新型有机氟材料

新型有机氟材料
新型有机氟材料

第六篇新型化工材料

第13章新型有机氟材料

13.1 新型有机氟材料产业背景及其重要地位

新型有机氟材料是现代新型化工材料家族的一个重要成员,也是近年来迅速发展的新型化工材料子产业之一。

新型有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物,具有卓越的耐化学性和热稳定性,还具有优良的介电性、不燃性和不粘性,摩擦系数极小等其它许多合成材料所不及的优点,可广泛用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织等各个领域。

从其性能和用途来分,有机氟材料可分含氟烷烃、含氟聚合物及其加工产品和含氟精细化学品。

①含氟烷烃以氟利昂为代表。氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷,也可以含氯或溴。这类化合物多数为气体或低沸点液体,不燃,化学稳定,耐热,低毒。主要用作制冷剂、喷雾剂等,最常用的是氟利昂-11(CFCl3)和氟利昂-12(CF2Cl2)。这类化合物也是重要的含氟化工原料或溶剂。如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯;1,1,2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯,也是优良的溶剂。含氟碘代烷如三氟碘甲烷等为重要的合成中间体。一些低分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用,并有不燃、低毒的优点,可用作吸入麻醉剂,例如1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷(俗称氟烷)已广泛用于临床。

②含氟聚合物及其加工产品主要有氟塑料、氟橡胶和氟涂料。

氟塑料主要产品包括包括:

聚四氟乙烯[PTFE,F4]是目前上耐腐蚀性能最佳材料之一,如耐强酸、强碱、强氧化剂等,有"塑料王"之称。可制成管材、板材、棒材、薄膜及轴承、垫圈等另件,广泛地应用于电气/电子、化工、航空航天、机械、国防军工等方面。耐热性突出,使用温度为-200~+250℃、此外还具有优异的电绝缘性,及具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。

全氟(乙烯-丙烯)共聚物[FEP,F46]的绝缘性能也相当优良。还具有阻燃性、低发烟性和易加工性,是局域网(LAN)电缆绝缘的理想材料。最高可以耐205℃,可作加热电缆,热电偶以及汽车高温电缆。

乙烯-四氟乙烯共聚物[E-TFE,F40]是最强韧的氟塑料,具有极好的耐擦伤性和耐磨性。主要用于那些既要阻燃、低发烟、耐化学介质,又要耐擦伤性和耐磨性的电线电缆。如汽车,航空电缆和加热电缆。

聚偏氟乙烯[PVDF,F2]是一种结晶型的高聚物,熔点较低,约在160~170℃;机械强度高,耐磨、耐高温、耐腐蚀、电性能良好。还具有优异的耐候性、抗紫外线、抗辐射性能和加工性能;可做成管、板、棒、薄膜和纤维。主要用于化工设备防腐材料、电子/电器电线、航空电线、光导纤维的外涂层、高介电常数的电容器薄膜和电热带等。

氟橡胶

氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀、机械强度高、密封性能好等特点,是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术不可缺少的材料。近年,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车中的用量也迅速增长。

氢橡胶主要包括以下产品:

氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。

氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。

氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。

氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。

偏氟醚橡胶,杜邦牌号VITON GLT,为偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化点单体四元共聚物,低温性能优异。

全氟醚橡胶,杜邦牌号KALREZ,低温性能优异,氟含量高,耐溶剂性能优异。

氟硅橡胶,低温性能优异,具有一定耐溶剂性能。

氟涂料目前仍以三氟氯乙烯共聚物[FEVE]涂料为主,这是种上世纪80年代出现的新型有机溶剂型氟涂料,在室温下可通过刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法,涂覆在各种基材表面,不仅耐候性优异,而且耐溶剂、耐酸碱等防腐蚀性优良,还能改善颜料分散性和溶剂可溶性,使氟涂料具有极佳的装饰性,在飞机、跨海大桥、新干线列车、交通车辆、建筑钢结构、户外大型构筑物等领域得到了广泛的应用。

随着社会环保意识增强,各国对VOC含量的限制日益严格,开发水性氟涂料已成为氟涂料发展趋势和方向。

③含氟精细化学品主要有含氟中间体(芳香族氟化物和脂肪族氟化物)、含氟医药、含氟农药、含氟表面活性剂等。

芳香族氟化物是合成医药,农药和染料的重要中间体,目前研制开发出来的芳香族氟化物有十几大类,近千个品种。这些氟化物绝大多数在欧、美、日有工业化生产,在我国仅氟苯类、三氟甲苯类、氟氯苯类、氟苯胺类化合物等有批量生产。

含氟医药的疗效比一般药物均强好几倍,开发最为活跃。目前世界上已商品化和正在开发的含氟医药有近百种。部分重要产品有:镇静剂氟哌利多;抗肿瘤药氟脲嘧啶;消炎药二氟拉松;激素类药氟氢可的松、氟氯耐德、,氟氢缩松、氟地卡松;抗心率失常药氟卡尼;抗真菌药氟康唑、氟胞嘧啶;抗癌药磷酸氟达拉宾;催眠药氟马西尼;抗哮喘药氟尼缩松;抗忧郁药氟西汀(百忧解,抗忧郁药类世界销量第一);减肥药氟拉明。

含氟农药有除草剂和氟蚜蝗、除虫脲、含氟拟除虫菊酯等杀虫剂。

含氟表面活性剂和含氟化合物处理剂含氟表面活性剂已广泛用作电子元件清洗剂、防雾剂、脱模剂和丝绸纺织工业的匀染剂、金属光泽处理添加剂等;与此同时,我国有一半以上

的含氟中间体出口。

13.2 我国新型有机氟材料产业现状及存在问题

世界氟材料工业经过近八十年的发展,已形成了几百亿美元的市场销售额,其中氟化氢属基础化工原料,是氟利昂的替代产品,既可作为化工原料,亦可作为最终产品如制冷剂、发泡剂等;而含氟聚合物作为一类具有特殊性能的工业材料,近年来需求更大,其中聚四氟乙烯已进入成熟阶段,其年平均需求增长速度为2-3%,其它品种大多处于成长阶段,年增长速率平均为5-6%,有的甚至高达12 %。世界氟材料主要生产国家集中在美国、日本、英国、法国、德国、意大利、俄罗斯、中国。全球含氟材料生产比例为美国33%、欧洲20-30%、日本25%,俄罗斯与亚洲占8—18%。全球含氟材料消费比例为:美国44.5%、欧洲32 %、日本13%、中国6.5%、其他地区4%。

国际上氟材料主要生产商为7 家跨国公司(Dupont、Denyon、ICI、Atofina、Daikin、旭硝子和Ausiment),它们占了世界氟材料产量的80%,其他氟化学品的70%。

在2007年世界经济衰退的背景下,世界氟材料工业发展依然保持增长,证明行业前景仍被看好。全球化购并、兼并和联合已经成为氟材料工业的当前发展特征和未来趋势,而且国际上发达国家逐渐将中国作为氟化工原料的生产基地和氟制品的销售市场。

我国萤石(生产氟材料的原材料,主要成分为氟化钙)资源丰富,有发展氟材料工业的自然优势。我国氟材料工业起步于50年代,经过40多年的发展,现已形成一个从科研到生产,从原料配套到加工应用制品的完整体系,具备了一定的开发能力和生产基础,成为化工产业中发展最快的行业之一。随着我国综合国力和人民生活水平的提高,对氟材料的需求将大大提高。

从各类氟材料产品的前景来看,氟氯烷进入衰退期,其替代品如HFC-134a(1,1,1,2四氟乙烷)将出现广阔的市场;氟塑料进入成熟期,通过新技术(如纳米技术)向更广领域发展;氟橡胶进入增长期,随着我国汽车产业的发展,氟橡胶将出现巨大商机;氟涂料将随着建筑、化工产业的增长而增长。

氟氯烷的衰退和代用品的兴起

氟氯烷类物质对大气臭氧层具有破坏作用,1987 年的《蒙特利尔协议》已明确规定发达国家和发展中国家分别在1996 年和2010 年停止使用氟氯烷类产品。

我国于1998 年正式加入了《保护臭氧层的维也纳公约》,在蒙特利尔多边基金的援助下,从1993 年开始开展消耗臭氧层物质的淘汰工作,到目前为止,已获得多边基金执委会批准地赠款约5.5亿美元,将淘汰 7 万多吨消耗臭氧层物质,拆除51320 吨CFC 生产线和10568 吨哈龙生产线。目前正在为2010 年削减100%的淘汰目标的实现而努力工作。随着对氟氯烷物质的生产进行限制,氟氯烷替代物市场需求巨大。

在众多的替代物中,不含氯原子的氢氟烃HFC134a,物性与制冷剂CFC12非常相似,是目前公认的CFC12最佳替代物。从20世纪90年代中期开始,HFC134a在世界范围得到了广泛应

用。

目前HFC134a在我国的发展正处于关键时期,一方面其市场规模将以较快的速度增长,2005年、2010年国内市场需求量分别约为1万吨和2万吨,国外需求量2005年至少有18万吨;另一方面,国内企业还没有形成相应的生产能力,目前只有西安金珠和浙江巨化有一定的生产能力。

中心示范基地就受到同行业的好评。

汽车空调业将在2002年1月1日以后,新生产的汽车全部停止使用CFC-12为工质的汽车空调器,新的汽车空调器必须以HFC-134a为工质。据统计,1999年新车CFC-12淘汰率已达到71.4%,2000年上半年达到78.8%。化工行业2001-2010年每年淘汰CFC生产少至2200吨,多至6550吨,到2010年除必要用途,将停止CFC生产。烟草行业将在2007年1月1日前逐步拆除58家卷烟加工企业共73台CFC-11烟丝膨胀装置,即1090吨CFC产量。氟氯烷类替代品有很多种,有HFC-134a、HFC-152a、HCFC-22、HCFC-141b、HCFC-123、碳氢化合物和非共沸混合物制冷剂等。目前无论是从理论还是从实践看,HFC-134a目前都是比较理想的替代物。

目前该产品在我国的发展正处于关键时期,一方面其市场规模将以较快的速度增长,1999年中国的产量只有50~60吨,而需求量却达到2600吨,2005年、2010年国内市场需求量分别约为1万吨和2万吨,另一方面,国内企业还没有形成相应的生产能力,目前只有西安金珠和浙江巨化计划投入生产。

含氟聚合物走向成熟

目前全球有氟树脂生产厂家20多家,遍布世界十几个国家。经过20世纪80年代较快速的发展之后,目前发展速度有所减缓。目前世界氟树脂主要生产厂家有美国杜邦公司、英国ICI 公司、日本旭硝子和大金公司等,它们的年生产能力为3000吨至2万吨不等。

从生产技术上看,含氟聚合物基础原料的氟化技术已较为完善,其中包括元素氟化技术、氟化金属氟化剂的氟化技术、无水氟化氢在催化剂存在下的氟化技术等。同时在这些反应技术的开发中,还解决了能耐强腐蚀介质的设备材质及仪表控制问题,使之达到了工业化生产的规模。国外含氟化合物生产的自动化程度较高,普遍采用色谱分析和微机检测控制技术。在聚合工艺、聚合反应工程等方面都在不断进行系统研究。因此,国外氟树脂品种和质量都遥遥领先。此外,还开发了一整套后处理工艺及预烧结技术,适用于自动模塑加工粉末流动性好的品种及相关氟塑料合金等,从而进一步扩大了氟树脂的用途。

在新产品开发方面,近年来开发的超细粉末聚四氟乙烯是一种低分子量的PTFE品级,可用作固体润滑及塑料、橡胶、涂料、油墨等的添加剂,用于提高耐久性、耐热性、耐摩擦性和耐候性,进一步改进不粘性和流动性。可熔性聚四氟乙烯(PFA)除开发适用于挤塑、传递的模塑品级之外,还开发了注塑用品级、可加工成薄壁透明小件及可溶于特种溶剂的新型氟树脂。美国杜邦公司开发的非结晶性无空形高分子材料Teflon-AF,不仅具有聚四氟乙烯树脂的耐热、耐酸、耐碱等传统氟树脂特性,而且还具有良好的低折光性,透光率可达到95%。这种材料主要用于医学、军事、宇航和电子计算机等领域,是制造光导纤维、光学器材和电绝

缘材料的理想材料。

此外,国外正在开发的还有氟丙烯酸酯类聚合物,其透光率可达到95%以上,适用于制造透镜、棱镜和光盘材料。全氟离子膜可用于生产45%-50%高纯度碱的离子交换膜,目前国外对这种膜材料的研究已取得一定进展。近年来新研制开发的一系列常温固化型氟树脂涂料既能保持氟树脂所具有的耐腐蚀性和耐候性等特性,还具有可溶于溶剂、透明、光泽性好、硬度高、可室温固化及与颜料相容性好等优点,操作使用非常方便。

中国氟树脂工业起步于20世纪60年代初期。1997年我国聚四氟乙烯消费量4126吨,进口1870吨,出口9866吨,实际加工量5000多吨,可熔融加工氟树脂(主要为聚全氟丙烯和聚偏氟乙烯制品)约200吨。但现有技术和装置生产的树脂档次低,不能完全满足要求。2000年我国的PTFE需求量约为8000吨,占世界总消费量的7%,2005年达到1.2万吨左右,仅次于美国、欧洲和日本,居世界前列。

目前凡是国外已有的工业化品种,中国基本上都已研制出来,其中大部分也已投入生产。存在的问题是:生产能力较小,品种牌号不多,粗、中粒度的悬浮PTFE树脂产品较多,而细粒度树脂较少。上海有机氟材料研究所现已开发成功适用于注塑、挤塑、模塑、浸渍和喷涂加工的四种牌号的聚全氟乙丙烯树脂,装置生产能力已达到100吨/年以上。

今后国内应加强氟树脂工程技术和后处理工艺技术开发,使之达到经济规模。同时要降低成本和物耗,加快涂料用氟树脂新品和高透明度、低折光率的氟树脂、各种氟树脂共聚物和纳米级氟树脂的开发,兴建更大规模的生产装置,力争达到国外先进水平。

我国氟树脂主要生产企业概况

生产企业年生产能力(吨)

浙江巨圣氟化学有限公司3000

上海天原(集团)有限公司氟化学品厂1200

三爱富1000

江苏梅兰集团1000

济南化工厂1000

化工部晨光化工研究院600

阜新市氟化学总厂600氟橡胶进入成长期

氟橡胶品种包括偏氟乙烯类氟橡胶、四氟乙烯-丙烯类氟橡胶、氟化乙烯基醚类氟橡胶、氟硅橡胶、氟化膦腈橡胶及热塑性氟橡胶。氟橡胶性能主要表现在:氟橡胶具有较好的力学性能,有较好的拉伸强度和硬度,但常温下弹性较差。氟橡胶在耐热耐温、耐老化方面,可以和硅橡胶媲美,优于其他橡胶。而其对日光、臭氧和气候老化十分稳定,是其他非氟橡胶不能比拟的。氟橡胶抗压缩变形性能能通过改进得到增强,其优良的耐磨性可用于静动密封件的生产。氟橡胶有很高的化学稳定性,是所有弹体中最耐介质的一种,是其能在许多苛刻化学环境下工作。

氟橡胶产品60%-70%用于汽车工业,其次为造船、化工、石油、轻工业等领域。主要制品

为密封件、垫圈、垫片、隔膜、胶管、油封、衬里和防腐制品,还可以用作电绝缘制品。

但由于氟橡胶价格昂贵在相当一段时间内未能在工业上得到实际应用。直到60年代国外氟橡胶才得到迅猛发展,每年以20$-30%高速度增长。在70年代氟橡胶保持10%的速度增长,80年代增长速度为7%-8%,以后氟橡胶仍以较好的发展势头增长。世界氟橡胶主要消费国为美国、欧洲和日本,其消费量所占总量比例分别为42.2%、28.8%%、12.5%%。

我国于60年代因国防和军工等领域的需要,先后成功研制了23型、26型、246型、TP-2型等以聚烯烃为主的氟橡胶和羧基亚硝基氟橡胶。后来又发展了全氟醚橡胶及氟化磷腈橡胶等。80年代后我国高速公路及汽车制造正在兴起,氟橡胶的需求正快速增加。从1998年至2000年,国内消费量平均增长率为50%。2000年各类氟橡胶消耗总量约为1100吨,2005年需求量将为5000吨,2010年需求量7000吨。而国内的实际产出每年仅为200吨左右,其余则通过进口来满足国内需求。生产厂家国内只有三爱富的上海是有机氟研究所和由四川晨光化工研究院的二分厂具有百吨级生产能力,而且目前生产工艺控制和国外有一定的差距,造成质量不是很稳定,目前还不能在汽车工业中得到广泛运用。

我国氟橡胶面临着良好的发展机遇。从市场层面来看,目前我国已成为仅次于美国的第二大汽车生产国和消费国。汽车工业的技术进步,以及环保要求的提高,为氟橡胶产业发展提供了很大的发展空间。同时,航空航天、石油、化工、机械等行业的发展对氟橡胶的需求量也在不断增加。此外,随着氟橡胶产能的不断扩大,产品价格也在逐步下降,对氟橡胶的应用起到了推动作用。

从技术层面来看,产业化生产瓶颈、环保瓶颈都有所突破,这也是氟橡胶产品能走出国门的主要原因之一。另外,应用技术的较快推广,也是氟橡胶发展的根本推动力。

我国氟橡胶面临发展机遇的同时,也面临着严峻的挑战。一是与国外相比,产品品种和应用技术方面还存在着较大的差距。国外氟橡胶有50多个品种,而国内目前只有10多个品种。二是氟橡胶的评价体系有待完善,目前氟橡胶的标准还是企业标准,没有形成行业或国家标准。三是测试手段与国外相比差距还较大。四是受加工技术的限制,应用上的障碍还未能有效突破。目前,国产氟橡胶主要用作各类密封杂件,而技术、质量、生产效率要求较高的曲轴油封、燃油管等产品的市场均被国外巨头所控制,加上汽车工业的召回制度所产生的巨大技术、成本风险,使原配件市场很少直接使用国产胶。五是来自行业内的最大挑战,技术和质量没有大幅提升,引发了产品价格的恶性竞争。

目前,我国氟橡胶产业已出现了通用级产品过剩、高端产品依赖进口的现象,氟橡胶实际年产能已经超出市场需求。对此,业内专家提醒,重要的是提高现有生产企业技术水平和产品质量,在新产品开发和应用研究上下功夫,而不是单纯扩大生产规模,或者是在低端产品竞争上大打价格战。专家同时建议政府有关部门要加强战略研究,对企业进行正确引导并加强氟橡胶发展战略研究,加强宏观调控力度,避免造成恶性竞争的不良局面,做到总体规划科学,布局合理。此外,专家还希望国内氟橡胶科研生产单位与应用厂家加强技术合作和应用研究,促进我国氟橡胶产业尽快成长壮大。

令人欣慰的是,我国氟橡胶产业已对现状有了充分的认识,正在积极采取应对措施,如

在加大特种单体和新产品开发力度,加快开发环保型氟橡胶,加强应用技术研究,形成配套供货体系等方面都取得了初步成效。

氟涂料应用领域逐步扩展

氟涂料因其超强的耐候性和耐沾污性能而被誉为“涂料王”。经过近40年的发展,其优异性能正在逐步被人们所认识。随着中国基础设施建设力度加大,氟涂料的重点应用领域也由前几年的仿铝幕墙转向桥梁防腐市场。同时,铁道、交通、建筑、兵器和石油化工领域对高性能氟涂料的配套需求也越来越多。采用氟涂料涂装的世界最长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥,成为氟涂料应用的里程碑。

桥梁防腐是主战场。此外铁道、兵器、石油化工领域和海洋钻井平台也都需要特种防腐涂料,解决耐候、耐酸碱腐蚀的问题,氟涂料对这些领域而言是很好的选择。

相关行业政策和行业标准的制定,极大地推动了常温固化氟涂料在高性能长效防腐涂装领域的应用。如中国铁道行业标准TB/T1527《铁道桥梁保护涂装》在2004年进行了修订,首次将氟涂料引入钢结构防护体系,为氟涂料在铁路钢桥中应用提供了依据;交通行业标准《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》推荐的多个涂层配套体系均采用氟碳面漆体系,以使桥梁在海洋和工业大气腐蚀环境下具有20年以上的防护期。

我国水性氟涂料将迎来新的发展机遇

水性氟涂料,既有良好的耐候性、耐沾污性、耐久性,弹性与施工稳定性好,又充分体现出安全环保的特性。水性氟涂料的耐候性优于丙烯酸类涂料,应用于建筑外墙其耐候性至少可保证10年,虽成本比丙烯酸类涂料高出30%以上,但从长期耐候效果及资源合理利用的角度,其市场前景十分广阔。

随着我国水性氟涂料原材料及成品质量的不断稳定,产能稳步跟进,有望迎来发展新契机。

总体来看,我国目前氟产品已形成一定规模和系列。据有关部门统计,目前全球含氟聚合物总产能约22万吨/年,我国产能约为4万吨/年,占世界总产能的18%,已成为世界第二大氟聚合物生产国。随着经济实力的增强和人民生活水平的提高,我国对氟产品的需求增长率将远高于全球平均水平。今后10年,全球对氟聚合物的需求仍将保持相同的增长幅度,氟产品的全球平均需求增长率将在3%以上。“十一五”期间,我国氟聚合物产能可保持15%的年增速,2010年产能将达到7万吨/年。目前,聚四氟乙烯的年生产能力已达到8000吨,F46和氟橡胶的年生产能力都已达到400吨。氟橡胶、氟农药及氟精细化工品的年生产总量已近万吨。

但是目前我国氟化工行业发展中也存在不少问题,我国从事氟化工行业的生产企业虽已近百家,但大多为含氟高分子材料加工企业,科技含量低并且规模小,生产高附加值的含氟高分子材料企业只有近十家。我国氟化工总体技术水平较低,总体上还不能与国际上大型氟化工公司抗衡。

我国有机氟材料当前存在的主要问题。

一是萤石作为不可再生资源被无序开采和浪费。

二是氟材料产品生产因具有介质高腐蚀、废水难生化、单体易爆性等特征,面临着环境保护与安全运行的压力。氟化工生产企业规模较小,产品单一,布局分散,低水平重复建设与恶性竞争突出,部分企业污染严重。""恐氟症""以及对""无氟""概念的渲染,使得人们对氟材料认识上存在误区。

三是基础研究与应用研究薄弱,制约了氟化工的后续发展。在整个产业链条中,国内企业在靠近原材料的低端产品方面具有一定竞争力,但在附加值高、加工深度以及技术要求高的产品领域中,基本上被国外企业占据。在高端产品方面,国内的企业只在少数产品上实现了工业化生产。

四是跨行业的上下游联系不够紧密。目前的产业竞争局面是上游国内企业众多,竞争日益激烈,下游高附加值的产品则由国外企业占据。

国内企业过于集中在产业链的上游,低端产品生产能力过剩,高附加值产品严重欠缺,这反映出我国氟材料产业结构明显不合理,由此带来的市场和经济效应问题不容忽视。如去年至今年上半年,国内氟化工企业的经济效益明显下滑,其主要产品萤石、氢氟酸、氟化铝的价格一路走跌。相反,国际氟化工企业如巴斯夫、大金等一如既往地加大氟树脂、氟涂料、氟橡胶等研发和生产,规模、效益同步良性发展。为此,中国氟化工产业的结构调整势在必行。

精细化是中国氟化工产业结构调整的方向。通过产品的精细化,也就是通过对产品的深加工,可以提高氟化工产品的附加值和使用价值。

从氟化工产业链来看,随着产品加工深度的增加,产品的附加值就成几何级数增长。如产业链上游的萤石,其价格只有数百元一吨;无水氢氟酸的价格为数千元一吨;F22的吨价在万元左右;聚四氟乙烯的吨价为数万元;位于产业链下游的氟橡胶,其价格则要十几万元一吨;含氟精细化工产品的价格更是达到了百万元一吨。可见,氟化工产业的价值重心在中下游。

13.3 发展有机氟材料的主要任务

我国氟化工产业自20世纪90年代以来一直保持着强劲的发展势头,既培育了东岳、巨化、三爱富等营业额过百亿元的氟化工巨头,也扶植了千余家中小氟化工企业。然而,也有专家指出,氟化工产业看似繁荣,实际上泡沫很多。事实也印证了专家观点,去年暴发的全球金融危机,业界已清醒地认识到国内氟化工存在的产业结构问题。

当前各类氟化工产品的前景大致是,氟氯烷已经进入衰退期,其替代品将因此而获得广阔的市场;氟树脂进入了成熟期,其主要产品聚四氟乙烯的市场竞争将加剧;氟橡胶进入了增长期,随着我国汽车产业的发展,市场对氟橡胶的需求将明显增长;氟涂料将随着建筑和化工产业的增长而增长;含氟精细化学品的发展空间则最为广阔。

但是目前,我国仅在靠近原材料的低端产品方面具有一定的竞争力。除全氯氟代烷、氯

氟代烷和聚四氟乙烯已经形成了一定的规模之外,其他氟聚合物能够实现产业化的品种十分有限。

从国际趋势来看,新型氟材料是氟化工产业的发展重点之一。目前国内如三爱富等一批企业已经在此方面做好了布局。国内新型氟材料产业,虽然技还和规模都与国际领先企业存在较大差距,但是我国企业有着本土资源优势。

除了新型氟材料,最适合中国氟化工企业的是含氟有机中间体和精细氟产品。目前国内氟化工精细领域发展得比较好的有含氟芳香族中间体(应用于含氟医药和农药),含氟液晶、三氟化氮(应用于电子材料),无机氟化工产品如三氟化硼及相关络合物(应用于医药和树脂)

等等。但是从全局来看,我国精细氟化工产品的开发无论是数量还是质量都还远远不够。

根据以上分析,当前我国发展氟材料和氟化工产业的主要任务应着重在:

1)加强氟材料产业规模化建设,提高主要产品聚四氟乙烯的产能,充分利用我国的资源优势,在现有企业基础上扶植重点企业,扩大产业规模,提升技术水平。

2)加大氟材料新品种开发力度,加强基础研究,加快成果转化和产业化进程,形成具有一定规模的新型产业。

3)围绕汽车工业及航空航天、石油、化工、机械等行业需求,加速新型氟橡胶产业发展,提高现有生产企业技术水平和产品质量,扩大和新建产能。加强新产品开发和应用研究。4)着重发展新型氟涂料特别是水性氟涂料产业,加强功能化、差异化、边缘化的新产品的开发。加快水性氟树脂涂料研究,提升水性氟涂料的生产技术和产品质量,完善和健全行业标准。

5)引导、培养和发展一批含氟有机中间体、精细氟产品的研发、生产、服务企业,重点产品应形成一定的产业规模。提高关键的生产技术,拓宽产品市场,增加了产品竞争力。

13.4 发展我国新型氟材料的对策和建议

1)加强基础研究和技术贮备,加大科技投入和科研力度,努力开发高端产品,扩大品种数量和提高产品质量。

2)针对现有企业低水平重复现象,采取积极措施,促进产业结构和产品结构调整,鼓励氟化工企业兼并重组,壮大规模。

3)在科技含量不断提高、企业规模不断扩大的前提下,由政府和行业协会对龙头企业的开发重点进行协调。政府有关部门要加强战略研究,对企业进行正确引导并加强宏观调控力度,避免造成恶性竞争的不良局面。

4)加强政策导向作用,充分发挥行业协会的协调功能,限制低端产品盲目发展,防止低水平重复建设与恶性竞争。

5)加大萤石资源保护与节约利用的力度,推动和促进氟材料产业与资源、环境的协调发展。

淘汰落后、污染严重的生产技术;加快开发高性能氟树脂、氟橡胶、环境友好型制冷剂和清洗剂、含氟膜材料、氟化石墨、氟化沥青、含氟电子化学品、含氟医农药、含氟液晶、含氟染料及其中间体等产业化关键技术。

材料成形的方法

金属液态成形——液态金属在铸型中冷却、凝固形成零件。液态成形是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一。常用的铸造。 一 铸造定义 铸造(最广泛):将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中,使其冷却凝固,得到毛坯或零件的成形工艺(生产方法)。 二 铸造分类 1.按铸型材料来分:砂型铸造、金属型铸造、石墨型铸造、陶瓷铸造; 2.按充型方式来分:重力充型、高压充型、低压充型、离心力充型; 3.按液态成形工艺方法的作用力不同又可分为两类: 重力作用下的液态成形工艺方法:砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、气化模铸造、陶瓷型铸造等; 外力作用下的液态成形工艺方法:离心铸造、压力铸造、低压铸造、挤压铸造等。 三 其铸造工艺如图所示 四 铸造的特点 1.能制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯:如阀体、泵体、叶轮、螺旋浆等。 2.铸件的大小几乎不受限制,重量从几克到几百吨。 3.常用原材料来源广泛,价格低廉,成本较低,其应用及其广泛。如机床、内燃机中铸件70~80%;农业机械40~70%。 4.但铸造生产过程较复杂,废品率一般较高,易出现浇不足,缩孔,夹渣、气孔、裂纹等缺陷。 五 铸造常见的主要问题 组织疏松、晶粒粗大,铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生,导致铸件力学性能,特别是冲击性能较低。 基本工艺过程 制作模样 配制型砂 制作芯盒 制作芯砂

锻压: 对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 主要方法: 锻造:将坯料加热到高温状态后进行加工. 冲压:将坯料在常温下进行加工. 特点: (1)改善金属组织、提高力学性能 (2)节约金属材料 (3)较高的生产率 (4)毛坯或零件的精度较高 (5)不能加工脆性材料 (6)不能获得形状复杂的毛坯或零件 一自由锻: 1.定义:利用冲击力或压力,使金属在上、下砧铁之间,产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻造时,除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外,金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动,不受外部的限制,故无法精确控制变形的发展。 2.分类:手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件,生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。 3. 特点:工具简单、通用性强,生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨,对于大型锻件,自由锻是唯一的加工方法,这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用,例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷,要求具有较高的力学性能,常采用自由锻方法生产毛坯。 由于自由锻件的形状与尺寸主要靠人工操作来控制,所以锻件的精度较低,加工余量大,劳动强度大,生产率低。自由锻主要应用于单件、小批量生产,修配以及大型锻件的生产和新产品的试制等。 4自由锻工序 自由锻工序:基本工序、辅助工序和修整工序。 (1)基本工序

(完整版)光电材料

目录 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1前言----------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 有机光电材料 ------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1光电材料的分类 --------------------------------------------------------------------- 2 2.2有机光电材料的应用 ---------------------------------------------------------------- 3 2.2.1有机太阳能电池材料--------------------------------------------------------- 3 2.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池 --------------------------------------- 4 2.2.3有机生物化学传感器--------------------------------------------------------- 4 2.2.4有机光泵浦激光器 ----------------------------------------------------------- 4 2.2.5有机非线性光学材料--------------------------------------------------------- 5 2.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料 ---------------------------------- 5 2.2.7聚合物光纤------------------------------------------------------------------- 6 2.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系 --------------------------------------- 6 2.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------- 6 2.2.10 能量转换材料 -------------------------------------------------------------- 7 2.2.11 染料激光器----------------------------------------------------------------- 7 2.2.12 纳米光电材料 -------------------------------------------------------------- 7 3 光电转化性能原理 ------------------------------------------------------------------------- 7 4 光电材料制备方法 ------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 溶胶-凝胶法 ---------------------------------------------------------------------- 8 4.3 等离子体化学气相沉积技术(PVCD)------------------------------------------ 9 4.4 激光气相合成法 ------------------------------------------------------------------ 9 5 光电材料的发展前景---------------------------------------------------------------------- 10

关于编制有机氟材料项目可行性研究报告编制说明

有机氟材料项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.360docs.net/doc/1a15023424.html, 高级工程师:高建

关于编制有机氟材料项目可行性研究报告 编制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为现代模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国有机氟材料产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5有机氟材料项目发展概况 (12)

材料成型工艺

材料成型工艺 (Material Molding Process) 课程代码:(07310060) 学分:6 学时:90(其中:讲课学时78:实验学时:12) 先修课程:材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业与培养计划:材料成型及控制工程专业2012年修订版培养计划 教材:《金属材料液态成型工艺》、贾志宏主编、化学工业出版社、第一版; 《金属材料焊接工艺》、雷玉成主编、化学工业出版社、第一版; 《冲压工艺与模具设计》、姜奎华主编、机械工业出版社、第一版开课学院:材料科学与工程学院 课程网站:(选填) 一、课程性质与教学目标 (一)课程性质与任务(需说明课程对人才培养方面的贡献) 《材料成型工艺》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一。该课程主要任务是学习液态成型、塑性成型及焊接成型的工艺原理、方法、特点、质量影响因素及其规律、质量控制、适用范围等。学习过程中侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。通过系统学习,在掌握成型工艺过程基本规律及其物理本质的基础上,学生能够根据不同的零件需求,灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计;同时,针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析,找到解决措施,消除和减少工件质量缺陷; 本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础,主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论,系统阐述金属材料成型工艺过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制;同时,还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。 通过本课程的学习,可以为材料成型工艺课程设计、金属综合性实验、毕业设计等后续课程学习奠定必要的基础知识。 (二)课程目标(需包括知识、能力与素质方面的内容,可以分项写,也可以合并写) 1. 掌握铸造成型、冲压成型和焊接成型工艺过程所涉及的主要物理原理; 2. 掌握各种成型方法的工艺特点及应用范围,能够根据实际产品需要选择高效、优质低成本的成型工艺方法;

高分子材料论文

高分子材料与成形 14商贸2班梅文祥10号 摘要: 高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 关键词:塑料、纤维、增塑剂、聚合物 前言:高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高分子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 高分子材料的分类有:塑料、橡胶、纤维等;

高分子材料的添加剂有:增塑剂、防老剂、填充剂、阻燃剂等。 正文: 1-1 高分子材料的分类 一、塑料 塑料分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料是指在一定温度围具有可反复加热软化、冷却后硬化定型的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料是指经加热(或不加热)就变成永久的固定形状,一旦成形,就不可能再熔融成形的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料等。塑料按使用情况又分为通用塑料、工程塑料及特种塑料。通用塑料价格便宜、产量大、成型性好,广泛用于日用品、包装、农业等领域,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和脲醛塑料。工程塑料指能承受一定的外力作用,具有较高的强度和刚度并具有较好的尺寸稳定性,如聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等。特种塑料具有如耐热、自润滑等特异性能,可用于特殊要求如氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。 二、橡胶 橡胶具有高的弹性、电绝缘性和缓冲减振性。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的弹性好、强度高、耐屈挠性好、绝缘性好。这些性能都是合成橡胶所不及。因此,天然橡胶至今仍是最重要的一种橡胶。天然橡胶的加工性、粘合性、混合性良好。合成橡胶的种类很多,按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶一般用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品,如丁

高分子 材料成型 本构方程

本构方程在高分子科学和高分子工程中的应用 (吴其晔,高分子材料流变学) 判断一个本构方程的优劣主要考察: 1)方程的立论是否科学合理,论据是否充分,结论是否简单明了。 2)一个好的理论,不仅能正确描写已知的实验事实,还应能预言至今未知,但可能发生的事实。 3)有承前启后的功能。例如我们提出一个描写非线性粘弹流体的本构方程,当条件简化时,它应能还原为描写线性粘弹流体的本构关系。 4)最后也是最重要的一条,即实验事实(实验数据)是判断一个本构方程优劣的出发点和归宿。实践是检验真理的唯一标准。 对高分子液体流变本构方程理论和实验规律的研究对于促进高分子材料科学,尤其高分子物理的发展和解决聚合物工程中(包括聚合反应工程和聚合物加工工程)若干重要理论和技术问题都具有十分重要的意义。 一则由于高分子材料复杂的流变性质需要精确地加以描述,二则由于高新技术对聚合物制品的精密加工和完美设计提出越来越高的要求,因此以往那些对材料流动性质的经验的定性的粗糙认识已远远不够。 众所周知,高分子结构研究(包括链结构、聚集态结构研究)以及这种结构与高分子材料作为材料使用时所体现出来的性能、功能间的关系研究始终是高分子物理研究的主要线索。与“静态”的结构研究相比,高分子“动态”结构的研究,诸如分子链运动及动力学行为、聚集态变化的动力学规律、

高分子流体的非线性粘弹行为等,更是近年来引人注目的前沿领域。按现代凝聚态物理学的概念,高分子体系被称为软物质(soft matter)或复杂流体(complex fluids)。所谓软物质,即材料在很小的应变下就会出现强烈的非线性响应,表现出独特的形态选择特征。这正是高分子流体的本征特点。如果能精确描述出高分子液体的复杂应力-应变关系,找出这种关系与材料的各级结构间的联系,无疑对高分子凝聚态理论的发展具有重要意义。 在高分子工程方面,当前各种各样新型合成技术及新成型方法、新成型技术(如反应加工成型、气辅成型、振动剪切塑化成型、特种纤维的纺制、新成纤技术等)陆续问世,在每一种技术发展过程中,研究高分子液体(熔体、溶液)的流动规律以及新工艺过程与高分子材料结构性能控制的关系,都是最重要的课题。高分子材料的特点之一是它们的物理力学性能不完全取决于化学结构。化学结构一定的高分子材料可以由于不同的聚集状态(凝聚态结构)而显示出不同性质。在工业上,这不同的凝聚态大多是由于不同的加工成型方法而造成的。因此采用流变本构方程精确地研究和设计成型方法和成型设备,通过在成型过程中对高分子形态的主动控制来获得性能更为优越的新型材料,是高分子工程中的重要热点课题。 要完成这些任务,仅有对高分子熔体和溶液的流动性质粗浅的认识(比如仅仅测量粘度)是不够的。取而代之的是要对大形变下高分子材料的反常的流变性质给出全面的定量的理性描写,要为解决高分子材料合成和加工中出现的流体动力学和应力分析问题提供一种解决问题的手段。目前,高分子流变学的基本原理和方法已深入到高分子科学研究和高分子材料合成和加工工程的各个领域。许多领域中,如高分子材料设计、配方设计、模

材料成型方法

材料成型方法 绪论 “材料成型方法”是材料成型及控制工程专业学生的一门重要的技术基础课程,主要研究机器零件的常用材料和材料成形方法,即从选择材料到毛坯或零件成形的综合性课程。通过本课程的学习,可获得常用工程材料及材料成形工艺的知识,培养学生工艺分析的能力,了解现代材料成形的先进工艺、技术和发展趋势,为后续课程学习和工作实践奠定必要的基础。 材料是科学与工业技术发展的基础。先进的材料已成为当代文明的主要支柱之一。人类文明的发展史,是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。如果查看一下诺贝尔物理、化学奖的获得者,不难发现20世纪的物理学家和化学家们曾对材料科学做过一系列的贡献。Laue(1914)发现X光晶体衍射,Guillaume(1920)发现合金中的反常性质,Bridgeman (1946)发现高压对材料的作用,Schockley、Bardeen、Brattain(1956)三人发现了半导体晶体管,Landau(1962)的物质凝聚态理论,Townes(1964)发现导致固体激光的出现,Neel (1970)发现材料的反铁磁现象,Anderson、Mott、van Vleck(1977)研究了非晶态中的电子性状,Wilson(1982)对相变的研究成功,Bednorz、Müller(1987)发现了30°K的超导氧化物,Smaller、Kroto(1996)发现C-60,Kilby(2000)发明第一块芯片,上述物理领域的诺贝尔获奖者的不少工作是直接针对材料的。至于化学家们,可以举出Giauque(1949)研究低温下的物性,Staudinger(1953)研究高分子聚合物,Pauling(1954)研究化学键,Natta、Ziegler(1963)合成高分子塑料,Barton、Hassel(1969)研究有机化合物的三维构象,Heegler、Mcdermild、白川英树(2000)三人发现导电高分子。 近年来,材料科学的发展极为迅速。以钢铁工业为例,2003年,我国钢产量2.2亿t,是世界钢产量9.6亿t的23%,从1890年张之洞创办汉阳铁厂,直到1949年半个多世纪,中国产钢总量只有760万t,不足现在一个大型钢铁厂的年产量。1949年,全国产钢15.8万t,占世界钢产量的0.1%,只相当于现在全国半天的产量。1996年至今,我国钢产量年年超过1亿t,成为世界第一产钢大国。从6000万t增长到1亿t钢,美国经过13年,日本经过6年,中国为7年。这对于我国立足于工业化、现代化的世界,意义重大。但是我国又是一个钢的消费大国,2003年我国钢消费2.67亿t。我国钢厂结构不合理,10%以上的钢是由规模不到50万t以下的小型钢铁企业完成的,70%以上的生产能力是由150万t以下的中小钢铁企业完成的。因此,我国钢铁企业的能耗大,产品品质不高,许多高附加值的优质钢材仍需进口,2003年就进口了3717万t的优质钢材。为此,新一代钢铁材料的主要目标是探索提高钢材强度和使用寿命。经研究证明,纯铁的理论强度应能高于8000MPa,而目前碳素钢为200MPa级,低合金钢(如16Mn)约400MPa级,合金结构钢也只有800MPa级。日本拟于2010年将钢的强度和寿命各提高1倍,2030年再翻一番(即1t钢可相当于现在的4t),这个计划展示了材料挖潜的前景。 类比钢铁,其他材料也有很大潜力可挖。现代材料逐步向高比强度、比模量方向发展。20世纪上半叶,材料科学家利用合金化和时效硬化两个手段,把铝合金的强度提高到700MPa,这样,铝的比强度(强度/密度)达到2.64×106cm,是钢的比强度(0.64×106cm)的4倍有余。要达到同样的强度,铝合金的用量只有钢的1/4,这就是铝合金作为结构材料的极大优势。 美国1980年汽车平均质量为1500kg,1990年则为1020kg。每台车的铸铁用量由225kg 降至112kg,铸铁的比例由15%减至11%;而铝合金由4%增至9%;高分子材料由6%增

高分子材料常见知识简答

简单题: 1.超高分子量聚乙烯的性能特点,加工特点? 答:超高分子量聚乙烯为线型结构,其具有极佳的耐磨性,突出额高模量,高韧性,优良的自润滑性以及耐环境应力开裂性,摩擦系数低,同时还具有优异的化学稳定性和抗疲劳性。由于其相对分子质量极高,因而它的熔体粘度就极大,熔体流动性能非常差,几乎不流动,所以其不宜采用注射成型,宜采用粉末压制烧结。其与中相对分子质量聚乙烯、低相对分子质量聚乙烯、液晶材料或助剂共混后,具有了流动性。 2.硅烷交联两步法(水解、接枝) 两步法的原理是首先将乙烯基硅烷在熔融状态下接枝到聚乙烯分子上,在接枝过程中通常采用有机过氧化物作为引发剂。过氧化物受热分解产生的自由基能夺取聚乙烯分子链上的氢原子,所产生的聚乙烯大分子链自由基就能与硅烷分子中的双键发生接枝反应。接枝后的硅烷可通过热水或水蒸气水解而交联成网状的结构。 3.论述聚丙烯结构与性能特点,加工特性? 聚丙烯具有优良的抗弯曲疲劳性,强度、刚度、硬度比较高,具有优异的电绝缘性能,主要用于电信电缆的绝缘和电气外壳,具有良好的耐热性,在室温下不溶于任何溶剂,但可在某些溶剂中发生溶胀。耐候性差,易燃烧。 加工性能:

①其吸水率低,因此成型加工前不需要对粒料进行干燥处理。 ②聚丙烯的熔体接近于非牛顿流体,粘度对剪切速率和温度都比较敏感,提高压力或增加温度可以改善其熔体流动性。 ③聚丙烯是结晶类聚合物,所以成型收缩率比较大,且具有较明显的后收缩性。 ④聚丙烯受热时容易氧化降解,在高温下对氧特别敏感,为防止其在加工过程中发生热降解,一般在树脂合成时即加入抗氧剂。 ⑤聚丙烯一次成型性优良,几乎所有的成型加工方法都可适用,其中最常采用的是注射成型和挤出成型。 4.简述聚1-丁烯与其它聚烯烃相比,聚1-丁烯的特点? 1、具有刚性 2、较高的拉伸强度 3、好的耐热性 4、良好的化学腐蚀性以及抗应力开裂性,在油、洗涤剂和其它溶剂中,不会像高密度聚乙烯等其它聚烯烃一样产生脆化,只有在98%浓硫酸,发烟硝酸,液体溴等强度氧化剂的作用下,才会产生应力开裂。 5、优良的抗蠕变性,反复绕缠而不断,即使在提高温度时,也具有特别好的抗蠕变性 6、具有超高相对质量聚乙烯相媲美的非常好的耐磨性 7、可容纳大量的填料,在90-100℃下可长期使用。 5.论述聚氯乙烯结构与性质的关系?

纳米光电材料

纳米光电材料 张严芳 20926072 一、概述 1.1 纳米光电材料 纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm的材料。纳米光电材料是指能够将光能转化为电能或化学能等其它能量的一种纳米材料。其中最重要的一点就是实现光电转化。其原理如下: N型半导体P型半导体 图1. 光照下半导体电压的产生原理图 光作用下的电化学过程即分子、离子及固体物质因吸收光使电子处于激发态而产生的电荷传递过程。当一束能量等于或大于半导体带隙( Eg) 的光照射在半导体光电材料上时,电子(e-) 受激发由价带跃迁到导带,并在价带上留下空穴(h + ),电子与孔穴有效分离,便实现了光电转化[1]。 1.2 纳米光电材料的分类 纳米光电材料按照不同的划分标准有不同的分类,目前主要有以下几种:1. 按用途分类: 光电转换材料:根据光生伏特原理,将太阳能直接转换成电能的一种半导体光电材料。目前,小面积多结GaAs太阳能电池的效率超过40 %[2]。 光电催化材料:在光催化下将吸收的光能直接转变为化学能的半导体光电材料,它使许多通常情况下难以实现或不可能实现的反应在比较温和的条件下能够顺利进行。例如,水的分解反应,该反应的ΔrG m﹥﹥0在光电材料催化下,反应可以在常温常压下进行[3]。

2.按组成分类: 有机光电材料:由有机化合物构成的半导体光电材料。主要包括酞青及其衍生物、卟啉及其衍生物、聚苯胺、噬菌调理素等; 无机光电材料:由无机化合物构成的半导体光电材料。主要包括Si、TiO2、ZnS、LaFeO3、KCuPO4·6H2O、CuInSe2等; 有机与无机光电配合物:由中心金属离子和有机配体形成的光电功能配合物。主要有2,2-联吡啶合钌类配合物等[4]。 3.按形状分类 纳米材料大致可分为纳米粉末、一维纳米材料、纳米膜等。 纳米粉:又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中问物态的固体颗粒材料。 一维纳米材料:指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。分为纳米线和纳米管。 纳米膜:纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜[5]。 1.3 纳米光电材料的性能 1. 量子尺寸效应: 用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中,在此条件下,导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大,吸收光谱阈值向短波方向移动,这种效应就称为尺寸量子效应。量子尺寸效应除了会造成光学性质发生变化还会引起电学性质的明显改变。这是因为随着颗粒粒径的减少,有效带隙增大,光生电子具有更负的电位,相应地具有更强的还原性,而光生空穴因具有更正的氧化性。 2. 表面效应: 表面效应是纳米光电子材料的另一个重要特性。纳米粒子表面原子所占的比例增大。当表面原子数增加到一定程度,粒子性能更多地由表面原子而不是由晶

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工 考试重点内容及部分习题答案 第二章高分子材料学 1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构是由线型分子变为体型结构。举例:PF、UF、MF 2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构是线型高分子。举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC 聚氯乙烯。 3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。透明度不好,强度较大。 6、骤冷(淬火):Tc=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。透明度一般,结晶度一般,强度一般。 8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。 9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。 第三章添加剂 1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂) 2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。 热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。主要用于热敏性聚合物(如PVC聚氯乙烯树脂),是生产PVC塑料最重要的添加剂。 抗氧剂是可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度,延长其使用寿命的物质。 光稳定剂是指可有效抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。

材料成型工艺

问答题 1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造,哪一种方法制得的吊钩承载能力大?为什么? 2、什么是合金的流动性及充形能力,决定充形能力的主要因数是什么? 3、铸造应力产生的主要原因是什么?有何危害?消除铸造应力的方法有哪些? 4.试讨论什么是合金的流动性及充形能力? 5. 分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围. 6.液态金属的凝固特点有那些,其和铸件的结构之间有何相联关系? 7.什么是合金的流动性及充形能力,提高充形能力的因素有那些? 8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点?他们各有何应用局限性? 9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点,二者各有何适用范围? 10. 缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止? 11. 什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合? 12. 手工造型、机器造型各有哪些优缺点?适用条件是什么? 13.从铁-渗碳体相图分析,什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14. 铸件的缩孔和缩松是怎么形成的?可采用什么措施防止? 15. 什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属?其铸件结构有何特点? 16. 何谓冒口,其主要作用是什么?何谓激冷物,其主要作用是什么? 17. 何谓铸造?它有何特点? 18. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高? 19.金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性? 20..冷变形和热变形各有何特点?它们的应用范围如何? 21. 提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么?为何选择? 22. 金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象?为什么? 23. 纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊? 24.许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序? 25. 模锻时,如何合理确定分模面的位置? 26. 模锻与自由锻有何区别?

有机光电材料综述

有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机 EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即 OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即 PLED。不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。 一.原理部分 与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、

太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据; 2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。 1.基态与激发态 “基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。 2.吸收和发射

有机氟材料

有机氟材料的结构及其应用 学生姓名:任丽丽指导老师:刘耀华 (太原师范学院化学系092班太原山西) 摘要: 高性能、低(无)污染是当今发展的主要趋势,氟树脂独特的结构特点使它具有很高的耐热性、耐化学性和耐候性,独特的电学性能,优良的表面性能和光学特性,从而使其成为可能同时具有这两项要求的材料之一。本文主要阐述了有机氟材料的结构及其在各方面的应用,尤其是在涂料和皮革工业上的应用。指出今后皮革化学品将会向着多功能、高质量、环保型的方向发展。另外还对国内外有机氟材料的发展做了简单的一些介绍。 关键词:氟材料结构与性能涂料皮革工业氟树脂 前言:近年来,有机氟材料已经被应用于很多行业,例如涂料、皮革工业、保护文物的行业等等。有机氟聚合物优异的耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性等,被广泛地应用于文物保护中。氟系涂覆材料,由于其优异的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、耐化学品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等优良特性,成为化工设备、海上平台、大型船舶防护等极端恶劣环境中使用的最高技术涂料。本文将对有机氟材料的结构和应用进行介绍。 1.氟化学简介及有机氟材料的结构特点 1.1氟化学概述 1.1.1引言 含氟化合物是当前增长最为迅速的精细化学品之一,广泛应用在材料、农药、医药等领域,具有广阔的发展前途和强大的生命力。氟元素被引入分子后,分子的化学性能会产生深刻的变化。由于自然界中几乎不存在有机氟化物,因此这完全是一门地地道道的人工合成的化学新领域,从而给有机化学家提供了无限机会。1896年氟代乙酸乙酯的合成标志着有机氟化学的开始,至今已有一个多世纪的时间。在此期间,几次历史性的突破极大地促进了有机氟化学的发展,如本世纪三十年代氟利昂应用于制冷工业,二战期间曼哈顿工程的实施,五十年代高生理活性氟脲嘧啶的合成等等【l】。氟元素具有高负电性,它形成的有机氟聚合物具有卓越的耐化学性、热稳定性,优良的介电、耐热、耐药品、不燃、不粘及摩擦系数小等性能,是综合性能极佳的合成材料【2】。有机氟系列产品主要包括含氟聚合物和含氟精细化学品,如聚四氟乙烯、可熔性氟树脂、聚偏氟乙烯、氟橡胶等,广泛用于国防、电子、石化、机械、医学等领域,成为化工产品的重要门类。有机氟产品作为性能优异的新材料,其发展状况在一定程度上反映了一个国家的工业化水平,因此,世界各国纷纷采取措施鼓励创新,大力开发有机氟新产品。 1.1.2国外氟化学及工业发展趋势 国外有机氟材料正处于稳定提高的阶段,已工业化生产的10多种氟材料中,可熔性氟树脂和氟橡胶的比例不断上升,聚四氟乙烯比例下降。全球含氟聚合物生产能力合计为18.34万吨,装置开工率约70%,聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、氟橡胶等四种主要产品占聚合物总量的85%。其中杜邦、SolvaySolexis、大金、AGC、阿托菲纳等公

功能高分子材料的特点2

功能高分子材料的特点:具有一定的力学性能,还具有某些特定功能的高分子材料。 材料的一次功能:当向材料输入的能量和信息与从材料输出的能量和信息属于同一形式时,即材料仅起能量和信息传递作用时,材料的这种功能成为一次功能。 材料的二次功能:当向材料输入和输出的能量不同形式时,材料起能量转换作用,这种功能称为二次功能。有人把只具有二次功能的材料称为功能材料。 功能高分子材料按功能性的分类:磁,热,声,机械,生物,化学,光,电 功能高分子材料和功能高分子的区别:功能高分子包括功能高分子材料。 官能团和功能高分子材料功能性的关系:1.官能团的性质对高分子的功能起主要作用。2.聚合物与官能团协同作用。3.聚合物骨架起作用。4.官能团起辅助作用。 功能高分子材料的制备:1.通过高分子或小分子的化学反应。2.通过特殊加工。3.通过普通聚合物与功能材料复合。 吸附树脂:是一类多孔性的,适度交联的高分子聚合物。 吸附树脂的成孔:1。惰性溶剂制孔。2.线性高分子制孔。3.后交联成孔。 吸附选择性:1.水溶性不大的有机化合物容易被吸附,且在水中的溶解性越差越容易被吸附。2.吸附树脂难于吸附溶于有机溶剂中的有机物。3.当化合物的极性基团增加时,树脂对其吸附能力也随之增加,如果树脂和化合物之间能发生氢键作用,吸附作用也将加强。4.在同一树脂中,树脂对体积较大的化合物的吸附作用较强。 最早的离子交换功能树脂:甲醛与苯酚和甲醛与芳香胺的缩聚产物。 树脂的物理结构分类:凝胶型,大孔型和载体型离子交换树脂。 交联聚苯乙烯球粒的制备:制备交联聚苯乙烯球粒所用的单体为苯乙烯和二乙烯苯,在热引发剂的作用下将他们在水箱中进行悬浮聚合,得到珠状苯乙烯-二乙烯苯共聚物。 树脂的外形为球形的颗粒,颗粒的大小将会影响到它的使用性能。因此树脂颗粒的直径是其重要的性能指标。。 均一系数:表示粒径均一程度的参数,其数值越小,表示颗粒大小越均匀。 树脂的含水量:水的存在一方面是树脂的离子化集团和要交换的化合物分子离子化,以便进行交换;另一方面是树脂溶胀,产生内部的凝胶孔,以利于离子能以适当的速度在其中扩散。但如果含水量太大,则会降低离子交换树脂的机械强度和体积交换容量。离子交换树脂的含水量一般为:30%~80%,随树脂的种类和用途而变。 树脂的交换容量:离子交换树脂的交换容量是指单位质量或单位体积数值在一定条件下表现出的可进行离子交换的例子集团的量。 离子交换树脂对价数较高的例子的选择性较大。离子交换树脂的性能劣化:当离子交换树脂使用一段时间后,会发生处理液的纯度下降与收得量下降等现象,这是由于离子交换树脂的性能下降造成的。其原因可能有离子交换机的化学分解,有机物及腐蚀生成物等不纯物的污染,离子交换树脂的物理破碎。 离子交换树脂在重金属的提取,水处理,化学反应的催化方面均有重要的应用。 高吸水性树脂分类(原料):天然淀粉类,纤维类衍生物,合成树脂。 合成树脂:聚丙稀酸盐系,聚乙烯醇系,聚氧化乙烯系。 什么叫絮凝剂:能吸收污染物以及待吸收物的高分子液剂。 絮凝剂分类:无机高分子絮凝剂,微生物絮凝剂,有机高分子絮凝剂。 絮凝剂的作用方式:1。带电的絮凝剂可以与带相反电荷的微粒作用使电荷中和,降低微粒的双电层厚度,促进微粒间的相互碰撞。2.一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子连,在高分子链间起吸附架桥的作用,由于高分子链包覆使微粒变大而加速沉降。3.一个高分子链也可以同时吸附两个以上的微粒,高分子可以在多处与微粒结合一同下降。 影响有机高分子絮凝剂絮凝效果的因素:1.分子链结构的影响。2.悬浮体系的性质。3.使用方法的影响。 高分子分离膜的分类:分离膜分离时所选择的球粒的大小,还可分为微滤膜,超滤膜,纳滤膜,反渗透膜。 结构的分类:对称膜和不对称膜,每种膜又可由 均质膜和多孔膜或两者共同组成。 不对称膜:结合了致密膜和高选择性和多孔膜的 高渗透速率的优点。 膜的材料性能:在膜分离技术上的实现,还必须 以合理的膜组件作为载体。 分离膜的指标:选择性和透过性。分离作用主要 依靠过筛作用和溶解扩散作用两种。 多孔膜的分离机理:主要是筛分原理。 致密膜的传质和分离机理是溶解-扩散激励,即 在膜上有的溶质分子或气体分子溶解于高分子 膜界面,按扩散定律通过膜层,在下游界面脱溶。 提高透过量:增加表面积,增加膜的渗透系数和 减小膜的厚度的方法来提高膜的透过量。 高分子分离膜的材料:纤维素衍生物,聚砜类, 聚酰胺类及聚酰亚胺类,聚酯类,聚烯烃类,乙 烯基类高聚物,有机硅聚合物,含氟聚合物,甲 壳素类,高分子合金膜,液晶复合高分子膜。 高分子分离膜的制备:烧结法,拉伸法,径迹蚀 刻法,相转化法。 压力驱动膜过程:微滤,超滤,纳滤,反渗透。 浓度差驱动的膜分类:1.气体分离膜。2.渗透蒸 发膜。 材料的导电性能:材料在电场作用下能产生电流 是由于介质中存在能自由迁移的带电质点,这种 带点质点被称为载流子。 高分子材料的到点特点:导电高分子材料具有质 量轻,易成型,电阻率可调节,克通过分子设计 合成出具有不同特性的导电性等特点。 离子电导和电子电导区分:电导率的压力依赖性 来区分。 导电高分子材料分类:按照材料的结构与组成, 可分为结构性和复合型 结构性导电高分子材料主要有:1.π共轭系高分 子。2.电荷转移型高分子络合物。 复合型导电高分子材料得导电机理:随着填料浓 度增加,填料颗粒接触机会增多,电导率逐步上 升。当填料浓度达到某一临界值时,体系内的填 料颗粒相互接触形成无线电网。这个无线电网就 像金属网贯穿于高聚物中,形成导电通道,电导 率急剧上升,使聚合物成为导体。 金属填充型导电高分子材料的导电性的影响因 素:1.金属性质。2.金属含量。3.金属颗粒形状 与大小。4.外磁场。5.聚合物与金属颗粒的相容 性。 含碳黑聚合物导电性的影响因素:1.电场强度对 导电性的影响.2.温度对导电性的影响。3.加工方 法对导电性的影响。 结构型导电高分子材料:纯粹的结构型导电高分 子材料至今只有-聚氮化硫-(SN)X 一类。 按高分子材料的结构特征和导电机理分类:共轭 体系聚合物,高分子电解质,电荷转移络合物和 金属有机螯合物。 具有结构性共轭体系必须具备以下条件:1.分子 轨道能够强烈离域。2.分子轨道能够够互相重 叠。 共轭高聚物的导电机理:在电子导电聚合物的导 电过程中,载流子是聚合物中的自由电子或空 穴,导电过程需要载流子在电场作用下能够在聚 合物内作定向迁移形成电流。 有机聚合物成为导体的必要条件:应有能使其内 部某些电子或空穴具有跨建离域移动能力的大 共轭结构。 导电性:随着共轭高分子链的延长,π电子数增 多,高聚物的导电性能提高。 受阻共轭:共轭分子轨道上存在缺陷。 掺杂的方法:化学掺杂和物理掺杂 影响掺杂共轭高聚物导电性能的因素:1,掺杂 剂的用量及种类。2.温度的影响。聚合物电导率 与分子中共轭链长度之间的关系。 离子导电高聚物:作为固体的,必须对离子化合 物具有溶剂化作用。 材料的压电效应及表征:是不对称晶体再外加机 械力的作用下能发生极化,从而产生电压;反之, 变种晶体在高电场作用下也能产生机械的现象。 超导态特征:电阻为零;超导体内部的磁场为零; 超导电只有在临界温度以下才会出现;超导现象 存在临界磁场,磁场强度超越临界值,则超导现 象消失。 光化学第二定律:一个分子只有在吸收了一个光 量子之后,才能发生光化学反应。 光引发剂和光敏剂的异同:二者均能促进光化学 反应的进行。不同在于-光引发剂吸收光能侯跃 迁到激发态,当激发态能量高于键断裂所需的能 量时,光敏剂吸收光能后跃迁到激发态,然后发 生分子内或分子间能量转移,将能量传递给另一 个分子。光敏剂回到基态。光敏剂的作用类似于 化学反应的催化剂。 光敏剂的作用机理:能量转移激励,夺氢机理和 生成电荷转移复合物机理。 光敏涂料体系的构成:主要由光敏预聚物,光引 发剂和光敏剂,活性稀释剂以及其他添加剂等构 成。 活性稀释剂:1.单丙烯酸脂类,2。双。3.三。4. 四。 增塑性稀释剂用途:改善涂层的韧性及流动性。 光致抗蚀剂和光刻胶:在化学腐蚀阶段对氧化层 起保护作用,这一方法称为光刻工艺。具有这种 性能的感光高分子材料为题。 聚合物抗老化的基本措施和基本原理:1.对有害 光线进行屏蔽,吸收或者将光能转化成无害形 式,防治自由基的产生;2.切断光老化链式反应 的进行路线,使其对聚合物主链不产生破坏力。 高分子光稳定剂的种类:1.光屏蔽剂。2.激发态 猝灭剂。3.抗氧剂。4.聚合物型光稳定剂。 光致变色原理:1.化学过程:变色现象大多与聚 合物吸收光后的结构变化有关系。2。物理过程: 通常是有机物质吸收光而激发生成分子激发态, 主要是形成激发三线态。而某处处于激发三线态 的物质允许进行三线态。-三线态的跃迁,此时 伴随有特征的吸收光谱变化而导致光致变色。 光导电性特性一般用电导率表示。 光导电性:材料在无光照的情况下呈现电解质的 绝缘性质。电阻率非常高,而在受到一定波长的 光照射后,电阻率下降,呈现到导体或半导体性 质的现象。 载体判断:测定材料光照射面试加正电压,如果 电流增加,可以认为空穴是主要载流子;反之, 则电子是主要载流子。 光导电机理:材料内部原本处在束缚状态下的电 子,因为受到特定波长的照射后产生载流子。同 时吸收了光相对应的能量后,表现出导电能力。 形成载流子过程:第一步时光活性高分子中的基 态电子吸收光能后至激发态,即价带中的电子进 入导带。第二步再外加电场的作用下,电子-空 穴对发生解离,产生自由电子或空穴成为载流 子。 提高光导电体性能:1.在光照条件下,光激发效 率越高,激发态分子越多。2.降低辐射合肥辐射 耗散速率。3.加大电场强度。 静电复印过程:充电-光照呈像-静电显影-图像转 移,定影,加热。 静电复印:在复印过程中光导体在光的控制下收 集和释放电荷,通过静电作用吸附带相反电荷的 油墨。 生物相容性概念:是生物医用材料与人体之间相 互作用产生各种复杂的生物,物理,化学反应的 一种概念。 聚氨酯:一类物理性质变化范围广的高分子材 料。 液晶:处于液态和晶态之间的中间态称为液晶 态,处于液晶态的物质称为液晶。 液晶分类:1.向列型液晶。2.近晶型液晶态。3. 胆淄型液晶。 主链高分子液晶特点:1.主链液晶高分子具有高 强度,高模量,自增强性能。2.具有突出的耐热 性,优异的耐冷热交变性能。3.具有优良的耐腐 蚀性。4.阻燃性能好。5.优异的电性能。6.优良 的成型加工性能。7.线膨胀系数极小。8.具有优 异的耐辐射性能和对微波的良好透明性。 形成液晶的分子的条件:1.分子具有不对称的几 何形状。2.分子应含有苯环,杂环,多重键等刚 性结构。3.分子间要有适当大小的作用力。 溶致液晶:当溶解在溶液中的液晶分子的浓度达 到一定值时,分子在溶液中能够按一定有序排 列,呈现部分晶体性质。当溶解的是高分子液晶 时,称为容致型高分子液晶。 纳米材料:在三维空间上至少有一位处于纳米尺 度范围的物质。 纳米效应的表现:1.小尺寸效应。2.表面效应。 3.宏观量子隧道效应。 纳米复合材料特点:1,具有同步的增韧增强效 果。2.加入少量的纳米粒子可以大幅度提高材料 的强度和模量。3.利用纳米复合材料可以开发新 的功能性的材料。 纳米复合材料的制备:共混法,溶胶-凝胶法, 抽层法 。

相关文档
最新文档