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高分子材料的改性

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高分子材料的改性范文第1篇

【關鍵詞】應用型人才培養模式;建筑高分子材料;教學改革

Teaching Reform of Polymer Materials for Building Course Based on the Applicable Talents Cultavating

WAHG Li-yan GAI Guang-qing ZHAO Li

(Jilin Jianzhu University, Changchun Jilin, 130118)

【Abstract】Teaching reform methods of polymer materials for building course based on the applicable talents cultavating mode were proposed. In addition, the concrete implementation processes of four education reform methods were elaborated in detail by combining with the teaching instances. Finally, teaching reform effects of polymer materials for building course were summarized.

【Key words】Applicable talents cultavating mode; Polymer materials for building; Education reform

隨著高等教育的普及,各高校急劇擴招,尤其對于普通高校,學生入學成績很低,在高中就沒有養成好的學習習慣,升入大學后對學習更是松懈怠慢。學生自覺學習、自我管理的能力較差,學習興致不高,考試突擊學習現象十分嚴重,學習無用論在學生腦子里根深蒂固,導致理論基礎不扎實。另外,對于實驗、實習等實踐教學環節,學生缺乏足夠的重視,多數流于形式。因此,多數學生既沒有扎實的理論基礎,又缺乏較好的實踐技能,勢必導致就業難的社會問題。近年來,針對高等教育人才培養中存在的問題,我們提出了構建應用型人才培養模式,使我們的畢業生適應社會發展需要。應用型人才培養模式下的理論課程教學改革尤為重要,本文以《建筑高分子材料》課程為例,闡述課程教學改革方法。

1 建筑高分子材料課程簡介

建筑高分子材料是指以有機高分子材料及其復合材料為原料生產加工的新型建筑材料。塑料管材管件、塑料門窗、建筑涂料、建筑防水及密封材料、建筑膠黏劑、建筑模板、泡沫塑料保溫材料等建筑高分子材料在建筑領域廣泛應用,極大的推動了建筑業的革新和發展。隨著中國城市建設和建筑業的迅猛發展,各類新型建筑材料不斷涌現,建筑高分子材料已成為國民經濟的支柱產業。通過對建筑高分子材料課程的學習,學生把自己所學的高分子材料的相關知識和建筑工程結合起來, 充分認識到了高分子材料在建筑領域的應用價值,將理論和生產實際緊密結合起來,更加突出了吉林建筑大學高分子材料專業的一大特色, 拓寬了畢業生的就業和創業機會。建筑高分子材料課程是一門實用性很強的專業任選課。本人在教學過程中不斷探索新的教學方法,盡量避免枯燥的灌輸式教學,采取靈活多樣的教學方法,多樣的考核方式,充分地調動了學生的學習積極性。下面是本人結合教學經驗提出的本課程的教學改革方法。

2 建筑高分子材料課程教學改革方法

2.1 教師課前準備工作

教師開課前做好調研工作,查閱資料、深入市場、深入企業,掌握當前建筑高分子材料的發展現狀和研究方向。要想講好一門課程,必須提前做好準備工作。第一,查閱相關領域的期刊資料,關注相關網站,了解該領域的研究現狀。在開課前我查閱了與該課程有關的大量資料,在建筑塑料部分的講授中,相對應的期刊有《塑料工業》、《國外塑料》、《化學建材》等;在建筑涂料部分的講授時,經常參考的期刊有《涂料工業》。第二,深入市場、走向企業。上學期,我走訪了幾家建筑材料的企業,進行了參觀學習,感覺收獲很大。深入市場、走進企業可以將理論知識和生產實際緊密結合起來,了解該領域的發展現狀和趨勢。當你帶著實踐經驗走向課堂組織教學,那將給同學帶來很多新鮮的氣息,無疑會增加學生的學習興趣,真正了解到學有所用。這是當前大學生最為關注的問題,尤其那些主張學習無用論的學生將受益匪淺。

2.2 理論教學聯系實際

教師要時刻記住將理論教學與實際生產聯系起來、與實踐教學聯系起來。教師不僅要經常深入企業, 還要鼓勵學生到企業參觀實習,向工人學習生產經驗,從而增加對所學理論的深入理解。課堂上,我經常鼓勵學生并將學生介紹到企業參觀學習,了解理論知識在生產實際中的應用。同學積極響應,受到了較好的效果。另外,我們還經常將理論教學與實踐教學聯系起來。在講授建筑涂料部分內容時,由于我們材料專業實驗室完全具備涂料的實驗條件,我們鼓勵學生自己設計關于內墻和外墻涂料的開放性實驗,最后,在教師指導下,完成涂料的制備及性能檢測,實踐教學與理論教學相互促進,學生受益匪淺。

2.3 培養學生自覺學習能力

目前普通高校大學生缺乏自主學習能力,主動學習強調學生應成為學習的主體,要促進學生積極參與到學習的過程之中,要通過閱讀、寫作、演講、討論與辯論、實驗與研究、社會實踐等多種形式學習。在本課程的教學中,我要求學生每學習一章,至少要查閱一份資料,并鼓勵其進行科學研究和實驗,撰寫論文,以此作為一項重要的考核標準。而且在課堂上會給同學提供講解自己所查資料的機會,與大家一起分享和探討知識。這樣,學生課后能夠積極查閱資料,課堂上也能積極思考,部分學生能夠積極投入開放性實驗中去,主動到實驗室做實驗,真正成為學習的主體。

2.4 注重平時成績考核

以往的考核方式以期末考試為主,大約占80-90%。這種考核方式存在很大弊端,對于很多課程,學生平時不學習,進行考前突擊學習,應付過關,考完則不久就會全盤忘掉。所以,考核方式應該使學生注重平時的學習過程,而不是最后的成績。利用一學期能學到的知識要遠遠多于期末的突擊學習。在本課程教學中,采用多樣的考核方式,第一是出勤,占5% ,比例較小;第二是課堂討論,給學生提前布置任務,學生通過學習課本、查閱大量資料,準備課堂討論內容,此項占35%左右;第三是市場和企業調查,要求學生結合理論知識,到相應的企業參觀實習,了解相關建筑材料產品的生產過程,利用課堂向同學們講述,此項占30%左右;第四才是理論知識的測驗,占30%。

3 結論

通過建筑高分子材料課程教學改革,學生學習興趣顯著提高,能夠自覺主動學習,不僅向課本向老師學習,還能積極主動查閱大量資料,到企業實習,能夠做到將理論與生產聯系起來,與實踐教學結合起來。課堂上積極參與討論,勇于闡述自己的觀點。但在(下轉第31頁)(上接第8頁)實施過程中也有很多困難,如在進行市場調查過程中,部分學生不敢走向社會。教學改革是一個長期的過程,作為教師,需要不斷思考、探索新的教學方法以適應應用型人才培養的需要。

【參考文獻】

[1]王嘉毅,詹妮特?弗悌娜.美國高等學校提高本科教學質量的七條對策[J].高等教育研究,2007,28(3):100-105.

高分子材料的改性范文第2篇

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。

學習課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學

畢業生具備的專業知識與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;

掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;

具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試,并開發新型高分子材料及產品的初步能力;

具有應用計算機的能力;

具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。

就業方向

該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作,以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學、科研工作。

高分子材料與工程專業的20所大學

二、復合材料與工程專業

復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質,強烈的社會責任感,健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展,掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作,具有較高綜合素質,“用得上、留得住”的應用型人才。

專業特色

該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養,又重視學生的工程能力訓練,并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合,理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。

就業方向

本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司,擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員,從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。

開設院校

哈爾濱工業大學、西北工業大學、華東理工大學、南京工業大學、青島大學、青島科技大學、長江大學、中北大學、河北工程大學等

高分子材料的改性范文第3篇

關鍵詞 高分子材料 現狀 可持續發展

中圖分類號:TQ317 文獻標識碼:A

1高分子材料的相關概念

1.1高分子材料的基本概念及來源

高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。按來源可分為分為天然、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進化的基礎。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產資料,并掌握了其加工技術。如利用蠶絲、棉、毛織成織物,用木材、棉、麻造紙等

1.2高分子材料的分類

高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復合材料等,其中前三種被稱為高分子的三大材料。

橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好,在外力作用下可產生較大形變,除去外力后能迅速恢復原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料,經過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高,一般為結晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。

2高分子材料科學的發展進程

2.1高分子材料科學的發展歷史

高分子學科的建立,至今不到80年。從遠古時期開始,人類就已經學會使用天然高分子材料,比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。

20世紀20年代,才出現高分子科學的概念。到了20世紀30年代,高分子材料工業才步入發展階段,而到了20世紀50年代配位聚合的出現極大地推動了高分子材料的發展。進入20世紀下半葉,高分子取得了一系列突破性的進展,比如聚烯烴的多元聚合,設計合成嵌段,超支化等聚合物等。

2.2高分子材料科學的發展現狀

進入21世紀,單單從一個大方向來描述高分子材料的發展現狀是不可取的也是不全面的,所以將簡單分為幾個領域分別介紹目前的發展現狀。

在電氣工業領域,高分子材料也有杰出的表現。隨著時代的發展,高分子材料在電子、家電和通信領域。我國電氣生產大國,全行業對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質、絕緣、耐腐蝕、表面質量高和易于成型加工的特點正是生產各種家用電器的最佳材料,而家用電器是人們的必須生活用品,所以高分子材料在電氣工業的發展是會一直進行下去的。

在機械制造領域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轎車的塑料用量已經超過 120千克/輛,德國高級轎車用量已經達到300 千克/輛。可見在汽車制造方面,高分子的發展還是比較成熟,系統的。并且可以預見,隨著汽車輕量化進程的加速,塑料在汽車中的應用將更加廣泛

高分子材料還在航空航天,建筑工程,醫療,包裝行業等眾多領域發展已經比較成熟,并且正在朝著一個更加規范,更加科學,更加和諧的方向穩定發展

2.3高分子材料科學的發展前景

高分子材料科學代表的是一種前沿技術,其發展趨勢也必然要適應社會發展的潮流和最先進工業發展的需求。

2.3.1精細化

隨著時代的發展,精細化必然成為材料的主流趨勢,未來將納米技術融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成,這既包括分子層次上的化學方法,也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用,采用自組裝或自合成等方法,靠分子間的相互作用,構建具有特殊結構形態的分子聚集體。

2.3.2綠色友好化

在強調可持續發展的21世紀,任何事物都在漸漸轉型,高分子材料也不例外。實現綠色友好化,需要在材料的合成,生產,運用三方面全方位實現。現在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強,尋找可以替代石油的其它資源,則成為21 世紀的高分子化學研究中的一個迫切需要解決的問題。調節原子和分子在物質中的組合配置,控制物質的微觀性質、宏觀性質和表面性質,就可能使某種物質滿足某種使用要求,這種物質就能作為材料來使用。

2.3.3智能化

在這個智能材料的時代,高分子化學同樣承擔著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調節、修飾和修復,如若實現,也必然會對人類發展發揮巨大的作用。

3結語

本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學,相信在今后的生活中,隨著科技的發展,技術的進步,越來越多的人會認識高分子材料,并投入到這門與人類生活息息相關的科學研究中去。

參考文獻

[1] 富彥珍,王雅珍,李青山,馬立群,高分子化學實驗微型化的研究與實踐[J].高等工程教育研究,2004(03).

[2] 楊利庭,趙敏,高俊剛.改進實驗教學培養應用性理科高分子人才[J].高等理科教育,2007(02).

[3] 何平笙,楊小震.“分子的性質“軟件用于高分子科學教學實驗[J].高分子通報,2000(01).

[4] 王亞男,李婷婷,徐聰.淺析目前我國高分子化工材料的發展現狀[J].人力資源管理,2012(5).

高分子材料的改性范文第4篇

關鍵詞:廢棄塑料;廢棄橡膠;建筑材料

塑料和橡膠均是在現實中使用量很大的材料,又隨著新的加工及生產技術的改進,其使用量也在逐年的增加。伴隨著大量的塑料和橡膠制品走進人們的生活,新的問題也隨之而來。那就是廢棄塑料和橡膠的再次回收利用問題。如果不再考慮其二次利用價值而單純的做填埋處理不僅浪費資源而且對環境有很大的影響。而像一般的二次的化學加工大規模處理技術還不成熟,并且代價很高。本文考慮可以結合其他技術將廢棄的塑料及橡膠重新利用到建筑中,這樣不僅能再次將其利用而且代價相對較低可行,更重要的是可以大規模進行。

一、廢舊塑料在建筑材料中的利用

據統計,美國在20世紀末廢舊塑料回收率達35%以上,我國廢舊塑料的回收率在20%左右,我國廢舊塑料在建筑材料中的開發利用技術水平還比較低,。廢棄塑料在建筑材料中得應用主要有廢舊材料制作墻體材料,廢舊材料制作建筑裝飾材料,廢舊高分子材料制作其他建筑材料等。

1.1廢舊高分子材料制作墻體材料

隨著國家有關禁止使用粘土磚禁令的公布,開發使用新型墻體材料已經成為一種必然趨勢,同時回收利用廢舊高分子材料技術的發展,為廢舊高分子材料復合成新型墻體材料提供了強有力的支持。而廢棄塑料用作墻體材料主要包括:玻璃與塑料復合而成的磚,用聚苯乙烯泡沫塑料生產混凝土保溫砌塊,利用廢舊塑料和粉煤灰制建筑用瓦,利用廢泡沫生產新型保溫磚。

這些新材料一個共同點是利用廢棄的塑料,加入新的材料或者使用新的加工方法,經一定的成型壓制后制造出新的材料。所得到的新材料滿足作為建筑墻體材料的一般要求并且沒有因為其中加入了塑料而出現明顯的新的問題,不然也是不適合的,有一些還會因為加入了塑料而擁有一些新的特點,如保溫、防火、隔音等。

1.2廢舊高分子材料制作建筑裝飾材料

建筑中同樣會使用到大量的裝飾材料,而這些裝飾材料通常不需要很高的強度反而要求一定的耐久性及漂亮的外觀。廢舊高分子材料在建筑裝飾材料中得應用通常有利用廢聚烴類樹脂生產塑料地板,利用回收農膜與木屑復合制成塑質木材等。運用廢舊高分子材料采用適當的技術生產裝飾材料,既降低了產品的成木、提高了安全性能,同時又減輕了廢舊高分子材料對環境的壓力。

1.3廢舊高分子材料制作其他建筑材料

1.3.1粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒生產防水材料

以粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒為主要原料,普通硅酸水泥、生石灰為膠凝材料,添加少量防.水劑、激發劑,可生產屋而保溫防水材料。該材料集保溫隔熱與防水為一體,該保溫防水材料具有密度低、強度高、保溫隔熱性能好、粉煤灰摻量大等優點,是一種較為理想的屋而保溫防水材料。

1.3.2塑料混凝土

塑料混凝土它是以不飽和聚醋樹脂作粘合劑,石粉、石渣作填充料的復合材料。基木生產工藝是將不飽和聚醋樹脂與石英砂、大理石、方解石粉等攪拌混合,澆鑄成型,在固化劑作用卜產生固化作用,經脫模、烘干、拋光等工序而制得,即形成堅硬的人造大理石。當這種材料大而積用于室內裝修時,與大然大理石相比,它具有質量輕(比大然大理石輕25%左右)強度高、厚度薄的優點,并有較好的可加工性,易于加工,拼接無縫,不易斷裂,能制成弧形、曲而等形狀,比較容易形成形狀復雜、多曲而的各式各樣的潔具,如浴缸、洗臉盆、坐便器等,且施工方便。

二、廢舊橡膠在建筑材料中的利用

對廢舊橡膠輪胎的處理,人們嘗試用掩埋或焚燒的方法,但這樣會對環境造成污染。因此,如此大規模的廢舊橡膠制品己給社會帶來巨大的環境壓力,廢舊橡膠制品的再生利用迫在眉睫。而將廢橡膠粉應用于道路建設是大量處理廢舊橡膠制品的較佳選擇,是各國解決廢舊橡膠污染的有效途徑之一。

2.1橡膠瀝青及瀝青混凝土在公路建設中的應用

目前,國際上橡膠粉在公路上的應用領域卞要有橡膠瀝青、橡膠(粉)瀝青混凝土、橡膠粉改性乳化瀝青,其中還是以瀝青材料為主。

廢舊橡膠粉在公路的應用上,美國做的是很好的。1991年,美國國會通過了陸上綜合運輸經濟法案(又稱冰茶法),要求從1994年起,凡使用聯邦經費購買熱拌和瀝青混合料的,都必須將5%的經費用于廢橡膠瀝青混合料,以后每年遞增5%,直至1997年達20%。在這6年間,公路行業共消耗廢舊輪胎橡膠粉相當于大約4億條廢舊輪胎。美國至今己有11 000 km的高等級公路采用了橡膠粉改性瀝青。

2.2廢舊橡膠顆粒改性水泥混凝土的工程應用

為了適應我國經濟發展的要求,現有大量的基礎設施需要進行改造。廢舊橡膠水泥混凝土還應在以下兩方面的推廣應用:

(1)高速公路路面新材料

采用廢舊橡膠改性的水泥混凝土,具有良好的彈塑性、能吸收噪聲、耐重壓、不易磨損,抗沖擊、耐久性好等優異的性能。因而,橡膠改性混凝土應用于道路路面建設中,既具有瀝青路面的優點,又具有比瀝青路面高得多的耐久性,具有明顯的優越性,國外亦正在進行工程實踐。

(2)新型鐵道工程建設制品

韓國發明了將廢輪胎膠粉、砂石、水泥混合,用模具壓制成鐵路枕木,這種材料制作的鐵路枕木具有重量輕、抗沖擊和耐腐蝕等優點,還能減少火車行駛噪聲和震動。此項技術已在美國獲得了專利。這種技術已在美國等國家的鐵路平交道口中大量應用,實踐證明,采用這種技術生產平交道口新型鋪面板,能夠提高道口鋪面壽命,減少維修,增加道口安全性,極大地降低重載車輛對線路的沖擊作用,并能減震降噪,是良好地面絕緣性材料,值得在我國鐵路工程中大量需要的預應力軌枕、平面交通的鋪面板和橋面板制品行業中予以推廣。

結語

合理的利用廢舊的塑料及橡膠材料不僅是對資源的合理利用,更是防治其對環境造成污染的最好辦法。相信,通過不斷的探尋廢舊塑料、橡膠的新的使用方法,一定會讓其更好的工人們沒有后顧之憂的去使用。(鄭州大學材料科學與工程學院;河南;鄭州;450001)

參考文獻:

[1] 龍廣成,謝友均,李建,廢舊橡膠顆粒改性水泥混凝土及其工程應用[J],粉煤灰 ,2005年 02期 3―4

高分子材料的改性范文第5篇

第二作者:鄭曉廣;中平能化集團研究院副院長

摘 要:本文主要介紹了高分子材料中塑料、橡膠、纖維的老化機理,并分別簡述了這三種材料的部分防老化措施。

關鍵詞:高分子材料;老化機理;防治

在高分子材料的使用過程中,由于受到熱、氧、水、光、微生物、化學介質等環境因素的綜合作用,高分子材料的化學組成和結構會發生一系列變化,物理性能也會相應變壞,如發硬、發粘、變脆、變色、失去強度等,這些變化和現象稱為老化,高分子材料老化的本質是其物理結構或化學結構的改變。下面主要介紹了高分子材料中塑料、橡膠、纖維的老化機理,及防老化措施。

1、高分子商品老化的機理

1.1聚烯烴類塑料商品的老化

此類塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等塑料商品。這類老化又有熱氧老化和光氧老化之分。

熱氧老化的反應機理和低分子的碳氫化合物的熱氧老化的反應機理基本相同。其反應具有自動催化氧化的反應特點,因此是屬于游離基鏈式反應機理,即包括鏈的引發、鏈的增長、鏈的終止三個過程。

聚乙烯等高分子商品,在自然條件下,進行儲存和在使用的過程中,都會受到大氣中各種因素的綜合作用而發生老化,這一老化過程中,光氧老化是其主要的一種老化形式。對于聚乙烯等塑料商品,由于在它們的分子結構中,存在著容易吸收光的各種雜質,從而就引起了商品的光氧化反應。聚烯烴類塑料商品的光氧老化反應,是由四個反應過程來完成的。即由于含碳基的大分子鏈吸收了紫外光而引起的反應;在繼續進行光分解反應的過程中,產生了一個酮分子和一個烯烴分子;當酮分子吸收了紫外光被激發以后,能將其能量轉移給氧分子,把氧分子激發成單線態的氧分子;單線態的氧分子能同烯烴分子發生作用,生成含有氫的過氧化物,氫過氧化物再分解為游離基而引發了聚乙烯,就出現性能和外觀的老化變質現象。

1.2橡膠商品的老化

目前已從實踐過程中得到證實,許多橡膠商品的性能變壞,一般是由于老化的原因所引起的。各種天然橡膠商品的老化機理,主要是指它們在熱和光等因素的綜合作用之下,所進行的氧化反應的過程。這一反應過程的機理同聚烯烴類塑料商品的氧化反應基本相似。在反應過程的產物中,有諸多含氧基團的各種化合物。這些含氧基,在天然橡膠進行氧化反應的過程中,能使其大分子的分子鏈產生裂解反應,同時還能使分子鏈產生交聯反應。

天然橡膠在有臭氧存在和有光照的條件下,其不飽和雙鍵的丁鍵被極化,也就是講臭氧分子能同雙鍵發生作用,生成分子臭氧化合物,一般是以裂解反應為主,所以它的老化外觀特征是使商品出現發粘和變軟,或商品出現臭氧龜裂等外觀老化現象。

合成橡膠商品,如丁苯、氯丁、丁睛等,一般的老化過程,主要是以交聯反應為主,所以它的老化外觀特征是使商品出現變硬和發脆等現象。

1.3合成纖維商品的老化

根據它們所使用的原材料和加工成型的方法的不同來看,主要分為人造纖維和合成纖維兩大類。其主要品種有聚酞胺、聚醋、聚丙烯睛等合成纖維商品錦綸商品的老化機理,主要是酞胺鍵的斷裂,生成毅基和胺基游離基。胺基游離基在繼續反應的過程中,能生成胺基、末端狡基,放出二氧化碳。這樣以來由于梭基的逐漸減少,也就是錦綸商品逐漸老化的過程。它的外觀老化特征是使錦綸商品變黃。如果環境的相對濕度高,能加速錦綸商品的光氧老化速度,即降解反應速度;由于錦綸商品的降解反應是熱敏性的,所以如果提高環境溫度,能加快其光氧化反應速度,即加快了它的老化速度。

2、下面分別講述塑料、橡膠、纖維的防老化措施

2.1塑料的防老化應從一下幾方面著手

①在樹脂合成階段,就應盡量避免不穩定結構雜質的混入。

②改進成型工藝,因為成型時總要與空氣接觸,受熱而塑化以便成型,但溫度太高也會促使老化,因此必須盡量控制使溫度低一些,或加入增塑劑使加工溫度降低。

③為增強制品的抗老化能力應在配方中加入防老劑,可在合成時或成型配方中加入。現在我們的市售樹脂往往都是加過防老劑的。如有特殊需要應加入所需的防老劑,往往不是一種,而是數種防老劑互相配合協同作用方能取得滿意效果口防老劑的品種和用量目前主要憑經驗,但防老劑必須有下列特性:與聚合物相溶性好;揮發性和萃取性要小;盡量不帶顏色;無毒無臭;具有化學和熱穩定性。

④使制品與環境隔絕,如涂防護漆,鍍金屬層等,

⑤針對使用條件選用不同性能的塑料。如聚氯乙烯雖價廉,但它抵抗熱氧化和光氧化的性能較差,因而只能用于室內導線的絕緣,否則會出現意想不到的事故。

2.2為了提高橡膠材料耐老化能力,人們多從改善橡膠材料分子結構的穩定性著眼.目前,常用的橡膠材料防老化方法大致分為三大類:①橡膠分子結構的改性;②高分子材料的并用;③防老劑的引入。

①橡膠子結構的改性:所謂橡膠分子結構的改性,就是通過改變橡膠的化學結構來提高橡膠的穩定性.例如,絕大多數橡膠之所以比塑料更易老化,是因為橡膠分子中的雙鍵遇氧(或臭氧)后易于氧化而斷裂。因此,在保持橡膠彈性的前提下,降低分子鏈中的雙鍵含量,程度上可改善橡膠的穩定性。

②高分子材料的并用:提高橡膠穩定性,除了采用上述從結構上降低碳鏈的不飽和度、引入剛性基團等方法之處,還可以采用高分子材料并用的方法去實現.它主要是根據制品工作性能及加工工藝的要求,在符合極性、相奮性等原則的條件下,將不同性質的高分子材料通過共混、共聚和共硫等方法,獲得一種穩定性較好的新穎的高分子材料。

③防老劑的引入:防老劑是一類能夠防護、抑制光、熱、氧、臭氧、重金屬離子等外因對于橡膠材料產生破壞的物質.在橡膠材料中添加防老劑,可以改善材料的加工性能、延長材料的貯存和使用壽命,方法簡便而效果又顯著,是當前橡膠材料防老化的主要途徑之一。

2.3化纖類防老化

化纖類產品在生產過程中防老化也主要是添加各種防老劑(又稱穩定劑),依據防老劑在橡膠中的作用機理和功能,可分為:抗氧劑、抗臭氧劑、光穩定劑、抗疲勞劑等類別.防老劑的選擇和使用應當根據纖維的性質及其老化機理、材料或制品的使用條件,加工條件等加以綜合考慮。因此,防老劑除應具有良好的防護效果外,還要求具備下列一些性能:與纖維有良好的相容性(或相混性);熱穩定性好;不污染制品;無毒或低毒;化學穩定性好;價格低廉。

還有一點就是化纖類商品在所處環境中的防老化,要嚴格禁止露天堆放;商品在庫內的堆碼一般是采用行列式、圍垛式堆碼成丁字形或井字形,以利通風散潮,;適宜溫度最高不超過35°C,適宜的相對濕度為60%一80%,最高不超過85%:每月要定期檢查一次,在檢查中要重點注意包裝所用的竹片,是否有蟲蛀痕跡,如果一經發現要立即把竹片抽出,然后打包進行嚴格檢查和采取有效的防治措施。

3、結語

真確的認識高分子材料的老化機理,并據此分別采用與之相適應的防老化措施,極大的改善高分子材料的適用范圍、延長其使用年限、改善其材料性能的同時,節約了新材料材料,減少了對資源的浪費且使原有材料更好的發揮了應有的作用。(作者單位:鄭州大學材料科學與工程學院)

參考文獻:

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