無(wú)機(jī)高分子材料的應(yīng)用范文

時(shí)間:2023-12-21 17:20:33

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無(wú)機(jī)高分子材料的應(yīng)用

篇1

1聚乳酸

聚乳酸(PLLA)是FDA(美國(guó)食品和藥物管理局)認(rèn)可的一種可完全生物降解,對(duì)環(huán)境無(wú)污染的聚酯類高分子材料,屬于人工合成的科生物降解的熱塑性脂肪族聚酯。聚乳酸合成的主要原料是乳酸,乳酸是一類可再生的資源,而且具有無(wú)毒無(wú)刺激的特性。PLLA具有適應(yīng)的生物降解特性、良好的生物相容性和可加工性,以及優(yōu)良的力學(xué)強(qiáng)度。已廣泛應(yīng)用于可吸收縫合線、藥物緩釋材料、人工血管、止血?jiǎng)⑼饪普澈蟿┖凸钦蹆?nèi)固定等領(lǐng)域,近幾年來(lái)引起人們廣泛的關(guān)注。

1.1PLLA用于支架材料

此應(yīng)用是基于組織工程的生物裝置。是為了保證人體細(xì)胞和組織的生長(zhǎng),從而達(dá)到理想的身體組織功能。PLLA作為一種工程支架材料,具有工程支架材料所必需的兩個(gè)條件:一是細(xì)胞生長(zhǎng)和輸送營(yíng)養(yǎng)所必需的孔結(jié)構(gòu);二是助于細(xì)胞生長(zhǎng)所需要的幾何形狀和機(jī)械強(qiáng)度。PLLA組織工程支架最早經(jīng)過(guò)在材料上培養(yǎng)組織細(xì)胞且不斷演變?yōu)榻M織和器官,在這一過(guò)程中會(huì)緩慢的降解不斷地被組織肌體所吸收。

1.2PLLA用于骨科和牙科材料

在高分子醫(yī)用材料發(fā)張起來(lái)之前,骨科的固定和牙科的填充物多數(shù)是金屬材料。比如骨科的固定多數(shù)是不銹鋼等材料,但是這些金屬材料會(huì)引發(fā)一個(gè)問(wèn)題,那就是“應(yīng)力屏蔽效應(yīng)”造成金屬材料周圍的骨組織因?yàn)槭詹坏揭Υ碳ば纬晒琴|(zhì)疏松和骨退化。這種效應(yīng)的原因是金屬在剛度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人骨,在力學(xué)性能上難以跟隨骨折的恢復(fù)情況適時(shí)調(diào)整。而聚乳酸等高分子材料在強(qiáng)度剛度韌性上和人體接近,而且隨著骨折的愈合會(huì)被慢慢的降解吸收,不僅發(fā)揮了良好的性能,也避免了二次手術(shù),減輕病人的痛苦。

1.3PLLA納米纖維編織縫合線

以PLLA為原料,采用靜電紡絲和圓盤(pán)定向收集得到具有有序排列的納米纖維束,并將其編織成線,得到PLLA納米纖維縫合線。這是一種新的應(yīng)用。對(duì)新型可吸收PLLA縫線的微觀形貌、血液相容性、細(xì)胞毒性進(jìn)行了性能表征,并測(cè)試了其力學(xué)性能。結(jié)果表明,納米纖維在一定的圓盤(pán)轉(zhuǎn)速下表現(xiàn)出較好的定向性,力學(xué)性能良好。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明縫線材料無(wú)細(xì)胞毒性,且顯示出較高的增殖率,說(shuō)明新型可吸收PLLA納米纖維縫線具有良好的生物相容性和安全性??p線在溶血試驗(yàn)中溶血率<5%,符合醫(yī)用材料的溶血要求。

2聚丙烯腈

丙烯腈又稱PAN,是重要的合成纖維原料,PAN含量為89%共聚物稱為腈綸,用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的人工血管、超濾裝置、和透析型人工腎中中空纖維的制造。用以超濾清除中大分子的物質(zhì),但是有無(wú)其是憎水性的,所以在應(yīng)用中應(yīng)與親水性單體共聚來(lái)改性,這個(gè)是醫(yī)用材料研究表面改改性的部分。PAN纖維經(jīng)高溫碳化可以制成碳纖維,用于增強(qiáng)復(fù)合材料以制作假肢、假牙、人工肌腱、韌帶、牙槽骨、下頜骨以及軟骨等。此外,丙烯腈還可以和其他的聚合物形成共聚物應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的其他方面,例如腦動(dòng)脈瘤加固保護(hù)劑等。PAN基的碳纖維還具有良好的吸附特性,可以用于制作吸附性人工腎,人工肝等。

3聚四氟乙烯

聚四氟乙烯主要應(yīng)用于隆鼻術(shù),他是一種惰性膨體聚合物,其內(nèi)部由許多結(jié)節(jié)組成,結(jié)與結(jié)之間細(xì)小的纖維多方向立體交織在一起,形成超微多空的結(jié)構(gòu)。他的主要性能如下:非極性、線性結(jié)晶聚合物,一般結(jié)晶度在55%到75%之間,有時(shí)高達(dá)94%;分子量一般為40萬(wàn)到100萬(wàn)之間,化學(xué)穩(wěn)定性良好,耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑等,甚至于耐受王水的腐蝕,對(duì)很多物質(zhì)均無(wú)黏附作用。所以這種材料可以耐受反復(fù)的高溫消毒滅菌,流變性好,易于加工成型。其具體優(yōu)點(diǎn)如下:1、性能穩(wěn)定,無(wú)毒,耐高低溫,耐腐蝕;2、有海綿狀、膜狀、塊狀、片狀等不同形狀,而且容易塑形,可隨意雕成各種形狀;3、材料光滑,黏性系數(shù)摩擦系數(shù)極小,有彈性和一定的柔韌性,不易撕斷;4、內(nèi)部的超微多孔結(jié)構(gòu)可以允許周圍的組織血管和肉芽組織長(zhǎng)入,從根本上避免了術(shù)后遠(yuǎn)期發(fā)生假體活動(dòng)等不良效果;5、材料具有堅(jiān)實(shí)柔軟且允許組織長(zhǎng)入的特點(diǎn),隧道填充效果完美且與周圍組織緊密鑲嵌,作為隆鼻材料可以使鼻子外觀更趨于自然,形狀手感自然逼真。聚四氟乙烯在心血管系統(tǒng)也有很多引用,比如血管的修復(fù),人工瓣膜的低緩,阻塞球和縫合環(huán)包布,人工肺氣體交換膜,燃供腎和人工肝的解毒罐,心血管導(dǎo)管引導(dǎo)鋼絲的表面涂層等。是在人體內(nèi)如果磨損產(chǎn)生顆粒,對(duì)其生物相容性就會(huì)產(chǎn)生不利的影響。

4總結(jié)

以上我介紹了三種高分子聚合物的特性及應(yīng)用,當(dāng)然有的材料優(yōu)點(diǎn)很多但在實(shí)際引用中還應(yīng)考慮制造工藝以及成本問(wèn)題,例如膨體聚四氟乙烯,如果在工藝上能改進(jìn),降低成本,相信可以得到廣泛引用。

參考文獻(xiàn)

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[2]張靜,梅芳,蔡晴,等.牙周膜細(xì)胞在網(wǎng)格型與無(wú)紡型聚乳酸納米纖維支架材料上體外培養(yǎng)的研究比較[J].中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào),2009,28(5):754-759.

[3]余耀庭,王深琪.生物聚合物材料[J].生物醫(yī)用材料篇.2009,12,8:12-19.

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篇2

【關(guān)鍵詞】高分子材料;成型加工技術(shù);創(chuàng)新

現(xiàn)代社會(huì)中,科學(xué)技術(shù)成為了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的重要力量,也正是由于科技是第一生產(chǎn)力的這一理念,各個(gè)國(guó)家的科技都達(dá)到了前所未有的發(fā)展速度。高分子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,隨著人類對(duì)高分子技術(shù)的深入了解,在應(yīng)用過(guò)程中遇到的很多問(wèn)題有待探討,本文中就高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新進(jìn)行了深入的討論,也希望能夠?yàn)槲覈?guó)的高分子技術(shù)貢獻(xiàn)一份力量。

一、簡(jiǎn)述高分子材料成型加工術(shù)的發(fā)展歷程

在對(duì)一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行深入探討之前,很有必要對(duì)其的產(chǎn)生、發(fā)展到應(yīng)用的過(guò)程有所了解。由于新型高分子材料的發(fā)現(xiàn)較早,但是由于觀念上的落后以及設(shè)備上的落后,導(dǎo)致高分子材料從發(fā)現(xiàn)到大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)流程中所耗費(fèi)的時(shí)間較為漫長(zhǎng)。近年來(lái),隨著關(guān)于高分子技術(shù)的一系列難題攻破,到更多、更加優(yōu)良的高分子材料被發(fā)現(xiàn),高分子技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)代。20世紀(jì)90年代塑料的平均增長(zhǎng)率有了很大的提升,隨之而來(lái)的塑料產(chǎn)量也有很大幅度的提升。不管是在塑料的產(chǎn)量上有了大幅度的提升,在塑料的種類上,材質(zhì)上,應(yīng)用范圍上都有了很大的優(yōu)化與發(fā)展。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),之前制造一批汽車可能需要三百噸鋼鐵,而現(xiàn)在可能只需要三百噸的塑料就能達(dá)到相同的效果,甚至更好的效果。在鋼材日益減少的現(xiàn)在,這些高分子材料的發(fā)明給了人類在發(fā)展道路上無(wú)限種可能。在汽車行業(yè)中,由傳統(tǒng)純鋼鐵制造的汽車可能已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代人類的需要了,而對(duì)于高分子材料制造而成的汽車,不僅在強(qiáng)度上不輸于鋼鐵,在造價(jià),環(huán)保方面更是勝于鋼鐵一籌。而在其他方面也會(huì)有很多改變,規(guī)模上要更小一些,周期要相對(duì)更短一些,能量的消耗要更低一些,回收率要更高一些,對(duì)空氣的污染程度和對(duì)資源的消耗要更小一些。

二、創(chuàng)新型高分子材料成型加工技術(shù)

1.聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。目前國(guó)外已經(jīng)對(duì)這一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了深入的研究,并且已經(jīng)研制出了連續(xù)反應(yīng)和混煉的桿螺桿擠出機(jī),這一項(xiàng)研究的產(chǎn)生,有效地解決了雙螺桿擠出問(wèn)題,還有這其他類似的反應(yīng)器所不具有的優(yōu)點(diǎn)。

在這些設(shè)備的發(fā)展過(guò)程中,技術(shù)是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在技術(shù)上必須要有所突破。指交換法聚碳酸醞(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備,而在現(xiàn)在世界上所使用的反應(yīng)加工設(shè)備上來(lái)看,大多數(shù)都是利用傳統(tǒng)的混合、混煉技術(shù),有些國(guó)外的企業(yè)也只是對(duì)傳統(tǒng)的反應(yīng)器進(jìn)行了小范圍的優(yōu)化。但是根本上都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題。另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。這一項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程中的理論的突破,有了新的理論作為指導(dǎo),新型的加工反應(yīng)器才能夠制作出來(lái)。新的技術(shù)從理論上解決了聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn),同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這此優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。

2.新材料制備動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備技術(shù)的革新

這一項(xiàng)技術(shù)的革新主要是指信息存儲(chǔ)光盤(pán)直接合成反應(yīng)成型技術(shù)的發(fā)明,這項(xiàng)技術(shù)具有當(dāng)代新技術(shù)所需要的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn),由于采取了全然不同的理論指導(dǎo)和流程,這項(xiàng)技術(shù)具有周期短,操作建議,對(duì)環(huán)境污染小,節(jié)約資源的優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)的存在,這項(xiàng)技術(shù)打破了原有傳統(tǒng)技術(shù)的局限性,避免了很多問(wèn)題的出現(xiàn)。而且隨著光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)還有無(wú)限的提升空間。它的主要工作機(jī)理是把光盤(pán)級(jí)的PC樹(shù)脂化,將中間存儲(chǔ)和盤(pán)基成型融合在一個(gè)流程當(dāng)中,再借鑒動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)對(duì)交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究和發(fā)展。

3、復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備技術(shù)

此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表而特性及其功能設(shè)計(jì),整個(gè)流程都是在設(shè)計(jì)好的連續(xù)的加工環(huán)境中進(jìn)行,省去了其他化學(xué)催化劑或者改性劑的參與,有效地實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約。利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面性、原位包覆、強(qiáng)制分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制各技術(shù):此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化。解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。

三、展望高分子材料成型加工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向

近年來(lái),在世界上的高分子材料成型技術(shù)的發(fā)展熱潮的影響下,我國(guó)的各省各地也加快了高分子材料成型技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)部門(mén)也加大了政策上的支持。這一做法是完全符合我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線,因此這一技術(shù)已經(jīng)具備了發(fā)展的一切有利因素。

我國(guó)的各個(gè)城市陸續(xù)展開(kāi)這項(xiàng)技術(shù)的推廣,已經(jīng)有超過(guò)一半的地區(qū)在推廣和使用這一技術(shù),這一技術(shù)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)利益也是不容忽視的,很多地區(qū)已經(jīng)將這一技術(shù)變成一個(gè)產(chǎn)業(yè),工業(yè)制成品大量出口到歐洲和亞洲的很多國(guó)家和地區(qū),在國(guó)際貿(mào)易方面有非常顯的成效,不但提高了出口的多樣性,而且拉動(dòng)了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。在未來(lái)的時(shí)間里,這項(xiàng)技術(shù)還具有非常大的發(fā)展空間,新型高分子材料成型技術(shù)還可以應(yīng)用在更多的領(lǐng)域,相信會(huì)有一天高分子材料會(huì)成為我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚臇|西。希望以后有更多的人才投入到這項(xiàng)技術(shù)中去,這樣我國(guó)的高分子成型材料加工技術(shù)才能夠趕超發(fā)達(dá)國(guó)家,為我國(guó)的外貿(mào)的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

綜合上文所陳述的,我國(guó)要想在高分子材料的道路上走的更遠(yuǎn),必須牢記科技史第一生產(chǎn)力的這一原則。并且只有隨著高分子材料的不斷深入應(yīng)用,我國(guó)才能夠更好地建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì),才能讓世界看到中國(guó)的發(fā)展不是以犧牲環(huán)境,大量消耗資源為代價(jià)的。推動(dòng)高分子加工合成技術(shù)勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)

篇3

【關(guān)鍵詞】 材料 發(fā)展 金屬材料 無(wú)機(jī)非金屬材料 高分子材料

人類社會(huì)的發(fā)展歷程,是以材料為主要標(biāo)志的。歷史上,材料被視為人類社會(huì)進(jìn)化的里程碑。對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和利用的能力,決定著社會(huì)的形態(tài)和人類生活的質(zhì)量。歷史學(xué)家也把材料及其器具作為劃分時(shí)代的標(biāo)志:如石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、高分子材料時(shí)代……

100萬(wàn)年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時(shí)代。1萬(wàn)年以前,人類對(duì)石器進(jìn)行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進(jìn)入新石器時(shí)代?,F(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國(guó)在八千多年前已經(jīng)制成實(shí)用的陶器,在六千多年前已經(jīng)冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡(jiǎn)單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時(shí)期已會(huì)冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀(jì),鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時(shí)代。與此同時(shí),銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問(wèn)世并得到應(yīng)用。直到20世紀(jì)中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時(shí)代的變化。首先是人工合成高分子材料問(wèn)世,并得到廣泛應(yīng)用僅半個(gè)世紀(jì)時(shí)間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū),并在年產(chǎn)量的體積上已超過(guò)了鋼,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展,使陶瓷材料產(chǎn)生了一個(gè)飛躍,出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進(jìn)陶瓷的轉(zhuǎn)變,許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè),滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。

現(xiàn)在人們也按化學(xué)成分的不同將材料劃分為金屬材料,無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料三大類以及他們的復(fù)合材料。

金屬材料科學(xué)主要是研究金屬材料的成分組織、結(jié)構(gòu)、缺陷與性能之間內(nèi)在聯(lián)系的一門(mén)學(xué)科。金屬材料科學(xué)與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應(yīng)過(guò)程和相的關(guān)系,金屬材料的制備方法和形成機(jī)理,結(jié)晶過(guò)程以及材料在制造及使用過(guò)程中的變化和損毀機(jī)理。對(duì)其按化學(xué)成份進(jìn)行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復(fù)合金屬材料。按用途分類包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料。

金屬基復(fù)合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關(guān)注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強(qiáng)相的非均質(zhì)混合物,其共同點(diǎn)是具有連續(xù)的金屬基體。目前,特別是航空航天部門(mén)推進(jìn)系統(tǒng)使用的材料,其性能已經(jīng)達(dá)到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強(qiáng)度大幅度增加的金屬基復(fù)合材料,已經(jīng)成為發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料的一個(gè)重要方向。1990年美國(guó)在航天推進(jìn)系統(tǒng)中形成了3250萬(wàn)美元的高級(jí)復(fù)合材料(主要為MMC)市場(chǎng),年平均增長(zhǎng)率16%,遠(yuǎn)高于高性能合金的年增長(zhǎng)率1.6%。

無(wú)機(jī)非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。在晶體結(jié)構(gòu)上,無(wú)機(jī)非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比金屬?gòu)?fù)雜,并且沒(méi)有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價(jià)鍵更強(qiáng)的離子鍵和混合鍵。這種化學(xué)鍵所特有的高鍵能、高鍵強(qiáng)賦予這一大類材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無(wú)機(jī)非金屬材料已從傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷發(fā)展到了新型的先進(jìn)陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無(wú)機(jī)涂層、無(wú)機(jī)纖維、半導(dǎo)體材料以及光學(xué)材料。由于新型無(wú)機(jī)非金屬材料除具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)外,還有某些特征如:強(qiáng)度高、具有電學(xué)、光學(xué)特性和生物功能等,因此它們已成為現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國(guó)防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。

高分子材料為有機(jī)合成材料,亦稱聚合物。自20世紀(jì)20年代德國(guó)著名科學(xué)家斯托丁格開(kāi)創(chuàng)這一學(xué)科以來(lái),高分子科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業(yè)。它具有較高的強(qiáng)度,良好的塑性,較強(qiáng)的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優(yōu)良性能,在是工程上的發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結(jié)晶聚合物和無(wú)定型聚合物兩類。結(jié)晶聚合物的強(qiáng)度較高,結(jié)晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國(guó)的合成纖維、合成樹(shù)脂和合成橡膠已分別居世界產(chǎn)能的第一、二和三位。

參考文獻(xiàn)

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篇4

從19世紀(jì)中期開(kāi)始到現(xiàn)在,經(jīng)過(guò)了這么長(zhǎng)時(shí)間的不斷發(fā)展,高分子體系已經(jīng)從高分子改性逐漸向高分子合成、構(gòu)筑、光電功能高分子等方向轉(zhuǎn)變。人們的生活也從高分子化學(xué)中受益匪淺,小到日常可見(jiàn)的材料、油漆以及涂料等,大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分離膜、酶、樹(shù)脂等?,F(xiàn)在對(duì)高分子化學(xué)的研究方向已經(jīng)轉(zhuǎn)向了新功能材料,在目前快速發(fā)展的情況下看,高分子化學(xué)會(huì)和其它學(xué)科相互之間相繼結(jié)合穿插,一定會(huì)在納米材料、智能等一系列研究領(lǐng)域中廣泛使用,適應(yīng)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),使所有研究項(xiàng)目都向綠色科學(xué)方向發(fā)展。

一、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況

自從20世紀(jì)到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài),科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng),人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>

二、高分子化學(xué)不同領(lǐng)域的使用分析

使用高分子化學(xué)的研究都處于高端技術(shù)領(lǐng)域,它的發(fā)展方向一定會(huì)和社會(huì)發(fā)展的方向和各種行業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)。以后的高分子化學(xué)一定會(huì)其它領(lǐng)域相互融合,高分子材料的使用注定會(huì)減少人類對(duì)自然資源的依賴程度,逐漸向納米、綠色和智能等方向轉(zhuǎn)變,在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)中占據(jù)了非常重要的位置。

2.1 使地球更加綠色化

在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙,對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒(méi)有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒(méi)有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源?,F(xiàn)在的情況表明,化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì),可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究,也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇,若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。

2.2 減少的自然資源的使用依賴

目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性,眾所周知,石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制,也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求,當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以,在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度,并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào),這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?,F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用,這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。

現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕?,其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷,大約有40~50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子?,F(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。

2.3 使高分子材料不斷納米化

現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多,所以,化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中,像納米量級(jí)的片層當(dāng)中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列,之后產(chǎn)生單體聚合,聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制,這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?;瘜W(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子,但是因?yàn)闆](méi)有精細(xì)的方式,沒(méi)有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),使化學(xué)的合成讓人感覺(jué)非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式,通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制,達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。

2.4 面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線

20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的,在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化,有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施,這就是智能材料的基本定義?,F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征,簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人類把能源、信息以及材料稱為支撐科技革命的重要力量,而且材料也是能源以及信息不斷發(fā)展的基礎(chǔ)所在。從出現(xiàn)合成有機(jī)高分子材料開(kāi)始,人類就在不斷的進(jìn)行研究和探索,希望可以找到使用廣泛的新型材料,可以廣泛的使用在計(jì)算機(jī)、生物、海洋等一系列領(lǐng)域當(dāng)中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不斷前進(jìn),正在不斷適應(yīng)快速發(fā)展的今天,出現(xiàn)了很多功能非常強(qiáng)健并且廣泛使用的高分子材料。

參考文獻(xiàn)

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篇5

1有機(jī)阻燃劑概述

阻燃劑主要是用來(lái)提高材料的抗燃性,從而避免材料被引燃并且要抑制火焰的傳播。阻燃劑成為高分子材料發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ唬褂昧績(jī)H次于增塑劑。阻燃劑根據(jù)不同類型的化合物分成有機(jī)阻燃劑、無(wú)機(jī)阻燃劑以及有機(jī)-無(wú)機(jī)混合阻燃劑這幾種類型。其中無(wú)機(jī)阻燃劑應(yīng)用最為廣泛,需求量占到阻燃劑總量的50%以上。理想阻燃劑需要有著阻燃效果好以及添加量少的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)要無(wú)煙無(wú)毒從而避免環(huán)境污染,并且對(duì)其他材料的性能影響小,有著良好的加工性能好,熱穩(wěn)定性高并且價(jià)格便宜等特帶你。阻燃劑的這些要求,決定著阻燃劑以及阻燃技術(shù)的發(fā)展放心。有機(jī)阻燃劑有著添加量少以及基材相容性好的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對(duì)阻燃制品性能的影響也更小,不過(guò)現(xiàn)有的有機(jī)阻燃劑在燃燒時(shí)發(fā)煙量大同時(shí)揮發(fā)性大,熱穩(wěn)定性以及水解穩(wěn)定性都比較差。目前研究的有機(jī)阻燃劑有氮系阻燃劑、鹵系阻燃劑、有機(jī)磷阻燃劑以及硅系阻燃劑等。

2有機(jī)硅阻燃劑的合成

有機(jī)硅高分子材料近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型高效環(huán)保的無(wú)鹵阻燃劑,作為成炭型的抑煙劑,能夠賦予高聚物在阻燃以及抑煙的過(guò)程中,還可以改善材料的機(jī)械強(qiáng)度以及加工性能。作用機(jī)理主要是硅氧烷燃燒過(guò)程中能夠生成硅,進(jìn)而碳阻隔層能夠隔絕樹(shù)脂與氧氣的接觸,避免熔體滴落,因此實(shí)現(xiàn)阻燃效果。有機(jī)硅阻燃劑有著熱穩(wěn)定性良好的特點(diǎn),這是由分子主鏈的-Si-O-鍵所決定。有機(jī)硅閃點(diǎn)絕大多數(shù)都高于300℃,所有具有難燃性。較為常見(jiàn)的有硅油、硅樹(shù)脂、硅橡膠以及聚硅氧烷等。目前市場(chǎng)應(yīng)用的有機(jī)硅阻燃劑打斗是美國(guó)通用電器提供的SFR-100,是一種黏稠透明的硅酮聚合物,能夠與各種協(xié)同劑例如多磷酸胺等并用,已經(jīng)使用在聚烯烴阻燃,低用量可以滿足阻燃要求,高用量能夠賦予基材有意的抑煙性以及阻燃性。研究人員通過(guò)研究有機(jī)硅高分子材料的阻燃性,發(fā)現(xiàn)在PU彈性體當(dāng)中加入粉末狀環(huán)氧以及硅氧烷,只需要加入5%,就能夠使HRR降低到80%,液態(tài)的硅氧烷則能夠降低HRR到50%。通過(guò)分析阻燃PP,還能夠發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅的復(fù)合物對(duì)PP有著明顯的阻燃以及減少熔滴效果。

3有機(jī)硅阻燃劑的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

1)國(guó)外研究進(jìn)展。1981年坎貝爾等人發(fā)表關(guān)于聚碳酸酯與聚二甲基硅氧烷(PDMS)的共混,能夠提高PC阻燃性的報(bào)告。不過(guò)PSMS自身阻燃效果不夠理想,為了改善阻燃性能,需要在其結(jié)構(gòu)當(dāng)中加入反應(yīng)性官能團(tuán),例如端羥基、氨基以及環(huán)氧基等,如下圖所示。

1983年,GE公司采用1-40wt%的硅膠或者線性硅油,1-20wt%的有機(jī)化合物例如硬脂酸鎂和1-20wt%的有機(jī)硅樹(shù)脂制備熱塑性塑料使用的有機(jī)硅阻燃劑,能夠廣泛應(yīng)用于熱塑性塑料。1985年,GE公司繼續(xù)開(kāi)發(fā)用于尼龍樹(shù)脂的有機(jī)硅阻燃劑,通過(guò)添加10-50wt%,能夠達(dá)到理想的阻燃效果。1990年,GE公司通過(guò)二羥基苯酚與羥基芳香酯硅氧烷進(jìn)行光氣化反應(yīng)制備出有機(jī)硅-聚碳酸酯共聚物,用來(lái)做阻燃絕緣層,同時(shí)與2003年研制聚碳酸酯硅氧烷阻燃材料,在加工流動(dòng)性以及阻燃性方面性能良好。日本的三菱瓦斯化學(xué)公司在羥苯基烷基封端的聚二甲基硅氧烷合成有機(jī)硅阻燃劑領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究工作,并合成含有聚硅氧烷鏈段的一系列阻燃劑,有著良好的耐熱性、阻燃性、透明性以及低溫沖擊強(qiáng)度。日本NEC公司研發(fā)商品化的硅酮系阻燃劑“XC-99-B56-54,是一種帶有芳香基同時(shí)含有支鏈結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷,突出特點(diǎn)是對(duì)分子結(jié)構(gòu)當(dāng)中的苯基含量以及功能端基反應(yīng)性科學(xué)設(shè)計(jì),從而達(dá)到最理想的水平。比聚甲基硅氧烷有著更好的分散性,對(duì)PC/ABS、PC合金具較高的阻燃性。

2)國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展。我國(guó)科研機(jī)構(gòu)也在有機(jī)硅高分子材料的阻燃性方面進(jìn)行了大量工作。歐育湘等人對(duì)有機(jī)硅阻燃劑SFR-100性能和PE應(yīng)用的效果展開(kāi)了詳細(xì)的研究,SFR-100是非鹵成炭型的阻燃劑,一方面賦予聚烯烴良好的阻燃抑煙性,另一方面也改善材料加工性能,同時(shí)提高材料機(jī)械強(qiáng)度。華東理工大學(xué)的劉述梅以及王瑜潤(rùn)等合成苯基含量高的硅樹(shù)脂阻燃劑,實(shí)驗(yàn)表明如果硅樹(shù)脂中的苯基含量在80%~90%之間時(shí),阻燃效果最優(yōu)并且對(duì)機(jī)械性能的影響也最低。哈工大的黃玉東以及孫舉濤等人用苯基氯硅烷以及甲基為單體合成耐高溫的有機(jī)硅樹(shù)脂,不過(guò)在空氣氣氛之下,因?yàn)橛袡C(jī)基團(tuán)出現(xiàn)氧化分解而導(dǎo)致硅樹(shù)脂阻燃性有一定程度的下降。浙江大學(xué)的楊輝以及周文君等人通過(guò)水解縮合法制備有機(jī)硅樹(shù)脂阻燃劑,在800℃以及N2氣氛之下,熱失重控制在38%之下,熱穩(wěn)定性優(yōu)異,通過(guò)往PC添加5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之后,氧指數(shù)從25%進(jìn)一步提高到35%。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之,有機(jī)硅高分子材料有著性能優(yōu)異以及環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),符合目前阻燃劑發(fā)展的趨勢(shì),一方面能夠提高阻燃效果,同時(shí)還能夠改善材料的加工性能以及機(jī)械性能。有機(jī)硅高分子材料阻燃劑的各方面發(fā)展處于起步階段,簡(jiǎn)化其合成工藝從而降低成本是有機(jī)硅阻燃劑繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。

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篇6

關(guān)鍵詞 材料;液晶高分子;光致形變高分子材料

中圖分類號(hào)TG1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674—6708(2012)76—0157—02

材料是人類文明的標(biāo)志,是社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),人類支配和改造自然能力的提高都是通過(guò)新型材料的發(fā)現(xiàn)和利用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。科學(xué)家們預(yù)言“21世紀(jì)將是智能材料的新時(shí)代”。所謂的智能材料指的是能夠根據(jù)周邊環(huán)境的變化而做出不同響應(yīng)的一種新型材料。這其中材料對(duì)光、熱、電、磁以及溶劑等不同介質(zhì)所做出的響應(yīng)。根據(jù)智能材料所使用的材質(zhì)的不同,我們可以將其大致歸為三類:金屬類智能材料、無(wú)機(jī)非金屬類智能材料和智能高分子材料。本文主要針對(duì)的是光致形變液晶高分子材料進(jìn)行一些列研究和探討,希望能起到拋磚引玉的效果,讓更多的同行來(lái)共同關(guān)注這一領(lǐng)域的發(fā)展。

所謂的光致形變液晶高分子材料指的是能夠吸收特定波長(zhǎng)的光,而改變自身形狀以及尺寸的一種高分子材料。光致形變液晶材料之所以能夠?qū)膺M(jìn)行響應(yīng)是因?yàn)槠浞肿又泻懈泄夤倌軋F(tuán)。

光致形變高分子要滿足一定的條件才能發(fā)生形變,Lendlein等人認(rèn)為需要滿足下面三個(gè)條件[1]:1)感光官能團(tuán)要以一定的方式引入到高分子材料中;2)當(dāng)感光官能團(tuán)與分子發(fā)生可逆的光異構(gòu)化的時(shí)候,就能夠引起材料在外觀上的改變。因?yàn)檫@種變化可以傳遞給高分子鏈,高分子鏈在構(gòu)象上的變化則表現(xiàn)在外觀形狀以及尺寸的變化上;3)該體系的維持需要有一定的交聯(lián)度,只有這樣才能穩(wěn)定材料最初的形體狀態(tài)。光致形變液晶高分子材料要想有大的形變,需要高分子鏈在材料中呈有序排列,從而可以產(chǎn)生各向異性的響應(yīng),這樣產(chǎn)生的形變應(yīng)力比較大。

Ikeda和俞燕蕾等人合成了一系列的液晶彈性體薄膜,他們把偶氮苯官能團(tuán)引入到該薄膜中從而可以有效地實(shí)現(xiàn)液晶彈性體薄膜在方向上所產(chǎn)生的可控光致彎曲的發(fā)生。如圖1(多疇液晶彈性體的光致形變彎曲圖,其中白色箭頭的方向即為偏振光的偏振方向)所示,當(dāng)多疇向列相液晶彈性體薄膜沿著任意方向發(fā)生彎曲的時(shí)候,彎曲后用570nm波長(zhǎng)的可見(jiàn)光照射,薄膜可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),這是因?yàn)楸∧さ膹澢较蚺c入射偏振紫外光的偏振方向一致,所以可以通過(guò)簡(jiǎn)單的改變?nèi)肷涔馄穹较?,即可?jiǎn)單地精確控制薄膜的對(duì)彎曲方向。

Lee等人在最近研究出了一種全新的液晶高分子薄膜,這種薄膜在其主鏈上含有偶氮苯基團(tuán),而且薄膜也可以根據(jù)線性偏振光來(lái)控制自身所彎曲的方向變化。同時(shí),這種薄膜也是一種非化學(xué)交聯(lián)的體系,所以這就讓它能夠廣泛應(yīng)用于纖維制成或任意形狀的光響應(yīng)材料。另外,該材料也證明了,光致形變液晶高分子材料不一定需要化學(xué)交聯(lián)。

類似纖毛功能的微型執(zhí)行器是由van Oosten等人通過(guò)噴墨打印技術(shù)制備出的一種新執(zhí)行器,這種結(jié)構(gòu)的纖毛可以在有光照的情況下自行運(yùn)動(dòng)。如圖2(a)所示,當(dāng)將它放置于水中的時(shí)候,它就可以產(chǎn)生變比較強(qiáng)烈的擾動(dòng),從而達(dá)到促進(jìn)液體快速交融混合的目的。

另外,通過(guò)選擇不同的構(gòu)件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)纖毛運(yùn)動(dòng)幅度大小的調(diào)控(圖2 b),最吸引人注意的一個(gè)特點(diǎn)是這種構(gòu)件的制備可以使用不同類型的噴液進(jìn)行操作,比如噴涂打印,如此,所使用的成本更加低廉,所以,這就也促使了大面積制備響應(yīng)性的執(zhí)行器件。在涉及到替代傳統(tǒng)的電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器方面,同樣有著非常明顯的優(yōu)勢(shì);圖2 c是該執(zhí)行器成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

圖2(a)當(dāng)采用不同波長(zhǎng)的光驅(qū)照射人工纖毛的時(shí)候,就會(huì)令其產(chǎn)生不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)行為;(b)當(dāng)采用紫外光進(jìn)行照射的時(shí)候,液晶高分子纖毛在水面所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)行為;(c)為構(gòu)成執(zhí)行器的液晶單體化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

結(jié)論:由于光的一些優(yōu)異特點(diǎn),使得光致形變液晶高分子材料在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中有著諸多的特點(diǎn),這些特點(diǎn)使光驅(qū)動(dòng)型執(zhí)行器不需要使用其他的相關(guān)輔助設(shè)備,只需要通過(guò)改變自身的形狀及尺寸就可以將光能直接轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能,所以,它將有望在微機(jī)械領(lǐng)域中大放光彩。

參考文獻(xiàn)

篇7

關(guān)鍵詞:材料 成型加工 技術(shù)

近年來(lái),某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國(guó)防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強(qiáng)度、高模量、輕質(zhì)等,各種特定要求的高強(qiáng)度聚合物的開(kāi)發(fā)研制越來(lái)越顯迫切。

一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概況

近50年來(lái),高分子合成工業(yè)取得了很大的進(jìn)展。例如,造粒用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn),產(chǎn)量有了極(大的提高。20世紀(jì)60年代主要采用單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為10t/h;80年代中期以來(lái)。采用雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒,產(chǎn)量可以達(dá)到40-45t/h,今后的發(fā)展方向是產(chǎn)量可高達(dá)60t/h。在l950年,全世界塑料的年產(chǎn)量為200萬(wàn)t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產(chǎn)量將達(dá)3億t,此外。合成工業(yè)的新近避震使得易于璃確控制樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu),加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對(duì)汽車越來(lái)越重要.汽車規(guī)模的不斷擴(kuò)大和性能的提高帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)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(guān)鍵。

據(jù)悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來(lái)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(guó)、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,模具產(chǎn)業(yè)超過(guò)50%的產(chǎn)品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展;成型加工方面,從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。

二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究

(一)聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。國(guó)外的Berstart公司已開(kāi)發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī),可以解決其它擠出機(jī)(包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī))作為反應(yīng)器所存在的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段,但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備,我國(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。

目前國(guó)內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品,都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題.另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn),解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問(wèn)題,同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國(guó)聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿,并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。

(二)以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

1.信息存儲(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、能耗大、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問(wèn)題,將光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型三個(gè)過(guò)程整合為一體,結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù),研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù),研制開(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備,達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

2.聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì)),在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。

3.熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。

三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái),各個(gè)新型成型裝備國(guó)家工程研究中心在出色完成了國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國(guó)家“八五”、“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃(攻關(guān))等項(xiàng)目同時(shí),非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化,完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng),創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司和北京華新科塑料機(jī)械有限公司,使其有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列,近兩年在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(tái)(套)。銷售額超過(guò)1.5億元,還有部分新設(shè)備銷往荷蘭、泰國(guó)、孟加拉等國(guó)家.產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如PE電磁動(dòng)態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國(guó)家節(jié)約外匯近1600萬(wàn)美元,每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬(wàn)k的電費(fèi)。塑料電磁動(dòng)態(tài)注塑機(jī)已開(kāi)發(fā)完善5個(gè)規(guī)格系列,投入批量生產(chǎn)并推向市場(chǎng);塑料電磁動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成,目前開(kāi)發(fā)完善的4個(gè)規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場(chǎng)目前新設(shè)備的市場(chǎng)需求情況很好,聚合物新型成型裝備國(guó)家工程研究中心正在對(duì)廣州華新科機(jī)械有限公司進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合,引入新的管理、市場(chǎng)等機(jī)制,爭(zhēng)取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國(guó)已加入WTO,各個(gè)行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

綜上所述,我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路,打破國(guó)外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變;把握技術(shù)前沿,培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合,加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程,加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn):

[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.

篇8

關(guān)鍵詞:交通;高分子材料;工程應(yīng)用;人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)22-0139-02

一、前言

交通擁堵已成為世界主要國(guó)家存在的交通主要問(wèn)題。為解決交通擁堵和提高客運(yùn)運(yùn)輸能力他們正在尋求新的交通政策和解決辦法,其中最重要方法就是發(fā)展軌道交通。因?yàn)檐壍澜煌ň哂羞\(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn),主要包括干線鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)城市化水平將超過(guò)50%,城市軌道交通累計(jì)營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到7395千米。發(fā)展軌道交通,必須要克服車輛的走行性能、輕量化、集電性能、環(huán)保、空氣力學(xué)以及其他諸如改善車內(nèi)環(huán)境、提高乘車舒適度、提高耐候性和耐火性等方面的技術(shù),而車輛的輕量化在解決其他各項(xiàng)技術(shù)方面起著至關(guān)重要性,高速列車的輕量化必須大量采用高分子材料及復(fù)合材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度以及易成型等特點(diǎn)的集結(jié)構(gòu)功能一體化的新型高分子材料,尤其是高分子復(fù)合材料越來(lái)越多地應(yīng)用在現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域。

另外,隨著軌道交通的發(fā)展,尤其是鐵路的提速,噪音污染對(duì)于人類的威脅也越來(lái)越大,甚至危及生命,因此,控制振動(dòng)、降低噪音已成為急需解決的重大問(wèn)題。在眾多的阻尼防噪材料中,其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更為突出。高分子材料阻尼特性一直以來(lái)是一項(xiàng)重要的研究課題,同時(shí)高阻尼聚合物也是目前發(fā)展高性能減震降噪材料的重點(diǎn)發(fā)展方向。因?yàn)楦叻肿硬牧暇哂幸韵绿攸c(diǎn):(1)利用其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化區(qū)的粘性阻尼部分,將機(jī)械能或聲能部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤萆⒌?,通過(guò)阻尼制振降低車廂結(jié)構(gòu)共振區(qū)的振動(dòng),從而減小車內(nèi)噪聲。(2)利用小分子和極性高聚物之間會(huì)形成可逆的氫鍵,氫鍵在振動(dòng)下會(huì)不斷斷裂和形成新鍵,最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。(3)將不同的阻尼材料交替層狀排列,利用多層雜化材料疊加來(lái)有效地拓寬材料的有效阻尼溫域,通過(guò)控制復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu)和數(shù)量將可獲得更高阻尼值。這些特性是其他材料無(wú)法達(dá)到的。發(fā)展高分子交通材料對(duì)于發(fā)展交通具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中國(guó),開(kāi)設(shè)具有交通特色的高分子材料專業(yè),培養(yǎng)更多掌握高分子材料的基本知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的人才具有劃時(shí)代的意義。

二、高分子專業(yè)特色

作為以交通為特色的一所大學(xué),專業(yè)設(shè)置必須具有交通的特點(diǎn)。學(xué)校在“十三五”規(guī)劃中,就明顯地突出了交通的特色,確立了學(xué)校的發(fā)展目標(biāo),將其定為“以交通為特色,軌道為核心”發(fā)展理念,而且強(qiáng)調(diào)其他所有的專業(yè)建設(shè)必須緊緊圍繞著這個(gè)目標(biāo),包括學(xué)科建設(shè)和人才引進(jìn)。作為與軌道交通有著非常緊密聯(lián)系的高分子材料專業(yè)更要凸現(xiàn)交通特色。我們?cè)趯I(yè)建設(shè)方面緊緊圍繞交通的特色,包括本科的課程設(shè)置、學(xué)科專業(yè)方向和人才引進(jìn)。在課程設(shè)置方面我們更多地注重學(xué)生的實(shí)際能力的培養(yǎng),以軌道交通為靶向,為交通運(yùn)輸行業(yè)提供掌握高分子材料基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用人才。在學(xué)科建設(shè)方面首先以高分子材料基礎(chǔ)理論建立學(xué)科平臺(tái),尤其是碩士學(xué)位碩士點(diǎn),目前,該專業(yè)有專材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個(gè)一級(jí)碩士學(xué)位碩士點(diǎn)來(lái)支撐;其次,按照學(xué)校的發(fā)展定位凝練學(xué)科特色,突出交通,以教授為學(xué)科帶頭人,形成專業(yè)團(tuán)隊(duì),在高分子材料與工程專業(yè)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)聚合物的流變學(xué)原理,利用共混的手段,將兩種或多種聚合物進(jìn)行共混改性,以改善單一高分子材料性能,獲得更加廣泛的交通應(yīng)用材料。同時(shí)通過(guò)改性可獲得較窄的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,以形成寬溫域、寬頻率阻尼高分子材料。(2)利用接枝共聚的化學(xué)方法,將具有一種較長(zhǎng)鏈段或帶有功能基團(tuán)的單體接枝到聚合物主鏈上,使聚合物能形成多個(gè)側(cè)鏈或者交聯(lián),獲得新型功能通材料;同時(shí)還可以通過(guò)改性使側(cè)鏈與側(cè)鏈之間產(chǎn)生糾纏,實(shí)現(xiàn)阻尼增強(qiáng)的效果。(3)運(yùn)用復(fù)合的方式,選擇一種較強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度和較高損耗因子聚合物,通過(guò)與一些補(bǔ)強(qiáng)材料或添加第二相粒子,以形成各類具有高性能的復(fù)合材料,同時(shí)達(dá)到應(yīng)用的需要。(4)利用有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu),其兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能,即具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì),并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性,制備硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷。這類材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,而且形成了化工新材料界獨(dú)樹(shù)一幟的重要產(chǎn)品體系。

三、高分子專業(yè)培養(yǎng)模式

1.明確交通特色的培養(yǎng)目標(biāo)。在科技發(fā)展的今天,材料已成為三大支柱產(chǎn)業(yè)(材料、能源、信息)之一,材料的發(fā)展水平已作為評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。高分子材料與工程是材料科學(xué)與工程的一個(gè)分支,它在實(shí)際生活中得到廣泛的應(yīng)用。另外,高分子材料易于改性,賦予新功能性,這就使得高分子材料的應(yīng)用進(jìn)一步拓展。社會(huì)更加急需掌握高分子材料與工程理論知識(shí)和專業(yè)技能的專業(yè)人才。作為工科性質(zhì)的大學(xué),培養(yǎng)具有一定的實(shí)際操作能力,能以理論指導(dǎo)實(shí)踐、應(yīng)用于實(shí)踐,服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高分子材料與工程專業(yè)技術(shù)人才是十分重要的責(zé)任。而作為交通特色的大學(xué),高分子材料專業(yè)人才的培養(yǎng)必須適應(yīng)當(dāng)今軌道交通的需求,專業(yè)培養(yǎng)模式應(yīng)該是“強(qiáng)化基礎(chǔ),注重交通,突出創(chuàng)新”。

2.以科學(xué)研究強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵。專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵主要包括課程設(shè)置、教材建設(shè)和師資隊(duì)伍等內(nèi)涵建設(shè)。課程體系是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)最直接的體現(xiàn),是形成人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高能力的主要來(lái)源,是提高人才培養(yǎng)素質(zhì)的核心,也是教學(xué)改革的重點(diǎn)。根據(jù)我們高分子專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),合理地設(shè)置課程,才能高效地促進(jìn)專業(yè)發(fā)展,在此,我們按照三個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行選擇和設(shè)置課程,基礎(chǔ)理論模塊按照國(guó)家教資委的要求設(shè)置基礎(chǔ)理論課程,選擇“十二五”規(guī)劃或獲獎(jiǎng)教材,系統(tǒng)傳授基礎(chǔ)理論課程,在大一和大二上完成基礎(chǔ)理論課程,為專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)研究方向提供理論指導(dǎo);專業(yè)基礎(chǔ)模塊體現(xiàn)高分子專業(yè)特色設(shè)置課程,選擇豐富經(jīng)驗(yàn)的教師授課,尤其具有專業(yè)特長(zhǎng)高級(jí)職稱教師,在高分子專業(yè)上傳授高分子專業(yè)基礎(chǔ)課;專業(yè)方向模塊突出交通特色,發(fā)揮專業(yè)研究方向的優(yōu)勢(shì)讓學(xué)生有選擇性進(jìn)入不同方向的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)的導(dǎo)師必須具有行業(yè)經(jīng)歷,尤其在專業(yè)方向上進(jìn)行過(guò)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,承擔(dān)過(guò)或正在承擔(dān)企業(yè)項(xiàng)目,在校內(nèi)進(jìn)行專業(yè)方向模塊訓(xùn)練,這樣可以做到形式不單一,課程內(nèi)容不重復(fù)。在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),又加強(qiáng)了師資隊(duì)伍的建設(shè)。

3.以實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)。高分子材料與工程專業(yè)與大部分工科專業(yè)有著相同的特點(diǎn),重視工程實(shí)踐,該專業(yè)是在大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來(lái)的,運(yùn)用科學(xué)分析方法探索其內(nèi)在的作用機(jī)理,采用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)理論與模型計(jì)算歸納形成理論體系,并在理論指導(dǎo)下,將科學(xué)研究應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,使理論體系進(jìn)一步得以檢驗(yàn)并逐步完善,實(shí)際上高分子專業(yè)形成過(guò)程是經(jīng)過(guò)實(shí)踐到理論再實(shí)踐的發(fā)展過(guò)程。針對(duì)這一特點(diǎn),我們?cè)谠O(shè)置課程的同時(shí)有意側(cè)重實(shí)踐課程教學(xué),尤其是交通特色的高分子材料實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生在交通領(lǐng)域具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

高分子專業(yè)教學(xué)實(shí)踐分為校內(nèi)和校外實(shí)踐。在校內(nèi)主要包括專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)踐和畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)等實(shí)踐教學(xué)部分。而在校外主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。校內(nèi)實(shí)踐是校外實(shí)踐的基礎(chǔ),相互銜接,在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極有效地開(kāi)展研究型、設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)活動(dòng),注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力。校外實(shí)踐注重實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè),形成良性互動(dòng),學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中得到鍛煉,企業(yè)在學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才,能為企業(yè)使用,學(xué)校提高了聲譽(yù),企業(yè)也大大地降低了生產(chǎn)成本,兩個(gè)實(shí)踐模式的有效結(jié)合,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,加強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為今后從事本專業(yè)研究與生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。此外,我們還探索了一條校企合作培養(yǎng)的模式,在學(xué)生和企業(yè)中產(chǎn)生很好的效應(yīng)。也就是利用畢業(yè)實(shí)習(xí)階段,將有意愿到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)以企業(yè)工程師為導(dǎo)師,在企業(yè)中完成畢設(shè),打破了原來(lái)學(xué)生必須在學(xué)校的導(dǎo)師指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式。

四、結(jié)語(yǔ)

高分子材料應(yīng)用非常廣泛,從國(guó)家發(fā)展規(guī)劃就不難發(fā)現(xiàn),在“十三五”規(guī)劃中,新材料就已經(jīng)成為重大科技項(xiàng)目之一,為在新材料、新技術(shù)、新工藝方面有重大突破,就需要更多更優(yōu)秀的材料從事者。尤其是軌道交通輕量化的發(fā)展,對(duì)于材料的要求就越來(lái)越高,特別是高分子材料和復(fù)合材料,因?yàn)樗麄兙哂蟹浅o@著的優(yōu)勢(shì)。這就要求高等教育必須培養(yǎng)更多掌握高分子交通材料的優(yōu)秀人才,因此,改革高分子材料與工程專業(yè)的教育教學(xué),使之適應(yīng)當(dāng)今軌道交通發(fā)展。教學(xué)改革必須更加注重高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)、辦學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。提倡一種“強(qiáng)化基礎(chǔ),注重交通,突出創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式,以適合當(dāng)代軌道交通發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞:高分子材料抗靜電研究

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中,如人們每時(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子;自然界的雷電;干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上,這一切都是比較常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上,靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。

一、高分子抗靜電的方法概述

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì),其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)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(dǎo)所支配。因此,通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)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(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法,而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。

(一)添加導(dǎo)電填料

這類方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

(二)與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成,當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過(guò),即具有導(dǎo)體的性質(zhì),凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同,它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講,此類導(dǎo)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、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用,一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混,制成抗靜電復(fù)合型材料,這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。

(三)添加抗靜電劑法

1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì),其結(jié)構(gòu)通式為RYx,其中R為親油基團(tuán),x為親水基團(tuán),Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán),羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán),此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽(yáng)離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。

導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種:(1)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(dǎo)電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導(dǎo)電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻,增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物,它們與基體樹(shù)脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹(shù)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(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀,即層狀分散結(jié)構(gòu),而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)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。

二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開(kāi)發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開(kāi)發(fā)的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物)、ASA一150(陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物),近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成;ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成,杭州化工研究所開(kāi)發(fā)的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡(luò)合物);上海合成洗滌劑三廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,部分品種可以替代進(jìn)口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑;濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物)等;

河南大學(xué)開(kāi)發(fā)的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的,主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀,對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

(一)加大新品種開(kāi)發(fā)力度

近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求,開(kāi)發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種,并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究,以滿足國(guó)內(nèi)需求。

(二)加快復(fù)

合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配,向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹(shù)脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)方興未艾,國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開(kāi)發(fā)與研究,促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]高緒珊、童儼,導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[M].北京:紡織工業(yè)出版社,1991.148154.

篇10

【關(guān)鍵詞】氣體膜 分離技術(shù)

在二十世紀(jì)的時(shí)候,氣體膜分離技術(shù)就已經(jīng)成熟發(fā)展起來(lái),而且與之前比較傳統(tǒng)的冷凝分離技術(shù)相比,有較大的差異,首先就是節(jié)約能源,降低能耗,其次就是分離的更加徹底,工作效率較高,而且這種技術(shù)操作起來(lái)更加簡(jiǎn)單方便,不會(huì)造成二次污染。然而,氣體膜技術(shù)并不是完美的,因?yàn)楦咝У哪し蛛x材料難找,氣體膜分離技術(shù)只能限制在某些領(lǐng)域應(yīng)用,而不能應(yīng)用在更廣闊的領(lǐng)域。本文通過(guò)具體的例子介紹了氣體膜分離技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用,并對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行了分析,除此之外,對(duì)氣體膜技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)做了些研究。

1 進(jìn)行氣體分離膜所需要的關(guān)鍵材料

氣體分離膜技術(shù)的實(shí)施需要幾個(gè)關(guān)鍵材料,根據(jù)材料性能上的差異,可以把膜材料分為高分子材料、無(wú)機(jī)材料和金屬材料三種,詳細(xì)的說(shuō)明如下:

1.1 高分子材料

高分子材料的組成成分并不是單一的,主要是由聚二甲硅氧烷、聚砜、醋酸纖維素、乙基纖維素等早期氣體所合成。在分離膜材料的實(shí)際應(yīng)用中,通常也采用其他的成分應(yīng)用在分離膜領(lǐng)域。目前大量的研究工作者開(kāi)始對(duì)高性能的氣體分離膜進(jìn)行多面鉆研,盡力找出各類聚合物的分子結(jié)構(gòu)與氣體分離性能兩者之間的聯(lián)系。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用可得應(yīng)用高分子具有很高的透氣性,在氣體分離領(lǐng)域有著很多的應(yīng)用,并且取得了很好的應(yīng)用效果。

1.2 無(wú)機(jī)材料

和高分子材料一樣,無(wú)機(jī)也是一種合成材料,目前主要有陶瓷膜,微單玻璃膜,金屬膜和碳分子薄膜等作為主要成分合成的無(wú)價(jià)材料。具有良好的化學(xué)性能和熱穩(wěn)定的無(wú)機(jī)材料,它可以在更高的溫度下工作,強(qiáng)酸性環(huán)境,沸石膜的無(wú)機(jī)晶體結(jié)構(gòu),具有良好的耐高溫和化學(xué)降解性能,但缺點(diǎn)是該分子膜的制備環(huán)境需要達(dá)到一定的條件,目前只能在實(shí)驗(yàn)室中生產(chǎn),在其他工廠由于無(wú)法運(yùn)用嚴(yán)格的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行控制而無(wú)法量產(chǎn)。目前應(yīng)用最多的就是無(wú)機(jī)陶瓷材料,因?yàn)槠渑c無(wú)機(jī)膜和玻璃膜相比具有許多特點(diǎn)使得生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,易于生產(chǎn),其過(guò)濾面積大,能夠使氣體分離更加徹底。

1.3 金屬材料

這里所指的金屬材料,并不包括所有的金屬,而主要是稀有金屬,尤其是鈀以及合金材料,在分離膜技術(shù)上具有較好的應(yīng)用,一般用于H2的分離。鈀銀合金的特點(diǎn)使得其在分離膜的構(gòu)成材料上得到較好的應(yīng)用,這主要在就在純鈀在氣體分離的過(guò)程中會(huì)變脆,影響分離的效果。目前,鈀膜材料已應(yīng)用于加氫、脫氫及氫氧化等過(guò)程。

2 氣體分離膜的應(yīng)用

根據(jù)市場(chǎng)和油田企業(yè)的需要,氣體膜技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,實(shí)際應(yīng)用主要包括:

2.1 有機(jī)蒸汽的凈化及回收

氣體分離膜的應(yīng)用是較為廣泛的,在石油、化工和噴涂等行業(yè)中都是必不可少的,主要原因在于在這些行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,都會(huì)釋放出大量的有機(jī)蒸汽,這些氣體所含的許多有機(jī)物是有毒的,而且氣體中有些成分還易燃易爆,如果不對(duì)它們進(jìn)行合理的處理,及時(shí)的進(jìn)行凈化,整個(gè)企業(yè)的安全就存在著較大的威脅。正因?yàn)槿绱?,才需要運(yùn)用氣體膜分離技術(shù),將這些蒸汽進(jìn)行較好的分離,保證環(huán)境不被污染,回收利用有價(jià)值的氣體。我國(guó)自1989年采用了第一套膜法有機(jī)蒸汽回收裝置(主要用于汽油罐區(qū)的排放氣的回收)以來(lái),經(jīng)過(guò)了多次改良,目前已經(jīng)能夠較好運(yùn)行,一套膜的使用壽命長(zhǎng)達(dá)4年之久,這充分表明了氣體分離技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。在有些化學(xué)工廠中,運(yùn)用了氣體膜分離技術(shù),不但會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更多的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氣體,還能對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行保護(hù),這樣就為企業(yè)增加額外的經(jīng)濟(jì)效益,為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展準(zhǔn)備了條件。

2.2 氣體脫濕

進(jìn)行氣體分離技術(shù)的過(guò)程中,還需要對(duì)氣體進(jìn)行脫濕處理,一般情況下,氣體脫濕主要包括天然氣脫濕、空氣脫濕兩種。天然氣脫濕主要是處理水溶液中的第二天然氣,在處理過(guò)程中,尤其是寒冷的冬天,必須及時(shí)對(duì)水中的天然氣進(jìn)行處理,且天然氣的含水量要低于6立方米。從膜中的酸性氣體脫除天然氣中分離,而且去除水分,因此沒(méi)有額外的空氣干燥脫水設(shè)備。在這方面,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備不但投資大,效果不佳,而且操作起來(lái)比較繁瑣。因此,氣體脫濕過(guò)程中采用一般是空氣除濕,其設(shè)備操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單,且分離效果也符合技術(shù)要求。經(jīng)過(guò)空氣除濕后,空氣露點(diǎn)溫度為60 ~ 40℃。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的天然氣管道,將需要的水分去除,膜分離,其原理就是天然氣自身的壓力作為分離動(dòng)力,這樣一來(lái)能源就會(huì)大大的節(jié)約,這種去濕過(guò)程不會(huì)添加分離劑,容易操作和控制。

2.3 天然氣中H2的脫除及油田二氧化碳回收利用

事實(shí)上,在上世紀(jì)80年代開(kāi)始,國(guó)外的一些石油企業(yè)就已經(jīng)采用了三次采油的方法,這個(gè)步驟主要是將二氧化碳?jí)喝脒M(jìn)行自噴稱為一次采油,然后進(jìn)行注水采油稱為二次采油,這兩個(gè)過(guò)程采油比較多,而當(dāng)油井枯竭時(shí),還需要進(jìn)行第三次采油,也就是對(duì)殘留在井中的余油進(jìn)行開(kāi)采。當(dāng)然,除了油田企業(yè)使用氣體分離技術(shù)外,在對(duì)城市垃圾進(jìn)行處理和沼氣分離中也要采用,基本是運(yùn)用二氧化碳分離膜進(jìn)行分離。處理天然氣使采用膜技術(shù),不但具有裝置小易于操作的特點(diǎn),還具有良好的分離效果。

3 氣體膜分離技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

氣體膜分離技術(shù)也在飛速發(fā)展,出現(xiàn)的新科技也隨之增多,目前發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方向:

3.1 不斷開(kāi)發(fā)研制高效的氣體分離膜材料

經(jīng)過(guò)研究表明,聚合物的滲透性和選擇性是相反的,也就是說(shuō)當(dāng)聚合物的選擇性加強(qiáng)的時(shí)候,其滲透量就減少了,這樣的特性就導(dǎo)致其無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。正因?yàn)檫@樣,科研工作者致力于新的聚合物材料的研究以克服一般聚合物的缺陷,目前研發(fā)的聚酰亞胺就是一個(gè)典型的例子。

3.2 積極開(kāi)發(fā)膜組件組合及優(yōu)化

傳統(tǒng)的膜組件主要有空心纖維膜組件、卷繞式膜組件及墊套式膜組件等等,這幾種膜組件各有優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)又存在著弊端,就螺旋卷繞式膜組件來(lái)說(shuō),其粘合技術(shù)較低,且粘合寬度的減少,這就需要在今后的科研中不斷改進(jìn)以加強(qiáng)膜分離技術(shù)的發(fā)展。

3.3 發(fā)展集成分離技術(shù)

無(wú)論哪種技術(shù),都具有技術(shù)邊界和經(jīng)濟(jì)邊界,膜分離技術(shù)也是如此,正因?yàn)檫@樣,在特定的條件下,膜分離技術(shù)才能發(fā)揮出最佳的效果。于是,在實(shí)踐中,需要將膜分離技術(shù)與其它技術(shù)結(jié)合起來(lái),這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的工藝組合和最低的經(jīng)濟(jì)投資,同時(shí)也擴(kuò)大了氣體膜分離技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域和適用范圍,如采用固體脫硫和膜法脫水相結(jié)合,進(jìn)行天然氣外輸前的凈化處理。此外,在凈化和回收鹵代烴上也研究出了新方法,就是采用膜分離和冷凝法兩者相結(jié)合的方法。

參考文獻(xiàn)