阻燃高分子配方设计

阻燃高分子配方设计
阻燃高分子配方设计

一、综述

阻燃高分子材料研究进展

摘要:本文综述了高分子材料阻燃改性材料的相关研究,根据其阻燃剂的类型不同,如:卤系、有机磷系、硅系、氮系、以及基于氮磷化合物的膨胀型等分别进行阐述。最后,对新型高分子阻燃剂改性的新途径和新方法提出了新的研究展望。

关键词:高分子材料阻燃;阻燃方法;研究性能

1.前言

高分子材料性能优异,具有许多其他材料不具备的特性: 如质轻、加工性能好、高流动性易于成型、绝缘性、耐磨性等。但大多数高分子材料是碳氢有机结构,属于易燃、可燃材料,在燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快,不易熄灭;某些材料燃烧时还产生浓烟及有毒气体,对人类生命安全与环境保护构成潜在的威胁。近年来,全球阻燃材料行业产值逐年增长,同时,各国相继提升有关材料阻燃的法规,对高分子材料的阻燃性提出更高的要求。

2.阻燃剂的类别

2.1卤系阻燃剂

卤系阻燃剂阻燃效率高、价格适中、品种多、适用范围广,目前占据高分子阻燃剂的主导地位。[1]卤素阻燃剂的主要通过自由基捕捉效应实现阻燃,而且常与氧化锑协同使用。卤系阻燃剂有: 氯化石蜡、四氯双酚A、全氯戊环癸烷、氯化聚乙烯、多溴二苯醚、溴代双酚A、溴代高聚物等。崔永岩等[2]研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)中,四溴双酚A(2,3-二溴丙基)醚(TAPB)/Sb2O3和十溴联苯醚(DBDPO/SbO2)两组阻燃体系的阻燃效果,结果表明,溴/锑阻燃剂对ABS具有良好的阻燃作用,与TAPB相比,DBDPO的阻燃效果更好,但对ABS而言,其冲击强度表现出更负面的影响,若含溴锑阻燃剂与具有消烟作用的(NH4)2SO4配合使用,发现当填充20份(NH4)2SO4后,除了发烟量明显下降,体系的氧指数由23.8%提高到26.7%,垂直燃烧性能到FV-0级。麦堪成等[3]对PP阻燃的改性研究发现,DBDPO/Sb2O3/PP体系中添加丙烯酸(AA),发现AA 能改善Sb2O3与基体PP间的相容性,进而提高其拉伸强度。徐晓楠等[4]对溴化聚苯乙烯(BPS) 协同Sb2O3阻燃改性PA6的研究发现,25%BPS和8%Sb2O3的复配体系使得PA6阻燃性能达到UL94V-0级,LOI超过27%。

2.2有机硅系阻燃剂

Wang等[5]制备了环氧功能化的含硅阻燃剂——三缩水环氧苯基硅烷(TGPS),并对TGPS作为环氧树脂Epon828阻燃剂,极限氧指数(LOI)最优达35%。研究发现,含硅的TGPS具有改善炭层稳定性的作用,在700℃以上的温度,炭层不再继续氧化而失重,空气中的成炭率达到31.9%。Masatoshi等[6]研究了芳香族与脂肪族聚硅氧烷对于聚碳酸酯的阻燃效果,结果表明,主链中引入芳香族基团的聚硅氧烷阻燃剂,具有良好的热稳定性和成炭性。而且发现,当采用5%支链的甲基苯基硅氧烷与聚四氟乙烯配合使用,可使PC的极限氧指数(LOI)由原来的26%提高到33%~40%,阻燃级别可达到UL94V-0级。Zhang等[7]制备了具有双环笼状结构的含磷四配位的硅系阻燃剂(CPQS),结果表明,当添加量为20%时,环氧树脂的LOI指数为26.5.垂直燃烧可达V-0级。Hu等[8]制备了主链含硅/侧链含磷的磷/硅聚合物阻燃剂,当添加量为5%时,LOI值可达32.8,当与蒙脱土配合使用时,垂直燃烧达到V-0级。Zhou等[9-10]的研究也发现,具支链的聚硅氧烷在热稳定性方面优于线型聚硅氧烷,其原因可能是由于支链可以促进固相残渣中交联结构形成。

2.3磷系阻燃剂

Wang等[11]制备的含磷MOPO用于阻燃改性乙烯-醋酸乙烯(EV A),研究发现当MOPO与聚磷酸铵按质量比1∶2配合使用时,可达到优良的阻燃效果,当添加30%的复合添加剂时,LOI可达28.4,垂直燃烧达V-0级。V othi等[12]制备了一系列结构相似的磷酸酯阻燃剂,研究发现,PCDMPP与PCPP呈现良好的阻燃效果,对于垂直燃烧达V-0级体系,分别仅需添加5%PCDMPP或3%PCPP。

2.4氮系阻燃剂

含氮阻燃剂的阻燃作用,主要是根据分解反应后形成不可燃气体,从而稀释可燃性气体或分解产物覆盖于可燃物表面而阻燃。目前使用的含氮阻燃剂主要有三聚氰胺类盐以及胍盐等刘渊等[13]通过化学改性方法,研究了改性的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA),作为尼龙的氮系阻燃剂。与传统的MCA相比,降低了熔点高,实现了共复合过程中超细均匀分散、可软化变形、破碎。进而改善MCA阻燃效果。

2.5膨胀阻燃剂

膨胀型阻燃剂是一类以氮/磷为阻燃元素的新型阻燃剂,此类阻燃剂在受热时,会在高分子基体材料表面均匀地形成一层的炭质泡沫层,从而阻止热量传递、隔离氧气扩散,同时抑制熔滴产生。一般而言,此类阻燃剂有三种组分构成:①酸源:酸源的作用是促进脱氢反应的进行和炭膜的形成。②碳源:发生酸催化反应形成炭膜。有时,聚合物本身可以充当碳源。③气源:受热分解产生惰性气体,从而稀释氧浓度和热量。目前,膨胀型阻燃剂中主要包括聚磷酸铵三聚氰胺磷酸

盐、三聚氰胺氰脲酸盐以及氮磷酸酯类等,其中比较成熟的产品有XPM-1000和CN-329。

Hu[14]等报道的新型膨胀型阻燃体系是由三聚氯氰、氨水和二乙烯三胺合成的成炭剂与常用的聚磷酸铵(APP) 复配,当其作为聚乙烯的阻燃剂时,性能优良,研究发现,当氮磷比例为2.3/1时,LOI值为31.2,垂直燃烧达V-0 级。Shieh[15]合成了新型含磷单体ODPOM,该单体进而同三聚氰胺、甲醛、苯酚共聚生成含磷酚醛树脂ODOPM-MPN。研究发现,该反应型含磷/氮酚醛树脂对于环氧树脂有良好的阻燃性能。

3.结语

作为高分子材料阻燃改性的重要方式,添加阻燃剂被广泛应用以及研究。有机阻燃剂由于阻燃效率高,成为高分子阻燃改性研究重点之一。然而,传统卤系阻燃剂由于环境危害被限制使用,新型高效环保型阻燃剂有待于进一步研究和发展。其中,膨胀型阻燃剂由于其新的阻燃机制以及具有组份间的协同作用,正在成为高分子阻燃改性的新途径和新方法。

参考文献

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properties of cured products[J]. Polymer, 2001, 42(18): 7617-7625.

二、个人方案

1.原料及配方

原料用量/份数厂家作用

季戌四醇32 山东世安化工有限公司成炭剂密胺焦磷酸盐48 山东世安化工有限公司脱水剂三元乙丙橡胶60 中国石油天然气股份有限公司基体聚丙烯40 陕西延安油化工厂基体

硫磺0.8 市售工业品硫化作用

氧化锌 1 市售工业品抗氧化剂

TMTM 0.5 上海加成化工有限公司促进剂

2.仪器

名称型号厂家开放式炼塑机SK-160 常州溯源橡塑科技有限公司液压平板硫化机XLB-4.00 青岛亚华机械有限公司液压机YQ32-1000T山东沃达重工机床有限公司氧指数测定仪HC-2CZ 南京市江宁区分析仪器厂

3.实验步骤

a)按照上述配方称量各组分质量;

b)在170℃下将PP预热3分钟;

c)将EPDM和抗氧化剂ZnO加入后混炼5分钟;

d)将季戌四醇、密胺焦磷酸盐后混炼10分钟;

e)最后加入硫化剂、促进剂混炼3分钟;

f)24h后将试样在180℃条件下,用液压平板硫化剂硫化30分钟;

g)在液压机上冷却3分钟,制成所需规格的片材,然后制成标准式样。

三、小组方案

1.原料及配方

原料用量/份数厂家作用

聚丙烯100 苏州众志诚塑化有限公司基体

Mg(OH)240 靖江市广胜橡塑材料厂阻燃剂

蒙脱土10 广州泽丹鹿贸易有限公司阻燃剂

pp-g-MAH 5/15/30 河北新天旗塑胶有限公司相容剂

2.仪器

名称型号厂家

烘箱DHG-9031A 上海精宏实验设备有限公司混料机SHR-10A 张家港华明机械有限公司双螺杆挤出机TE-35 南京科亚公司切粒机LQ冷切粒机泰州市鑫力橡胶机械

有限公司注塑机TA-390 浙江大爱机械有限公司[注]:双螺杆挤出机各区温度:190、200、210、210、210、200℃,螺杆转速30r/min

注塑机各区温度:190、210、200℃

4.实验步骤

①熔融造粒

a)按照上述配方称量各组分质量;

b)将称取的物料加入高速混料机,转速为300r/min,混合10min后出料;

c)开启双螺杆挤出机电源,设定好各部分温度及螺杆转速,将机器预热;

d)机器温度达到设定温度后,开启螺杆转动;

e)先用聚丙烯纯料清洗机器,待机器清洗干净后,将混合好的物料放入加

料斗;

f)待物料从机头挤出后使其通过冷却水;

g)待过度物料挤出完毕后将物料剪断;

h)将所需的挤出物料通过剪切装置;

i)将剪切后的物料收集起来;

j)将物料在105℃下烘干两小时,待用

②注射成型

a)开启立式注射成型机,设定好各部分参数,将机器预热;

b)机器预热后,先加聚丙烯纯料清洗机器,待机器清洗干净后,将混合的

物料放入加料斗中;

c)同时按下两个按钮,开始注射;

d)等待机头抬起后,将样条取下;

e)待样条冷却后用剪刀将样条切割修整;

③测试氧指数

a)开启氧指数测试仪。将氧指数调0,最大值调为100;

b)将样条放入氧指数测定仪中;

c)通入氮氧混合气体;

d)用丁烷火焰在样条上表面持续燃烧;

e)调节氧气含量,测定出塑料刚好维持平稳燃烧时的最低氧浓度,用混合

气中氧含量的体积百分数表示;

④阻燃级别的测试

a)将样条垂直固定在夹具上;

b)用20mm甲烷火焰在样条下表面燃烧,10mm火焰超过样条下表面;

c)第一次点燃10s后移开火焰,记录材料明燃时间t1;

d)待火焰熄灭后重复上阶段操作点燃10s记录明燃时间t2;

e)通过查阅标准评判该材料阻燃性。

防火涂料生产工艺规程

室内薄型钢结构防火涂料 生产工艺规程 OH/RD.SJ.02(OH—NB)引用标准:GB14907—2002 1、生产前应认真检查设备,使之处于清洁完好的状态,操作工人应佩带好安全防护用品。 2、称适量的丙烯酸树脂,全部的季戊四醇、氯化石腊准确称量后加入到配料罐中,物料加完后应用高速搅拌机搅拌30分钟以上。 3、配好的物料经球磨进行研磨,研磨时间要在60分钟以上,控制细度底漆在100μm以下。 4、研磨同时将剩余漆料和其他颜料及填料加入到兑稀釜中,并用高速搅拌搅2—3小时。 5、研磨物料细度合格后将打入兑稀釜中,搅拌30分钟后灌桶,灌桶时需用120目筛网进行过滤。 6、生产结束及时清理设备及生产现场。 (相关文件:室内薄型防火涂料技术配方、原材料、半成品和成品检验规则) 引用标准:GB14907—2002

室内超薄型钢结构防火涂料 生产工艺规程 OH/RD.SJ.02(OH—NCB)引用标准:GB14907—2002 1、生产前应认真检查设备,使之处于清洁完好的状态,操作工人应佩带好安全防护用品。 2、称适量的丙烯酸树脂,全部的季戊四醇、氯化石腊准确称量后加入到配料罐中,物料加完后应用高速搅拌机搅拌30分钟以上。 3、配好的物料经球磨进行研磨,研磨时间要在60分钟以上,控制细度底漆在100μm以下。 4、研磨同时将剩余漆料和其他颜料及填料加入到兑稀釜中,并用高速搅拌搅2—3小时。 5、研磨物料细度合格后将打入兑稀釜中,搅拌30分钟后灌桶,灌桶时需用120目筛网进行过滤。 6、生产结束及时清理设备及生产现场。 (相关文件:室内超薄型防火涂料技术配方、原材料、半成品和成品检验规则) 引用标准:GB14907—2002

水性丙烯酸涂料配方设计

1.丙烯酸酯涂料简介 1.1 定义 以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂称丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂为主要基料的涂料属丙烯酸酯涂料。 1.2 结构 丙烯酸树脂的化学结构如图1,其中R为-H、-CN、烷基、芳基和卤素等;R为-H、烷基、芳基、羟烷基;其中-COOR也被-CN、-CONH2、-CHO等基团取代。作为涂料用丙烯酸树脂则主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及其脂与苯乙烯经共聚而得到的热塑性或热固性丙烯酸系树脂,以及其他树脂(如醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂等)改性的丙烯酸树脂。 图1 1.3丙烯酸酯涂料的分类 1.3.1按成膜特性分类 (1)热塑性丙烯酸酯涂料 热塑性丙烯酸酯涂料由丙烯酸树脂溶于有机溶剂制得,如丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆,带溶剂挥发后,形成美观而坚固的涂膜。 (2)热固性丙烯酸酯涂料 热固性丙烯酸酯涂料则是通过自交联或与环氧树脂、氨基树脂、

异氰酸酯等交联(常温或烘干)完成成膜过程,交联使漆膜变成巨大的网状结构,提高了涂膜多方面的物理性能及防腐蚀、耐化学品性能。 1.3.2按丙烯酸酯涂料形态分类 按丙烯酸酯聚合物的形态分类和性质分为三种:溶剂型、水性、无溶剂型,如表1-1。 表1-1 丙烯酸酯涂料按形态分类 1.3.3按丙烯酸酯涂料用途分类 ①木器用丙烯酸酯涂料;

②建筑用丙烯酸酯涂料; ③汽车用丙烯酸酯涂料; ④工业防腐蚀用丙烯酸酯涂料; ⑤塑料表面用丙烯酸酯涂料; ⑥家电用丙烯酸酯涂料; ⑦预涂装用丙烯酸酯涂料; 1.4热塑性丙烯酸树脂涂料的优点 ①与硝基清漆、醇酸树脂涂料相比,他的耐候性优良; ②保光性优良,具有深邃的光泽和透明性; ③耐水性优良,耐酸、耐碱性优良,对洗涤剂有较强的抗性; ④只要底漆选择适当,附着力就良好; ⑤抛光性良好; 1.5热塑性丙烯酸树脂涂料的缺点 ①施工性能不好,流动展平性不良,透干性不好,涂料易流挂; ②耐溶剂性差,当遇到溶剂时会发生再溶解容易溶胀; ③相溶性差,难以与其他树脂并用; ④热敏感性差,研磨性不好,糊砂纸。 2.水性丙烯酸酯树脂的合成 2.1合成原理

各种涂料配方

各种涂料配方.txt如果真诚是一种伤害,请选择谎言;如果谎言是一种伤害,请选择沉默;如果沉默是一种伤害,请选择离开。 涂料配方汇总:外墙涂料配方、柔性涂料配方、防火涂料配方、环氧地坪涂料配方、内墙涂料配方 外墙配方 平涂产品名称:外墙漆总量:367.6 Kg 原料名称应投入量/Kg 水 38 乙二醇 5.4 1124分散剂 2.2 AMP-95 0.54 NXZ消泡剂 0.72 75#防霉剂 0.54 244钛白粉 54 820A硅酸铝 14 700目重钙 36 硫酸钡1250目 18 高岭土1250目 13 分散50分钟检测细度<60um 进入研磨一遍控制细度<60um 合格45~60um 水 16 2438乳液 126 AC-261乳液 36 成膜助剂 1.8 2020改性剂 5.4 粘度KU PH值IT 对比率 90 (+-)1 8.5~9.5 0.94 柔感涂料配方 现给大家一个配方效果好但成本高: T120 0.1 OK520 5.5 CAC 15 丁酯 42 乙酯 10 B:N3390 C:乙酯AA=1:1 A:B:C=10:0.7:3 膨胀型防火涂料 聚磷酸胺21.0 季戊四醇11.5 三聚氰胺11.5 钛白粉4.7

六偏磷酸钠(10%)1.0 六甲基纤维素(3%)3.7 氯化石蜡11.2水18.2 Mowilith DC20F(三氯乙 基磷酸酯增韧聚醋酸乙烯 乳液,固体分60%聚合物 50%增韧剂10%)17.2 环氧地坪面涂 (1)(2) 甲组分:E-44液体环氧树脂(212~244EEW) 36.4 DER? 331环氧树脂(美国陶氏化学公司) 34 二甲苯11.8 7.2 正丁醇9 3 醋酸丁酯2 分散剂963(汉高公司)0.3 0.3 消泡剂AMH2(汉高公司)0.3 0.3 流平剂F60(汉高公司)0.2 0.2 氧化铁红 5 5 沉淀硫酸钡(600目)7 21 滑石粉(600目) 10 石英砂(600目)18 26 有机膨润土 2 1 总计100 100 乙组分:Versamid? 115(汉高公司)33 37 二甲苯32 36 正丁醇8 9 环氧地坪树脂砂浆配方: 甲组分:828环氧树脂(美国Shell公司) 100 丁基缩水甘油醚 10 消泡剂1208(汉高公司) 2 氧化铁红 2 钛白(金红石) 1 石英砂(200目) 200 石英砂(100目) 100 总计 415 乙组分:Versamine? C-36(汉高公司) 68 环氧自流平面涂 甲组分:828环氧树脂(美国Shell公司) 90 丁基缩水甘油醚 10 分散剂963(汉高公司) 0.3 消泡剂AMH2(汉高公司) 0.6 流平剂F60(汉高公司) 0.5 抗划伤剂S4(汉高公司) 0.6

高分子专业毕业设计

毕业设计(论文) 题目: 子题: 专业:高分子材料指导教师: 学生姓名:班级-学号:高分子 年月

大连工业大学本科毕业设计(论文) 年产2300吨可冷弯PVC电工套管生产车间设计Annual production capacity of 2300 tons of cold-formed PVC electrical casing workshop design 设计(论文)完成日期20 年月日 学院:纺织与材料工程学院 专业:高分子材料 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 评阅教师: 年月

摘要 本设计为年产2300吨可冷弯PVC电工套管的配方、工艺流程以及车间的设计,管材的规格为Φ40×2.2mm。其中本设计绪论部分对PVC树脂、PVC管材的发展现状与前景以及PVC电工套管做了简单的介绍;配方设计部分主要对树脂的选择、助剂的选择及最终配方的确定做了详细的介绍;工艺流程设计部分主要是对生产方法进行选择,对工艺流程进行设计;物料衡算部分主要是确定各步工序的物料量和树脂及各助剂的用量;设备选型部分是利用物料衡算计算出的结果来对所需的设备进行选择,组要确定型号和台数;机头设计部分是根据管材的直径及厚度来确定机头的尺寸;车间布置设计部分主要是将设备合理的布置在车间内及车间内房间的设计;车间辅助设施的设计主要是合理的安排电气照明、供暖及通风;能量衡算部分主要对电、水、煤的用量进行计算;最后确定了本设计的投资金额以及对效益的分析。 关键词:PVC;管材;工艺流程;机头设计

Abstract The project is the formula of process design and workshop designed, pipe specifications for Φ40 × 2.2mm for an annual output of 2,300 tons of cold-formed PVC electrical conduit,. Introduction part of this design for PVC resin, PVC pipe development status and prospects, as well as PVC electrical casing brief introduction; The part of the formulating of recipe resin selection, the choice of the additives, and the final formula to determine the detailed introduction; The part of process design is mainly for the selecte of producing methords and process design; Material Balance is mainly to determine the amount of the process materials and resins and additives; The part pf equipment selection is use the material balance calculations calculated results to choose the required equipment group to determine the model number and the number of units; The design for the handpiece is based on the diameter and thickness of the pipe to determine the size of the handpiece; The part of the workshop is mainly about how to arrange the equipment in an reasonable way and the arrangement for the rooms in the workshop; The designe of workshop ancillary facilities is about how to arrange the electrical lighting, heating and ventilation; Energy balance just calculating for the major amount of electricity, water, coal; Finally, determine the amount of investment in the design and analysis of effective. Key Words:PVC;Tubes and pipes;Process flows;Handpiece design

如何选用钢结构防火涂料

如何选用钢结构防火涂料 钢结构防火涂料在工程中的实际应用设计多方面的问题,对防火涂料品种的选用、产品质量和施工质量的控制都需要加以重视。为此,我北京天天化工防火涂料有限公司专门对相关知识进行了编辑整理,下面给人们介绍一下。 目前市场上的钢结构防火涂料根据其技术特点和使用环境的不同,分为很多品种及型号,它们是分别按照不同的标准进行检测的。例如,用于室内的钢结构防火涂料,是按照室内钢结构防火涂料的技术标准进行检测的;用于室外的钢结构防火涂料,其耐久性以及耐候性方面的要求更高,需严格按照室外的钢结构防火涂料检验标准进行检验。如果将室内型钢结构防火涂料用到室外的环境中去,必然会导致防火涂料“失效”问题的发生。 另外,从钢构件在建筑中的使用部位来看,其承载形式及承载强度的差异,也必然导致对钢构件的耐火性能要求的不同。根据建筑物的使用特点及火灾发生时危险级危害程度的差异,我国建筑设计防火规范中对建筑内各部位构件的耐火极限要求也从0.5到3.0小时不等。正是由于这些差异的存在,科学合理地选择防火涂料来对钢构件进行防火保护就显得至关重要了。因此,为了保障建筑物的防火安全,应以确保产品质量和施工质量为前提,不宜过分强调降低造价,否则将难以保证涂料的产品质量和涂层厚度,最终将影响对钢结构的防火保护。一般来说,选用钢结构防火涂料时需遵循如下几个基本原则。 (1)要求选用的钢结构防火涂料必须具有国家级检验中心出具的合格的检验报告,其质量应符合有关国家标准的规定。不要把饰面型防火涂料用于钢结构的防火保护上,因为它难以达到提高钢结构耐火极限的目的。 (2)应根据钢结构的类型特点、耐火极限要求和使用环境来选择符合性能要求的防火涂料产品。室内的隐蔽部位、高层全钢结构及多次钢结构厂房,不建议使用薄型和超薄型钢结构防火涂料。 选购钢结构防火涂料的方法: (1)根据建筑部位来选用防火涂料。 建筑物中的隐蔽钢结构,对涂层的外观质量要求不高,应尽量采用厚型防火涂料。裸露的钢网架、钢屋架以及屋顶承重结构,由于对装饰效果要求较高并且规范规定的耐火极限要求在1.5小时及以下时,可以优先选择超薄型钢结构防火涂料;但在耐火极限要求为2.0小时时,应慎用超薄型钢结构防火涂料。 (2)根据工程的重要性来选用防火涂料。 对于重点工程如核能、电力、石化、化工等特殊行业的工程应主要以厚型钢结构防火涂料为主;对于民用工程如市场、办公室等工程可以主要采用薄型和超薄型钢结构防火涂料。 (3)根据钢结构的耐火极限要求来选用防火涂料。 耐火极限要求超过2.5小时时,应选用厚型防火涂料;耐火极限要求为1.5小时以下时,可选用超薄型钢结构防火涂料。 (4)根据使用环境要求来选用防火涂料。 露天钢结构要受到日晒雨淋的影响,高层建筑的顶层钢结构上部安装透光板或玻璃幕墙时,涂料也会受到阳光的曝晒,因而应用环境条件较为苛刻,此时,应选用室外型钢结构防火涂料,不能把技术性能仅满足室内要求的涂料用于这些部位的钢构件的防火保护上。 相比较而言,厚型防火涂料配方中以无机成分居多,其耐久性要明显优于薄型和超薄型钢结构防火涂料。从目前我国防火涂料的使用趋势来看,薄型和超薄型钢结构防火涂料的应用及生产越来越多,这对推广应用新产品、新技术起到了一定的作用。 但是需要特别指出的是,如果过分追求涂层薄、用量少、装饰性好,而大规模地推广应用超薄型钢结构防火涂料,从目前我国现有的防火涂料生产水平以及工艺条件来看,其长期的可靠性很难得到保证。因此笔者认为:当前在我国钢结构防火保护工程中出现的片面追去涂层厚度越来

涂料配方设计

1,介绍: 粉末涂料由于其具有的无溶剂、施工简单、利用率高等特点而在全球市场高速增长,有机硅耐高温粉末涂料在美国八十年代在烤炉方面首先得到应用,而在九十年代中期快速在欧美市场快速增长。随着中国逐渐成为全球的灶具、烤炉等主要的生产基地。市场对耐高温粉末涂料的需要也日益增长。本文对耐高温粉末涂料的配方设计、问题处理、生产工艺等进行了介绍。 2,原理及性能介绍 2.1 原理 有机硅树脂的反应机理都是非常类似,其自身可以交联。在高温下的固化反应式如下: ~Si - OH + HO - Si ~ - - - > ~Si - O - Si ~ + H2O ~Si - OR + HO - Si ~ - - - > ~Si - O - Si ~ +ROH 此外,有机硅树脂中侧基不同的有机基团的热稳定性也有所不同:苯基〉甲基〉乙基〉丙基〉丁基〉己基 通常,有机硅树脂的固化温度不能低于200度。而270 和 350 °C之间的温度范围对于有机硅耐高温粉末涂料来说是个比较敏感的范围点。因为在此时有机硅组分还没有完全烧结完成,而有机组分已经开始燃烧分解。 此外,由于低Tg的有机硅树脂在储存和生产运输过程中遇到的结块问题使开发高Tg(玻璃化温度)的有机硅树脂也成为必然。现在,德国瓦克化学公司已经推出了Tg 〉65 的应用于耐高温粉末涂料的有机硅树脂,成功解决了高温天气下的运输、储存问题。 2.2 有机硅粉末涂料应该具有的性能? 与有机树脂不同的是,与适当的颜、填料配合使用的有机硅树脂应具有优秀的长期耐热性(200 - 650 °C)。 此外,对于食品接触的场合,有机硅树脂还应符合FDA 175.300 and BGVV – XV。良好的冷热交变性。通过把热板直接浸入冷水中,而涂膜不会损坏。 3.配方设计 3.1 基料的选择: 有机硅树脂是耐高温粉末涂料的必不可少的基料,有机硅树脂可以单独作为基料或与聚酯、环氧树脂拼用提高涂膜的耐高温性。同时配方中也应选用耐高温的无机颜料与填料以及适当的助剂。目前用于耐高温粉末涂料的有机硅树脂主要分为以下两种:

我国现行标准规范GB14907防火涂料

我国现行标准规范GB14907–2002《钢结构防火涂料》,对钢结构防火涂料得分类与质量要求作出了明确得规定。国家消防产品质量监督检验机构对超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料产品,分别进行2±0、2mm、5±0、2 mm与25±2mm三个标准涂层厚度得型式检验,将检验结果(涂层厚度与耐火性能试验时间)作为该产品型式认可证书得产品名称与规格型号得证书内容。 一、钢结构防火涂料按使用场所可分为: a)室内钢结构防火涂料:用于建筑物室内或隐蔽工程得钢结构表面;b)室外钢结构防火涂料:用于建筑物室外或露天工程得钢结构表面。 钢结构防火涂料按使用厚度可分为: a)超薄型钢结构防火涂料:涂层厚度小于或等于3mm; b) 薄型钢结构防火涂料:涂层厚度大于3mm且小于或等于7 mm; c)厚型钢结构防火涂料:涂层厚度大于7 mm且小于或等于45 mm. 二、涂层厚度与耐火极限 钢结构防火涂料得质量受多种因素得影响。不同得生产厂家,由于原材料、生产工艺、配方等因素,其产品质量就是不同得。相同得生产厂家、相同类型得不同批次得产品,其产品质量也存在差异。如表3所示。 表3、某厂家钢结构防火涂料耐火极限检测数据 涂料名称产品批次编号涂层厚度(mm) 耐火极限(min)

超薄型钢结构防火涂料CB–12、68〉120CB–21、80> 90 CB – 3 1、50 〉90 CB –42、53 112 CB –52、57 61 CB –60、68 >30 CB– 71、18 33 薄型钢结构防火涂料B– 1 4、68>160 B–28、20141 B– 3 4、80120 B – 4 4、80 120 B – 5 3、39> 90 B – 6 3、50 87 B –7 4、70 110 B– 8 1、20 >32 厚型钢结构防火涂料H – 1 30、0 212 H– 2 30、8 130 H–326、0 >180 H– 4 37、0> 180 H – 5 30、0 180 H– 6 38、7182 H – 720、0 〉120

非膨胀型防火涂料配方

非膨胀型防火涂料配方 非膨胀型防火涂料是由难燃性或不燃性树酯、阻燃剂、防火填料等组成。 (1)主要成膜物质:难燃性树脂,一般为含卤素、磷、氮之类的高分子合成树脂,如卤化醇酸树脂、聚酯、环氧、酚醛、;氯化橡胶、氯丁橡胶乳液、聚丙烯酸酯乳液、V AE 乳液等 另外,如水玻璃、硅溶胶、磷酸盐等无机材料可作为无机防火材料的成膜物质,由它们组成的涂料层具有不燃性、不发烟和无毒性等特点。 (2)阻燃剂:阻燃剂增加涂膜的难燃性。常用的有:含磷、卤的有机物,如氯化石蜡、十溴联苯醚、磷酚三氯乙醛酯等。另外还有锑系、硼系(硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸铝)、铝系、锆系(氧化锆)等无机阻燃剂。其中三氯化锑与含卤的树脂相配合应用常可获得较好的阻燃能力。 (3)防火填料:常用的无机颜料和填料都具有不燃性或低热传导性和隔热性,他们能增加涂层的难燃性。常用的有膨胀石蛭石、珍珠岩、云母粉、滑石粉、高岭土、氧化锌、钛白、碳酸钙、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑等。 (4)助剂:为了满足防火涂料的其他性能要求,还需要使用一些助剂,例如增塑剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂等。 配方举例 1、无机非膨胀型防火涂料 内墙用防火涂料 工艺、性能将磷酸、磷酸铝和水混合加热熔解后,冷到室温加入壬基苯酚、异丙醇混和均匀,再加入用水浸湿的金红石,将混合物加速搅拌,调和即成装饰用防火涂料。 将成品刷于干墙面上,该墙面暴露于500℃的明火中而不燃烧,此时干墙面上没有火焰,只有少量烟雾产生。本品广泛应用于高级建筑、防火仓库等内墙装饰涂刷。 白色水性建筑防火涂料 工艺、性能本品主要用于建筑物表面做防火涂层,既可单独做装饰性涂料,又可作为底层涂料,上面再涂其他涂层。 2、水性非膨胀型防火涂料

第四章 高分子材料的配方设计

高分子材料加工工艺 Polymer Processing Engineering
青岛科技大学材料科学与工程学院 材料物理教研室
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高分子材料加工工艺
第四章 高分子材料的配方设计
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Contents
高分子材料制品设计的一般原则和程序
高分子材料配方设计
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第四章 高分子材料的配方设计
需求是高分子材料研究、开发的原动力,汽车轻量化、火 车提速、宇宙揭秘、海洋开发等都对高分子材料提出了新的要 求。 研制新的高分子材料,实现产业化、开发产品的新价值, 造福于人类,是高分子材料科学与技术工作者的职责。另一方 面,高分子材料的性能是左右其工业价值的重要因素。 高分子化合物的结构与性能、材料的组成是影响材料性能的 主要因素;制造方法对材料性能具有一定的影响。
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在配方设计时,需注意以下因素对材料性能的影响: ? 制样条件(成型方法、成型条件、试样形状等) ---例:当采用注射成型、挤出成型和模压成型制作试样 时,成型压力依次递减,试样的分子取向程度也依次递减, 结果性能也不同; ---如:注射成型时,料筒和模具的温度越高,试样分子取 向的程度越低。 ---对于薄的试样,由于表面层所占的比例较大,其对拉伸 强度等的影响比厚试样的大。 ---对于结晶性高分子,成型条件不仅影响分子取向,而且 也影响结晶性,对性能的影响较显著。
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? 性能测试条件 如:升温速度、作用力的形式及速度)。 ?外界因素 如:温度、湿度、使用环境及光的波长等,如耐热性受氧 的影响大;耐候性受光,尤其是紫外光的影响显著。 一方面,制品对性能的要求是多方面的,也是干差万别 的;另一方面,测定的性能是受制样条件、测试条件及外界 因素等影响的相对值。 作为从事高分子材料成型加工技术人员必须了解这些影 响因素,并在制品的设计和配方设计时充分考虑到这些影 响。
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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

防火涂料参考配方

℃ 防火涂料配方 膨胀型防火涂料是目前应用最为广泛的防火涂料种类,膨胀型防火涂料成膜后,在常温下是普通的漆膜,在火焰或高温作用下,涂层发生膨胀炭化,形成一个比原来厚度大几十倍甚至几百倍的不燃的蜂窝泡沫状炭质层,阻火模块可以切断外界火源对基材的加热,从而起到阻燃作用。 膨胀型防火涂料通常含有成膜剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、无机颜填料等,在设计膨胀型防火涂料配方时,要根据涂层正常使用条件和施工条件,涂层所受的高温火焰条件及其阻燃能力等性能要求进行设计。 其基本原则如下: 1.基料比 在膨胀型防火涂料组成中,起膨胀作用的组分(包括颜填料)的比例很大。一般要占总重量的50%~60%,粘合剂和添加剂约为20%~30%,溶剂占10%~20%。另外起膨胀作用的三种化学物质,不是以任意比例相配合的,一般情况下,大多数配方的催化剂比为40%~60%,炭化剂为20%~30%,发泡剂为20%~30%。 2.组分配合 要得到高效的炭化层,涂层中有机树脂的熔融温度、发泡剂的分解温度及泡沫炭化的温度必须配合恰当。当涂层受热时,首先是成膜剂软化熔融,引起整个涂层的软化、塑化,这时发泡剂达到分解温度,开释出不燃性气体,并使涂层膨涨成泡沫层,同时脱水催化剂分解天生磷酸、聚磷酸呈熔融的粘稠体作用于泡沫层,使涂层中的含羟基有机物发生脱水成炭反应,当泡沫达到最大体积时,泡沫凝固炭化,使天生的多孔的海绵状炭化层定形,泡沫的发泡效率取决于组分之间反应速度的协调配合。 多种防火组分的恰当配合对持续发挥防火保护作用,增加涂层的阻燃效果和延长涂层的有效防火时间是十分重要的,也是配方设计的重要原则。 3.调制工艺 (1)按比例配置防火组分和着色颜料浆; (2)砂磨机或球磨机研磨分散防火浆料; (3)加进成膜剂,搅拌配置防火涂料; (4)检验和包装。

涂料配方

知识点 1. 涂料:是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后,经固化在物体表面后形成美观而有一定强度的连续性保护膜,或者形成具有某种特殊功能的涂膜的一类精细化工产品。 2. 颜料的组成:1)成膜物质:组成涂料的基础,又称为基料,是使涂料牢固附着于被涂物件表面上形成连续薄膜并黏结涂料中企图组分的主要物质,对涂料和涂膜的性质起决定性作用。2)颜料:是一种微细的粉末状的有色物质,在使用过程中一般不溶于它所分散的介质,而始终以原来的晶体状态存在,因此它不能离开主要成膜物质(基料)而单独构成涂膜,称次要成膜物质。3)助剂:也称为涂料的辅助材料组分,不能单独成膜,而是在涂料成膜后作为涂膜中的一个组分存在。4)溶剂:是不包括无极溶剂涂料在内的各种液态涂料中所含有的,为使这些类型液态涂料完成施工过程所必需的一类组分。 3. 涂料配方设计:是指根据基材,涂装目的,涂膜性能,使用环境,施工环境等进行涂料各组分的选择并确定相对比例,并在此基础上提出合理的生产工艺,施工工艺和固化方式。涂料配方设计的关键:根据涂层性能和环境的要求合理地选择树脂,填料,颜料,溶剂及助剂。 4. 涂料配方设计的几种形式: 1)原材料更换 2)成本降低 3)产品改进 4)新产品开发 5)新原材料的使用 6)新技术 5. 聚酯树脂的性质: 6. 涂料体系选择的一般性原则: 1)涂料性能——耐磨性,柔软性,保光保色性,温度范围,干燥时间,防霉性,外观,耐水耐油性,润湿性。 2)被涂物件的材质(水,混凝土,钢,塑料,存在旧涂层等)。 3)涂料赋予的基本功能——防变质,防火,温度控制,标记,外观。 4)可使用性(表面处理及涂料使用设备工具)。 5)环境因素——温度,湿度,与化学药品接触,辐射,生物问题。 6)成本 7. 涂料体系选择的主要因素: 1)基材 2)环境因素 3)表面处理 4)涂料的性能因素 8. 涂料中常用的助剂:脂肪烃,脂环烃,芳香烃,萜烯烃和萜类化合物,氯化烃,醇类,酮类,酯类,醇醚类,其他助剂 9. 涂料中溶剂的选择: 1)涂料中溶剂的组成 2)涂料中溶剂的作用 3)涂料中溶剂选择的原则:①极性相似原则——即极性相近的物质可以互溶,可根据物质的极性,初步确定选择什么溶剂。②溶剂化原则——指高分子链段和溶剂分子间的作用力,它使溶剂将高分子链段分离开。③溶解度参数相近原则——溶解参数可作为选择溶剂的参考指标。④确定适当的溶剂挥发速率——溶剂是挥发性液体,在施工过程中首先接触到的是涂层干燥快慢问题,这和溶剂的挥发速率有关。⑤溶剂平衡——溶剂的挥发应均衡,真溶剂,助剂及稀释剂的比例平衡。 10. 体质颜料(亦称填料)的种类:主要是碱土金属盐类,硅酸盐类和铝镁等轻金属盐类。有:碳酸钙,镁颜料,硫酸钡,硅藻石,云母,高岭土,硅藻土,石英,石膏。 11. 选择颜料的几个因素:1)颜料的色彩 2)颜料的粒径 3)颜料的分散性 4)颜料的遮盖力 12.润湿分散剂的原理:润湿剂主要是降低物质的表面张力,其分子量较小。分散剂是吸附在颜料的表面上产生电荷斥力或空间位阻,防止颜料产生有害絮凝,使分散体系处于稳定状态,一般分子量较大。 作用机理:可以与无机颜料通过极性基间的相互作用,牢固的吸附在颜料粒子的表面上,还能电离带电产生静电吸附。该类分散剂的极性基吸附在颜料粒子的表面上,另一端朝向分散介质中伸展,产生位阻作用。 13.粉末涂料的组成:成膜物质,颜料和填料,助剂,载体。 14. 溶剂的作用:溶解作用——主要是溶解或稀释高粘度的成膜物质;调节作用——调节由成膜物质和颜料组成的复合体系的粘度和流变性能;其他作用。 15. 反应性溶剂(活性稀释剂):一种既能溶解或分散成膜物质,又能在涂料成膜过程中和成膜物质发生化学反应,形成不挥发组分而留在涂膜中的化合物。 16. 溶剂挥发的描述(汉森“两阶段挥发”理论):“湿”阶段——决定于溶剂本身的挥发度,可依据溶剂相对挥发速率来判断溶剂挥发快慢;“干”阶段——决定于溶剂在涂层中的扩散速度。

高分子材料毕业设计

ChuZhou Vocational Technology College 高分子材料应用技术专业 毕业论文 课题名称:多层共挤高阻隔薄膜的工艺流程 学号:QQ:359973519 班级:09级高分子材料应用技术 姓名: DChris 指导教师:老师好 2011年10月30日

目录 摘要 前言 第一章多层共挤高阻隔薄膜的概述 第一节高阻隔薄膜的概念及特点 1.1.1 概念 1.1.2 产品特点 1.1.3 应用方向 第二节高阻隔薄膜产品的成分 1.2.1 阻隔树脂 1.2.2 肉类包装膜(七层高阻隔薄膜)结构分析 1.2.3 EVOH的性能与特点 第三节肉类包装膜 1.3.1 肉品包装的必要性 1.3.2 肉类包装膜产品特点 第二章多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺 第一节多层共挤高阻隔薄膜的工艺介绍 2.1.1 生产工艺 2.1.2 工艺特点 第二节多层共挤高阻隔薄膜的生产原理及设备 2.2.1 原材料的选择和质量控制 2.2.2 生产设备(七层共挤吹塑薄膜的机组设备及型号)第三节肉类包装膜的生产工艺流程 2.3.1 多层共挤包装薄膜(肉类包装膜)成型原理 2.3.2 生产工艺 2.3.3 生产工艺流程示意图及设备 第四节影响阻隔性的主要因素 第三章多层共挤高阻隔薄膜的展望 第一节肉类高阻隔薄膜的发展趋势 3.1.1 肉类高阻隔薄膜的发展及展望 3.1.2 七层以上高阻隔共挤吹塑薄膜生产技术的发展趋势第四章多层共挤高阻隔薄膜的总结 指导老师评语 致谢 参考文献

多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺流程设计 摘要 本次的论文主要是讨论和研究多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺及应用方向,并特别举例介绍目前市场上所销售的肉类包装膜(火腿肠),其外包装即为七层共挤薄膜,具有很强的阻气阻油性能,市场需求量也很大。在叙述生产过程的同时,也对高阻隔薄膜的前景进行了分析讨论,目前在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 关键词:多层高阻隔薄膜工艺 前言 改革开放几十年来,我国塑料包装行业得到稳步的高速发展,已经从一个初期分散性的行业发展成为独立的、产品门类齐全的现代化产业体系,对塑料制品的年均需求增长率在不断攀升。塑料制品行业成为了增长速度最快,是具有广阔发展前景的朝阳产业。其中,薄膜是用量最大的塑料包装材料,由于其无毒、质轻、包装美观、成本低的特点,因而应用领域在不断拓展,几乎渗透到工农产品和日常生活用品的各个方面,塑料包装薄膜行业的投资正在快速增长。因此,把握国际、国内塑料包装薄膜的技术和市场发展的总体趋势,对于审时度势地进行前瞻性正确决策具有重要现实意义。 随着社会的发展和人们生活水平的提高,产品的分类越来越细,对于产品的包装并不仅仅局限在视觉效果上,而是要根据产品的特点和市场的需求,朝功能化、多样化方向纵深开发。近年来,技术的进步使得塑料包装薄膜的功能化发展趋势日渐明显,高要求、高技术含量的塑料包装薄膜正成为许多企业的支柱产业和研发目标,其包装功能是多样的,除对一般薄膜的抗静电、抗粘连要求外,主要通过原材料、助剂或工艺的调整赋予包装薄膜某些特殊的功能,如适应香烟和饮料包装挺括性与紧贴性需要的热收缩性、适应蔬菜和水果包装需要的透气性、适应电子元件包装需要的导电性、适应可透视包装需要的高光学性能、适应金属设备和仪器包装需要的防锈性以及日益在食品、化妆品、医药方面广泛需要的阻隔性和抗菌性等,薄膜的功能化提高了产品的附加值。 其中阻隔性塑料包装薄膜是目前发展最快的功能薄膜之一。在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 近年来,在日本、欧洲阻隔性薄膜的消费量每年以10%左右的速度增长;而美国阻隔性树脂的消费年均增长13.6%,尽管在我国阻隔性薄膜只是近几年才引起薄膜生产企业的重视,但早已在食品、医药等行业得到广泛的应用,消费市场巨大,有很大的发展空间,发展速度也很快,国内许多相关企业都在根据人们的生活习惯和各类阻隔性包装的实际要求,认真研究相关的包装市场,找准切入点,以期有所收获。综观阻隔性材料的开发及其包装薄膜生产工艺技术的发展状况,笔者认为有一点应该引起我国相关部门的重视,无论是阻隔性原料树脂,还是阻隔性薄膜的生产设备和相关工艺技术,国内科研院所和企业的自主开发能力缺乏,严重依赖进口,国内绝大多数企业实际上还停留在来料加工的初级阶段,包装行业技术整体落后的局面依然

纯聚酯粉末涂料配方设计的选材

纯聚酯粉末涂料配方设计的选材 章傅杰 聚酯粉末涂料是由聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料。在热固性粉末涂料中,聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品种之一,为了区别于聚酯环氧粉末涂料,习惯上叫做纯聚酯粉末涂料。 聚酯粉末涂料的品种也较多,主要品种包括羧基聚酯树脂用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)固化体系;羧基聚酯树脂用羟烷基酰胺(HAA,商品名PrimidXL522或T105)固化体系;羧基聚酯树脂用环氧化合物(PT910)固化体系;羟基聚酯树脂用四甲氧甲基甘脲(Powderlink1174)固化体系等。羟基聚酯树脂用封闭型多异氰酸酯固化的体系,在我国分类为聚氨酯粉末涂料。 在聚酯粉末涂料配方中,对于聚酯树脂的选择方面,根据用户对涂膜外观及性能要求,对于高光泽、高性能的粉末涂料,一般选择聚酯树脂酸值在28~35mgKOH/g,玻璃化温度在60℃以上的羧基聚酯树脂;对于干混合法制造消光聚酯粉末涂料时,一种聚酯树脂选择酸值在20mgKOH/g左右的,另一种选酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯树脂;对于皱纹(网纹)型聚酯粉末涂料,选择羟值在35~45mgKOH/g的羟基聚酯;消光固化剂消光的聚酯粉末涂料,可以选择常用的羧基聚酯树脂。 在选择了聚酯树脂的基础上,选择相应的固化剂品种和确定用量。在耐候性聚酯粉末涂料中,目前主要使用的固化剂为TGIC和HAA。一般来说,TGIC固化聚酯粉末涂料的涂膜外观,涂膜各种性能都比较好,缺点是烘烤温度高一点,比HAA毒性大一点,HAA固化聚酯粉末涂料的缺点是涂膜过厚时容易出现猪毛孔现象,在烘烤固化时涂膜耐泛黄性不如TGIC体系。根据用户要求选择更合适的固化体系,对于固化剂的用量可以参考生产厂的推荐用量,也可以进行理论计算: 100g聚酯树脂需要的TGIC量WTGIC=APE/(ETGIC×561) 100g聚酯树脂需要的HAA(羟烷基酰胺)WHAA=APE×HHAA/56 在HAA体系中,安息香应适当少加,流平剂应选择以耐候性好的聚酯或化合物为载体的,光亮剂对涂膜外观的影响不大,但对提高颜填料分散性和降低涂膜弊病有一定好处。 理论计算的结果与实际试验结果之间的差异是难免的,必须以理论为基础,再与实践相结合确定最终配方。 聚酯粉末涂料是由聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料。在热固性粉末涂料中,聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品种之一,为了区别于聚酯环氧粉末涂料,习惯上叫做纯聚酯粉末涂料。 聚酯粉末涂料的品种也较多,主要品种包括羧基聚酯树脂用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)固化体系;羧基聚酯树脂用羟烷基酰胺(HAA,商品名PrimidXL522或T105)固化体系;羧基聚酯树脂用环氧化合物(PT910)固化体系;羟基聚酯树脂用四甲氧甲基甘脲(Powderlink1174)固化体系等。羟基聚酯树脂用封闭型多异氰酸酯固化的体系,在我国分类为聚氨酯粉末涂料。 在聚酯粉末涂料配方中,对于聚酯树脂的选择方面,根据用户对涂膜外观及性能要求,对于高光泽、高性能的粉末涂料,一般选择聚酯树脂酸值在28~35mgKOH/g,玻璃化温度在60℃以上的羧基聚酯树脂;对于干混合法制造消光聚酯粉末涂料时,一种聚酯树脂选择酸值在20mgKOH/g左右的,另一种选酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯树脂;对于皱纹(网纹)型聚酯粉末涂料,选择羟值在35~45mgKOH/g的羟基聚酯;消光固化剂消光的聚酯粉末涂料,可以选择常用的羧基聚酯树脂。

高分子材料课程设计

2011级高分子材料课程设计题目:羟丙基纤维素合成 学院名称:材料工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 学号: 姓名: 指导教师姓名: 二零一四年六月

一、绪论 (1) 1.羟丙基纤维素发展简史 (1) 2.羟丙基纤维素的特性和结构式 (1) 3. 羟丙基纤维素的应用 (2) 3.1 HPC在医药工业的应用 (3) 3.2 HPC在食品工业中的应用 (4) 3.3 HPC在聚氯乙烯(PVC)悬浮聚合中的应用¨ (4) 3.4 HPC在建筑行业的应用 (5) 3.5 其他应用 (5) 二、羟丙基纤维素合成方法 (5) 2.1 非均相法 (5) 2.1.1 液相法 (5) 2.1.2 气相法 (7) 2.2 均相法 (7) 三、原料 (8) 四、有关设计参数 (8) 五、物料衡算 (9) 六、性能检测设计 (11) 1.温度对HPC 溶液流变性的影响 (11) 2. HPC 质量分数对HPC 溶液流变性能的影响 (12) 3. 醚化剂用量对HPC 溶液流变性能的影响 (13) 4. HPC 溶液的非牛顿指数 (14) 七、参考文献 (17)

一、绪论 1.羟丙基纤维素发展简史 纤维素是自然界最丰富的可更新资潭,自1973年世界上出现了石油涨价之后, 再一次引起了人们的重视.纤维素衍生种类很多. 一般可分为纤维素醋和纤维素醚两大类, 纤维素醚又可分 为离子型和非离子型. 轻丙基纤维索(H P C)是国外继乙墓纤维素( E C )、羚乙基纤维素( H E C )、经乙基甲基纤维素(H E M C )之后工业化生产较早的非离子型纤维索醚之一。国外离子型纤维素醚的生产和用量都很大, 可广泛应用于建筑、石油开采、涂料、食品及食品包装. 高分子合成医药辅料等各个行业, 其生产量约占纤维素醚总产量的一半左右. 发展速度远远超过离子 型纤维素醚类. 我国纤维素衍生物工业虽然已有几十年的发展史, 但除几 种纤维素醋和纤维素醚中的玫甲基纤维素钠( 离子型. 年产量 约3 万吨) 具有一定的生产规模外, 世界上用量越来越大的非 离子型纤维素醚, 产盘甚徽。因此, 我国的纤维素醚, 特别是非离子型纤维素醚的发展应引起有关部门和广大科技人员的高度 重视. 2.羟丙基纤维素的特性和结构式 羟丙基纤维素(HPC)是一种水溶性的非离子型纤维素醚,它是一种以天然纤维素为原料经化学改性制得的半合成型高分子 聚合物,HPC具有热塑性、胶结能力、乳化能力、发泡能力以及

涂料混合溶剂配方设计

近年来涂料技术发展迅速,出现了许多树脂,并常复合使用。涂装技术也日新月异,出 现了多种多样的施工工艺,这都要求有不同的溶解性和挥发特性的溶剂来配合。以往使用的 单一溶剂已再不能胜任,必须应用混合溶剂,以照顾全面。而混合溶剂又不像单一溶剂那样 简单,它除了满足溶解性和挥发特性外,还有溶剂平衡问题,所以混合溶剂的配方设计也成 为近代涂料配方设计整体中的一个组成了。 一、混合溶剂的溶解性溶剂对成膜物的溶解性可用溶解度参数来衡量。 溶解度参数的概念是由Hidebrand提出,认为溶质与溶剂有相近似的内聚能密度时,则 溶质可为溶剂所溶解。为了处理方便起见,溶解度参数(δ)采用内聚能密度的平方根为单位 称为Hildebrand(h)。Hildebrand体系的溶解度参数涉及的是非电解质在非极性溶剂中的溶解性。 在Hansen体系的溶解度参数中,把内聚能(E)分为非极性的相互作用力,即色散力(Ed)、 偶极力(Ep)和氢键力(Eb),即ΔE=ΔEa+ΔEp+ΔEh 或(1) 式中:V为摩尔体积,δd、δp和δh分别为溶解度参数的色散力、偶极力和氢键力组成。 要定量地将δ分解成δd、δp和δh是不太容易的。在Hansen体系中,用同形(homomorph) 的概念来估计δd,用同形物间的气化热差作为偶极力与氢键力之和,其中的偶极力,则以摩尔介电常数、折光率和偶极距以Boetther经验式求得。并为了简化式(1)在三维座标中溶解 区“体”的图形,使之为球体起见,将δd的座标值加倍,这样球体内的溶剂将都能溶解某一特定树脂。 在Crowhy体系的溶解度参数中,用Hildebrand体系的溶解度参数(δ)用Gordy方法测定光谱中波长位移数的十分之一作为氢键合值(γ),以及偶极距(μ)在三维座标中来描绘的。 溶解度参数的体系还有几种。就目前而论,Hansen体系比较最富理论。由于ASTM D3132采用了Crowley体系,为了有标准测定方法可资遵循,故宜采用来衡量混合溶剂对成膜物的溶解性。 ASTM D3132“测定树脂和聚合物溶解区”的方法的大要如下: 按该标准的附表一所列的溶剂或混合溶剂以一定的成膜物/溶剂比例来溶解某一成膜物。有的能完全溶解;有的在溶解的边缘上,即混浊但无明显的分离;有的不溶解,即有胶粒或固相、或分层。由于溶剂对成膜物的溶解性以溶解度参数为最重要,氢键合值次之。因而对大多数的成膜物,以溶解度参数和氢键合值作溶解区图,已足够定其溶解性,故可将测定的结果分别以附表一上所对应的δ和γ值在座标中标出,绘成溶解区图。 偶极距在一般情况下对溶解区的影响不大。在某些情况下,溶解区的界线不清。这是偶 极距对之有较大的影响了。就需在几个氢键合值的水平上,以相对应的μ和δ值在座标中标 出而绘成溶解区图。 溶解区中任何一点,就是对成膜物有溶解性的混合溶剂,它的δm和γm值(或某一氢键 合值水平上的μm和δm),可用下面的关系式分解为它的组成以及比例。 δm=∑δiχi/∑χiVi γm=∑γiχi/∑χiVi (2) μm=∑μiχi/∑χiVi 式中的χi和Vi分别为混合溶剂中组成溶剂i的摩尔分数和摩尔容积。 这样就可设计有合适溶解性的混合溶剂的组成和比例了。 二、混合溶剂的挥发特性理想液体混合物在气/液平衡态下,它的蒸气压为各组成的分蒸气压Pi之和,即P=∑Pi,而Pi可用RaooH定律给出,即Pi=P0iχi 式中的P0i为组成i在纯态时的蒸气压。然而大多数液体包括大多数的溶剂在内是非理想 的,所以混合溶剂的蒸气压不能简单地用Raoult定律求得。为了矫正Raoult定律对非理想液体混合物的偏离导入了“活性系数”(γ),即Pi=γiP0iχi 这活性系数可用UNIFAC(Universal Functional Group Activity Coefficient)方法求得。这方法由Fredenslund等将溶剂的基团概念与UNIQUAC(Universal Quasi-Chemistry)模式相结合。这方法认为活

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