高分子材料的發展現狀范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了高分子材料的發展現狀范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

高分子材料的發展現狀范文1

關鍵詞:功能高分子材料;研究現狀;發展前景

一、功能高分子材料的概念及開發意義

功能高分子材料,是指具有一定傳遞或存儲物質、信息及能量作用的高分子和高分子復合材料。這使得功能高分子材料不僅具有原來的力學性能,同時還兼具如光敏性、導電性、化學反應活性、生物相容性、選擇分離性、能量轉換性等一系列其他特定性能。按照其功能劃分,功能高分子材料主要可分為4類:①物理功能:具體包括超導、導電、磁化等功能;②化學功能:具體包括光的聚合、降解、分解等;③生物功能:具體來說包括生理組織及血液的適應性等;④介于化學、物理之間的功能:主要是指高吸水、吸附等功能方面。

功能高分子材料由于具備特殊的功能,受到了各個領域的廣泛重視,特別是其不可替代的諸多特性都為很多領域的技術進步提供了基礎和前提,甚至已經因此而誕生出了一批先進的、符合社會發展潮流的新產品。因此,當前各國都加大了對功能高分子材料的人力物力財力投入,面對時間各國的競爭,我國也需要盡快加大對功能高分子材料的研發力度,從而擺脫我國國防、電子、醫藥和其他尖端領域嚴重依賴國外功能高分子材料市場的困境。

二、功能高分子材料的研究現狀分析

目前針對功能高分子材料的研究和應用現狀,主要集中于功能高分子材料的光功能、電功能、生物功能以及反應型功能應用這幾個方面:

1.光功能高分子材料

目前的光功能功能高分子材料的研究和應用主要體現在光固化材料、光合作用材料、光顯示用材料以及太陽能光板這幾個方面,這些具體的應用能通過對光的吸收、儲存、傳輸、以及轉換功能,實現對光能的有效利用。例如,目前已經能夠通過光功能高分子材料的運用實現光傳導來幫助植物的光合作用。此外,運用光功能高分子材料實現手機的太陽能充電也已經成為現實。

2.電功能高分子材料

電功能高分子材料,除了具備良好的導電性能外,其電導率還能根據應用狀況的不同,在半導體、金屬態和絕緣體的范圍進行變化。此外,由于電功能高分子材料一般密度較小、易于加工,同時具備良好的耐腐蝕性,在當前的工業領域中也被廣泛的應用。

3.生物功能高分子材料

生物功能高分子材料在生物領域被廣泛的應用。如常見的有,由生物功能高分子材料所制成的人體植入物(視網膜植入物、腦積水引流裝置等)以及人體義肢等。

4.反應型功能高分子材料

這種高分子材料是一種具備很強化學活性的高分子材料,能夠有效的促進化學反應。它是通過對構建高分子骨架,并將小分子反應活性物質通過離子鍵、共價鍵、配位鍵或物理吸附作用進行骨架填充,以實現高分子功能才能的強化化學合成與化學反應的效果。

三、功能高分子材料的發展前景及趨勢分析

功能高分子材料具備很多優勢特征,這些都使得其更加符合經濟發展和社會發展的需求,這也使得功能高分子材料的研究工作在各國的競爭中日益白熱化。而去隨著投入的不斷深化,和技術的不斷完善。新型功能高分子材料必然在我們的尖端科學及日常生產生活中扮演越來越重要的角色。功能高分子材料的幾種發展趨勢。

1.復合高分子材料

目前,功能高分子材料正逐步由均質材料向著復合高分子材料的方向發展,同時其材料的功能也向著多功能材料的方面發展。復合高分子材料往往是在一種基體材料(如金屬、陶瓷、樹脂等)上,加入增強或增韌作用的高聚物,再通過將多相物復合成一體,就形成了新的復合高分子材料,這種高分子材料能夠充分發揮各相的性能優勢,因此具有廣泛的發展應用前景。在今后的發展中,航天科技、醫療衛生、生活家居、甚至汽車制造等領域,都需要各種高性能的復合高分子材料。

2.環境友好型高分子材料

經濟的粗放發展,給整個地球h境都帶來了深重的災難,而隨著人們對環保問題的日益重視,各國對各種材料的生態可降解性要求也日益突出。因此,環境友好型高分子材料的開發和深入研究工作,也引起了各國的重視。當前,生物降解技術和環境友好型高分子材料技術大多掌握在發到國家,我國目前還處于追趕階段。隨著世貿組織對環保觀念的更加重視,環境友好型高分子材料在產品中的應用優勢也將日益顯著,為了把握這一趨勢,我國要積極開發研究出有自主知識產權的生物降解技術和環境友好高分子材料。

環境友好型高分子材料,通過易水解的高分子的作用在各種生物酶的作用下,能夠加速材料的水解反應,幫助材料進行生物降解。這種高分子材料目前研究的重點方向在理化性能、生物相容性、降解速率的控制以及緩釋性等方向。

3.隱身性能高分子材料

隱身性能高分子材料的研究應用主要在軍事領域,其也是當前各國的尖端軍事技術的研究方向之一。以往的隱身材料多采用超微粒子和細微粉,實踐證實,通過吸收衰減層、激發變換層以及反射層等多層材料的微波吸收,能夠取得一定的吸波效果,達到隱身的目的。但是,由于材料制備復雜,且雷達技術的日益發展,給隱身技術提出了更高的挑戰。此后,隱身性能高分子材料必然是向著厚度更小、質量更輕、功能更多以及頻帶更寬的方向發展。

高分子材料的發展現狀范文2

關鍵詞:高分子材料 抗靜電 技術

通常情況下,兩種不同的物質表面接觸的時候就會形成電荷的遷移。在理論上來說,靜電是普遍存在的,我們通過高分子材料一般都具有電絕緣性,所以會在摩擦后易產生帶電現象。這種靜電輕則吸附灰,重則引起火災等重大事故。所以,怎樣消除積聚在高聚物表面的靜電,以及防止高聚物表面產生靜電作用,已成為當今高分子材料研究領域的一個熱門課題。

一、防靜電技術的現狀

目前靜電技術是有很多種的,像我們平時用的塑料以及刷墻時用的涂料都是加入了導電的粉末,還有像石墨以及炭黑和和其他每一種金屬粉末以及易于離子化的很多種無機鹽類等這些是都可以防靜電。有機靜電劑主要是包括季鐵鹽類等。一般常用的有機抗靜電劑是表面活性劑,我們可以把它加到塑料內部之后在擴散到它的表面里,還可以用到塑料的表面上。表面活性分子中有親水的部分還有親油的部分。親水的那部分就留在塑料的表面上,就在表面形成導電層,因此形成了防靜電的表面層。

二、高分子抗靜電的方法概述

高聚物本身對電荷泄放的性質決定了高聚物表面聚集的電荷量,它主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射,在這三者中以表面傳導為主要途徑。這是因為表面電導率一般大于體積電導率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此,通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚??轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法,而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。

三、添加導電填料

這樣的方法一般的是每種不同的無機導電填料摻入高分子材料基體中去,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

四、與結構型導電高分子材料共混

導電高分子材料中的高分子是由許多小的重復出現的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、易氧化和穩定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。

五、添加抗靜電劑法

永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。

六、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況

我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、烷基苯氧基丙烷磺酸鈉、烷基二苯醚磺酸鉀,上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽,另外該廠生產的抗靜電劑硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物、抗靜電劑磷酸酯與乙醇胺的縮合物,北京化工研究院開發的三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物、陽離子與非離子表面活性劑復合物。從抗靜電劑發展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。

七、結語

我國的合成材料抗靜電劑的行業發展的前景較好的,我們針對國內的研究以及生產都應該根據現在的需求來調整自己的產業。應該加大新品種開發的力度。近幾年來國外在不斷的開發高性能的抗靜電材料。在我國科研院所應根據我國合成材料制品要求,開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下幾種:抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成海一島型水性的導電膜。離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數。總的來看降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄,減少摩擦電荷的產生。

參考文獻

[1]吳馳飛.有機極性低分子分散型高分子高阻尼新材料的研制[A].材料科學與工程技術——中國科協第三屆青年學術年會論文集[C].2009.09.

[2]袁曉燕.天津大學材料學院高分子材料科學與工程系簡介[A].復合材料.生命、環境與高技術——第十二屆全國復合材料學術會議論文集[C].2010.07.

[3]陳湘寧 王天文.用于最佳靜電防護的本征導電聚合物的最新進展[J].化工新型材料.2008.03.

高分子材料的發展現狀范文3

2010年12月17日,黑龍江省推出《黑龍江省新材料產業發展規劃》,旨在通過加快發展新材料等新興產業,調整現有產業結構,轉變經濟發展方式,促進老工業基地振興。為加快推進黑龍江省“經濟區”建設和實施“十大工程”發展戰略,黑龍江省著力培育新材料產業以提高經濟發展核心競爭力,計劃在未來5至6年間,重點發展10個新材料產業群,推進100個技術改造、研發和招商引資項目,打造具有較高水平的國家新材料產業化基地,這其中與材料化學密切相關的產業有聚烯烴材料及工程塑料產業群、高性能纖維及復合材料產業群、精細化工材料產業群?;谝陨蠂椤⑹∏?,社會迫切需要大量面向基層和生產一線,清楚高分子材料的成分結構、性質、制備合成與使用性能之間的關系,較好地掌握材料化學專業的基礎理論、專業知識和基本技能,能夠在高分子材料與工程、輕工、化工等領域從事科學研究、技術應用、生產及經營管理等方面工作,素質高、能力強、知識面寬的材料化學專業的配方工程師、工藝工程師、研發工程師、質量工程師、環境工程師、安全工程師、銷售工程師、營銷工程師等服務于地方經濟和國家建設的應用型高級專門人才。為此,材料化學專業的培養目標定位為:培養適應國家發展和地方經濟建設需要的,德、智、體、美全面發展,基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高,具有創新精神,系統掌握高分子材料的基礎理論、專業知識和基本技能,具備在生產第一線從事高分子材料應用開發、生產、管理和經營銷售等方面工作的能力與素質,在輕工、化工等原材料生產行業、產品加工行業、生產管理部門、質量監督部門,從事本專業相關的技術、管理、營銷、科學研究或教學等方面工作的具有創新意識和實踐能力的應用型高級專門人才。

培養標準細化

CDIO工程教育將工科專業培養目標歸納為工程推理、個人品質、交流能力和設計能力等四個一級指標,具體分為17個二級指標進而細化分解為73個三級指標,這些詳細的知識、能力和素質要求,為工科專業合理設計課程體系,制定課程目標,組織教學,評估教學效果奠定了基礎,同時也為教師、學生理解專業培養目標、學習效果,明確課程目標提供了依據。依據CDIO工程教育模式,將材料化學專業培養標準細化為以下指標:

1掌握材料化學相關的基礎與專業知識,了解材料化學專業發展現狀和趨勢具有從事材料化學及相關工作所需的科學技術知識及一定的人文和社會科學知識,樹立科學的人生觀、價值觀,具有較強的社會責任感和良好的工程職業道德,具有基本的使用外語、計算機的能力,掌握自然科學基礎知識,了解管理學、技術經濟學等經濟管理知識;掌握從事材料化學及相關工作所需的核心工程基礎知識,建立材料化學知識體系,具有應用所學知識處理、解決高分子材料與工程及相關工程技術問題的能力;建立完整的材料化學及相關領域專業知識結構體系,掌握高分子材料及相關產品的選材、加工、處理、檢測及評價能力,了解材料化學專業發展現狀和趨勢。

2具有適應材料化學及相關工程發展的個人職業技能和職業道德具備推理和解決材料化學及相關工程問題的能力,具有在材料化學及相關工程實踐中發現問題、表述問題能力,并依據專業知識進行定性分析和不確定性分析,根據實際情況可以進行一定的建模,策劃,最后提出解決問題的方法和建議;掌握材料化學及相關工程的實驗與發現知識,掌握常用高分子材料的種類、性能、應用及改性方法,能夠針對產品性能要求合理選材;熟悉本專業有關材料常用的制備與加工方法,了解相關測試設備組成、原理和使用,能夠分析解決生產一線現場出現的問題;具備處理常見的材料化學及相關工程實際問題的能力:原材料選擇,實際加工工藝選擇,具體工藝參數制定,加工工藝實際操作,加工過程操作,成品檢驗方式方法,檢驗結果分析與評價等,具備系統思維能力;具有較強的個人能力與積極的態度,工作積極主動,具有執著、變通的性格,具有創造性思維、批判性思維,具有終身學習的習慣,對自己的實踐和資源能進行高效的管理;具有良好的職業能力與道德,具備嚴謹的職業言行,有強烈的責任感;能主動進行合理的職業規劃,實時了解材料化學及相關專業科技發展現狀與趨勢。

3在解決材料化學及相關工程的問題時具備良好的人際交往能力通過參加創新人才培養計劃項目,社團活動,各種競賽活動,培養組建高效團隊,獨立分配團隊工作任務和計劃的能力、團結協作的精神、科技創新能力、領導能力、組織和協調的能力;能夠使用多種交流媒介(語言、電子和多媒體、書稿等),在跨文化環境下進行溝通、表達與人際交往;具有在交流中高效地獲得信息回饋,并進行相應加工處理的能力。

4能夠在企業和社會環境下對材料化學及相關工程進行構思,設計,實施和運行了解材料化學工程師在外部和社會環境下的角色和責任,明確材料化學專業對社會的影響,了解社會對材料化學專業的規范和需求;具有認識和融入不同的企業文化,參與制定企業策略、目標和計劃,進行技術創新和成功運行一個團隊的能力;具有獨立設計材料化學及相關工程項目的能力,設計的項目功能完備、體系合理清晰,并具有進行項目實施能力;在外部和社會環境進行成熟的材料化學及相關工程項目系統的設計,具有對項目進行模塊劃分能力,具有在設計中綜合運用所掌握知識的能力,具有再學習,進行知識更新的能力;在外部和社會環境下根據設計內容進行系統的開發和分工協作;具有進行項目實施、產品加工制造、成品測試和檢驗等全過程的綜合能力;熟悉掌握材料化學及相關產品加工制造、成品測試和檢驗過程,對產品檢驗結果進行科學分析評價反饋,修改產品設計書或進行加工技術反饋。

專業教育內容與課程體系的確定

按照頂層設計的方法,在分析材料化學專業畢業生應具備的知識、能力、素質結構等要求的基礎上,遵循高等工程教育規律,將各種要求轉化成通識教育內容、專業教育內容和綜合教育內容三大部分,進而構建知識體系。材料化學專業通識教育內容包括:人文社會科學、自然科學、經濟管理、工具、體育、通識教育實踐訓練等知識體系。材料化學專業教育內容包括:學科專業基礎、本學科專業、專業教育實踐訓練等知識體系。材料化學專業綜合教育內容包括:素質拓展、創新創業教育等知識體系。知識體系由知識領域、知識單元和知識點三個層次組成。在每個知識體系中包含一個或多個知識領域,每個知識領域有核心(必修)知識單元和一般(選修)知識單元,知識單元又包含若干個知識點。核心知識單元是本專業在本科教學中必要的最基本的知識單元。一般知識單元是指未包含在核心知識單元內的那些知識單元。在探索人才培養模式進行課程設置的同時,組織教師學習和理解CDIO工程教育的理念,并落實到每門課程的教學和實踐之中,要求教師在教學之前先搞清楚所授課程在本專業知識結構中的地位和作用,以相互有機聯系的方式傳授知識和培養能力。教師以培養目標為導向,明確列出每門課程的知識點和學習的要求,以及對卓越工程師能力培養的貢獻,使學生對所學習的專業知識形成較清醒的認識。在教學過程中教師應結合自己的工程經歷,從實際或教材提供的工程技術及產品中,提出問題,引導學生思考,并引導學生帶著問題尋找解決方案,同時應用所學知識探究新的規律和知識。#p#分頁標題#e#

高分子材料的發展現狀范文4

【關鍵詞】化工材料科學與工程 發展現狀 趨勢分析 研究

化工材料科學與工程是社會經濟發展的主要驅動力之一,同時能夠帶動信息技術與生物技術的發展。在以科學技術為主導的當今社會中,無論是高校中還是化工企業中,都需要培養化工材料科學與工程的專業人才,創新材料科學與工程的發展。從化工材料科學與工程的發展中找尋其中存在的問題,以便于后期的工程技術研發。

1 化工材料科學與工程的發展現狀分析

1.1 化工材料科學與工程的發展歷程

化工材料科學與工程的從個個單一分來的學術系統中,逐漸實現走向了科學之間的相互融合。在社會發展的進程中,材料科學的應用與社會建設步伐息息相關。單一化的材料科學發展不能適應社會發展需求,各個材料學科之間應該實現相互交叉、滲透、移植,從細分最終走向綜合化的發展。在20世紀40年代,基礎科學與工程之間的相互滲透較差,固體物理學與材料工程學之間的互不融合。從60年代起,材料科學與工程學能夠實現交互,材料科學與材料工程之間的大部分內涵能夠實現重疊,化工材料科學與工程得到了教育界的廣泛認可[1]。

1.2 化工材料科學與工程在教育界的發展

化工材料科學與工程是高校教育中的重點內容,該門學科經過多變的研究與演變,衍生出中諸多的子學科。以美國麻省理工學院材料學科專業演變為例,與化工材料科學與工程相關的專業課程有:地質與采礦工程、采礦與冶金、冶金與材料科學等。歐美等國家將在材料教育方面的認識比較深,將很多高校中的冶金、陶瓷、電子材料等科目統稱為材料,材料教學內容逐漸擴大,應用到社會建設中的諸多領域中。目前,我國重點高校相繼設立材料科學與工程學院,針對于化工方面的教學改革,在原設置專業的基礎上,補充了非金屬的工程材料的內容?;げ牧峡茖W與工程的發展能夠打破原專業設置的界限,加強專業間的滲透和聯系,教學內容實現了更新。截止至2003年7月份,具備材料科學與工程的院校占據我國的高校的總數的34%?;げ牧峡茖W與工程的教學逐漸展現出了新思路[2]。

2 化工材料科學與工程的發展趨勢

2.1 化工材料科學與工程教學中創新性人才培養

化工材料科學與工程的發展,以來社會化工企業的技術研發還遠遠不夠,為了更好的促進化工材料科學的發展,在未來的科技社會中,化工材料科學與工程還需要與教育實現緊密結合。促進化工新材料的研發與應用,需要在高校中培養優秀的材料科學人才,與社會高精尖材料研發機構構成聯動機制。對于材料科學的人才培養要求極為嚴格,一方面需要學生具有較好的結構力學基礎,另一方面還要向學生傳授學生微系統、納系統、生物系統。同時還需要進行材料結構、性能、工藝等工程的研究,以計算機技術進行材料科學的模擬研發。高校能夠為社會輸送創新性的人才,是社會化工企業實現穩步發展的關鍵。創新性人才的能夠促進化工新材料的研發,保障化工材料領域更新[3]。

2.2 化工新材料的研發

在科技信息不斷發展的當今社會中,對于化工材料的研發技術越來越先進,我國化工材料科學與工程的未來發展,需要與科技信息技術相互融合,研發出具有更多功能的化工新材料。這些新材料的研發與應用能夠在傳統材料的優勢基礎上,為人們的生活提供更多的便利。

2.2.1 纖維材料

化工新材料“十三五”發展規劃在即,很多具有高技術含量、高價值知識密集和技術密集的新型材料,在社會建設中能夠發揮出無線的潛力。這些新材料與傳統的材料相比,在質量上更加的輕便,在性能上的更加的好,在功能上更加的強大,附加值更加的高。那么何為化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纖維復核材料,這些才能夠在國防軍工、航空航天、新能源及高科技產業中應用廣泛,同時化工新材料在建筑、通信、機械、環保以及海洋開發中用途更大。有專家指出,全球纖產量在近十年內的長幅為3%,而高性能的纖維在全球范圍內產量增長能夠達到30%,也就是說,在未來的幾年間是高性能纖維發展的黃金期[4]。

2.2.2 聚酰亞胺

有機高分子材料也是化工新材料的另一類,與傳統的高分子材料相比,聚酰亞胺的綜合性比較強,特點突出。聚酰亞胺作為一種特種工程材料,已廣泛應用在航空、航天、微電子、分離膜、納米、液晶、激光等領域。在物理性質上,耐高溫達 400℃以上,長期使用溫度范圍-200~300℃,熔點特征不明顯。并且該種材料絕緣性能極高。通常情況下,103赫下介電常數為4.0;在化學性質上,聚酰亞胺可以被分為脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亞胺三種。聚酰亞胺,因其在性能和合成方面的突出特點,不論是作為結構材料或是作為功能性材料,其在微電子領域發揮著重要的作用。

3 結語

綜上所述,化工材料科學與工程化工研發領域中的重點內容,提升對于化工材料科學與工程的研發,能夠有效的促進化工領域發展。本文對化工材料科學與工程的發展現狀進行分析,與社會發展趨勢相互結合,研究其在未來的發展方向。在未來,需要對化工材料科學與工程教學中進行創新性人才培養,鼓勵化工新材料的研發,實現科技創造未來。

參考文獻:

[1]劉海定,湯愛濤,潘復生,左汝林.材料科學數據庫的研究現狀及其發展趨勢[J].材料報,2004,09:5-7.

[2]張鈞林.材料科學與工程的學科發展、現狀及人才培養[J].甘肅科技,2008,15:165-168+132.

高分子材料的發展現狀范文5

關鍵詞:環氧樹脂膠粘劑 應用進展

一、引言

環氧樹脂是指分子中含有環氧基團的高分子化合物的統稱,在各類環氧樹脂中,產量最大,應用最廣的是由環氧氯丙烷與二酚基丙烷在堿的作用下縮聚而成的具有線型結構的熱塑性的高聚物。作為膠黏劑使用時,一般為低分子量液體環氧樹脂,其分子量一般在340-700之間。環氧樹脂有極強的粘結力,它對大部分材料如:木材、金屬、玻璃、塑料、皮革、陶瓷、纖維等都有良好的粘結性能,只對少數材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等粘結力較差。近年來,環氧樹脂總的發展趨勢是尋找高耐熱性、高強度、高韌性,以及能在低溫或其他特殊環境下固化的、操作簡便的新穎樹脂體系。通常情況下,工程上應用的環氧樹脂膠粘劑主要是由基料、稀釋劑、固化劑等原料配置而成的,由于其低廉的成本,良好的粘接性能和簡便的粘結工藝已在汽車制造、電子電器及航天工業領域得到了廣泛的推廣和應用?,F階段,隨著對環氧樹脂特性的深入研究,新工藝、新配方得到了不斷的使用,具有高性能的環氧樹脂膠粘劑陸續出現。因而對于近年來環氧樹脂膠粘劑發展狀況及相關技術應用的研究具有非常重要的現實意義。

二、環氧樹脂膠粘劑特性與應用分析

環氧樹脂具有許多獨特的優良性能,主要表現在以下幾個方面:

1.良好的加工工藝性;

2.高度的粘結力;

3.收縮性小;

4.穩定性好;

5.具有優良的電絕緣性能;

6.由于結構中含有環氧基、醚鍵等,同時結構很緊密,所有有良好的機械性能;

7.因含有穩定的苯環及醚鍵,因而熱穩定性也很好;

8.吸水率低,室溫下的吸水率在0.5%以下。

由于環氧樹脂具有優良的粘結性、絕緣性以及耐化學腐蝕性等優異的特點,所以在許多工業部門,包括造船、化工、電器直至國防、航天飛船等方面都得到極為廣泛的應用,它可以作膠粘劑、作層壓材料、作澆筑等磨具,并可以用作涂料等,特別是近年來,許多性能優異的新品種相繼問世,使環氧樹脂的用途越來越廣。環氧樹脂對金屬與金屬,金屬與非金屬等材料都有很強的粘結力,故而用途廣泛的膠粘劑,熟稱“萬能膠”。用它粘合拖拉機及起重機上的吊件可以承受12噸的載荷。由于環氧樹脂可以在室溫固化,固化后又可經受高低溫作用,這就對一些不能經受高溫的精密部件的緊固極為適用,光學儀器,蜂巢結構材料等的的膠粘劑已廣泛使用環氧樹脂。

環氧樹脂粘接力的機械性能,物理性能和電性能,可以通過不同類型的樹脂和用不同類型的輔助劑來加以改。還通過特殊配方和應用工藝,縮短固化時間,提高耐熱性,并且可以在短時間內耐熱溫度達300℃以上。作為膠粘劑它有如下特點:能膠合薄厚不同的各種材料,能膠合二種不同金屬材料或各種金屬和非金屬材料,連接后又完全平整的表面;膠縫不漏氣,耐化學腐蝕,有絕緣和密封性等性能;不用鉆孔,因而不會減小強度;應力均勻;膠合工藝簡單,能夠大幅降低生產成本。

三、國內外環氧樹脂膠粘劑發展現狀分析

1.國外環氧膠市場現狀分析

近10 年來,美國和西歐環氧樹脂消費市場年均增長率分別為2%和117 %。1999 年美國消費量為5萬噸,如果按照之前2005~2010年美國年增長率的2%計算的話,那么到2015年美國環氧樹脂消費量將遞增到20萬噸左右。美國近年來消費增長主要在汽車和工業方面,其消費比例分別為20 %和35 % ,今后幾年其消費比例不會發生較大改變。美國目前有200 多家公司生產環氧膠粘劑,其中較大的有十幾家,環氧樹脂膠粘劑約占環氧樹脂總產量的10 %。

西歐環氧樹脂膠粘劑占環氧樹脂總產量的5.8 %,主要集中在英、法、德3國,其產量約占西歐環氧膠總量的60 %。

而我們的近鄰日本,其環氧膠市場2010年產量為3.7萬t,消費比例最大的是建筑業,占53 %;其次是土木工程,占30 %。

2.國內環氧膠粘劑市場現況分析

我國環氧樹脂是從上世紀50年代末開發研制的,經過40 多年的發展,特別是改革開放以來,隨著國民經濟的飛速發展,環氧膠粘劑產量和消費量逐年遞增。1999 年我國環氧樹脂粘劑產量為2.5萬噸 ,2002 年即達到3.5萬t ,2010年為9萬噸。目前我國大陸及臺灣省有多家從事環氧樹脂膠粘劑研發生產的科研單位和公司,如天津合成材料工業研究所、黑龍江省石油化學所、長春人造、興亞化學等單位。在我國環氧膠主要用于土木工程、建筑、電機、制鞋、木工、膠合板和電子工業等領域。

四、環氧樹脂膠粘劑最新技術應用進展

1.高強度環氧樹脂膠粘劑

要提高環氧樹脂強度,一般通過添加第二組分來增韌樹脂,提高環氧樹脂的韌性。主要有液態橡膠增韌、聚氨酯增韌、彈性微球增韌、熱致液晶聚合物( TLCP) 增韌和聚合物共混、共聚改性等。

2.水性環氧膠粘劑

環氧樹脂本身一般水性化較難,目前使環氧樹脂水性化的方法主要有:醚化、酯化、接枝和聚合型乳化劑乳液聚合等方法。對引入羧基使環氧樹脂水基化的乳液,可以應用能與羧基交聯的固化劑,比如聚氮丙啶樹脂和碳酰胺等。

3.環氧樹脂壓敏膠

由環氧樹脂、丁腈橡膠、雙氰胺和22甲基咪唑等的丁酮溶液,涂布紙上干燥后得到壓敏膠帶,其耐熱性能和耐濕性能優良。如環氧樹脂與羧端基聚丁二烯、唑啉等配合制備壓敏膠,其剝離強度也非常高。

五、結語

現階段,隨著國內工業化進程的不斷深入和發展,對于環氧樹脂膠粘劑尤其是具有優良性能的高端產品的需求量呈現出逐年遞增的趨勢,而相對落后的工藝現狀已成為限制國內環氧膠發展的主要因素。因而避免低工藝水平項目的重復建設,不斷拓展高端產品及綠色產品成為我國環氧樹脂膠粘劑生產企業的當務之急。

參考文獻

高分子材料的發展現狀范文6

 

關鍵詞:保水劑;抗旱;節水;緩釋

1 引言

保水劑作為一種化學節水技術,于20世紀70年代在美國農業部北方研究中心開發成功。隨后美國、日本、法國等國家對保水劑在農林業中的應用進行了大量的研究,并進行了大面積的推廣使用。國內對保水劑的研究開始于20世紀80年代中期,目前大部分產品已有一定規模。在“八五”和“九五”期間共在全國示范推廣達1100多萬畝。目前,土壤固化劑、復合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經在我國農林業中得到了實際應用。

2 保水劑的一般性質

保水劑是一種具有三維交聯網狀結構的新型功能高分子材料,采用含有羧基、羥基或氨基等的親水性單體,在引發劑和交聯劑的作用下,通過聚合、交聯等化學反應而形成。高吸水性樹脂能通過水合作用迅速吸收自重幾百倍乃至上千倍的水而呈凝膠狀,常壓下對其施加壓力,水也不會從凝膠中逸出,常稱其為高吸水性聚合物。高吸水性材料或超強吸水樹脂等。

保水劑作為農作物干旱時的“微型水庫”,具有應用范圍廣,高保水性,改良土壤,促進生長,節約肥料等多方面優點。據資料顯示,在相同水肥條件下,使用保水劑可明顯增加作物產量。增產幅度達10%~30%。節水節肥5%~20%#在花卉等經濟作物上,使用保水劑可明顯延長澆水時間(3天~7天),花蕾大,持續時間長,經濟效益高I在旱農試驗區開展的保水劑應用試驗。結果顯示保水劑對保蓄雨水效果較好,尤其促使了作物生長后期根區土壤水分的補充和提高。

近年來由于新原料的選用和材料的復合化,保水劑的類別不僅包括傳統的淀粉類、纖維素類、合成類(聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類等)。還包括生物降解類(氨基酸類、殼聚糖類等)、有機一無機復合類、緩釋功能類(腐殖酸類)。保水劑的聚合工藝主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法,也可采用輻射引發聚合、微波引發聚合以、噴霧聚合、高溫快速反應法等方法。目前,國內生產和供應保水劑的廠家多達40多家,主要有勝利油田長安集團、北京裕德隆科技發展有限公司、河北科瀚樹脂有限公司、天津晨光化工有限公司等。

3 保水劑的發展現狀

現在我國實施農業生態環境建設、農業結構調整和中西部開發戰略,農業重點推廣旱作節水技術,而抗旱保水技術是其重要內容。近年來,保水劑越來越受到農業領域的重視,研究重心也開始從如何提高保水劑的性能向其在農林業的實際應用轉移。有關保水劑的研究進展主要集中在以下幾個方面:

3.1 開發保水劑的制備新方法

新的制備方法要在保證產品具有優良的吸水保水性能的基礎上,提高吸水速率、改善耐鹽堿性能和產品凝膠強度以及熱穩定性能,目前主要采用以下措施:引人非離子型親水基團到主鏈上;使用含有大量親水基團交聯劑;用表面活性劑對樹脂進行外層處理等。天津三農金科技有限公司用玉米淀粉作原料,在引發劑作用下,用乙烯或丙烯單體在淀粉的天然高分子骨架上接枝共聚,最后接枝共聚物靠爆聚放熱自交聯,從而生產出高效抗旱保水劑。該方法稱為原子經濟反應,實現了清潔生產。楊瑞成等利用高溫快速反應法成功制備了聚丙烯酸/蒙脫上高吸水性納米復合材料。在外界溫度為20℃時,該復合材料水凝膠所需干燥時間為128h,此復合材料可望廣泛應用于西部高溫干旱地區的沙漠化治理。

3.2 研究保水劑的有機一無機復合

通過有機一無機復合方法,可制備出性能優良、成本低廉、實用性強的吸水材料。趙娜制備出了白鱔泥/(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水保水材料,吸蒸餾水的倍數可以達到1900左右,同時吸自來水倍數可以達到380倍左右,吸生理鹽水能夠達到124倍,在4000r/min的情況下離心1h后,其保水能力為98.97%。內蒙古水利科學研究院首次采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土合成有機一無機復合保水劑??光}、鎂離子性能明顯提高,原料成本進一步降低,與環境更友好。產品吸水倍率≥400倍;吸鹽倍率≥70倍;該保水荊適合中國西部年降水量小于400mm,降雨比較集中,沙漠化、鹽堿化嚴重的特點。

3.3 將常量元素、微量元素、植物生長調節劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中,實現其多功能化

制備多功能化保水劑主要有兩種方法:一種是進行簡單的包裹;另一種是使兩者發生某種形式的化學反應。林晶將保水劑與化學肥料按比例配合制得了既能吸水保水抗旱保墑,又具有緩釋肥料功效的保水緩釋肥,并以藥用植物板藍根為試驗對象進行盆栽試驗,對其保水效應及板藍根生長狀況進行觀察分析,得出了保水緩釋肥可以提高土壤的水分利用率、合理釋放土壤有效養分、促生長作用明顯的結論。

3.4 研究高吸水性樹脂在實際應用中與土壤、作物、肥料等的效應問題,以及對灌溉模式。耕作制度和農業設施等的影響

目前國內關于保水劑的實際應用的研究大多集中在增加入滲、抑制蒸發等方面。但是大面積推廣應用尚缺少理論基礎與技術指導。莊文化采用離心機法,分別研究了聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺在不同的條件下對砂土、壤土、黏土持水能力的影響。結果表明高分子對砂土的作用效果要優于壤土與黏土,因此大面積推廣應用應首先選擇在土壤偏砂的地區,實驗證明8/1萬~20/1萬用量效果較好其高分子吸持水分的約83.7%可釋放出供植物利用。楊瑞香等以華南赤紅壤為基質,采用盆栽法研究了保水劑對桉樹幼苗抗寒生長及存活率的影響。結果表明保水劑可以有效提高華南赤紅壤的保溫性能,有利于桉樹苗木抗寒生長。

亚洲精品一二三区-久久