排与其间的衔接先后有序且紧密,课程内容复杂程度由低到高,内容由浅入深。先学基础课,接着是专业基础课、专业课、专业限选课,最后材料体系设计与材料工程项目设计综合。

(3)注重个性发展,依学生兴趣选修课程,激发其创新能力,这主要通过选修课程实现,包括科学类选修课,如化学类、物理类、土壤、生物类,自由选修课。

(4)注重人文社会素质的培养,主要依据文学研究类选修课程。

(5)注重交际能力培养,主要依据基础交际、专业技术写作课程。

(6)注重工程观念或理念培养,通过工程导论、工程应用统计学、工程基础选修课的学习。

(7)注重培养学生国际视野,通过走进跨国工厂或国际学校锻炼或实习环节来实现。

二、国内大学培养方案分析

国内大学金属材料工程专业人才培养方案因学校定位不同会导致各高校在人才培养侧重点不同。现以吉林大学、上海大学、

常州大学等三所高校的金属材料工程专业培养方案为例分析其

特点。

通过高校培养方案可以分析出各课程之间、知识与能力之间的关系。

课程依据其性质可分为通识教育课程(公共基础课、普通教育课)、学科(专业)基础课程、专业(专业教育)课程等三类。通识教育课程包括数学、物理、化学、英语、思想政治、大学计算机基础、大学英语、体育、军事理论。学科(专业)基础课程含工程图学等机械设计制造类课、电工电子类课、计算机软硬件类课及材料科学类课。专业(专业教育)课程包括表面工程、复合材料、凝固和组织控制、功能材料、粉末冶金、热处理、腐蚀与保护、焊接等方向的金属材料工程专业课。

如同国外的材料科学与工程专业一样,金属材料工程专业同样也要注重各类及各门课程之间的知识联系。因此,各门课程的安排要符合学生认识规律,也要符合科学理论与实践之间的辩证关系,首先掌握科学基础知识,并应用之学习与掌握专业(学科)基础理论,从而为发现金属材料工程中某一领域的科学技术问题、分析问题与解决问题服务。

三、分析与思考

通过分析归纳与总结,可以将国内外的近金属材料工程专业的课程归类并将其所占理论总学分的比重进行统计,结果如表二所示。

从表二中可以分析得出以下思考:

(1)理论总学分与国外相比,国内大学理论总学分因大学定位不同而差异较大,常州大学的与国外的相近,而985、211类的大学达200学分甚至300学分。理论总学分不同,对应学时数量也会不同,总学分多,则总课时量也多。然而总学分多,则表现为各学期学分平均量也多(国外每学期平均约16学分,国内三所大学每学期

平均约为25、38.9、18学分),周课时量也多。学生学习负担及压力大,致使学生疲劳应对修满学分,难以充分调动学生的学习积极性及个性发展,也不利于充分培养课余时间思考与创造性思维。

(2)科学类课程包括数学、物理、化学等三类课,国外三所大学这类课所占比重约为23.4%~26.6%,国内三所大学这类课程所占比重约为18.8%~15.9%,但是数学与化学两类课程所占比重差异非常大。

(3)工程基础与专业(学科)基础类课程,国外三所大学这类课所占比重约为36.%~32.9%,而国内三所大学这类课的比重约为37.8%~34.3%,由此说明这类课程的差异不明显。

(4)专业类课程,国外三所大学此类课程所占比重约为3%~18.8%,而国内三所大学这类课的比重约为9.9%~12%,这表明专业方向或特色课程因设置情况而发生变化,专业方向或特色越明显,则专业课所占比重越少,如威斯康星大学的专业课主要限定在专业特定某方向。

(5)交际类课包括写作、交流等课程,国外比较重视此类课,所占比重约3.1%~3.9%,国内三所大学这类课程体现得不多。由此表明,学生的写作与交流交际能力及各种表达能力在培养过程中也不能忽视,应该在这方面促进与提高。

(6)人文学类课程,国外此类课所占比重约为11.7%~12.5%,而国内这方面课比较欠缺,文学修养类素质培养在国内三所大学的培养方案中表现不足。然而思想政治类课程是我们非常重视的,约占8%~11.1%,培养思想政治素质,是学生应具备的素质之一。这两种素质如何有机结合,值得我们好好思量。

(7)英语、计算机、体育、军事等类的课程,国内大学优势较明显,约占16.4%~22.8%,尤其是体育、计算机、英语三门课程所占学分比重较大。英语是美英等国的母语,也是国际交流的必备素质之一,课程安排非常重要。如何有效提高英语学习,如何有效提高英语利用,如何发挥英语工具的作用等等一些课题,值得我们深思。

(8)其他类

包括个性发展或兴趣类型课程,是大纲规定专业课程外的一类课程。国外所占比重约为3.9%~4.7%,国内所占比重约为4.2%~9.3%,在个性发展或兴趣类课程相差不大,国内某些方面有优势。但是,国内在国际视野培养方面存在不足,我们仍要加大与国际高校或跨国工厂间合作交流,以有利于培养学生这方面的能力。(注:伦敦帝国大学培养方案只有总学分要求,课程学分情况不详)

四、结论

综合上述调研分析与思考,可以得出以下结论:

(1)对高等院校培养的人才所具备的知识、素质与能力等要全盘考量,使其具有数学、化学、物理、工程基础、专业基础、专业特色、国际视野、交际、人文、思想政治、英语、身体素质等方面素质与能力。

(2)培养方案中总学分要求可适当减少,以促使各学期学分分布均衡且学习负担不太重。

(3)课程类型设置方面可适当增加,使学生知识、素质、能力等方面得到加强,促使其综合素质的提高。课程知识间关联性强,要突出重点知识、能力等的培养,以达到各种素质的养成。

(4)课程体系方面,国内培养方案存在一些不足或有待改进之处:有待加强学分比重的课程包括数学与化学类、工程基础类、交际类、人文类课程;继续保持(最好能优化)英语、计算机、思想政治、体育、自由选修等方面课程所占学分;适当精减学分或突出专业特色学分的课程,应当在办学过程中凝练专业优势,进而突出各校的专业特色。

专业人才培养方案是高校纲领性文件,所有教学、监督、管理等围绕它开展活动,高等院校在制订该方案时充分结合专业特点与人才应具备的知识体系、能力体系、素质体系斟酌知识要素、组成及其关系,通过上述分析与思考,以便我们在金属材料工程专业培养方案改革与实践中借鉴,在人才培养道路上少走弯路。上述结论有不妥之处,还请读者不吝赐教。

基金项目:厦门理工学院教育教学改革与建设项目(JG201013)。

高分子材料分析范文 篇三

关键词定形相变材料贮能石蜡

1引言

利用相变材料的相转变潜热或蓄冷,温度变化小、蓄能密度大,在太阳能利用、工业余热和废热回收及建筑采暖和空调节能等领域有着广阔应用前景[1]。传统的固液相变贮能材料在实际应用中,都需用容器封装,增加了传热时相变材料与外部传热介质间的热阻,降低了传热效率,且增加了封装成本。定形相变材料是由相变材料和高分子支撑和封装材料组成的复合贮能材料,由于高分子囊材的微封装和支撑作用,作为芯材的相变材料发生固液相变时不会流出,且整个复合材料即使在芯材熔化后也能保持原来的形状不变并且有一定的强度。该类材料有以下优点:无需封装,不泄漏,从而减小了封装成本和难度,并减小了相变材料和传热流体间热阻。该类材料在建筑暖通空调领域及建筑材料领域有着较为广阔的应用前景。

Inaba教授[2]较早研究了高密度聚乙烯和熔点54℃的石蜡体系混成的定形相变材料的热物理性质,石蜡掺混比例为74wt%。叶宏等人[3]也对石蜡和高密度聚乙组成的定形相变材料进行了研究,他们用几种高密度聚乙烯和熔点在58℃左右的精炼和半精炼石蜡作为原料,石蜡在定形相变材料中所占比例为75wt%。法国的XavierPy等人[4]制备了石蜡-膨胀石墨定形相变材料,并研究了体系的热物理性能,石蜡掺混比例为65wt%~95wt%。华南理工大学的肖敏等人[5]研究了石蜡和热塑弹性体SBS组成的复合相变材料在加入石墨后热传导性能的提高,他们加入的石蜡含量在20wt%~80wt%范围内。定形相变材料研制中多以高密度聚乙烯、SBS或石墨为支撑材料,石蜡为相变材料,对定形相变材料的均匀性分析不够,对支撑材料类型及石蜡掺混比对定形相变材料材料性能的影响讨论不够充分。

本工作应用不同熔点的石蜡和一些高压聚乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯及橡胶作原料,研制出一些定形相变材料。对材料的均匀性进行了分析,并对相变材料的的掺混比进行了讨论。用DSC差示扫描量热仪和电子扫描显微镜等仪器对材料进行一些结构和热性能方面的分析研究,其中应用低压聚乙烯和石蜡共混,石蜡所占比例最高达到90wt%。

2实验

2.1实验试剂

切片石蜡,熔点48~50℃;半精炼石蜡,熔点56~58℃,58~60℃,60~62℃;精炼石蜡,58~60℃;低压聚乙烯,J-0;高压聚乙烯1L2A;高压聚乙烯,1F7B。

2.2实验仪器

平板硫化仪、DSC2910差示扫描量热仪、橡胶塑料实验机、SF-11型塑料粉碎机、电子扫描显微镜。

2.3实验内容

首先用不同熔点的石蜡和低压聚乙烯共混形成定形相变材料,然后采用不同种类的高压聚乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯以及SEBS作为支撑材料制备出不同的定形相变材料,对它们的性能进行了研究分析。对定形相变材料进行DSC测试,升温速率5℃/min。对一些材料的微观结构用扫描电子显微镜进行了研究分析。

3结果分析

3.1DSC分析结果

3.1.1不同支撑材料与48#切片石蜡的实验

用切片石蜡和不同类型低压聚乙烯和聚丙烯进行了实验,石蜡所占的质量百分比相同,可以从图1看出有些HDPE组成的材料潜热值偏低,一方面由于材料本身造成的,材料各处潜热测量值有差异,另一方面则是由于材料和工艺的适应性不好。研制定形相变材料时,针对不同的材料,要相应的调整制备工艺。

图1不同支撑材料与48#石蜡组成材料的潜热测量值

1-HDPE5000S;2-HDPE5200B;3-HDPE2200J;4-HDPEJ0;5-PPS1003

3.1.2不同熔点石蜡实验

我们对J0型HDPE与不同熔点石蜡混制备定形相变材料进行了实验,可以看出相同比例的精炼、半精炼石蜡组成的定形相变材料潜热值判别不大,而这个差别是由于原材料的潜热不同造成的(表1)。可以以不同熔点的石蜡为原料制出一系列不同熔点范围的定形相变材料,应用到不同领域中去。

不同熔点石蜡组成材料的潜热值表1

石蜡类型半精炼56#半精炼58#精炼58#半精炼60#

相变潜热值(kJ/kg)103.197.37101.5111.2

3.1.3材料均匀性

我们分别在两个定形相变材料试样(组成材料一样,石蜡所占百分比不同)的4个不同部位分别取样进行DSC分析,得结果见图2,从图中我们可以看出同一试样不同部位相变潜热值差别不大,差别在10%以内,说明定形相变材料中石蜡分布较均匀。

3.1.4潜热测定及石蜡掺混比临界值讨论

图2试样不同部位潜热值测试结果

图360#石蜡DSC测试曲线

图4定形相变材料(石蜡占70wt%)DSC测试曲线

图5定形相变材料(石蜡占90%)DSC曲线

图6不同比例石蜡的定形相变材料的潜热测试值

从60#石蜡DSC测试曲线(图3)可以看出,60#石蜡有两个相变峰,每个相变峰出现在40℃附近,较小,第二个相变峰出现在60℃,较大。从定形相变材料的DSC曲线(图4,5)中同样可以看到这两个相变峰,聚乙烯熔融的峰出现在120℃附近。可以看到两者的温度差约为60℃,能够保证在定形相变材料中石蜡发生相转变由固态变成液态时,聚乙烯能支撑结构使得材料形态不变。由DSC测得的相变热和用石蜡所占百分比概算得的结果差别不大。图6为含不同比例的石蜡的定形相变材料的潜热,石蜡含量在70%~90%之间,材料的相变热在130~175kJ/kg,可以看出潜热值随石蜡所占比例增加近似线性增加。为了实现支撑材料的对整体结构的支撑作用,支撑材料在定形相变材料中所占比例应有一个下限,即石蜡所占比例有一个上限,在制备定形相变材料时,石蜡比例达到90%时,定形相变材料有一些渗出现象,所以石蜡在定形相变材料所占质量百分比的不宜大于90%。

3.1.5其他

用HDPE和60#石蜡混和,石蜡掺混比达到80wt%时,定形相变材料性能较好,材料潜热测量值达到144.4kJ/kg。

3.2扫描电子显微镜分析结果

利用扫描电子显微镜对用低压聚乙烯和60#半精炬石蜡(熔点60~62℃)制成的定形相变材料进行了结构分析。对定形相变材料的脆断面进行了拍照观察,然后用有机溶剂溶去石蜡对HDPE构架进行了观察。

图7定形相变材料扫描电镜结果(1500倍)

图8定形相变材料扫描电镜结果(3000倍)

对定形相变材料断面用有机溶剂浸泡后溶去石蜡后的表面分析,得到图7和图8的扫描电镜照片。浅色部分为聚乙烯的形成的骨架,深色的部分为石蜡被浸泡溶去后形成的凹陷。可以看到,定形相变材料分布较均匀,聚乙烯形成了空间的网状结

构。在石蜡熔融时,聚乙烯能够起到的支撑和封装作用,使材料的整体武装不发生变化。

4结论

可用不同类型的高压聚乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯等一系列高分子材料作为支撑和微封装材料,不同熔点、不同类型的石蜡作为相变材料,制备系列定形相变材料,其中石蜡质量百分比可达80%,潜热较高,均匀性较好。有望作为相变地板应用到房屋建筑当中,并且可能和其他材料混合作业一种新型的建筑材料。下一步需要继续改进材料制备的工艺,改善材料的力学及其他性能。

参考文献

1张寅平,胡汉平,孔祥冬等,相变贮能-理论和应用,合肥:中国科学技术大学出版社,1996

2HInaba,PT.HeatandMassTransfer,1997,32(4):307--312

3YeHong,GeXinshi.SolarEnergyMaterials&SolarCells,2000,64(1):37~44

高分子材料分析范文 篇四

纳米技术是在0.1~100nm尺寸空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性的科学技术。纳米微粒是指尺寸介于1~100nm之间的金属或半导体的细小微粒。纳米微粒所具有的特殊结构层次赋予了它许多特殊的性质和功能,如表面效应,小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。这一系列新颖的物理化学特性使它在众多领域,特别 是光、电、磁、催化等方面有着重大的应用价值。

纳米材料是纳米科技的一个分支,它是纳米科技的一个分支,它是纳米技术发展的基础。科学家们正致力于研究对纳米材料的组成、结构、形态、尺寸、排列等的控制,以制备符合各种预期功能的纳米材料。纳米材料的制备方法有很多,制备纳米材料中最基本的原则有二:一是将大块固体分裂成纳米微粒;二是由单个基本微粒聚集形成微粒,并控制微粒的生长,使其维持在纳米尺寸。

二、纳米材料制备方法简述

(一) 传统的物理方法

1.粉碎法

粉碎法制备纳米材料属于物理方法,主要包括低温粉碎法,超声粉碎法,爆炸法,机械球磨法等,这些方法操作简单成本低,但产品纯度不高,颗粒分布不均匀,形状难以控制。

2.凝聚法

凝聚法制备纳米材料也是属于一种物理方法,主要包括真空蒸发凝聚和等离子体蒸发凝聚

(二)传统的化学法

1.气相沉积法

该法是利用挥发性金属化合物蒸气的化学反应来合成所需物质的方法,它的优点主要在于:①金属化合物原料具有挥发性,容易提纯,而且生成粉料不需进行粉碎,因而生成物纯度高;②生成颗粒的分散性好;③控制反应条件可以得到颗粒直径分布范围较窄的超微细粉;④容易控制气氛;⑤特别适合制备具有某些特别用途的碳、氮、硼化合物超细微粉。

2.化学沉淀法

沉淀法主要包括共沉淀法、均匀沉淀法、直接沉淀法等,这些方法都是利用生成沉淀的液相反应来制取。

3.胶体化学法

该法首先采用离子交换法、化学絮凝法、溶胶法制得透明的阳性金属氧化物的水溶胶,以阴离子表面活性剂进行处理,然后用有机溶剂冲洗制得有机溶胶,经脱水和减压蒸馏在低于所有表面活性剂热分解温度的条件下制得无定型球形纳米颗粒。

(三)纳米材料制备的新进展

目前,纳米材料制备新方法、新工艺不断涌现,发展方向是能使产物颗粒粒径更小,且大小均匀、形貌均匀、粒径和形貌均匀可调控、性质稳定且成本降低,并可推向产业化。

1.模板法

模板法所选用的模板可以是固体基质,单层或多层膜,有机分子或生物分子等。根据模板限域能力的不同,可以把各种模板分为硬模板和软模板。硬模板主要包括以碳纳米管、多孔Al2O3等为模板制备纳米线的技术,可以有效的控制直径、长度和长径比,软模板法是近几年发展起来的技术,主要包括高分子模板,液相反应体系中的表面活性剂为模板以及其他液相控制合成技术。与硬模板技术相比,它有时尚不能严格控制产物几何形貌,但操作简单,成本较低。

2.水热/溶剂热合成技术

水热合成技术是指在密封反应釜(高压釜)中,以水作为溶媒,通过对反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),以高压的环境下进行无机合成与材料制备的一种有效的方法,但是一些对水敏感的化合物如氮化物、磷化物等则不能用水热合成的方法制备,因此以有机溶剂代替水的溶剂热合成技术发展起来,大大的扩大了水热法的应用范围,是水热法的发展。

3.溶胶-凝胶法

该法作为低温或温和条件下合成化合物已广泛应用于制备纳米微粒,其过程是首先将原料分散在溶剂中,形成溶液,然后经水解反应成为溶胶,进而生成具有一定结构的凝胶而固化,最后干燥或低温处理制得纳米微粒。

(四) 纳米材料性能表征

随着科学技术的发展,大型精密仪器的不断涌现,纳米材料的性能的表征手段越来越多。

1.纳米材料的粒度分析

纳米材料的粒度主要可以采用电镜观察粒度分析和激光粒度分析法(激光衍射光谱粒度分析法、激光光散射粒度分析法、激光相关光谱粒度分析法等)。

2.纳米材料的形貌分析

纳米材料的形貌可以用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、扫描探针显微镜(扫描隧道显微镜等)等方法进行表征。

3.纳米材料的成分分析

纳米材料的成分分析可以用体相成分分析法(原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱、X射线荧光光谱)、表面与微区成分分析方法(电子能谱分析方法、电镜能谱分析方法、电子探针分析方法)等。

4.纳米材料的结构分析

纳米材料的结构可以用X射线衍射物相结构分析、激光拉曼物相分析等常量结构分析法,也可用电子衍射微区结构分析法进行分析。

5.纳米材料的表面与界面分析

纳米材料的表面与界面可用X射线光电子能谱、俄歇电子能谱等手段进行分析。

高分子材料分析范文 篇五

(黑龙江省化工研究院,黑龙江 哈尔滨 150000)

【摘 要】环氧材料是当前工业生产中使用较多的原材料,其所具备的性能非常优异,是传统材料所能具备的,如高强度、耐久性等等。但是同时其也存在一定的不足,即环氧材料的耐水性与耐湿热性较差,使其在一些湿热环境中无法长期保持良好性能,还需要进一步的提高其耐水性和耐湿热性。现本文就通过分析环氧材料湿致破坏的成因,提出了几点提升环氧材料耐水性和耐湿热性的措施建议,以供参考。

关键词 环氧材料;耐水性;耐湿热性

在当前的工业领域中,环氧材料有着非常广泛的应用,并且大多数情况下都能发挥很好的性能作用。但是在实践中发现,在水中或是一些潮湿闷热的环境中,环氧材料在使用过一段时间后就可能会出现性能减弱的情况,特别是在温度为50-60℃、湿度超过95%RH的环境中,其承载能力会不断的减弱,甚至还可能直接失效,从而使得环氧材料失去其原本的作用。这种现象就是环氧材料湿致破坏。其对环氧材料的应用产生了很大的影响作用,是阻碍其进一步广泛应用的最大因素,必须要尽快解决解决这一问题。本文就通过分析湿致破坏来探讨其提高性能的途径措施。

1环氧材料的湿致破坏的成因分析

对于环氧材料而言,之所以会出现湿致破坏现象,其所形成的原因是非常复杂的。在潮湿或湿热的环境中,环氧材料的表面会逐渐产生各种化学反应或者发生一些物理变化,从而使其物理性质和化学性质发生变化。具体来讲,环氧材料湿致破坏的主要成因机理有以下几点:

1.1湿润

润湿是湿致破坏的首要(必要)条件。环氧树脂是一种极性材料,水也是一种极性物质,二者有较好的亲和性。环氧材料的颜填料又多为亲水性物质,因此环氧材料能被水润湿,使表面能降低,从而易产生湿致破坏。

1.2吸附、扩散、渗入、吸收

水分子的体积很小,极性很大,粘度又很低,因而易于被吸附到固体表面,并易于扩散到固体内部。环氧树脂、颜填料、增强材料及其它添加剂中含有大量极性基团,则更有利于水的吸附和吸收。水在固体表面的吸附,将固体表面润湿,降低了固体的表面能,从而有利于裂纹的产生和扩展。水分子渗入环氧固体物内部与大分子链上的极性基团相结合,撑大了大分子间的距离,出现了溶胀现象,降低了分子间力、强度及模量,也使大分子链易于运动,呈现增塑作用,在一定程度上有利于阻止裂纹的扩展。对于金属、玻璃、陶瓷等具有亲水性表面的被粘物,水分子更容易沿界面渗透。

1.3水解

环氧固化物中含有醚键、酷键、酞胺键、亚胺键、硅氧键等易于水解基团,当水吸附到固体物表面及渗入固体物内部和界面与之相接触后,则会发生水解反应,使大分子断链、降解,甚至出现微裂纹。

1.4溶解和渗出

环氧材料中如果含有水溶性组分,当水被吸附和渗入后,这些水溶性组分将会溶解于水中,并逐渐扩散、渗出。环氧材料中的非活性小分子化合物也会随时间的延长而逐渐渗出。渗出后遗留下来的孔隙、裂纹、毛细管不仅使材料性能劣化,而且还会使水易于渗入,起到进一步的破坏作用。

1.5毛细现象

环氧材料中总会存在或大或小、或多或少的类似毛细管的裂纹缺陷。与水接触后,将会出现毛细现象。凝集在裂纹缝中的水所产生的毛细压力不仅会使水快速渗入并润湿裂纹面,降低了产生新裂纹所需的表面能,助长了裂纹的产生和扩展,同时所产生的毛细压力还会促使原有裂纹扩展。

1.6应力腐蚀开裂

在应力作用下,在环氧材料内部及界面上会产生裂纹,水分子沿着这些裂纹进一步渗入。水对裂纹面的润湿、吸附、渗入、溶解、渗出、水解和毛细现象,使材料表面能降低、溶胀、增塑、变形、断链、开裂,使性能劣化,促进裂纹沿着垂直于应力进一步增长,以使应力释放到较低水平,水又会对新的裂纹面反复起着上述作用。应力的存在是环氧材料湿致破坏的一个重要影响因素。

1.7湿热效应

1)温度升高,水分子及大分子的各种单元的运动都会加剧。大分子之间的距离增大(热膨胀),有利于水分子渗入,从而上述水对环氧材料的作用都会加快进行,使破坏过程缩短。2)由于环氧复合材料的非均质性,温度升高时各相材料的热胀系数不同导致产生热应力,使材料性能劣化。3)温度升高有利于组分材料之间的各种化学反应的进行。易产生氧化、分解、交联等反应,使材料性能劣化。

2提高环氧材料耐水性和耐湿热性的措施

通过上述对环氧材料湿致破坏成因机理的分析,我们大致可以了解到环氧材料的耐水性和耐湿热性并不是很好,在一些水环境或湿热环境中的应用受到了限制。虽然本文所研究的湿致破坏机理可能并不是所有导致环氧材料在湿热环境下发生变化的成因,但就在这些研究成果的基础上,也可以采取一些方法来提高环氧材料的耐水性和耐湿热性。

(1)在使用环氧材料时,应该尽可能的避免其本水打湿或渗入,可以采取隔绝的方法将环氧材料与水隔离开来,如果无法完全隔离,也要尽量将界面层与水隔离开。例如可以使用憎水性的原材料,或者是对材料做出一定的憎水性处理。

(2)要尽可能的提高环氧材料自身的抗破坏能力,使其能够抵抗湿致破坏。例如使用非易水解的材料,或者采用孔隙率较低的材料等来增大环氧材料的强度与密度,避免其迅速被水渗入。

(3)要尽量消除存在于环氧材料周围的,能够使其发生破坏的因素,以此来提高其耐水性和耐湿热性。例如尽量消除环氧材料的内应力,增大工艺管理避免环氧材料制备过程中有杂质混入。

(4)在对环氧材料进行设计时,无论是基团还是树脂、固化剂、添加剂等,都应该优先选择憎水性原材料,以此来降低环氧材料的整体吸水性,提高其耐水性,降低易水解性。另外,还最好选用耐热性较高、韧性较高、强度较大的树脂固化体系,以及适当的偶联剂,所选用树脂基体的热胀系数与分散相材料的要尽可能接近,这样就可以在很大程度上提高其耐湿热性。

(5)在制备环氧材料的过程中,要注意均匀的分散和加热物料,使材料的结构都相对较为均匀,从而减少其内部的收缩应力与热应力,以增大环氧材料的强度。还可以对材料施加一定压力,使其密度度增大,从而减小孔隙率,避免水分快速侵入。固化处理后应该进行一定的内应力消除处理。并且在整个制备过程中都不得有杂质混入。

3结束语

总之,环氧材料是当前工业材料的重要组成部分,为了使其更好的发挥功能作用,就必须要不断的完善其使用性能。对于环氧材料的耐水性和耐湿热性较差这一缺点更要尽快改进完善。本文通过分析其湿致破坏机理,提出了一些改进措施,希望可以为相关人士提供一些借鉴。

参考文献

[1]孙曼灵。环氧材料的断裂与增韧[C]//第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集。2009.

高分子材料范文 篇六

一、从天然树脂到合成树脂

一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。

早在1872年德国化学家拜耳(A.Bayer)首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物,但因它们无法用经典方法纯化而停止实验。20世纪以后,苯酚已经能从煤焦油中大量获得,甲醛也作为防腐剂大量生产,因此二者的反应产物更加引人关注,希望开发出有用的产品,尽管先后有许多人为之花费了巨大劳动,但都没有达到预期结果。1904年,贝克兰和他的助手也开展这项研究,最初目的只是希望能制成代替天然树脂的绝缘漆,经过三年的艰苦努力,终于在1907年的夏天,不仅制出了绝缘漆,而且还制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite,它就是人们熟知的“电木”、“胶木”或酚醛树脂。

Bakelite一经问世,很快厂商发现,它不但可以制造多种电绝缘品,而且还能制日用品,爱迪生(T.Edison)用于制造唱片,不久又在广告中宣称:已经用Bakelite制出上千种产品,于是一时间把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”。

以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,我国也在500万吨以上,它<www.huzhidao.com>们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。

二、从天然纤维到合成纤维

人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年,但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求,从19世纪起,人们就为寻求新的纺织品原料而努力。

1846年制成硝化纤维;1857年制成铜氨纤维;1865年制成醋酸纤维;1891年制成粘胶纤维。由于粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉短绒及棉纱下脚料等,再加上制成的纤维性能好,以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。

尽管上述几种称为“纤维素纤维”或“人造纤维”的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命,但它仍意味着人只是用化学方法,对天然植物纤维的再加工,而通过化学方法,制取全合成的、性能更为优异的纺织纤维阶段,才迎来了第三次纺织革命。

1928年32岁的美国化学家卡罗塞斯(W.H.Carothers)博士从大学岗位上应聘到杜邦公司,负责对不久前才兴起的高分子化学的基础研究,他们研究了多种脂肪族二元酸与二醇或二元胺的缩合反应,由于保证了反应物料的严格配比,从而获得分子量很高的缩聚物,但大多数产物的熔点偏低、不耐水,虽然有的可以抽丝,但不适于用做纺织纤维。反复不断地失败使卡罗塞斯在精神上受到很大打击,以至身上经常携带着一小瓶准备自杀的氰化钾。一直到工作6年后的1934年,终于在合成的数百种产品中,找到有希望成为优良纺织纤维的聚酰胺-66,尼龙(Nylon)是它在投产时公司使用的商品名。

杜邦公司为了使它工业化,动员了230多名各方面专家,花费2200万美元,到1939年始正式投产。这一成功不仅是合成纤维的第一次重大突破,也是高分子科学的重要进展。

尼龙投产后,杜邦公司马上宣布他们生产了比蜘蛛丝还细,比钢还结实的全新有机纤维。尽管当时第二次世界大战已经开始,仍然引起各方面关注。用它织成的女丝袜,销售第一天就卖出400万双,报纸上还报道了当时许多销售店曾引起“尼龙骚动”的场面,可惜的是卡罗塞斯本人却没有看到这种情况。41岁的他,虽然知道尼龙的研究已经取得突破性进展,但却总感到心力交瘁地被失败所缠绕,终于在1937年服毒自杀,留下深深的遗憾。

1938年德国研制出聚酰胺-6,即聚己内酰胺;1941年英国制出了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,商品名Dacron、“的确凉”、或涤纶;1939年德国人又研制出聚丙烯腈纤维,但到1949年才在美国投产,商品名Orlon,我国称腈纶,此又出现多种新型合成纤维,满足了多种需要,但从应用范围和技术成熟等方面看,仍以上述几种为主,其产量约占总量的90%。

三、从天然橡胶到合成橡胶

自然界中虽然含有橡胶的植物很多,但能大量采胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树中流出的胶乳,经过凝胶等工艺制成的生橡胶,最初只用于制造一些防水织物、手套、水壶等,但它受温度的影响很大,热时变粘,冷时变硬、变脆,因而用途很少。

1839年美国一家小型橡胶厂的厂主古德易(Goodyear)经过反复摸索,发现生橡胶与硫黄混合加热后能成为一种弹性好、不发粘的弹性体,这一发现推进了橡胶工业迅速发展。在这之前,橡胶的年产量只有388吨,但到1937年已增加到100万吨,即100年间增加了2000倍,这在天然物质利用史上是十分罕见的,尤其是1920年以后,由于汽车工业兴起,进一步扩大需求,以致世界各国开始把天然橡胶作为军用战略物资加以控制,这就迫使美、德等汽车大国,但却是天然橡胶的穷国开展合成橡胶的研究,这种研究是以制造与天然橡胶相同物质为目的开始的,因为人们已知它是由多个异戊二烯分子通过顺式加成形成的聚合体。

1914年爆发第一次世界大战,德国由于受到海上封锁,开展了强制性的合成橡胶研制和生产,终于实现了以电石为原料合成甲基橡胶的工作,到终战的1918年,共生产出2350吨。

战后,由于暂时性天然橡胶过剩,使合成橡胶的生产也告中止,但其研究工作仍在进行。先后研制成聚硫橡胶(1931年投产)、氯丁橡胶(1932年)、丁苯橡胶(1934年)、丁腈橡胶(1937年)等。

第二次世界大战期间,尤其是日本偷袭珍珠港、占领东南亚后,美国开始扩大合成橡胶生产,并纳入国防计划,1942年产量达84.5万吨,其中丁苯橡胶为70.5万吨。1950年以后,由于出现了齐格勒纳塔催化剂,在这种催化剂的作用下,生产出三种新型的定向聚合橡胶,其中的顺丁橡胶,由于它的优异性能,到20世纪80年代产量已上升到仅次于丁苯橡胶的第二位。此后又有热塑性橡胶、粉末橡胶和液体橡胶等问世,进一步满足了尖端科技发展的需要。

回顾过去,展望未来,在新世纪里新技术将更加迅猛发展,与此同时,作为技术革命物质基础的,以合成高分子为代表的新材料的研制和开发,也将越来越起着重要作用。

参考文献

高分子材料范文 篇七

[论文摘要]目前,静电在生物工程中有着重要的应用。介绍高分子抗静电的方法,阐明高分子材料抗静电技术在我国的发展和策略。

静电广泛地存在于自然界和日常生活之中,如人们每时每刻呼吸的空气每厘米就含有100500个带电粒子;自然界的雷电;干燥季节里人身上化纤衣物由于摩擦起电而粘附在身体上,这一切都是比较常见的静电现象。实际上,静电在生物工程中有着重要的应用。

一、高分子抗静电的方法概述

高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。

(一)添加导电填料

这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。

(二)与结构型导电高分子材料共混

导电高分子材料中的高分子(或聚合物)是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同,它属于分子导电物质。根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料,这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性,效果更好更持久。

(三)添加抗静电剂法

1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质,其结构通式为RYx,其中R为亲油基团,x为亲水基团,Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基团,羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团,此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类:阳离子型抗静电剂;阴离子型抗静电剂;非离子型抗静电剂;两性型抗静电剂。

导电机理无论是外涂型还是内加型,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性,吸收空气中的水分子,形成“海一岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻,增加导电性和加快静电电荷的漏泄;二是减少摩擦电荷的产生。

2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物,它们与基体树脂有较好的相容性,因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下,经较低的剪切力拉伸作用后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分呈球状分布,这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久性抗静电性能。

二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况

我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA一10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA一150(阳离子与非离子表面活性剂复合物),近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ一1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂(咪唑一氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口,如SH一102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH一103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。(聚氧乙烯烷基胺复合物)等;河南大学开发的KF系列等,如KF一100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂),另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的,主要用于合成纤维领域。

从抗静电剂发展来看,高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品,尤其是在精密的电子电气领域,目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。

三、结语

我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好,针对目前国内研究、生产、应用与需求现状,对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。

(一)加大新品种开发力度

近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂;用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯;用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求,开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种,并不断强化应用技术研究,以满足国内需求。

(二)加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产

今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配,向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料,如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾,国内要加快抗静电母粒的开发与研究,促进我国抗静电剂工业发展。

参考文献:

[1]高绪珊、童俨,导电纤维及抗静电纤维[M].北京:纺织工业出版社,1991.148154.

它山之石可以攻玉,以上就是壶知道为大家整理的7篇《高分子材料分析》,希望对您有一些参考价值。

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