有關(guān)高分子材料畢業(yè)論文
高分子材料作為一種重要的材料, 經(jīng)過約半個世紀(jì)的發(fā)展巳在各個工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)高分子材料畢業(yè)論文的范文,歡迎大家閱讀參考!
有關(guān)高分子材料畢業(yè)論文篇1
淺析高分子材料成型加工技術(shù).
【摘要】高分子材料成型加工技術(shù)在工業(yè)上取得的飛速發(fā)展,介紹高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展情況,探討其創(chuàng)新研究,并詳細(xì)闡述高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】高分子材料;成型加工;技術(shù)
近年來,某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)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(zhì)等,各種特定要求的高強度聚合物的開發(fā)研制越來越顯迫切。
一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概況
近50年來,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+單螺桿擠出機造粒,產(chǎn)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(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t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)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(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汽車越來越重要.汽車規(guī)模的不斷擴大和性能的提高帶動了零部件及相關(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(yè)發(fā)達(dá)的國家,模具產(chǎn)業(yè)超過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)雙螺桿擠出機為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國外的Berstart公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)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(yīng)器所存在的問題。國內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段,但我國的經(jīng)濟發(fā)展強烈要求聚合物反應(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,我國每年還有數(shù)以千萬噸計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)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題.另外設(shè)備投資費用大、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。聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(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)是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、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(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。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,這些優(yōu)點是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。該項新技術(shù)使我國聚合物反應(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.信息存儲光盤盤基直接合成反應(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、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問題,將光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結(jié)合動態(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),研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備,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/無機物復(fù)合材料物理場強化制備新技術(shù)。此技術(shù)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(shè)計(粒子設(shè)計),在設(shè)計好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機物復(fù)合材料。
3.熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進(jìn)程,實現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,提高我國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
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(yù)備項目和國家“八五”、“九五”重點科技計劃(攻關(guān))等項目同時,非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化,完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項目20多項,創(chuàng)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(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個規(guī)格系列,近兩年在國內(nèi)20多個省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(套)。銷售額超過1.5億元,還有部分新設(shè)備銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
例如PE電磁動態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國家節(jié)約外匯近1600萬美元,每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬k的電費。塑料電磁動態(tài)注塑機已開發(fā)完善5個規(guī)格系列,投入批量生產(chǎn)并推向市場;塑料電磁動態(tài)混煉擠出機的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成,目前開發(fā)完善的4個規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場目前新設(shè)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(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合,引入新的管理、市場等機制,爭取在兩三年內(nèi)實現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國已加入WTO,各個行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
綜上所述,我國必須走具有中國特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路,打破國外的技術(shù)封鎖,實現(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):
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有關(guān)高分子材料畢業(yè)論文篇2
淺論高分子材料的發(fā)展前景
摘要:隨著生產(chǎn)和科技的發(fā)展,以及人們對知識的追求,對高分子材料的性能提出了各種各樣新的要求?,F(xiàn)代,高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同,成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的發(fā)展前景和發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:高分子材料;發(fā)展;前景
一 高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
高分子材料作為一種重要的材料, 經(jīng)過約半個世紀(jì)的發(fā)展巳在各個工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用。從高分子材料與國民經(jīng)濟、高技術(shù)和現(xiàn)代生活密切相關(guān)的角度說, 人類已進(jìn)人了高分子時代。高分子材料工業(yè)不僅要為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的衣食住行用等不斷提供許多量大面廣、日新月異的新產(chǎn)品和新材料又要為發(fā)展高技術(shù)提供更多更有效的高性能結(jié)構(gòu)材料和功能性材料。
鑒于此, 我國高分子材料應(yīng)在進(jìn)一步開發(fā)通用高分子材料品種、提高技術(shù)水平、擴大生產(chǎn)以滿足市場需要的基礎(chǔ)上重點發(fā)展五個方向:工程塑料,復(fù)合材料,液晶高分子材料,高分子分離材料,生物醫(yī)用高分子材料。近年來,隨著電氣、電子、信息、汽車、航空、航天、海洋開發(fā)等尖端技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和為了適應(yīng)這一發(fā)展的需要并健進(jìn)其進(jìn)? 步的發(fā)展, 高分子材料在不斷向高功能化高性能化轉(zhuǎn)變方面日趨活躍,并取得了重大突破。
二 高分子材料各領(lǐng)域的應(yīng)用
1高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用
高分子材料在機械工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛, “ 以塑代鋼” ,“ 塑代鐵” 成為目前材料科學(xué)研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用范圍,使機械產(chǎn)品從傳統(tǒng)的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經(jīng)濟轉(zhuǎn)變。如聚氨酉旨彈性體,聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出, 在某些有機溶劑 如煤油、砂漿混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機葉輪、蓋板, 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 對金屬的同比磨耗量比尼龍小, 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學(xué)潤滑等改性, 其摩擦系數(shù)和磨耗量更小, 由于其良好的機械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導(dǎo)軌等機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)零部件。在汽車行業(yè)大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬, 還能取代鑄鐵和鋼沖壓件。
2 高分子材料在燃料電池中的應(yīng)用
高分子電解質(zhì)膜的厚度會對電池性能產(chǎn)生很大的影響, 減薄膜的厚度可大幅度降低電池內(nèi)阻, 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質(zhì)子交換 膜的大分子主鏈骨架結(jié)構(gòu)有很好的機械強度和化學(xué)耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是電池運轉(zhuǎn)時保水率降低, 又要影響電解質(zhì)膜的導(dǎo)電性, 所以要對反應(yīng)氣體進(jìn)行增濕處理。高分子電解質(zhì)膜的加濕技術(shù), 保證了膜的優(yōu)良導(dǎo)電性, 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統(tǒng)復(fù)雜化以及低溫環(huán)境下水的管理等問題?,F(xiàn)在一批新的高分子材料如增強型全氟磺酸型高分子質(zhì)子交換膜耐高溫芳雜環(huán)磺酸基高分子電解質(zhì)膜納米級碳纖維材料新的一導(dǎo)電高分子材料等等, 已經(jīng)得到研究工作者的關(guān)注。
3 高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用及發(fā)展
高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中的應(yīng)用:新一代種子化學(xué)處理一般可分為物理包裹利用干型和濕形高分子成膜劑, 包裹種子。種子表面包膜利用高分子成膜劑將農(nóng)用藥物和其他成分涂膜在種子表面。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒, 以改善種子外觀和形狀, 便于機械播種。高分子材料在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種子處理中研究開發(fā)進(jìn)展:種子處理用高分子材料已經(jīng)從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向發(fā)展。其中較為常見和重要的高分子材料類型包括多糖類天然高分子材料, 具有在低溫情況下維持較好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 溫敏材料, 以及綜合利用天然生物資源開發(fā)的天然高分子材料等, 其中利用可持續(xù)生物資源并發(fā)的種衣劑尤為引人關(guān)注。
4 高分子材料在智能隱身技術(shù)中的應(yīng)用
智能隱身材料是伴隨著智能材料的發(fā)展和裝備隱身需求而發(fā)展起來的一種功能材料,它是一種對外界信號具有感知功能、信息處理功能。自動調(diào)節(jié)自身電磁特性功能、自我指令并對信號作出最佳響應(yīng)功能的材料/系統(tǒng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的外加式隱身和內(nèi)在式雷達(dá)波隱身思路設(shè)計,為隱身材料的發(fā)展和設(shè)計提供了嶄新的思路,是隱身技術(shù)發(fā)展的必然趨勢 ,高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進(jìn)行設(shè)計、通過化學(xué)鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智能特性而成為智能隱身領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。
三 高分子材料的發(fā)展前景
1高性能化
進(jìn)一步提高耐高溫,耐磨性,耐老化,耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發(fā)展的重要方向,這對于航空、航天、電子信息技術(shù)、汽車工業(yè)、家用電器領(lǐng)域都有極其重要的作用。高分子材料高性能化的發(fā)展趨勢主要有創(chuàng)造新的高分子聚合物,通過改變催化劑和催化體系,合成工藝及共聚,共混及交聯(lián)等對高分子進(jìn)行改性,通過新的加工方法改變聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),通過微觀復(fù)合方法,對高分子材料進(jìn)行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料領(lǐng)域最具活力的新領(lǐng)域,目前已研究出了各種各樣新功能的高分子材料,如可以像金屬一樣導(dǎo)熱導(dǎo)電的高聚物,能吸收自重幾千倍的高吸水性樹脂,可以作為人造器官的醫(yī)用高分子材料等。鑒于以上發(fā)展,高分子吸水性材料、光致抗蝕性材料、高分子分離膜、高分子催化劑等都是功能高分子的研究方向。
3復(fù)合化
復(fù)合材料可克服單一材料的缺點和不足,發(fā)揮不同材料的優(yōu)點,擴大高分子材料的應(yīng)用范圍,提高經(jīng)濟效益。高性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是新材料革命的一個重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后復(fù)合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纖維增強材料的研究與開發(fā),合成具有高強度,優(yōu)良成型加工性能和優(yōu)良耐熱性的基體樹脂,界面性能,粘結(jié)性能的提高及評價技術(shù)的改進(jìn)等方面。
4智能化
高分子材料的智能化是一項具有挑戰(zhàn)性的重大課題,智能材料是使材料本身帶有生物所具有的高級智能,例如預(yù)知預(yù)告性,自我診斷,自我修復(fù),自我識別能力等特性,對環(huán)境的變化可以做出合乎要求的解答;根根據(jù)人體的狀態(tài),控制和調(diào)節(jié)藥劑釋放的微膠囊材料,根據(jù)生物體生長或愈合的情況或繼續(xù)生長或發(fā)生分解的人造血管人工骨等醫(yī)用材料。由功能材料到智能材料是材料科學(xué)的又一次飛躍,它是新材料,分子原子級工程技術(shù)、生物技術(shù)和人 工智能諸多學(xué)科相互融合的一個產(chǎn)物。
5綠色化
雖然高分子材料對我們的日常生活起了很大的促進(jìn)作用,但是高分子材料帶來的污染我們?nèi)匀徊荒苄∫?。那些從生產(chǎn)到使用能節(jié)約能源與資源,廢棄物排放少,對環(huán)境污染小,又能循環(huán)利用的高分子材料備受關(guān)注,即要求高分子材料生產(chǎn)的綠色化。主要有以下幾個研究方向,開發(fā)原子經(jīng)濟的聚合反應(yīng),選用無毒無害的原料,利用可再生資源合成高分子材料,高分子材料的再循環(huán)利用。
四 結(jié)束語
高分子材料為我國的經(jīng)濟建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn),我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發(fā)和生產(chǎn)體系,我國雖然在高分在材料的開發(fā)和綜合利用方面起步較晚,但目前來看也取得了不錯的進(jìn)步,我們應(yīng)提高其整體技術(shù)水平,致力于創(chuàng)新的高分在聚合反應(yīng)和方法,開發(fā)出多種綠色功能材料和智能材料,以提高人類的生活質(zhì)量,并滿足各項工業(yè)和新技術(shù)的需求。
參考文獻(xiàn):
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