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高分子材料概況范文1
關鍵詞:高分子材料 成型加工 技術
近年來,某些特殊領域如航空工業、國防尖端工業等領域的發展對聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強度、高模量、輕質等,各種特定要求的高強度聚合物的開發研制越來越顯迫切。
一、高分子材料成型加工技術發展概況
近50年來,高分子合成工業取得了很大的進展。例如,造粒用擠出機的結構有了很大的改進,產量有了極大的提高。20世紀60年代主要采用單螺桿擠出機造粒,產量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續混煉機+單螺桿擠出機造粒,產量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒,產量可以達到40-45t/h,今后的發展方向是產量可高達60t/h。在l950年,全世界塑料的年產量為200萬t。20世紀90年代。塑料產量的年均增長率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產量將達3億t,此外。合成工業的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結構,加速采用大規模進行低成本的生產。隨著汽車工業的發展,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規模的不斷擴大和性能的提高帶動了零部件及相關材料工業的發展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關鍵。
據悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業發達的國家,模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標是高生產率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面,從大規模向較短研發周期的多品種轉變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現今高分子材料成型加工技術的創新研究
(一)聚合物動態反應加工技術及設備
聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外的Berstart公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機,可以解決其它擠出機(包括雙螺桿和四螺桿擠出機)作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段,但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備,我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。關鍵技術也是反應擠出技術及設備。
目前國內外使用的反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品,都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題.另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點,解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這些優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。該項新技術使我國聚合物反應加工技術直接切人世界技術前沿,并在該領域處于技術領先地位。
(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
1.信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術。此技術克服傳統方式的中間環節多、周期長、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復雜等問題,將光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結合動態連續反應成型技術,研究酯交換連續化生產技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
2.聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計(粒子設計),在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。
3.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,提高我國TPV技術水平。
三、高分子材料成型加工技術的發展趨勢
近年來,各個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預備項目和國家“八五”、“九五”重點科技計劃(攻關)等項目同時,非常注重科技成果轉化與產業化,完成產業化工程配套項目20多項,創辦了廣州華新科機械有限公司和北京華新科塑料機械有限公司,使其有自主知識產權的新技術與裝備在國內外推廣應用。塑料電磁動態塑化擠出設備已形成了7個規格系列,近兩年在國內20多個省、市、自治區推廣應用近800臺(套)。銷售額超過1.5億元,還有部分新設備銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產生了良好的經濟效益和社會效益。例如PE電磁動態發泡片材生產線2000年和2001年僅在廣東即為國家節約外匯近1600萬美元,每條生產線一年可為制品廠節約21萬k的電費。塑料電磁動態注塑機已開發完善5個規格系列,投入批量生產并推向市場;塑料電磁動態混煉擠出機的中試及產業化工作已完成,目前開發完善的4個規格正在生產試用。并逐步推向市場目前新設備的市場需求情況很好,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在對廣州華新科機械有限公司進行重組。將技術與資本結合,引入新的管理、市場等機制,爭取在兩三年內實現新設備年銷售額超億。我國已加入WTO,各個行業都將面臨嚴峻挑戰。
綜上所述,我國必須走具有中國特色的發展高分子材料成型加工技技術與裝備的道路,打破國外的技術封鎖,實現由跟蹤向跨越的轉變;把握技術前沿,培育自主知識產權。促進科學研究與產業界的結合,加快成果轉化為生產力的進程,加快我國高分子材料成型加工高新技術及其產業的發展是必由之路。
參考文獻:
[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.
[2]瞿金平,聚合物動態塑化成型加工理論與技術[M].北京:科學出版社,2005 427435.
高分子材料概況范文2
一、高分子材料成型加工技術發展概況
近50年來,高分子合成工業取得了很大的進展。例如,造粒用擠出機的結構有了很大的改進,產量有了極(大的提高。20世紀60年代主要采用單螺桿擠出機造粒,產量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續混煉機+單螺桿擠出機造粒,產量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒,產量可以達到40-45t/h,今后的發展方向是產量可高達60t/h。在l950年,全世界塑料的年產量為200萬t。20世紀90年代。塑料產量的年均增長率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產量將達3億t,此外。合成工業的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結構,加速采用大規模進行低成本的生產。隨著汽車工業的發展,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規模的不斷擴大和性能的提高帶動了零部件及相關材料工業的發展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關鍵。
據悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業發達的國家,模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標是高生產率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面,從大規模向較短研發周期的多品種轉變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現今高分子材料成型加工技術的創新研究
(一)聚合物動態反應加工技術及設備
聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外的Berstart公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機,可以解決其它擠出機(包括雙螺桿和四螺桿擠出機)作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段,但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備,我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。關鍵技術也是反應擠出技術及設備。
目前國內外使用的反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品,都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題.另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點,解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這些優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。該項新技術使我國聚合物反應加工技術直接切人世界技術前沿,并在該領域處于技術領先地位。
(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
1.信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術。此技術克服傳統方式的中間環節多、周期長、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復雜等問題,將光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結合動態連續反應成型技術,研究酯交換連續化生產技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
2.聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計(粒子設計),在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。
3.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,提高我國TPV技術水平。
三、高分子材料成型加工技術的發展趨勢
高分子材料概況范文3
目前高分子量聚丙烯酸鈉合成是采用丙烯酸經氫氧化鈉中和形成丙烯酸鈉溶液，然后再聚合的工藝路線。在水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的合成中，通常是高濃度丙烯酸鈉溶液和低濃度氧化還原引發劑在低溫下進行水溶液聚合。制備的關鍵是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚劑。去除阻聚劑的方法有減壓蒸餾或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸鈉聚合時往往因為自交聯作用或聚合速度過快使產品水溶性降低，因此需加入抗交聯劑和緩聚合劑。日本專利報道了以過硫酸鹽和有機苯胺的復合引發體系，常溫下催化丙烯酸鈉水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸鈉。戚銀城[4]等采用氧化-還原體系，添加氨水和氯化鈉，在30℃時合成了分子量幾百至幾千萬的聚丙烯酸鈉。水溶液聚合法具有設備簡單，操作容易的特點，但缺點是所得到的聚合產物含水量高達60%-70%，難干燥。反相懸浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸鈉。韓淑珍[5]報道了北京化工大學開發出反相懸浮聚合法合成聚丙烯酸鈉絮凝劑，并建成1000L聚合釜裝置。反相懸浮聚合法工藝復雜、設備利用率低。
2.水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的應用
聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性高分子化合物，其分子鏈上的梭基由于靜電相斥，使聚合物鏈伸展，促成有吸附團外露到表面上，這些活性點吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。因此可作絮凝劑。
2.1鹽水精制
純堿和燒堿生產中，鹽水中的Ca、Mg離子通常用碳酸鈉和氫氧化鈉或石灰水沉淀，沉淀后鹽水中懸浮物質顆粒小、沉降慢，因此要加入絮凝劑促進沉降從而使鹽水精制。因此，選用高效、溶解速度快的絮凝劑才是關鍵。以往生產中使用苛化淀粉或聚丙烯酞胺用于鹽水精制的絮凝效果并不理想，使用后鹽水澄清度不夠，產品質量不高。而用聚丙烯酸鈉能大大提高鹽水質量。對用作鹽水精制的聚丙烯酸鈉要求主要有分子量高(>一千萬)，溶解時間短(15-30min),溶解性能好(無凝膠物)。使用時用量少，產生的礬花大、沉降快，鹽水澄清度高。甘肅鹽鍋峽化工總廠用固體聚丙烯酸鈉(分子質量>八百萬)作鹽水助沉劑助沉效果好，助沉劑用量少，噸堿耗用量為10-15g，且貯存方便。李澤潔[6]對鹽水精制中使用聚丙烯酸鈉進行了研究。王德懷[7]根據氯堿生產廠家的實際經驗開發出了專用于鹽水雜質助沉的速溶型固體聚丙烯鈉，其分子量高達八百萬以上，溶解速度快，30分鐘之內可以完全溶解，助沉效果好。
2.2氧化鋁生產
氧化鋁生產中，拜耳法赤泥的分離洗滌采用沉降槽，為加速赤泥沉降，傳統方法是添加面粉等天然高分子絮凝劑。隨著氧化鋁產量不斷提高，沉降槽常出現跑渾現象。改用聚丙烯酸鈉絮凝，大大增加了赤泥的沉降速度，澄清效果好，從而提高了沉降槽的產能和精鹽液質量。我國聚丙烯酸鈉中常用的絮凝劑品種是A-1000#。赤泥沉降過程中，為降低絮凝劑與赤泥初聚體“架橋”時的空間效應，江新民[8]將NaOH改性處理的A-1000#絮凝劑用于拜耳赤泥分離和燒結法赤泥分離，效果分別是未處理該絮凝劑的3倍和1.88倍。
2.3回收蛋白質
聚丙烯酸鈉作為主要絮凝劑預處理味精濃廢水有顯著效果。朱莉[9]預處理過程對COD；SS；S042-的去除率分別達69%，91%和41%。張軼東[10]采用自由基水溶液聚合法合成了超高分子量的聚丙烯酸鈉，將其直接用于蛋白質溶液等的濃縮，用該方法濃縮蛋白質效率高、濃縮劑用量少，更好地保持了酶的活性。
2.4其他方面
a糖汁澄清
糖汁中懸浮著被石灰吸附的粒子，添加少量聚丙烯酸鈉可加速其沉降，使糖汁很快澄清。
b土壤改良劑
聚丙烯酸鈉能使土壤形成穩定團粒，來改善土壤耕作和促進植物生長，減少水土流失。
3.高分子量聚丙烯酸鈉的需求和應用前景
我國純堿燒堿產量均居世界第二位。目前，這兩堿行業的生產中，鹽水精制過程大多不使用聚丙烯酸鈉，主要由于一是使用習慣，其次是表面看聚丙烯酸鈉價格稍貴，而忽視了聚丙烯酸鈉的用量少，效果好的特點。由于使用聚丙烯酞胺導致鹽水質量上不去，隨著聚丙烯酸鈉應用的推廣，越來越多的企業傾向于使用聚丙烯酸鈉。
聚丙烯酸鈉是近年來在各領域廣泛使用的一類功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸鈉在各使用行業越來越受重視。但在我國其研究還不深，生產規模還小，性能尚不如人意。研究其生產過程，提高產品應用性能，擴大產品的應用領域是當前的重要任務。
以上分析可見高分子量的聚丙烯酸鈉在很多領域都廣泛使用，但目前在國內企業使用的多為國外產品。國內近兩年已有生產，但廠家不多，生產能力不超過一千噸，其中還包括膠體產品。由此可見國內高分子量聚丙烯酸鈉的生產缺口還很大，有必要增加生產滿足國內需求。因此建設高質量的使用性能好的聚丙烯酸鈉生產廠非常必要。
高分子材料概況范文4
關鍵詞：塑料改性；應用；發展趨勢
中圖分類號：TQ320.7 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）03－0026－02
改性塑料經過20多年的發展，已初步形成以填充母料和各種功能母料、改性塑料專用料為主要產品。改性塑料行業是我國塑料工業領域重要的生力軍，也是在高分子材料加工與應用領域，學術上、技術上、產業上最為活躍，發展前景最為廣闊，為我國塑料工業持續快速的發展及社會經濟發展做出了突出貢獻。
1 塑料改性概況
塑料改性是一門科學，從廣義上說，凡是能降低塑料制品原材料成本，提高某些方面的性能或賦予塑料材料新功能的方法、途徑都應稱之為塑料改性。改性技術通常是指通過填充、共混、增強等手段提高塑料的性能，使通用塑料高性能化、低成本化，從而實現：①具有獨特功能（如耐老化、阻燃、抗靜電、導電、抗菌、超韌、高強）的一系列新型塑料產品。②在保證使用性能要求的前提下降低塑料制品成本。③提高產品技術含量，增加產品附加值的最適宜途徑。如剛性粒子增韌技術為同時實現材料的高韌性和高剛性開辟了成功的途經，具有重要的應用價值。
2 塑料改性應用領域
改性塑料廣泛應用于汽車、家電、農業、建筑、電子電器、輕工及軍工等行業領域。我國改性塑料空間廣闊，發展潛力大，由于行業起步較晚，國內生產企業產品單一，技術含量低，導致市場占有率低，而跨國公司占據了75%左右的國內市場份額，盡管跨國企業數量相對較少，但大多是集上游原料、改性加工、產品銷售一體化的大型化工企業，在原料供應上和生產規模上均具有優勢。隨著我國企業自主研發和創新能力的提高，市場份額逐漸增加，中國正在成為全球改性塑料的最大潛在市場。
（1）家用電器行業是改性工程塑料的傳統領域，隨著經濟的發展，我國已成為全球家電制造中心，彩電、空調、小型家用電器等國內消費量和出口量仍將保持持續增長的趨勢。
（2）汽車行業是改性工程塑料應用的新型領域，隨著我國汽車工業的迅猛發展，2010年僅汽車需用塑料達100萬t左右，其中所用聚丙烯、聚乙烯等塑料需要進行改性才能滿足汽車行業高性能的要求。而剛性粒子增韌技術就可以使通用塑料實現工程化、高性能化。為了滿足汽車零部件兼具高剛性和高韌性的要求，我們還應盡快開發納米粒子改性PP材料。同時要開發其他方面具有特殊性能的納米復合技術，納米技術作為一項高新技術在高分子材料改性中有著非常廣闊的應用前景。
（3）另外要大力開發木塑復合材料，隨著社會經濟的發展，資源能源問題和環境問題越來越受到人們的重視，“以塑代鋼”“以塑代木”正成為人類社會生產和消費的一種趨勢。木塑復合材料是一種資源循環型，綠色環保新材料。它是利用廢棄的木屑、農作物秸稈粉、果殼粉等和熱塑性高分子材料（PP、PE、PVC）為主要原料，經高溫混煉，再經成型加工而制得的一種價廉性優的新型復合材料。特點是：性能優異、原料來源豐富、加工方便、成本低廉、綠色環保。在建筑裝飾、包裝與運輸、農業、軍事等行業市場廣闊。
3 塑料改性技術面臨新突破
為適應市場需求，我國塑料改性技術面臨幾方面重大突破：①無機粉體材料填充改性輕量化問題；②填充改性塑料成型加工尺寸變化率問題；③納米碳酸鈣在基體塑料中的分散問題；④阻燃塑料無鹵化問題；⑤用環境友好塑料解決塑料產業與環境保護協調發展的問題。
我們在塑料改性技術研究方面要突破的是塑料改性觀念的轉變。要從一味追求降低成本的束縛中解放出來，確立塑料改性的高性能化、多功能化、品牌化、高檔次化的發展模式。
另外，要大力研發環境友好塑料，所謂環境友好塑料主要是指那些在使用期限內具有良好的使用性能，而超過使用期限后，在陽光、水和微生物的作用下能自行降解的塑料品種；還包括通過回收利用技術，將已經廢棄的塑料再制成制品進行反復應用，延緩、推遲廢棄塑料對環境造成污染的時間，并減輕污染程度或基本消除污染的塑料品種。為了實現“環境友好塑料材料”對自然環境、人類、生物圈無害或相對危害較小，應圍繞五方面開展基礎理論研究和新產品改性開發工作。①減量化―減少材料的用量；②資源化―可回收利用；③無害化―可環境消納；④清潔化―可進行清潔生產；⑤節能化―降低成型能耗。
因此，為促進塑料改性行業領域的更大發展，要樹立在提高改性塑料的物理機械和綜合應用性能以及擴大工程化應用的前提下，降低制造成本的塑料改性新觀念。
4 改性塑料未來的發展趨勢
4.1 通用塑料工程塑料化
盡管工程塑料新品不斷增加，在不斷開拓應用領域，并由于生產裝置的擴大，成本不斷降低；但是，在改性設備、改性技術不斷發展成熟的今天，通用熱塑性樹脂通過改性不斷具有工程化特點，并已搶占了部分傳統工程塑料的應用市場。
4.2 工程塑料高性能化
隨著國內汽車、電氣、電子、通信和機械工業的蓬勃發展，改性工程塑料的需求將大幅上升，各種高強度耐熱型工程塑料將得到廣泛應用。
4.3 特種工程塑料低成本化
如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PIM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚砜（PSF）和液晶聚合物（LCP）等高性能工程塑料，由于具有電性能好、耐高溫和尺寸穩定等特性，有的還具有很好的阻燃性、耐放射性、耐化學性和機械性能，因此在電子電器、汽車、航空、儀表、石油化工以及火箭、宇航等尖端技術領域具有越來越重要的應用。
4.4 納米復合技術將為改性塑料帶來新機
聚合物納米復合材料的制造與應用是未來的一個重要課題?，F在，納米技術的發展日新月異，納米高分子材料作為其中的重要分支，研發呈現出新的趨勢。納米技術的潛在利益驅使著許多國家的科學家們不斷地探索和研究，競爭十分激烈。對于納米高分子材料來說，由于納米粉末粒子的粒子小、表面積大、易于團聚，因此，在制備納米粉末改性的聚合物復合材料時，用通常的共混方法難以得到納米結構的復合材料。為了增加納米添加物與聚合物的界面結合力，提高納米微粒的均勻分散能力，需要對納米粉末進行表面改性。主要是降低粒子的表面能態、消除粒子的表面電荷、提高納米粒子與有機相的親和力、減弱納米粒子的表面極性等。
4.5 開發新型高效助劑也是改性塑料的重要發展方向
改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑如熱穩定劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外，增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑等對改性塑料也是非常關鍵的。
4.6 開發高效反應型功能插層劑
以使在化學鍵連接下原位生成納米尺度分散相，從而將納米分散相通過化學鍵連接在聚合物分子主鏈上，形成渾然一體的聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料，用現有塑料膜、片、瓶的成型設備和工藝，高效低成本制造新型塑料包裝制品，可以回收重復再使用、回收造粒再利用，是具備綠色環保理念的新型高阻隔塑料包裝材料。
5 結束語
改性塑料有著廣泛的應用前景，促進了國內外塑料工作者的不斷探索和研究，為了滿足各行業的需要，科技工作者要開發出多種多樣的改性塑料。 （編輯：王昕敏）
On the Industrial Applications of Modified Plastics
Tian Ping
高分子材料概況范文5
運營線鐵路隧道普遍存在基底下沉、脫空及翻漿冒泥等病害，直接影響了列車的安全運營和結構的使用壽命。由于鐵路隧道內作業天窗時間短、空間小，對基底注漿材料的早期強度要求高。基于此，以侯月線楊樹莊1#隧道基底病害整治工程為例，提出了一種新的隧道基底灌注高分子材料與中空螺旋式錨桿相結合的錨注一體化病害整治方案，形成了一套新材料與新設備相配套的施工工藝，提高了基底結構的承載能力，改善了結構的受力性能，取得了良好的整治效果，可為類似工程提供參考。
【關鍵詞】
鐵路隧道;基底病害;高分子材料; 錨注一體化
中圖分類號：TU375.4 文獻標識碼：A
在運營線鐵路隧道病害整治工程中，基底下沉、脫空與翻漿冒泥等病害是常見的隧道病害類型，這直接影響著軌道結構的承載力和穩定性，將嚴重影響鐵路運輸的行車安全。但由于病害整治工程天窗時間短且不連續，施工難度大，對基底加固材料的早期強度要求較高。因此，如何在有限的天窗點內完成基底病害整治施工，且不影響點閉后列車的正常運營是鐵路隧道基底病害整治的關鍵。
1 工程概況
侯月線楊樹莊1#隧道，中心里程為95km+988m，隧道全長1665m，為單線電氣化隧道，線路為有砟道床，鋪設60kg/m無縫鋼軌，道床兩側設置有排水溝。
隧道穿越區地層為全新統砂粘土和上更新統，中更新統黃土質砂粘土，下伏上二迭系頁巖夾砂巖，及2-3層凸銹體狀鐵礦。隧道內地下水類型主要為第四系孔隙 潛水和基巖裂隙水。
2 病害特征及成因分析
該隧道在95 km +700 m ～800 m范圍內道床兩側翻漿冒泥現象明顯，并且出現嚴重的基底脫空現象，引起道床不均勻下沉，嚴重危及行車安全，總體分析，鐵路隧道出現基底病害現象，主要有以下幾個成因。
2.1 列車荷載
隧道長期有超重列車通過或線路基底存在老化現象時，基底與基巖無法有效粘結共同變形，基底的受力狀態將會發生改變，橫向約束力大幅度下降或消失，豎向約束力只存在很小的一部分，從而使得基底底部一部分處于懸空狀態，其所承受的正應力及切應力都會大幅度增加，最終會導致隧道基底出現脫空及翻漿冒泥現象。
2.2 道床虛渣
在隧道建設過程中，如果基底清理不徹底而留有虛渣時，將會影響道床的整體性。此時由于虛渣的存在，基底與基巖之間無法有效黏連而共同受力而發生變形。久而久之，基底將發生脫空和翻漿冒泥的現象。
2.3 地下水侵蝕
山體的基巖裂隙中，經常會有地下水的存在。在常年地下水的沖刷作用下，基底的細小顆粒被帶走，裂隙逐漸增大。地下水使得基底產生孔隙水壓力。
2.4 耦合作用
基底發生脫空和翻漿冒泥病害是多因素耦合作用的結果。
若基底出現虛渣并同時存在地下水侵蝕和長期的列車荷載，地下水在荷載作用下會出現抽吸現象，導致地下水對基巖的侵蝕加劇。地下水的侵蝕，使得細小的顆粒被沖走，基底的虛渣孔隙會逐漸增大。久而久之，出現惡性循環，基底的翻漿冒泥和脫空現象加劇。
3 基底病害整治方案
3.1 加固材料
TK-SGT加固材料是一種改性聚氨酯膠凝高分子材料。該加固材料與其他材料相比具有膠結強、憎水性、凝固快、強度高、黏度低、無污染等特點。
3.2 施工設備
基底病害整治的施工設備主要包括： W-265柴油空壓機、2ZBQ―8/12型氣動雙液注漿泵、鑿巖機及相關配件和工具。
3.3 施工工藝及流程
隧道基底病害整治需要快速高效進行，以免影響點閉后列車的正常運營，其一般流程為放線扒砟、鉆孔布管、基底注膠、拆洗注漿部件
3.3.1 放線扒砟
施工時，按設計圖紙進行注膠孔位置放線。注膠孔在軌枕間沿軌道縱向梅花形布置，間距控制在1.0m到2.0m之間。
為方便注膠孔的成型，需要在布設注膠孔的位置進行扒砟處理。扒砟深度至道床底部，后埋設直徑為150cm的PVC管，并及時將道砟搗固密實。
3.3.2 鉆孔布管
注漿鉆孔可垂直打入脫空層，也可沿傾角45°方向打入。鉆孔深度可根據現場實際情況確定，一般打入破碎脫空層即可。
注膠管采用合金麻花鉆型注漿管，直徑為φ20mm，管壁梅花形設置為φ10mm的溢漿孔，間距15cm。
合金麻花鉆型注漿管伸入鉆孔以后，需要用棉紗和堵水劑對孔洞進行封孔處理。封孔結束后，安裝注膠快速接頭，并做好保護。
3.3.3 基底注膠
注膠孔成后即可進行基底注膠加固作業?；鬃⒛z采用2ZBQ―8/12型氣動雙液注漿泵。其主要施工工藝流程：現場材料混合實驗、注漿設備組裝 回料測試并調試膠液、注膠作業、施工材料和設備離場。
3.3.3.1現場材料混合實驗
提前取TK-SGT加固材料A、B同等份，進行強度測試，若強度滿足要求，可繼續下一步操作;若不滿足，需查找原因，核實材料的質量。
3.3.3.2注漿設備安裝
依次將空壓機、注漿泵、注膠軟管A、B、攪拌管、吸料軟管、出料管等依次安裝連接。
3.3.3.3回料測試并調試膠液
（1）提前對注漿設備進行測試，若A、B兩高壓橡膠鋼絲軟管均出料順暢，可進行下一步操作，若出料不順暢，則需調試活塞筒，必要時采取向吸料軟管內灌料的方式輔助吸料，直至達到流量等同均勻。
（2）觀察高壓橡膠鋼絲出料軟管中流出膠液的色澤。若流出膠液的顏色以均勻、乳黃白色為宜，可進行下一步操作;若不能，應立即停止調試，采取增加攪拌管、增長膠液流動管等措施，直至流出膠液的色澤滿足要求。
3.3.3.4注膠作業
（1）將注膠管的末端與現場事先布置好的預留注膠管用快速接頭用U型銷相連。
（2）輕輕開啟氣動閥門，開始正式注膠。注膠時，記錄壓力表的初始讀數。用紅外線水平激光儀和角尺進行實時觀測，記錄注膠作業范圍內的軌枕變化。
（3）在注膠作業過程中，如果出現注膠壓力超過0.5MPa、溢膠口溢膠、基底排水溝流膠、軌枕抬升超過1mm、兩側鋼軌出現超過1mm的高差、一個注膠孔的時間超過測量估計時間等情況之一，應更換注膠孔：
3.3.3.5施工材料和設備離場
施工結束后，拆卸注膠設備和配件。清理注膠現場的施工垃圾，在天窗點結束之前，快速離場。
3.3.4拆洗注漿設備部件
在注漿施工作業結束3小時內，需要對注漿機進行的部分關鍵部件進行拆裝清洗。恢復注漿機的工作性能滿足要求為止。
高分子材料概況范文6
【關鍵詞】瓦斯；高位鉆場；過渡技術
童亭煤礦位于淮北市濉溪縣五溝鎮境內，北距淮北市約42km，東距宿州市30km。井田范圍東西走向長10km，南北傾向寬2～4km，井田面積約24.15km2。礦井西北以趙口斷層為界與臨渙煤礦毗鄰，東以第4勘探線為界與楊柳煤礦接壤，南以孟集斷層、張家斷層、F5斷層及10煤層露頭為技術邊界。煤層瓦斯壓力0～2.1MPa，瓦斯含量1.85～12.53 m3/t。礦井為突出礦井，礦井核定生產能力為180萬噸。
1.工作面概況
1095工作面走向長度1540m，傾斜寬度165m，機、風巷標高-374～-415m，1095工作面為109采區首采面，10煤層上部8煤層距本煤層間距為80m，不會影響到本煤層瓦斯涌出，瓦斯涌出主要為本煤層回采瓦斯涌出。1095工作面煤層瓦斯含量5.64m3/t，工作面絕對瓦斯涌出量11.4m3/min，相對瓦斯涌出量4.68m3/t。1095工作面走向長度1540m，傾斜寬度165m，機、風巷標高-374～-415m，煤厚平均在3.6m左右，黑色條痕，褐黑色，塊狀，半亮型煤，玻璃光澤。該面煤層傾角為4～10°，平均6°，左右且工作面多處有褶皺。工作面采用U型通風，工作面配風量為1100m3/min。
2.工作面瓦斯治理方案
由于工作面掘進期間瓦斯涌出相對較大，1095工作面回采前采用順層鉆孔進行預抽煤層瓦斯，回采期間采用高位鉆孔抽放方法進行瓦斯抽放，用以解決工作面上隅角的瓦斯問題。
1095工作面設計10個高位鉆場，在回采時在風巷距切眼200m施工1個高位鉆場，以后每隔150-180m左右施工一個高位鉆場，高位鉆場布置在工作面的煤層頂板中，每個鉆場布置8個抽放鉆孔，鉆孔采取“四高四低”的布置方式，孔徑Φ94mm，鉆孔終孔間距為5m，低位孔孔深180-200m，高位孔孔深100m，終孔高度位于煤層頂板上20-25米的范圍內，下一個鉆場鉆孔壓茬上一個鉆場鉆孔30m。鉆孔開孔煤孔封孔長度不小于10m，巖孔不少于6m，封孔管采用Φ89mm巖心管，注漿封孔。
2.1鉆場過渡期間問題提出
工作面回采期間，瓦斯涌出量較大。工作面上隅角瓦斯治理，采用高位鉆孔抽排瓦斯的方法，治理瓦斯效果良好，有效地滿足工作面正常生產。但鉆場過渡期間，由于后一抽采鉆場抽采有效時前一鉆場要及時拆除，由于高位鉆場距離長、空間大（從底板到頂板斜長6～10m，巷道高2～3.0m），充填不實，鉆場內積存瓦斯多，工作面距高位鉆場底板較近，工作面過鉆場時易與上部的高位鉆場溝通，導致高位鉆場內積存瓦斯涌出工作面，造成上隅角瓦斯超限，瓦斯濃度達2%以上，并且瓦斯積聚空間大，處理難度大，時間長達3～7天，影響正常生產。
2.2鉆場過渡技術效果對比
（1）高位鉆場，曾采用羅克休材料進行充填，效果較好，由于高分子材料充填材料使用在淮北礦區發生多起產生其他有害氣體事故，高分子材料在煤礦井下鉆場充填禁止使用。
（2）工作面在過高位鉆場期間，高位鉆場采用打木垛、打木板墻、充填碎煤等方法充填不實，工作面鉆場與老空區通過裂隙溝通，，由于易造成鉆場內瓦斯瓦斯超限影響生產。
（3）吸取高位鉆場過渡前鉆場內采用木垛、充填碎煤，在打木垛充填前提前接一根4分壓風軟管在鉆場一側頂部，接根4抽排鋼絲管至鉆場另一側頂部。利用抽采系統與鉆場抽采管路合茬抽放，另一側采用壓風供給新鮮空氣，采用壓風和抽采方法，能夠成功過渡鉆場，保證鉆場過渡期間瓦斯不超限。
4、結論
通過在1095工作面高位鉆場3#鉆場-9#鉆場過渡高位鉆場過渡期間鉆場內采用壓風和抽采方法實驗，成功過渡鉆場，保證鉆場過渡期間鉆場及上隅角均未出現瓦斯超限。這一方法其他采煤工作面高位鉆場過渡應用取得較好的效果，消除了工作面過高位鉆場時瓦斯超限帶來的隱患，實現了工作面安全生產。同時，消除了現場工人在工作面過高位鉆場過程中瓦斯超限的畏懼心理，創造了巨大的經濟效益和安全效益。
參考文獻
[1]徐汝應.高位鉆場頂板走向鉆孔抽放瓦斯技術在月亮田礦的應用[J].中國西部科技，2011（04）.
[2]李守紅.高位鉆場瓦斯抽放技術的研究[J].河北煤炭，2013（04）.
[3]郭軍斌，衛紅光，盧紅奇，楊龍龍.高位鉆場在綜采工作面瓦斯治理中的應用與分析[J].中國外資，2013（12）.
