2015应用广泛的高分子材料
2015最新版高三化学总复习课件：选修2--3化学与材料的制造和应用
2Zn+CO2↑;
②氢气复原法冶炼活泼性较差的金属,如3H2+W=O高=3温= W+3H2 ③活泼金属可以从不活泼金属的盐溶液中置换出=不活泼金属,
也可以通过铝热反响冶炼高熔点金属,如4Al+3MnO=高2=温=
3Mn+2Al2O3;
(3)电解法:对于特别活泼的金属(Al及其前面的金属)一般用
电解法冶炼。
MgCl2(熔融)=通==电= Mg+Cl2↑ 2NaCl(熔融)=通==电= 2Na+Cl2↑
【高考警示】 (1)冶炼铝不能用电解熔融AlCl3的方法,缘由是AlCl3为共价化 合物,熔融时不导电。 (2)冶炼镁不能用电解熔融MgO的方法,缘由是MgO的熔点高, 使其熔化要消耗大量能量,应电解熔融MgCl2。 (3)工业炼铁参加的是铁矿石和焦炭,但复原剂并不是焦炭而是 CO。
材料的发展方向。
一、无机非金属材料
1.传统硅酸盐材料。 陶瓷
玻璃
主要 原料
黏土
_纯__碱__、__石__灰__石__ 和石英砂
水泥
_黏__土__、_石__灰__石__ 和石膏
(辅助原料)
主要 设备
玻璃熔炉
水泥回转窑
陶瓷
玻璃
水泥
复杂的物理、化学变化, 主要反应
Na2CO3+SiO2
高温
====
反应 复杂的物理、 原理 化学变化
解法冶炼。
如2HgO
△
====
2Hg+O2↑
2Ag2O==△== 4Ag+O2↑
(2)热复原法:对于金属活动性挨次表Zn到Cu之间的大局部金属
邻苯二甲酸酯类物质
邻苯二甲酸酯类物质一、简介邻苯二甲酸酯类物质是一类常见的有机化合物，常用于制造塑料、涂料、胶水等工业产品。
这些化合物具有较好的耐热性、耐候性和绝缘性能，广泛应用于建筑、电子、汽车等领域。
然而，近年来发现邻苯二甲酸酯类物质对人体健康和环境产生潜在危害，引起了广泛关注。
二、分类邻苯二甲酸酯类物质按照结构分为以下几种：1. 邻苯二甲酸二丁基酯（DBP）2. 邻苯二甲酸二辛基酯（DOP）3. 邻苯二甲酸丁基苄酯（BBP）4. 邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯（DEHP）5. 邻苯二甲酸双(2-乙基己基)脂肪族混合物（DINP）6. 邻苯二甲酸双(2-丁氧乙基)脂肪族混合物（DIDP）7. 邻苯二甲酸双(2-丁基辛基)酯（DINP）8. 邻苯二甲酸双苯酯（DPB）三、应用邻苯二甲酸酯类物质广泛应用于以下领域：1. 塑料制品：包括PVC管材、PVC电线电缆、PVC地板、聚碳酸酯等。
2. 涂料：主要用于家具涂料、建筑涂料、汽车涂料等。
3. 胶水：主要用于建筑密封胶、汽车密封胶等。
4. 化妆品：主要用于指甲油、口红等化妆品中。
5. 其他：还可以用于油墨、橡胶制品等领域。
四、危害邻苯二甲酸酯类物质对人体健康和环境产生的潜在危害如下：1. 对人体健康的影响（1）内分泌干扰作用：邻苯二甲酸酯类物质可以干扰内分泌系统，影响人体荷尔蒙水平，导致生殖系统异常，影响生育能力。
（2）致癌作用：邻苯二甲酸酯类物质被认为是潜在的致癌物质，可能导致肝癌、乳腺癌等疾病。
（3）神经毒性：邻苯二甲酸酯类物质可以影响神经系统，导致头痛、头晕、疲劳等不适症状。
2. 对环境的影响（1）水污染：邻苯二甲酸酯类物质可以通过废水排放进入自然水体，对水生生物造成危害。
（2）土壤污染：邻苯二甲酸酯类物质可以通过废弃塑料制品进入土壤，对土壤微生物和植物造成危害。
五、监管为了保护人体健康和环境安全，各国纷纷制定了相关法规和标准来限制邻苯二甲酸酯类物质的使用。
以下是一些主要的监管措施：1. 欧盟REACH法规：欧盟于2007年颁布了REACH法规，要求企业对其使用的化学品进行注册、评估和控制，其中包括邻苯二甲酸酯类物质。
聚氨酯
制鞋、制革行业 交通运输行业
体育行业
家电行业
其他
家具行业中，仿木材料是聚氨酯硬泡主要应用方向之一，仿木材料质量轻便且密度、强度与木材相当，使用 该材料制造家具，成型后不仅不会出现裂纹，还能降低生产制造环节的成本。随着国民环保意识不断增强，仿木 材料将会更多地应用在家具行业中，从而代替天然木在家具中的地位。
（2）化学改性
化学改性是一种通过聚合物化学反应改变分子链上原子或原子团类型及其结合方式的改性方法，其中嵌段、 接枝等是聚氨酯胶粘剂常用的几种化学改性方法。其中高性能的环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯改性聚氨 酯胶粘剂、有机硅树脂改性聚氨酯胶粘剂是行业内竞相开发的目标。
PU产品应用领域
家具行业 建筑行业
（1）水性聚氨酯涂料
1942年，Shlack首次成功地制备了阳离子型水性聚氨酯，20世纪70年代水性聚氨酯开始工业化生产，发展到 现在，全世界水性聚氨酯树酯年产量约为5万～6万t。水性聚氨酯涂料选用水作为涂料分散介质，整个聚氨酯涂 料结构体系中有机溶剂较少存在，契合了当前环境保护对涂料领域所提出的节能减排要求，因而有关水性聚氨酯 涂料在相关领域中的应用与发展问题日益受到业内人士的**与重视。截至目前，虽然我国整个涂料领域中，有关 聚氨酯涂料的应用比例仅在4%左右，但水性聚氨酯涂料的工程应用近年来正保持着近10%的增长速率。一般情况 下，水性聚氨酯涂料无需额外添加分散剂或乳化剂，分子大小以及分子结构可以视情况作出适当的调节。鉴于这 一特点，相较于传统意义上应用比较广泛的乳胶涂料而言，水性聚氨酯涂料能够具备更好的低温成膜特性，无需 添加收益当比例的可塑剂以及成膜助剂。水性聚氨酯涂料相较于其他涂料而言，不但具有良好的外观，同时干燥 时间短，在木器涂料领域中表现出了得天独厚的优势。传统意义上的溶剂型丙烯酸皮革涂料开始逐步被水性聚氨 酯皮革涂料所取代，凭借在耐化学品以及耐低温性方面的优势，备受皮革涂料领域人员的**与重视。除此以外， 该类材料还在塑料、车辆、工业以及防腐等相关领域中发挥着非常确切的应用价值，具有相当广阔的发展空 间。
硅胶表面电晕处理
硅胶表面电晕处理简介硅胶是一种具有良好耐热性、耐腐蚀性和柔软性的高分子材料，在许多领域中都有广泛的应用。
然而，硅胶的表面容易产生电晕现象，这会对其性能和稳定性造成不利影响。
为了解决这个问题，人们开展了各种硅胶表面电晕处理的研究和应用。
电晕现象简介电晕现象是指在电场作用下，气体或绝缘材料的电极表面形成局部电离区域，产生可见的放电现象。
这种放电现象可能会导致材料表面的损坏，降低材料的绝缘性能。
电晕现象不仅在高电压设备中普遍存在，而且在普通家居设备中也可能发生。
因此，对硅胶表面电晕处理的研究具有重要的现实意义。
硅胶表面电晕处理的方法为了解决硅胶表面电晕问题，研究人员提出了多种处理方法，下面将介绍其中一些常见的方法。
表面涂覆法表面涂覆法是一种常用的硅胶表面电晕处理方法。
该方法使用特定的涂料或涂层，在硅胶表面形成一层绝缘层，以降低电场强度。
常见的涂层材料包括环氧树脂、聚四氟乙烯等。
这种方法的优点是简单易行，效果较好，可以有效提高硅胶的绝缘性能。
但是涂层的厚度和均匀性对处理效果有很大影响，因此需要谨慎选择涂层材料和涂覆工艺。
表面改性法表面改性法是通过改变硅胶表面的化学性质来处理电晕问题。
常见的改性方法包括等离子体处理、离子注入、表面氧化等。
这些方法可以在硅胶表面形成氧化层或其他化学层，从而改变硅胶的表面电性能，减少电晕发生。
表面改性法的优点是能够在硅胶表面形成稳定的绝缘层，提高硅胶的稳定性和长期使用寿命。
然而，某些改性方法可能会导致硅胶的机械强度下降或其他性能变化，需要在处理过程中进行评估和优化。
纳米材料加入法纳米材料加入法是一种新颖的硅胶表面电晕处理方法。
研究表明，将纳米颗粒加入到硅胶中，可以显著改变硅胶的表面电性能。
纳米颗粒的高比表面积和特殊的电性质，可以增加硅胶的绝缘性能和耐电晕能力。
常见的纳米材料包括纳米氧化铝、纳米二氧化硅等。
纳米材料加入法的优点是简单易行，对硅胶的基本性质变化较小，同时能够有效提升硅胶的电晕性能。
环氧树脂 氯化钠 副产 标准
环氧树脂氯化钠副产标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：环氧树脂是一种重要的工业原料，具有优异的物理性能和化学性能，在建筑、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。
而在环氧树脂的生产过程中，会产生大量的副产氯化钠。
氯化钠是一种常见的无机盐，广泛应用于医药、冶金、化工等行业。
针对环氧树脂副产氯化钠的管理和利用，国家制定了相应的标准，以确保环境污染的最小化和资源的最大化利用。
一、环氧树脂生产过程中产生的氯化钠副产处理标准1. 环氧树脂生产企业在生产过程中产生氯化钠副产时，应按照国家有关环保法律法规的要求，合理管理和利用氯化钠副产，减少对环境的污染。
2. 环氧树脂生产企业应严格控制氯化钠副产的排放，保证排放的氯化钠浓度和量在国家规定的限值范围内，并定期进行监测和报告。
3. 环氧树脂生产企业应建立氯化钠副产的回收利用系统，将废氯化钠经过处理后用于生产过程中的再利用，减少对资源的浪费。
4. 环氧树脂生产企业在处理环氧树脂副产氯化钠时，应采取有效的处理措施，如中和、沉淀、结晶等方法，确保氯化钠得到合理的处置。
1. 环氧树脂生产企业在处理氯化钠副产时，应优先考虑将其资源化利用，例如用于生产食盐、碱性化学品、金属加工等领域。
2. 环氧树脂生产企业应建立氯化钠资源化利用的技术路线和体系，开发出高效环保的氯化钠资源化利用技术，提高资源利用效率。
在环氧树脂生产过程中，氯化钠副产的管理和利用是一个重要的环保问题。
制定相应的标准和规范，加强监督和管理，推动氯化钠副产的资源化利用，不仅有利于减少环境污染，还能实现资源的最大化利用，促进绿色发展。
希望环氧树脂生产企业能够认真执行相关标准，积极开展氯化钠副产的资源化利用工作，共同为建设美丽中国作出贡献。
第二篇示例：环氧树脂是一种重要的高分子材料，具有优良的物理性能和化学性能，广泛用于涂料、胶粘剂、树脂、复合材料等领域。
而氯化钠是一种常见的化学品，在生产过程中也会产生一定量的副产物。
喷涂聚脲弹性体黏弹-高弹本构模型的研究
510 引言喷涂聚脲弹性体（下称聚脲）为嵌段高分子材料，其工程力学性能优异，在抗拉强度、断裂延伸率、抗撕裂强度及抗冲击性能上均有较好表现，因而在结构防护领域得到了较为广泛应用。
尤其是喷涂聚脲弹性体技术的快速固化和环保低碳特征，进一步提升了该材料的应用范围和发展潜力。
目前，国内外众多学者对聚脲的力学性能及最受关注的抗冲击防护性能均进行了一定研究，取得了较为显著的成果。
Sarva [1]为研究聚脲材料的力学性能应变率相关性，进行了宽泛加载速率下（0.001～10 000/s）的单轴压缩试验，结果表明，聚脲在低应变率加载时体现为类橡胶力学行为，而在高应变率下则表现出皮革态。
Guo [2-3]基于Sarva 研究成果，认为通过高弹模型及黏弹性模型分别描述聚脲在低应变率下的橡胶力学行为及高应变率下率相关性可获得更加理想的结果，其采用分别建模的方式，建立了聚脲材料的三维黏弹－高弹本构模型，可较好复现不同温度及宽泛应变率工况下的试验结果。
不同于上述本构方程的复杂性及参数众多性，Wang [4]从经典高弹Mooney-Rivlin 模型出发，引入率效应项，建立了率相关Mooney-Rivlin 模型，该模型可描述中等加载条件下聚脲力学行为响应。
Liu 等[5]在此基础上结合5参数Mooney-Rivlin 模型及ZWT 本构，并将温度与应力关系以二次函数拟合，得到了考虑率效应及温度效应的聚脲弹性体压缩力学性能黏弹－高弹本构关系。
国内文献方面，大多关注于聚脲的冲击防护性能研究，如许帅[6]对无涂覆铝板、三明治结构及层状聚脲涂覆结构在子弹冲击载荷下的动能耗散进行了试验及仿真研究，为抗冲击结构设计提供了一定参考；代利辉[7]则针对水下爆炸应用场景，研究了涂层涂覆位置及涂覆厚度与冲击变形间的基本规律。
但国内文献对于聚脲本身力学特性及本构模型的研究较为匮乏。
鉴于聚脲力学行为的复杂性及其在实际应用中的重要性，本文将基于上述研究中所存在的模型参数多，试验工作量大，工程实际应用难度高等问题，依据橡胶类材料连续介质理论，从工程应用角度出发，对喷涂型聚脲弹性体的力学行为进行研究，并构建起参数相对较少，试验规模相对较小，且可较好描述其在有限变形条件下力学行为的本构模型，从而为其工程便利化设计提供理论参考。
聚醚PPGPOP工艺介绍
聚醚PPGPOP工艺介绍概述聚醚多元醇（以下简称PPG）和聚合物多元醇（以下简称POP）是聚氨酯（简称PU）工业的重要原料。
聚氨酯制品由于其有优良的物理机械性能，易加工性，制品繁多，用途广泛。
应用领域涉及汽车、火车、轮船、飞机、航天、家具、家电、建筑、医药卫生、矿山、水力、电力、电子、农业等行业。
聚醚多元醇是由起始剂（含活性氢基团的化合物）与环氧丙烷（PO）或环氧丙烷（PO）、环氧乙烷（EO）等在催化剂存在下经加聚反应制得。
聚醚产量最大者为以甘油（丙三醇）作起始剂和环氧化物（一般是PO与EO并用），通过改变PO和EO的加料方式（混合加或分开加）、加量比、加料次序等条件，生产出各种通用的聚醚多元醇。
聚醚多元醇的主要应用领域是聚氨酯高分子材料，其消耗量占聚醚多元醇总量的80％左右。
聚合物多元醇是以PPG为基础，然后用乙烯基单体，如丙烯睛（AN）或（和）苯乙烯（SM）等在多元醇中经本体聚合反应而制得。
POP不单独使用，而与PPG 配合使用，以赋予制品优良的性能。
POP主要用于制备高承载或高模量软质和半硬质聚氨酯泡沫塑料制品。
部分采用或全部采用这种有机填充聚醚代替通用聚醚多元醇，可生产密度低而承载性能高的泡沫塑料，既达到硬度要求，又节省原料，所以很受厂家欢迎。
行业现状1.随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，技术热点和应用热点的不断涌现及应用领域的不断扩大，国内PPG行业基本处于供需两旺的状态。
2.聚氨酯市场产品大众化、多元化的趋势在逐步加剧，随着国家《十大产业振兴规划》的出台与实施，中国的聚氨酯市场蕴藏了巨大的商机，并有望在2015年成为全球最大的聚氨酯市场，这就赋予了PPG行业更大的发展动力和空间。
3.价格战激烈，装置规模和原料来源是行业内的主要竞争突破点。
由于聚醚行业中各企业的技术力量与技术投入的差异，聚醚产品质量参差不齐，为了拥有更多的市场份额，许多企业采用了价格战的方式。
由于缺乏品牌优势以及国内下游低端市场的低成本要求，国内市场中某些种类的聚醚产品已处于一个无序竞争的环境中，这在一定程度上牵制了聚醚的发展。
TDI小知识
TDI小知识聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料。
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。
产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。
以甲苯为基础原料合成TDI，需经过一段硝化反应，结晶分离后财经过二段硝化反应、还原反应和光气化反应等几步合成出TDI，基本反应程序如下：（1）硝化反应使用25%～30%至55%～58%的硝酸硫酸的混合酸与甲苯反应，可生成二硝基甲基，本过程分为一段硝化和二段硝化。
一段硝化使之生成一硝基甲苯，反应比较容易进行，而二段硝化反应条件则要苛刻得多，硝酸在混酸中的比例必须加大，通常它与硫酸的混合比例将达到60%。
生成的二硝基甲苯应经过无离子水进行水洗、碱洗等后处理步骤，脱除重金属等杂质进行提纯，如若要生产2,4-TDI，在硝化产物阶段就应该采用结晶等方法将2,4-二硝基甲苯从混合物中单独分离出来。
（2）还原反应在二硝基甲苯中间体中中加入甲醇溶剂和2%（质量）雷尼镍（RaneyNi）催化剂的悬浮液，采用中压连续加氢法，在100℃下反应，生成物一部分进行循环，一部分则除去催化剂后蒸馏而获得二氨基甲苯中间体。
早期采用的硫酸铁粉还原法，因收率低、铁粉废渣污染等原因，现已逐渐被淘汰。
（3）光气化反应将二氨基甲苯溶于氯苯或二氯苯溶剂中，通入干燥的氯化氢气体，使之生成含75%左右的二胺盐酸盐浆状物，然后通入光气，使之在较缓和的条件下进行光气化反应，光气用量约为是论量的2～3倍，以有利于反应。
过量的光气经二氯苯或氯苯吸收，副产氯化氢经水吸收后再循环利用。
光气化反应生产中所产生的尾气均需经过后处理，达到排放标准后方能排入大气。
光气反应生成产物进入吹气塔，吹出产物中残留的氯化氢，然后经过2～3个蒸馏塔进行蒸馏提纯后获得精制TDI产品。
在工业生产中，粗品TDI通常会含有约15%的邻二氯苯。