聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究

聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究

陈建兵1

,王　宇3

,王武生2

,曾　俊2

,汪江节

1

(1.安徽池州学院化学与食品科学系,安徽池州247000;2.安徽大学水性高分子

研究中心,合肥230039;3.广东德美化工有限公司,广州266003)

摘　要:水性聚氨酯涂膜在耐摩擦、耐水、耐溶剂等性能上相比于溶剂型聚氨酯存在很大的差距。为了使水性聚氨酯材料耐水性提高的同时又增强其耐溶剂性、力学性能等,本文采用ATR 、I R 、TE M 等研究了聚丁二烯二醇(HTP B )改性水性聚氨酯膜结构,结果表明,改性后膜的耐水性、耐溶剂性、力学性能等都有较好的改善。

关键词:聚丁二烯二醇;水性聚氨酯;膜;结构;性能

中图分类号:T Q 63014 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2007)09-0001-05

[基金项目]安徽省教育厅自然基金项目(2006KJ156B )

作者简介:陈建兵(1980—),男,硕士,讲师,主要从事水性聚氨酯与纳米材料研究。

Study on Structure and Perfor mance of

W a terborne Polyurethane M od i f i ed by HTPB

Chen J ianbing 1

,W ang Yu 3

,W ang W usheng 2

,Zeng Jun 2

,W ang J iangjie

1

(1.D epart m ent of che m istry and Food Science,Chizhou college ,Chizhou,A nhui 247000,China;

2.Research Center of w ater -borne m acro m olecule,A nhui university,Hefei,A nhui 230039,China;

3.D ym atic Che m icals,Inc .,Guangzhou,Guangdong 528303,China )

Abstract:The abrasi on resistance and water and s olvent resist omce of waterborne polyurethane coatings

fil m cannot compare t o the and s olvent -based polyurethane .The structure ofW P UD fil m s modified by HT 2P B was studied by ART,I R,TE M f or i m p r ove ment of its water and s olvent resistance and mechanical p r oper 2ty,which was verified by the final results .

Key W ords:HTP B;waterborne polyurethane;fil m ;structure;perfomance

0　引　言

目前国内外制备水性聚氨酯分散体通常使用的二元醇主要为聚酯多元醇和聚醚多元醇,合成工艺比较成熟,制得的聚氨酯分散体乳液具有优异的稳定性和杰出的成膜性能。但是,水性聚氨酯涂膜在耐摩擦、耐水、耐溶剂等性能上相比于溶剂型聚氨酯存在很大的差距,通常采取对水性聚氨酯材料的改性来改善各种性能,目前一般采用的改性方法均遵循引入某种材料来克服水性聚氨酯材料某些方面的不足,同时又不损害水性聚氨酯材料本身的一些优良性能的原则。解决水性聚氨酯材料的耐水性是水性聚氨酯研究的核心,关于提高水性聚氨酯材料的耐水性已有大量的报道[1-6]。如何在提高水性聚氨酯材料的耐水性同时增强其耐溶剂性能和力学性能,文献鲜见报道。

本文以含有较长聚丁二烯二醇的HTP B 作为软段,部分取代聚醚二元醇改性水性聚氨酯分散体,并制备成膜进行研究。结果表明,HTP B 因具有较长的非极性碳链,在硬段和软段微

区会发生明显的微相分离,获得一些特殊的物化性能,如大幅度提高耐酸性水解、耐碱性水解的能力等;同时改性后水性聚氨酯的软段结构中含有碳碳双键,可以进一步通过与其他单体进行自由基反应生成接枝和交联物,提高最终产品的物理机械性能。

1　实　验

111　原料及仪器

甲苯、丁酮、丙酮、乙醇:均为分析纯;聚丁二烯二醇改性

水性聚氨酯膜、Cs OH 纯度99%,50%(质量分数)水溶液:Ac 2

r os O rganics 产品;染色聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体

膜:自制。

JE M -100SX 型透射电子显微镜:日本电子公司;N icolet nexus -870I R 仪:配有ATR 附件;XLL -100A 型拉力试验机。

112　合成路线

HTP B 改性水性聚氨酯分散体的制备如式1所示。

1第37卷第9期涂料工业

Vol .37　No .9

2007年9月P A I N T &COATI N GS I N DUSTRY Sep.2007

式1　HTP B 改性水性聚氨酯分散体Fig .1　HTP B modified aqueous P U dis persi on

按照合成路线进行了一系列实验,获得了稳定的聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体,以备用。

113　膜的制备

取适量合成的系列分散体均匀涂覆于水平放置的玻璃板上,室温自然干燥获得平整无泡的胶膜,制得膜厚约016～110

mm,常温大气环境存放7d 以上。ATR 、I R 与TE M 膜按照实

际实验需要制备。

114　膜的AT R 及I R 对比研究

N ilcot nexus -870I R 仪,ATR 配件测定材料表面的全反

射红外光谱。

115　膜的超薄切片研究

制备Cs OH 染色聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体的膜超薄切片后,用TE M 观测。

116　膜吸水率测定

取干燥后的膜(25mm ×25mm )准确称量记为m 1,在

20℃分别浸入自来水中,24h 后取出,用滤纸快速吸干表面水

分,迅速称质量记为m 2,按式2计算吸水率:

吸水率=

(m 2-m 1)

m 1

×100%

式2

117　膜溶胀率测定

取干燥后的膜(25mm ×25mm )准确称质量记为m 1,在

20℃分别浸入甲苯、丁酮和乙醇中,24h 后取出,用滤纸快速

吸干其表面甲苯、丁酮或乙醇,迅速称质量记为m 3,按式3计算溶胀率。

溶胀率=

(m 3-m 1)

m 1

×100%式3

118　膜的物理机械性能

在拉力试验机上测其物理机械性能、拉伸强度、100%模量,断裂伸长率按照G B /T528—1992测定;拉伸强度和100%

定向应力(弹性模量)测试强度按照G B /T531—1992测定。

XLL -100A 型拉力试验机测定,拉伸速度为200mm /m in 。

2　结果与讨论

211　膜外观

本实验中,未改性的水性聚氨酯膜材料无色透明、柔软,有发黏现象,随着含有聚丁二烯二醇的HTP B 添加量增加,成膜逐渐呈现微黄色,当HTP B 添加量高于5%发黏现象消失,膜材料韧性逐渐增加,当HTP B 添加量达30%时,膜透明度较低,呈淡黄色,有一定的硬度。

212　红外谱图及分析

图1是聚丁二烯二醇改性前后膜的AT R (改性HTP B 添

加量为30%)和改性后I R 谱图的对比[7-14]。

分析聚丁二烯二醇改性前(a )、后(c )的区别,改性后ATR 可以清楚分辨出不饱和碳碳双键的几个特征峰,分别是:

2

图1　P U 膜和聚丁二烯二醇改性膜的表面红外和透射红外图谱

Fig .1　AT R and I R of fil m s for P U and modified by HTP B

3073c m -1乙烯基C —H 伸缩振动;1640c m

-1

处C C 双键

伸缩振动;967c m -1

处,HTP B 长链中C C 反式1,4-结构

C —H 键面外弯曲振动。因此可以证实,聚丁二烯二醇改性后

成膜过程中聚丁二烯二醇能够迁移至膜的表面。由于ATR 检

测的是材料表面小于50μm 厚度的结构,而在聚丁二烯二醇改性后样品中由于聚丁二烯二醇迁移至膜的表面,在材料表面富集,羧酸盐和氨基甲酸酯链段被排斥出材料表面。羧酸盐和氨基甲酸酯链段为亲水较强的链段,它们被排斥出材料表面时,对材料表面的疏水性能有很大影响。通过进一步研究不同HTP B 添加量改性的膜材料,发现只有HTP B 添加量超过30%,聚丁二烯二醇在表面的富集才比较明显。

仔细对比聚丁二烯二醇改性后I R 和ATR,有一处比较明显的区别:I R 清楚地显示912c m -1乙烯基C C 双键(1,2-结构)C —H 键面外弯曲振动,但ATR 却观察不出。分析产生该现象的原因,乙烯基C C 双键(1,2-结构)和另外两种

C

C 双键相比较,更容易在空气中发生氧化交联,用来测试AT R 的样品,从制备到干燥已经放置很长时间

(>10d ),唯一

合理的解释是聚丁二烯二醇改性后由于引入不饱和的C C 双键,成膜后分布在表面的C C 双键(1,2-结构)在空气中发生自动交联,这也为材料改性后的耐水、耐溶剂性能发生很大的改变提供了佐证。为了弄清膜材料表面的C C 双键

能否大部分或者全部被氧化,将该膜放置3个月后又重新测试。图2是放置前后的ATR 对比。

a —放置10d;

b —放置3个月

图2　聚丁二烯二醇改性膜放置3个月后AT R 比较

Fig .2　Contrast of ATR for fil m s modified by HTP B after 3months

由图2可以看出,聚丁二烯二醇改性后的膜材料放置3个月以后,表征聚丁二烯二醇的吸收峰3073c m -1处乙烯基

C —H 伸缩振动;1640c m

-1

处C C 双键伸缩振动;

967c m -1

处,反式1,4-结构C —H 键面外弯曲振动;912cm

-1

乙烯基C C 双键(1,2-结构)C —H 键面外弯曲振动等有一定的消失,说明膜材料放置的过程中表层的确被氧化。

213　聚丁二烯二醇改性膜的超薄切片研究

由于软硬段热力学上的不相容,聚氨酯的软硬段会发生微相分离。硬段上含有氨基、羰基,能形成氢键,使硬段聚集在一起,形成物理交联。弹性体的形态结构有硬段相、软段相,还有相交界层。硬段相称为硬段微区,硬段微区粒径的大

小以及相区交界层的厚度取决于硬段内的平均链长、氢键度、硬段在整个化合物所占的比例,以及聚丁二烯二醇(软段)和硬段在热力学上的相容程度。材料最终性能和相分离程度有很大的关系,如果两相分离程度过大,会降低材料的力学性能[15-16]。

图3(a,b )为Cs +离子中和染色的聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯乳液的膜超薄切片电子显微镜照片。

图3　聚丁二烯二醇改性膜样品超薄切片电镜照片

Fig .3　TE M of fil m s modified by HTP B (a,b )

切片TE M 照片呈明显的微相分离结构特征,黑色部分为不含聚丁二烯二醇的聚氨酯微区,白色部分则是包含聚丁二

3

烯二醇的微区。两个微相区交界层可以清楚地看到小微区的聚集状态,表现为软段向硬段过渡时,这种基本微区逐渐密集直至聚成较大的聚丁二烯二醇形成的软段微区的过程(图

3a )。从图中可看出,在膜材料本体结构中有一些白色微球,

这反映了材料中两组分的热力学不相容。超薄切片电镜照片表明聚丁二烯二醇在膜材料中形成微区分立在聚氨酯连续相中,而聚丁二烯二醇不是连续单独呈相,因此可以推测出聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯将不会影响水性聚氨酯材料本身的良好的材料力学性能,只会改良材料的膜本身性能。

214　聚丁二烯二醇改性后膜材料的耐水性

图4为添加不同HTP B 用量时,合成的聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯分散体膜的吸水率比较图

。

图4　聚丁二烯二醇改性后不同羧基含量的W P U 膜的吸水率

Fig .4　Rati o of water abs or p ti on f or fil m s modified by HTP B with dif 2

ferent content of —COOH

从图4可以看出:在各种亲水性团含量下,随着体系中聚丁二烯二醇含量的增加,改性后聚氨酯分散体膜的吸水率均逐渐降低。体系中亲水性基团羧基含量为114%,改性前膜材料的吸水率近28%,当HTP B 添加量在25%时,膜材料吸水率降低至原来一半,当HTP B 添加量在35%时,膜材料吸水率降低至6%以下。体系中亲水性基团羧基含量为115%,改性前膜材料的吸水率近33%,当HTP B 添加量在20%时,膜材料吸水率降低至原来一半,当HTP B 添加量在35%时,膜材料吸水率降低至7%。体系中亲水性基团羧基含量为116%,改性前膜材料的吸水率超过40%,当HTP B 添加量在20%时,膜材料吸水率降低至不到原来一半,当HTP B 添加量在35%时,膜材料吸水率降低至10%以下。

由聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯材料得出三个结论:①随着HTP B 引入量的增加,聚氨酯分子结构中聚丁二烯二醇含量逐渐增加,改性膜材料的吸水率呈现大幅度降低,即改性后的膜材料的耐水性得到大幅度提高;②HTP B 添加量对于不同亲水性基团羧基含量的水性聚氨酯分散体膜材料的吸水率影响存在着明显的差异,当体系中亲水性基团含量较高时,改性后的膜材料受聚丁二烯二醇含量影响更大,改性后的膜材料的吸水率变化更为明显;③当含有聚丁二烯二醇的HTP B 添加

量高于30%时,体系中亲水性基团含量对于材料的吸水率影响逐渐降低,影响膜材料吸水率的主要因素是聚丁二烯二醇的含量。但HTP B 含量制约着分散体的稳定性,本实验条件下难以大幅度提高聚丁二烯二醇的含量。我们以为,强烈疏水的聚丁二烯二醇的引入,增加了聚氨酯分子结构的疏水性,是聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯具有优异的耐水性理论基础,聚丁二烯二醇的加入量越高,成膜后材料中对水解最敏感的基团酯基、氨基甲酸酯基和脲基被聚丁二烯二醇包裹的概率越大,因此材料的耐水性可以有较大幅度的提高。

215　聚丁二烯二醇改性后膜材料的耐溶剂性

耐溶剂性也是许多应用的重要性能指标。研究发现扩链剂对膜耐溶剂性能有明显影响,用I P DA 扩链比用水扩链的好,并且I P DA 的用量越大其耐溶剂性能越好,这是因为I P DA 扩链的乳液具有较高的脲键密度,聚氨酯脲中的硬段微区在

P U 的耐溶剂性方面起重要作用

[3-5]

。本实验中,采用I P DA

扩链会使膜材料产生一定的耐溶剂。为了进一步了解聚丁二烯二醇的引入对膜材料耐溶剂性能产生的影响,选取羧基含量为115%不同聚丁二烯二醇含量的改性后的膜材料,在甲苯、丙酮、丁酮和乙醇等溶剂中进行溶胀试验。试验结果如表

1所示。

表1　不同含量HTPB 改性后的膜材料在不同溶剂中的溶

胀率

　Table 1　Ra ti o expanded by d i fferen t solven ts w ith f il m s

m od i f i ed by d i fferen t con ten t of HTPB %

溶剂

w (HTP B )/%

5102030

甲苯145158193溶胀

溶解

丁酮溶胀195

167131108丙酮溶解溶胀186158132乙醇

溶解

溶胀

161

122

99

由表1可知,膜材料在甲苯中的溶胀率随引入的聚丁二烯二醇的增加而提高,这可能是由于聚丁二烯二醇和甲苯的非极性相容所造成;膜材料在丙酮、丁酮和乙醇中的溶胀率随聚丁二烯二醇的含量提高而降低,在乙醇中表现得特别明显,产生这种现象的原因在于丙酮、丁酮和乙醇的极性明显高于甲苯,溶剂的极性越强,改性后的膜材料溶胀率变化越大。改性后的膜材料耐溶剂性能为水性聚氨酯膜材料在某些特殊需要耐丙酮、丁酮和乙醇的场合使用提供了很好的依据。

216　聚丁二烯二醇改性后膜的力学性能

膜的力学性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量,伸长率反映膜的延伸性,模量则反映膜的硬度。膜的力学性能是决定其用途的重要因素,与分散体的结构和制备方法有密切关系。选取羧基含量为115%不同聚丁二烯二醇含量的改性后的膜材料做力学性能的测试,所得结果如表2所示。

由表2可知,随HTP B 用量的增加,聚丁二烯二醇改性膜的断裂伸长率明显降低,当HTP B 引入量为30%时,断裂伸长

4

表2　聚丁二烯二醇改性后的膜材料的力学性能

Table2　M echan i cs performance of f il m s m od i f i ed by HTPB

力学性能

w(HTP B)/%

05101520253035断裂伸长率/%104810391012860780699562486拉伸强度/MPa1118611198121141216013115141191519817121 100%定向伸应力/M Pa21102112215931664179614281239178

率降低为未改性前的一半左右;拉伸强度随HTP B引入量提高而增加,当HTP B引入量为30%时,拉伸强度提高至未改性前的115倍;弹性模量(100%定向伸应力)随HTP B增加大幅度提高,当HTP B引入量在20%时,增加至改性前的2倍,当HT2 P B引入量为30%,弹性模量提高近4倍。

在线型聚氨酯材料中,体系中氢键作用促进硬段相互聚集,软硬段发生微相分离,HTP B引入量增多,软段中含有的聚丁二烯二醇增加,使得分子间假交联-氢键减弱得越多,硬段对软段的牵制作用减弱,大分子链的柔顺性提高,以至于材料的弹性下降,断裂伸长率降低。

聚氨酯的性能归根结底受大分子链形态结构的影响。特别是聚氨酯弹性体材料,软段和硬段的相分离对聚氨酯的性能至关重要,聚氨酯的独特的柔韧性和较宽范围的物理机械性能在很大程度上取决于软硬段的相结构及微相分离程度。适度的微相分离有利于改善聚合物的性能。在研究分散体胶粒结构中已经发现,分散体胶粒存在微相分离现象,可以提高膜材料拉伸强度和弹性模量。其次,由于HTP B结构规整性较差,最终使得材料的结晶度下降,软段失去了结晶性,在材料被拉伸时,拉伸应力使得软段分子基团的规整性提高,结晶性增加,提高了材料的强度。

分子内适当的交联可使得聚氨酯材料硬度、软化温度和弹性模量增加,断裂伸长率、永久变形和溶剂中的溶胀性降低。聚氨酯弹性体适度交联可制得机械强度优良、硬度高、富有弹性,且有优良耐磨、耐油、耐臭氧及耐热性等性能的材料。考虑到本实验过程中,开始时由HTP B、PE220和I P D I高温均相聚合,双键发生部分自由基聚合而产生交联,利于最终膜材料的拉伸强度和弹性模量的提高。

3　结　语

引入含有碳碳双键的聚丁二烯二醇(HTP B)改性水性聚氨酯,通过I R与AT R以及TE M研究了膜结构,得到的材料耐水、耐某些溶剂性能有了很大的提高,当聚丁二烯二醇含量较高时,制得的膜材料具有良好的耐水和耐溶剂性能;通过这种方式改性,获得了具有较好物理机械性能的材料,在材料断裂伸长率减少不太大的前提下,也大幅度地提高了材料的拉伸强度和弹性模量。

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收稿日期　2007-07-08(修改稿)

5

智能型高分子膜的制备及应用研究进展

智能型高分子膜的制备及应用研究进展 摘要：膜材料的智能化是当今分离材料领域发展的一个新方向。讨论了智能型高分子膜材料的分类、制备方法及其环境响应特性等，分析了智能型高分子膜的应用现状及其应用前景，并展望了智能型高分子膜技术今后的研究和发展方向。 关键词：智能膜，智能高分子 Research process in preparation of intelligent polymer membranes and their application Abstract: the membrane material is the separation of intelligent material field in a new direction of development. Intelligent polymer film are discussed Material classification, preparation metho d and its environment, the response characteristics of intelligent polymer film and the application prospect of application situation and prospects of intelligent polymer membrane technology res earch and development direction. Keywords: intelligent membrane, intelligent polymer （一）引言膜的调研 膜是一种二维材料，是两相之间的选择性屏障。在自然界中，特别是在生物体内广泛存在，它与生命活动密切相关，是一切生命活动的基础，如能量转换、细胞识别、免疫激素、药物的作用和物质的传输等构成生命活动的基本问题，都与生物膜功能有关，而所有这些活动都是在界面上发生的，因此，研究膜及其界面具有重要的意义。近几年来，膜作为一种新型的高分离、浓缩、提纯及净化技术，已经广泛应用于生产。但是，随着人民生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，对膜的要求也越来越高。由于目前已应用于生产的和科学研究的膜材料并不能响应环境的变化，已经不能满足人们的需要所以一种新型的膜应运而生——智能膜，智能膜能够响应各种环境的变化，而逐渐成为近几年来人们开发和研究的热点之一。智能膜材是智能材料的一种，即可感知、响应外界环境细微变化与刺激而发生膨胀、收缩等相应的自身调节，并且有功能发现能力的膜用材料。目前应用主要是高分子材料，合成高分子和天然高分子材料。 智能型高分子膜 膜技术是一种高效的流体分离技术，与传统的分离技术（如蒸馏等）相比具有效率高、能耗低、操作简便、对环境无污染等特点，在节能降耗、清洁生产和循环经济中发挥着越来越重要的作用。在膜分离中，膜材料起着关键作用，目前人们对高分子膜材料的研究逐渐 从传统商品化膜材料向功能性、智能型膜材料的方向发展。与传统商品分离膜不同，智能膜中含有对外界刺激做出可逆反应的基团或链段，从而使膜的结构岁外界刺激变化而可逆地改变，导致膜性能（如孔径大小、亲/疏水性等）的改变，从而控制膜的通量，提高膜的选择性。目前，膜材料的智能化已经成为当今分离材料领域发展的一个新方向。智能高分子膜在控制释放、化学分离、生物医药、化学传感器、人工脏器、水处理等多个领域具有重要的潜在价值。 现状前景 智能高分子膜是近十年来膜研究的一个崭新的领域。随着高新技术的发展，它已经在很多方面取得了较大的进步，例如在物质分离，感应元件，药物释放系统和固定化酶等方面有了一定的研究和应用，逐步开发出了一些新型膜材如LB （langmuir-blodgett）膜,分子自组装膜，纳米自组装膜和具有可调纳米孔道的高分子薄膜等。但是，目前，我国智能膜材的研究与开发存在着不足，与世界先进水平相比尚有相当大的差距，制约着我国信息、航天、航空、能源、建筑材料、

高分子改性材料的应用

天 然 高 分 子 改 性 材 料 的 发 展 以 及 运 用 景 姓名：李毅 学号：5404310016 专业班级：工业工程101

天然高分子改性材料的发展以及运用 姓名：李毅学号：5404310016 班级：工业工程101 摘要：本文介绍了淀粉、木质素、甲壳素、壳聚糖及瓜尔胶等几种天然高分子材料的研究进展以及改性方法，同时通过几种不同的化学反应详细介绍了壳聚糖的应用，同时介绍了其他几种在当代生活不同领域的应用。 关键词：天然高分子，改性，羧甲基化反应，酯化反应，酰化反应，接枝反应，运用，阻燃和耐热。 正文部分： 1.引言 近年来基于石油产品的合成高聚物材料也已广泛应用于包装、日用品、医用、建材、宇航、工业和农业各个领域，。然而，基于石油资源的合成高分子材料大量使用不仅造成环境污染，而且以后将面临石油资源逐渐枯竭的威胁。而天然高分子来源于自然界中动物、植物和微生物，它们是取之不尽，用之不竭的可再生资源。所以在石油资源日益匮乏和价格持续高涨之际，天然高分子的研究和利用出现新的发展机遇。天然高分子中含量最丰富的资源包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉、各种动植物蛋白质以及多糖等，它们具有多种功能基团，可通过化学、物理方法改性成为新材料，也可通过化学、物理及生物技术降解成单体或低聚物用作能源以及化工原料。因此，近年在该领域的基础和应用研究的优秀成果以及日益增强的全球环境法则的压力共同作用下已孵化出这一新兴行业。 2.天然高分子材料的研究进展以及运用 2.1 淀粉 天然淀粉资源十分丰富，如土豆、玉米、木薯、菱角、小麦等均有高含量的淀粉，据统

计，自然界中含淀粉的天然碳水化合物年产量达5000亿t，是人类可以取用的最丰富的有机资源。淀粉及其衍生物是一种多功能的天然高分子化合物，具有无毒、可生活降解等优点。它是一种六元环状天然高分子，含有许多羟基，通过这些羟基的化学反应生产改性淀粉，另外，淀粉还能与乙烯类单体如丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等通过接枝共聚反应生成共聚物。这些共聚物可用作絮凝剂、增稠剂、黏合剂、造纸助留剂等。近年来淀粉的接枝共聚研制新型絮凝剂在国内也取得长足进展，有人用淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚制得阳离子淀粉，实验对炼油废水、生活废水有较好的处理效果，COD去除率可达70％以上，色度残留率低于20％，是一种较好的絮凝剂。淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物作为有机高分子絮凝剂的研究早巳受到人们的重视，并有不少成果问世。我国尹华等以淀粉为基本原料，加入丙烯酰胺、三乙胺、甲醛和适量的盐酸进行接枝共聚反应，合成出一种阳离子型高分子絮凝剂FNQE，该药剂具有独特的分子结构和较高的相对分子质量分布。FNQE对高岭土悬浊液有良好的絮凝除浊效果，对城市污水在投药量为10mg／L时即能达到理想的净化效果，浊度、色度的去除率均在90％以上。 2.2 ，木质素 木质素与纤维素、半纤维素粘结在一起形成植物的主要结构，是植物界中非常丰富的天然高分子。相对于其它天然高分子，木质素具有更为复杂的组成及多级结构，是最难认识和应用的天然高分子之一。但是，木质素分子具有众多不同种类的活性官能基，兼具可再生、可降解、无毒等优点，而且工业木质素来源于造纸黑液，成本低廉，因而被视为优良的绿色化工原料，其综合利用备受关注。在应用和研究较为活跃的木质素高分子材料领域，可通过化学反应和物理共混将木质素与酚醛树脂、聚氨酯、聚烯烃、橡胶、聚酯、聚醚、淀粉、大豆蛋白等复合，提高材料的性能并降低成本。木质素是一种与工程塑料极为相似的，具有高

高分子功能膜材料

第八章高分子功能膜材料 膜是一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料，在自然界中随处可见。天然存在的膜有生物膜，膜也可以人工制作，如高分子合成膜。膜可以是均相的，也可以是非均相的；可以是对称的，也可以是非对称的；可以是固体的，也可以是液体的；可以是中性的，也可以是带电荷的。膜的厚度可从几微米到几毫米不等。 随着科学的发展，越来越多的人工合成膜相继被开发出来，应用到各个行业中，起到分离和选择透过等重要作用。高分子功能膜作为人工合成膜中的重要一员，在药物缓释、膜修饰电极、气体分离等领域表现出特殊的分离功能，并因其广阔的应用前景而受到极大的关注。本章将主要讨论高分子功能膜的分离原理，并以主要的分离膜为代表，介绍其制备方法和应用。 8,1 概述 8.1.1 高分子分离膜的分类 高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为高分子功能膜。其形态有固态，也有液态。高分子分离膜的种类和功能繁多，不可能用单一的方法来明确分类，现有的分类既可以从被分离物质的角度分，也可以从膜的形状、材料等角度分，目前主要有以下几种分类方式。 8.1.1.1 按被分离物质性质分类 根据被分离物质的性质可以将分离膜分为气体分离膜、液体分离膜、固体分离膜、离子分离膜和微生物分离膜等。 8.1.1.2按膜形态分类 根据固态膜的形状，可分为平板膜(flat membrane)、管式膜(tubular membrane)、中空纤维膜(hollow fiber)、毛细管膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜等。液膜是液体高分子在液体和气体或液体和液体相界面之间形成的膜。 8.1.1.3按膜的材料分类 从膜材料的来源来看，分离膜可以是天然的也可以是合成的，或者是天然物质改性或再生的。不同的膜材料具有不同的成膜性能、化学稳定性、耐酸、耐碱、耐氧化剂和耐微生物侵蚀等，而且膜材料对被分离介质也具有一定的选择性。这类膜可以进一步分为以下几类。 (1)纤维素衍生物类纤维素类膜材料是研究最早、应用最多的高分子功能膜材料之一．主要有再生纤维素、硝酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素、乙基纤维素等。 (2)聚烯烃类聚烯烃及其衍生物是重要的高分子聚合物，很多都可以用于制备气体分离膜，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈等。 (3)聚酯类涤纶、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯这类树脂强度高、尺寸稳定性好、耐热和耐溶剂性优良，被广泛用于制备分离膜的支撑增强材料。 (4)聚酰（亚）胺类尼龙-6和尼龙-66是这一类分离膜材料的代表，常用于反渗透膜和气体分离膜的支撑底布，芳香族聚酰胺是第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。含氟聚酰亚胺作为具有实用前景的气体分离膜材料目前处于开发阶段。用聚酰胺类制备的膜，具有良好的分离与透过性能，且耐高压、耐高温、耐溶剂，是制备耐溶剂超滤膜和非水溶液分离膜的首选材料，缺点是耐氯性能较差。 (5) 聚砜类这类材料包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、磺化聚砜等，是高机械强度的工程塑料，具有耐酸、耐碱的优点，多用于超滤膜和气体分离膜的制备，较少用于微滤，可在80℃下长期使用，缺点是耐有机溶剂的性能较差。

高分子膜材料的制备方法

高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号：xxxxxxx xxx

高分子膜材料的制备方法 xxx （xxxxxxxxxxx，xx） 摘要：膜技术是多学科交叉的产物，亦是化学工程学科发展的新增长点，膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法（相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法），而且介绍了一些新的制膜方法（如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等）。 关键词：膜分离，膜材料，膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一，目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中，对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域；随着膜过程的开发应用，人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性，在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法

2.1 浸没沉淀相转化法 1963年，Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法，从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值，自此以后，相转化制膜被广泛的研究和采用，并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法制膜，就是配置一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同，可以分为一下几种：溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。 2.1.1 浸没沉淀制膜工艺 目前所使用的膜大部分均是采用浸没沉淀法制备的相转化膜。在浸没沉淀相转化法制膜过程中，聚合物溶液先流延于增强材料上或从喷丝口挤出，而后迅速浸入非溶剂浴中，溶剂扩散进入凝固浴（J2），而非溶剂扩散到刮成的薄膜内（J1），经过一段时间后，溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度，聚合物溶液变成热力学不稳定溶液，发生聚合物溶液的液-液相分离或液-固相分离（结晶作用），成为两相，聚合物富相和聚合物贫相，聚合物富相在分相后不久就固化构成膜的主体，贫相则形成所谓的孔。 浸入沉淀法至少涉及聚合物/溶剂/非溶剂3个组分，为适应不同应用过程的要求，又常常需要添加非溶剂、添加剂来调整铸膜液的配方以及改变制膜的其他工艺条件，从而得到不同的结构形态和性能的膜。所制成的膜可以分为两种构型：平板膜和管式膜。平板膜用于板

细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能 【学习目标】 1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。 2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。 3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。 4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。 【学习障碍】 1．理解障碍 如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。 2．解题障碍 用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。 【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“模型法”理解细胞膜的结构。 生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。 在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。 从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。 [例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题： (1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。 解析：用“联想对照法”来解。 答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子 点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。 (2)用“借比法”理解膜的结构特点。 “借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。 根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 (3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。 细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等

分离膜的改性方法

高分子分离膜的改性方法 张爱娟（04300036） [摘要]：随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水 性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。由于单一的膜材料很难同时具有良好的亲水性、成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性侵蚀、耐氧化性和较好的机械强度等优点，因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能，是解决这一问题的关键。其中，化学改性可以通过膜材料和膜表面的化学改性来实现；而物理改性则主要是通过材料共混改性和表面涂覆或表面吸附来实现。 [关键词]：膜；改性；物理改性；化学改性 一引言 膜分离技术具有设备简单,操作方便，无相变，无化学变化，处理效率高和节能等优点，作为一种单元操作日益受到重视，已在海水淡化、电子工业、食品工业、医药工业、环境保护和工程的领域得到广泛的应用。然而，随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。目前使用的大多数膜的材料是聚丙烯（PP）。聚乙烯，聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚砜、聚醚讽和聚氯乙烯等。当这些膜与欲分离的物质相接触时，在膜表面和孔内的污染物聚集，使得膜通量随运行时间的延长而下将，特别时当聚合物膜材料用于生物医药领域中（如血液透析）时，在膜便面吸附的蛋白质加速纤维性和抗生素碎片在膜表面的聚集，导致一系列的生物反应，例如形成血栓及免疫反应。即使当蛋白质对分离膜的影响可以忽略，膜基体材料的亲水性、荷电性及荷电密度等性质对蛋白质的吸附都会产生重要的影响。因此，为了拓展分离膜的应用，通常需要对膜材料进行改性或改变膜表面的物理化学性能，赋予传统分离膜更多功能，增大膜的透水性，提高膜的抗污染性，改善膜的生物相容性。对膜材料的改性的方法有物理改性，化学改性和表面生物改性。 二物理改性 2．1 表面物理改性 1】 2．1．1 表面涂覆改性【 以分离膜为支撑层，将表面活性剂涂覆在支撑层表面而达到改性的目的，表面活性剂可以是有机物或无机物。但膜表面涂覆方法的改性效果并不十分理想，存在的最大问题是活性剂易从高分子表面脱离，不能得到永久的改性效果。但这种方法显示了制备一系列具有不同截留率分离膜的可能性。 2．1．2 表面吸附改性【2】

聚烯烃的改性技术进展

聚烯烃的改性技术进展 【摘要】聚烯烃材料具有原料来源丰富、价格低廉、加工成型方便、综合性能好等许多优点，已经成为目前市面上产量最大、应用最广的一类高分子材料。然而聚烯烃材料本身所存在的耐热性能差、加工尺寸精度差、易老化等缺陷严重影响了应用领域的拓展，为了改善这些不足，对聚烯烃材料进行改性备受关注。对聚烯烃进行改性的常用方法可分为填充改性、共混改性、形态控制改性、界面相容化改性几大类。 【关键词】导热塑料；国内外；研究进展 1 填充改性技术的研究进展 填充改性具有效果明显、工艺简单、成本低等优点，是工业上最常用的塑料改性方法。能当作填充改性填料的物质必须满足一些基本条件[1]：耐热性好，加工过程不分解而损害材料使用性能；分散性好，加入后不过多损害加工性能；不与基体材料发生不良化学反应；在成型后的制品中不会发生表面析出；价格便宜，来源丰富等。填充改性按填充物种类可分为无机填充和有机填充两类。 无机填充改性指在材料中添加无机填料。常被用做无机填料改性聚烯烃材料的主要有：氧化物类；氢氧化物类；碳酸盐类；硫酸盐类；碳素；硅酸盐。 有机填充改性是在材料中添加有机填料物质。常被用作有机填料填充聚烯烃的主要有：天然纤维素纤维类、有机合成纤维类以及有机阻燃剂类等。其中用天然有机木粉填充聚烯烃材料制备的木塑复合材料是目前许多国家致力于工业化的一个热点，这类复合材料综合了植物纤维和聚烯烃塑料二者的优点，能有效地缓解过度开发而引发的资源贫乏、木材短缺等问题，是一种资源节约型、环境友好型的复合材料[2]。 除此之外，目前一些国内外学者也致力于开发一些有机-无机杂化填充的聚烯烃复合材料，以在成本和性能等方面求得平衡。如Mohanty [3]等人通过熔融挤出制备了一种剑麻纤维和玻璃纤维杂化增强的PP复合材料，最终得到一种成本低廉、综合性能很好的有机-无机纤维杂化增强PP材料。 2 共混改性技术的研究进展 共混改性是在树脂基体中混入一种或多种其他高分子物质，因此共混物也被称为聚合物合金。共混改性是开发新型高分子材料的一种最有效途径，它主要应用于以下几个方面： 2.1 综合各组分材料的性能 当单一材料难满足应用要求时，可通过共混改性引入其他材料来取长补短。

细胞膜的结构和功能教案

细胞膜的结构及功能 一、教材分析 高中生物必修1第二章第一节中“细胞膜的结构和功能”的内容是细胞知识的重要组成部分，本节内容要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，认识细胞膜的化学组成，理解细胞膜结构和功能相适应的关系，为进一步学习物质的跨膜运输打基础。是在对前面“细胞的元素和化合物”学习的基础上进行的学习，同时也为后面学习细胞的结构和功能、新陈代谢、物质出入细胞、物质代谢、生物膜系统等内容作铺垫。所以本节内容起到承上启下的桥梁作用。 二、教学目标 1、知识目标： （1）说出细胞膜的化学成分和结构； （2）说出细胞膜有哪些重要功能； （3）说出细胞膜的“结构特性”和“功能特性”。 2、能力目标： 认识细胞膜的结构示意图，清楚细胞膜结构的功能特点。 三、教学重点 1、细胞膜的成分与结构特点：磷脂双分子层、蛋白质、糖类； 2、细胞膜的功能：物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫。 四、教学难点 1、细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的； 2、细胞膜怎样进行自由扩散和主动运输。 五、教学方法 讲解式教学法，融合直观教学法和讨论法等多种教学方法配合进行教学。 六、教学内容 1、导入 上节课我们学习了细胞的元素和化学组成，我们说了细胞是由哪几种元素组成的？首先是大量元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；然后是微量元素，有Fe、Cu、Zn、B、Mn 、Mo等，其中讲到C是细胞最基本的元素；接下来讲的是生物界和非生物界的统一性和差异性，他们的统一性是说生物界中的元素在非生物界里都有，而非生物界中的元素在生物界里也都有，差异性是说生物界和非生物界中的元素含量有很大的差异；最后我们将了组成细胞的化合物：有无机化合物和有机化合物，无机化合物有水、无机盐，有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸。那么，今天我们就来讲由化合物组成的细胞的结构和由结构决定的功能。说到细胞的结构，首先来看细胞的结构是什么，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成，其中一些还有细胞壁，比如，植物细胞。所以我们先讲细胞膜的结构和功能。下面同学们用两分钟的时间看一下课本上“细胞的结构和功能”这节的内容，然后解决以下三个问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？ 板书课题：细胞膜的结构和功能 好的，时间差不多了，现在我们来看一下刚才说的问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？今天我们就是围绕这三个问题来讲细胞膜的结构和工能。下面我们开始学习。首先，我们一起来看一下细胞膜的成分。

产品结构工程师需要掌握的主要技能

产品结构工程师的主要职责 一般来说，产品结构工程师的主要职责包括： 1、参与产品项目立项可行性调研，参与系统方案设计； 2、拟制结构设计方案和项目计划，研究开发新结构新技术,，提升产品性能和质量； 3、承担产品结构、零部件的详细设计； 4、承担样机的研制、调试和相关技术； 5、公差分析和DFMA（面向制造和装配的设计）检查； 6、与制造工程师进行模具检讨； 7、模具样品检讨、设计更改和零件最终的承认； 8、为EMI、ESD、安全和可靠性等各种测试提供机械支持； 9、解决产品开发中的问题、问题跟踪以及与客户讨论技术问题； 10、为产品的量产提供技术支持； 产品结构工程师需要掌握的主要技能 一般来说，一个优秀的产品结构工程师需要掌握的主要技能包括： 1、基本的机械设计知识； 2、熟练掌握塑胶件、钣金和压铸等零件设计；即面向制造的设计；保证零件设计简单、质量高、缺陷少、制造成本低，同时相应的模具结构简单、模具制造和加工容易。 3、熟练掌握产品的装配设计技巧；即面向装配的设计；产品的装配同产品的制造同样重要，产品的装配应当使得装配工序简单、装配效率高、装配缺陷少、装配成本低和装配质量高等；常用的装配设计指南包括减少零件数量、简化产品结构、零件标准化、产品模块化、设计稳定的基座、设计导向特征、

零件先定位后固定、防错的设计、人机工程学的设计等。详细的指南可参考由机械工业出版社出版的《面向制造和装配的产品设计指南》。该书还包括塑胶件设计指南、钣金件设计指南、压铸件设计指南以及公差分析等；熟练掌握这些设计指南能够保证产品设计产品以最短的时间、最低的成本和最高的质量进行。 4、掌握公差分析知识；能够利用公差分析优化产品的设计质量和解决产品开发中碰到的实际问题； 5、熟悉相关的材料、模具和表面处理工艺等知识； 6、具有分析问题和解决问题的能力；产品开发中不可避免的会出现很多问题，分析问题和解决问题的能力至关重要。 7、熟悉产品的开发流程，特别是面向制造和装配的产品开发流程，良好的产品开发流程能够帮助产品结构工程师减少设计变更、缩短产品开发时间和提高产品开发质量； 8、熟悉相关的产品测试要求，例如EMI、ESD、安全和可靠性等，并设计产品满足这些要求； 9、熟悉相关的产品行业标准； 10、3D和2D软件知识，常用的3D软件包括Pro/E, UG, Solidworks, Catia 等，熟练掌握其中一种即可；常用2D软件是AutoCAD； 11、良好的创新精神；可学习TRIZ的相关理论知识。 12、团队精神；产品开发的成功离不开团队的合作，产品结构工程师不可能完全掌握产品制造和装配、测试等方面的知识，产品工程师应当可以通过与制造工程师和装配工程师以及测试工程师等团队合作，从而提高产品开发的质量。

硅烷交联聚烯烃研究进展

第18卷第3期2006年9月 江苏工业学院学报 JOURNAL OF JIANGSU POLYTECHNIC UNIVERSITY Voi.18No.3 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Sep.2006 文章编号：1005-8893（2006）03-0056-05 硅烷交联聚烯烃研究进展" 刘庆广，王利娜，龚方红 （江苏工业学院材料科学与工程系，江苏常州213164） 摘要：综述了国内外硅烷交联聚烯烃技术的研究进展及其应用情况。介绍了硅烷交联聚乙烯，硅烷交联聚丙烯，硅烷交联乙丙 橡胶，硅烷交联乙烯-辛烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯共聚物的生产工艺、配方研究、制品的性能及应用等。指出了硅烷交联技 术在聚烯烃改性方面的应用前景和研究新方向。 关键词：聚烯烃；硅烷；接枝；交联 中图分类号：O631文献标识码：A Advances in Silane Crosslinking Polyolefines LIU Oing-guang，WANG Li-na，GONG Fang-hong （Department of Materiais Science and Engineering，Jiangsu Poiytechnic University，Changzhou213164，China） Abstract：This paper reviewed the advances and the appiications of the siiane crossiinking technoiogy at home and abroad.The production technoiogy，product nature and appiication of the siiane crossiinking poiyethyienes（PE），siiane crossiinking poiypropyienes（PP），siiane crossiinking ethyiene-propyiene rubber（EPR），siiane crossiinking ethyiene-octane copoiymer（POE）and ethyiene-vinyi acetate copoiymer（EVA）are introduced.The paper aiso points out the potentiai appiication and new research directions of siiane crossiinking technoiogy in poiyoiefines modifica-tion. Key words：poiyoiefines；siiane；grafting；crossiinking 聚烯烃的交联方法主要有3种：过氧化物交联、辐照交联和硅烷交联。辐照交联法有厚度限制的缺点，过氧化物交联法有工艺复杂、过早交联、控制困难的不足，硅烷交联法有设备简单、工艺简便、易于推广等优点。硅烷接枝交联技术，由Dow Corn-ing公司于1972年最先开发并应用到聚乙烯制品［1］。硅烷接枝交联法在聚乙烯的改性中起了重要作用，接枝交联改性后的聚乙烯的尺寸稳定性、抗溶剂性和力学性能得到很大的提高，使聚乙烯的应用更加广泛。继聚乙烯之后，硅烷交联技术在其他聚烯烃 上应用也有一定的研究。很多硅烷交联聚烯烃产品已经实现了工业生产，但关于硅烷交联聚烯烃的报道中以硅烷交联聚乙烯的报道相对较多，其它较少，硅烷交联聚烯烃的交联技术和产品性能则多以专利的形式存在。本文综述了硅烷接枝交联聚烯烃技术在聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、乙丙橡胶（EPR）、乙烯辛烯共聚物（POE）和乙烯-醋酸乙烯共聚物（EV A）方面的研究进展，希望能够进一步拓宽并促进硅烷接枝交联技术的应用和发展。 "收稿日期：2006-03-29 基金项目：江苏省高校自然科学基金资助项目（05KJB430024） 作者简介：刘庆广（1981-），男，山东济宁人，硕士研究生；联系人：龚方红。

专业塑胶结构工程师培训教程

专业结构工程师 培训教程 子曰：“三人行，必有我师。”是故，弟子不必不如师，师不必贤于弟子，闻道有先后，术业有专攻，如是而已，谨以此话，送给所有立志成为结构工程师的朋友！

第1章结构设计工程师的必备素质 在讲述Pro/E的具体应用之前，有必要先抛开Pro/E软件本身，认真想想作为设计的主体结构工程师，应该掌握些什么知识？ 年轻的工程师在工作中常遇到这样的情况，一个老工程师最多不过熟悉AutoCAD，但在单位中却受到重用，甚至可能是一个部门主管。这让许多甚至是利用业务时间在热心学习Pro/E的人感到困惑：似乎不需要这么先进的东西也可以搞设计,这样好像也有一定道理，毕竟在三维设计软件问世以前，人们也做出了很多产品。但是三维设计软件是大幅度提高工作效率不可缺少的重型武器，搞工程的人不掌握它迟早要被淘汰，经验固然重要，但经验毕竟代表着过去，很多人的经验从某种程度上说甚至只能算抄袭。所以努力掌握软件的应用是必需的。那是不是掌握了软件就万事大吉了呢？回答当然不是。 一个合格的结构工程师，必须要掌握一定的机械知识、模具知识、材料学知识、行业安全规范知识，最好还能懂点电子知识，具备点美工功底。这些都是Pro/E应用之外的东西，我们看到多学习Pro/E的朋友只是为学习而学习，在屏幕上画了个零件转来转去只是好看，却不知道它是为了什么？长此下去，势必影响自己的学习兴趣，甚至半途而废。鉴于此，我们根据自身在工厂多年的产品设计和模具设计经验，总结出设计软件与实践经验相结合的教学课程，让学生们毕业出去就能胜任工厂里的工作做一个合格的设计工程师，而不是一个单单会Pro/E这门软件的绘图员！ 要记住，我们要努力成为的是一个塑胶五金产品设计行业的高手，而不是一个老手！ 1.1 需要掌握的机械知识 1.1.1 常用机构类介绍 1.平面连杆机构 2.凸轮机构 3.轮系机构 4.棘轮机构 5.轮槽机构 6.螺旋机构 1.1.2 常用机械传动分类 1.带传动 2.链传动 3.齿轮传动 4.蜗杆传动 1.2 塑胶结构一般优化设计原则 加强筋的拔模角一般取0.25°～2°，塑件表面有蚀纹或是结构复杂的应加大拔模角，可达到2°。这是因为形状复杂的制品脱模阻力大，例如，拔模角不够大时会出现拉花现象，如图1-1所示。 在塑件结构设计中，应避免在流料方向的尖角，因为这样会产生局部应力且有注塑缺陷。图1-2（a）是流料方向有夹角的不良设计，图1-2（b）是消除了尖角的改良设计。 倒圆角的一般原则，圆角半径的大小外R取2倍壁厚，内R取0.5～1倍壁厚。 塑件加强筋的设计，基本厚度等于0.5倍壁厚，高度小于等于3倍壁厚，圆角大于等于0.25～0.4倍壁厚，拔模角大于等于0.5°，间距大于2倍的壁厚，加强筋应布置在塑件受力较大之处，以改善塑件的强度。加强筋应作对称分布，避免塑件局部集中，同时加强筋应尽可能设计得矮一些。 塑件壁厚尽量均匀，小型玩具塑胶壁厚一般在1mm～2mm之间，最薄不能超过0.8mm，否则会造成出模困难。合金（一般指锌合金）壁厚要控制在0.8mm以上，对由于出模而必须加厚的部位也要尽量减少厚度，以节约原料。 圆丝筒，六角丝筒配胶柱，一般胶柱直径应大于丝筒孔径0.1mm。 铁轴配胶孔的设计：铁轴应大于相配的孔0.15mm～0.2mm。 小型玩具一般采用自攻螺丝孔定位。孔径按照受力大小的原则比选用螺丝直径小0.3mm～0.7mm，其中ABS材料孔径选用0.3mm～0.5mm，PP材料或PE材料孔径选用0.4mm～0.7mm。孔上端要有一沉孔，高度要确保使螺丝头不外露。一般超声线为60°，高约为 0.3mm。零件设计要尽量方便模具的制造。 1.3 常用塑胶材料的物理特性及识别方法 常用塑胶材料的物理特性及识别方法，如表P所示。

高分子材料改性(郭静主编)课后习题标准答案剖析

第一章绪论 第二章高分子材料共混改性 1.什么是相容性，以什么作为判断依据？ 是指共混无各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力，其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。 2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么？ 是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入（或就地形成）反应性高分子材料，在混合过程中（例如挤出过程）与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应，使体系相容性得到改善，起到增容剂的作用。 3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式，各自有什么特点，并举例加以说明。 （1）具有上临界混溶温度UCST，超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。 （2）具有下临界混溶温度LCST，低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。 （3）同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST，如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。 （4）UCST和LCST相互交叠，形成封闭的两相区 （5）多重UCST和LCST 4.什么是相逆转，它与旋节分离的区别表现在哪些方面？ 相逆转（高分子材料Ａ或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转）也可产生两相并连续的形态结构。 （1）SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。 （2）SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围 （3）SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴, 5.相容性的表征方法有哪些，试举例加以说明。 玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。 玻璃化转变法：若两种高分子材料组分相容，共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度，

聚乙烯共混改性

聚乙烯共混改性 一摘要：聚乙烯是最重要的通用塑料之一，产量居各种塑料首位。聚乙烯(PE) 是由乙烯聚合而得的高分子化合物。聚乙烯分子仅含有C、H两种元素，所以是非极性聚合物，具有优良的耐酸、碱以及耐极性化学物质腐蚀的性质。聚乙烯（PE）树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构，为典型的结晶聚合物。在固体状态下，结晶部分与无定形部分共存。结晶度视加工条件和原处理条件而异，一般情况下，密度越高结晶度就越大。LDPE 结晶度通常为 55%～65%，HDPE 结晶度为 80%～90%。PE 具有优良的机械加工性能，但其表面呈惰性和非极性，造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差，而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳，限制了其应用范围。通过改性来提高其性能，扩大其应用领域。其来源丰富，价格便宜，电气性质和加工性质优良，广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。也作为泡沫塑料广泛用于绝热保温、包装和民用等各领域。但是，这些材料都是一次性使用，且质轻、体积大、难降解，用后即弃于环境中，造成严重的环境污染。因此有效合理地回收利用废旧泡沫塑料就显得日益重要。 聚乙烯的改性目标聚乙烯的下述缺点影响它的使用，是改性的主要目标。 （1）软化点低。低压聚乙烯熔点约为Ig0'C。高压聚乙烯熔点仅高于 0℃，因此聚乙烯的使用温度常低于10 0℃。 （2）J强度不高。聚乙烯抗张强度一般小于30M Pa．大太低于尼龙6、尼龙66、聚甲醛等工程塑料。 （3）易发生应力开裂。 （4）耐大气老化性能差。 （5）非极性，不易染色、印刷等 （6）不阻燃、极易燃烧。 ⊙根据密度的不同 低密度聚乙烯（LDPE）-其密度范围是0.91∽0.94g∕cm^3高密度聚乙烯（HDPE）-其密度范围是0.94∽0.99g∕cm^3中密度聚乙烯（MDPE）其密度范围是0.92∽0.95g∕cm^3 ⊙根据乙烯单体聚合时的压力 低压聚乙烯—压力0.1∽1.5MPa 中压聚乙烯—1.5∽8 MPa 高压聚乙烯压力为150∽250MPa 二、PE共混改性的机理 （1）有机增韧理论： 在塑料技术发展过程中，使用橡胶粒子与塑料进行共混改性即使有机粒子一弹性体作为增韧性，可以达到增韧的目的．产生出SBS等一人批新材料，已经在工业上获得广泛的应用如弹性鞋底材料、虽然获得理想的韧性却损害了复合材料宝贵的刚性和强度，劣化了加T流动性和耐热变形性，提高了成本，因而有一定的局限性。 （2）无机刚性粒子增韧理论

产品结构工程师求职简历模板

产品结构工程师求职简历模板 姓名：xxx 目前所在：xxx 年龄： 28 户口所在：广西国籍：中国 婚姻状况：已婚民族：汉族 培训认证：未参加身高： 178 cm 诚信徽章：未申请体重： 75 kg 人才测评：未测评 我的特长： 求职意向 人才类型：普通求职 应聘职位：首席技术执行官CTO/首席信息官CIO：工程技術經理，工业/产品设计：结构设计工程师，工业/产品设计：产品设计师工作年限： 6 职称：中级 求职类型：均可可到职日期：一个月 月薪要求： 5000--8000 希望工作地区：广东省,广西,广东省工作经历 顺达电脑厂有限公司起止年月：xx-07 ～至今 公司性质：外商独资所属行业：计算机/互联网/通信/电子担任职位：产品结构设计工程师 工作描述：设计结构,图纸发行,專案进度掌控,试装调配/组装问题分析处理,产品的设变,外购件的采购,后续量产的跟踪.

离职原因： 汉达精密电子科技有限公司起止年月：xx-02 ～ xx-06 公司性质：外商独资所属行业：通信/电信/网络设备 担任职位：塑模设计处模具设计 工作描述：负责模具的报价，产品的开模检讨，模具的整个设计(2D结构图，3D拆模，零部件2D图)，物料订购，试模参与，后续修模与产品设变等全程担当起。 离职原因：合同到期 志愿者经历 教育背景 毕业院校：桂林航天工业高等专科学校 最高学历：大专获得学位: 毕业日期： xx-07 专业一：模具设计与制造专业二：英语 起始年月终止年月学校(机构) 所学专业获得证书证书编号 xx-09 xx-06 桂林航专模具设计与制造专业大专毕业证 - xx-02 xx-07 桂林航专 PROE培训经中国模协会认证的PROE 培训毕业证书 - xx-09 xx-01 桂林航专中级钳工培训中级钳工证 - 语言能力 外语：英语良好粤语水平：优秀 其它外语能力：

高分子材料

高分子材料在生活中的重要性 1定义 高分子材料：以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 2来源 高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 3高分子材料的现状 4分类 高分子材料按来源分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1870年，美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料，是有划时代意义的一种人造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，真正标志着人类应用化学合成方法有目的的合成高分子材料的开始。1953年，德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta，发明了配位聚合催化剂，大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 ①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作