采矿工程毕业论文范文
采矿工程的毕业论文

采矿工程的毕业论文摘要:本文主要探讨了采矿工程领域中的相关问题,包括采矿方法的选择、矿山安全管理以及资源的可持续利用等方面。
通过对实际案例的分析和相关理论的研究,旨在为提高采矿工程的效率和安全性提供有益的参考。
一、引言采矿工程作为一门涉及地质、工程、机械等多学科的综合性学科,对于国家的经济发展和资源保障具有重要意义。
随着科技的不断进步和社会对资源需求的增加,采矿工程面临着诸多挑战和机遇。
二、采矿方法的选择(一)常见采矿方法概述在采矿工程中,常见的采矿方法包括露天开采和地下开采。
露天开采适用于埋藏较浅、规模较大的矿床,其优点是开采效率高、成本低,但对环境的破坏较大。
地下开采则适用于埋藏较深的矿床,包括房柱法、充填法等,虽然开采成本较高,但对环境的影响相对较小。
(二)影响采矿方法选择的因素采矿方法的选择需要综合考虑多种因素,如矿床的地质条件、矿石的品位和价值、开采技术水平、经济成本以及环境保护要求等。
例如,对于地质构造复杂的矿床,可能需要采用更加灵活的采矿方法;而对于高品位的矿石,可能更倾向于选择回收率高的采矿方法。
(三)案例分析以某金矿为例,通过对矿床地质特征的详细研究,结合市场需求和经济成本,最终选择了地下充填采矿法。
这种方法有效地提高了矿石的回收率,同时减少了地表塌陷等环境问题。
三、矿山安全管理(一)矿山安全事故的原因分析矿山安全事故的发生往往是由多种因素共同作用导致的。
常见的原因包括人为疏忽、设备故障、地质灾害以及安全管理制度不完善等。
例如,工人在操作设备时未遵循操作规程,可能导致设备损坏和人员伤亡;地质条件的突然变化,如果没有及时监测和预警,也可能引发坍塌等事故。
(二)安全管理措施为了确保矿山的安全生产,需要采取一系列的安全管理措施。
首先,要加强人员培训,提高工人的安全意识和操作技能;其次,要定期对设备进行维护和检查,确保其正常运行;此外,还需要建立完善的安全监测和预警系统,及时发现和处理潜在的安全隐患。
煤矿开采技术毕业论文范文

煤矿开采技术毕业论文范文篇一:煤矿开采与技术毕业论文摘要煤炭我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。
在20世纪50年代和60年代,煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占90%和80%以上,2021年煤炭所占的比例分别为75.6%和67.7%。
近年来,随着综采设备制造技术的飞速发展,综采设备走向重型化、强力化和自动化,使设备的可靠性得到保证,有力的推动了大采高综采技术的发展,带来了新一轮采煤技术的革命,目前在神东、晋城等矿区已率先在f=1.5-5的厚煤层中使用大采高综采设备,实现了国内工效最高,吨煤成本最低的成果,极大地提高了煤炭市场的竞争能力。
本文主要观点有:在煤炭企业生产中地质条件和煤炭赋存条件允许的情况下应该优先考虑使用大采高采煤方法。
关键词:大采高;综采技术;目录摘要 (2)1.绪论 (5)1.1 研究的目的和意义 (5)1.1.1研究目的 (5)1.2.2研究意义 (5)1.2 本文的框架结构 .................................... 6 2煤炭工业发展现状及面临的主要挑战 (7)2.1煤炭工业发展现状…….................................................... (7)2.1.1改革开放以来煤炭工业取得显著成绩 (7)2.1.2行业主要特点......................................................... (8)2.2、煤炭工业面临的主要挑战......................................................... (8)2.2.1资源保障问题......................................................... (8)2.2.2煤矿生产能力与技术结构问题 (9)2.2.3行业结构与企业发展问题 (10)2.2.4煤矿安全与矿区环境治理问题 (11)2.2.5煤炭运输与燃煤污染问题 (12)3.大采高技术发展现状……..................................................... (13)3.1我国大采高技术的应用........................................................... (13)3.2高效综采的快速发展……..................................................... (14)4.综采工作面大采高采煤方法在潞安王庄矿的应用 (16)4.1 王庄煤矿概况......................................................... (17)4.2 工作面巷道布臵及生产系统 (19)4.2.1工作面位臵选择分析 (19)4.2.2工作面巷道布臵......................................................... (20)4.2.3 生产系统......................................................... (23)4.3工作面设备选择......................................................... (26)4.3.1 工作面设备选择......................................................... . (26)4.4 采煤方法及回采工艺......................................................... .. (34)4.4.1采煤方法......................................................... . (34)4.4.2回采工艺......................................................... . (34)4.4.3工艺说明......................................................... .. (34)4.5大采高自动化综放工作面取得的成篇二:煤矿开采技术毕业论文煤矿巷道掘进技术现状及发展摘要:众所周知,巷道掘进是煤矿开采的重要环节。
采矿工程毕业论文

采矿工程毕业论文采矿工程作为一门古老而现代的学科,随着科技的发展和人类对资源需求的增加,其重要性日益凸显。
本文旨在探讨采矿工程中的一些关键技术和管理问题,以及如何通过技术创新和科学管理来提高采矿效率和安全性。
采矿工程的核心在于有效地从地下或地表开采矿物资源。
这不仅需要对地质学、矿物学和岩石力学有深入的理解,还需要掌握现代采矿技术和设备的应用。
在采矿过程中,环境的保护和资源的可持续利用也是不可忽视的重要方面。
首先,地质勘探是采矿工程的前提。
通过地质勘探,可以确定矿床的位置、大小、矿石品位以及矿体的地质结构。
现代地质勘探技术包括遥感技术、地球物理勘探和地球化学勘探等,这些技术的应用大大提高了勘探的准确性和效率。
其次,采矿方法的选择对采矿工程的成功至关重要。
根据矿体的形态、规模和矿石的性质,可以采用露天采矿、地下采矿或联合采矿等不同的方法。
每种方法都有其特定的适用条件和优缺点,因此在选择采矿方法时需要综合考虑技术、经济和环境因素。
在采矿过程中,矿石的破碎、磨矿和选矿是提高矿石品位和回收率的关键步骤。
现代破碎和磨矿设备如高压辊磨机、自磨机等,能够更有效地破碎和磨细矿石。
而选矿技术如浮选、磁选和重选等,能够根据矿石的物理和化学性质,有效地分离有价值的矿物。
安全管理是采矿工程中不可忽视的一环。
采矿作业环境复杂,存在多种潜在的安全风险,如坍塌、爆炸、中毒和机械伤害等。
因此,建立完善的安全管理体系,进行定期的安全培训和检查,以及采用先进的安全监测和预警系统,对于保障矿工的生命安全和采矿作业的顺利进行至关重要。
环境保护也是采矿工程中的重要议题。
采矿活动会对环境造成一定的影响,如土地破坏、水体污染和生态破坏等。
因此,采矿工程需要采取有效的环境保护措施,如合理规划矿区布局、采用清洁生产技术、实施生态修复和建立环境监测系统等。
最后,随着科技的发展,采矿工程也在不断地引入新技术和新理念。
例如,智能化采矿、无人采矿和绿色采矿等,都是采矿工程未来的发展方向。
采矿工程结课论文5000字_采矿工程结课毕业论文范文模板

采矿工程结课论文5000字_采矿工程结课毕业论文范文模板采矿工程结课论文5000字(一):浅析采矿工程实验室的建设与管理论文摘要:采矿工程是一门应用性较强的工程学科,对采矿工程专业学生的实践能力和创新能力要求较高,为强化采矿工程实验室在学生培养中的服务效果。
从教学、科研、设备管理及服务对象四方面分析了采矿工程实验室建设和管理中存在的问题,论述了采矿工程专业实验室建设的必要性及采矿工程实验室建设的现状。
从教学、科研实验室的建设、实验室开放运行模式、实验室队伍建设及校企合作等方面提出了采矿工程专业实验室建设与改革的有效对策,为我国采矿工程类院校的实验室建设与管理提供一定的借鉴。
关键词:采矿工程;实验室;建设与管理;对策0引言随着科学技术的进步,各大高校纷纷扩招,而开设采矿工程专业的院校也在逐渐增多,社会对人才的需求量也逐渐增加,同时对人才的实践能力和创新能力的要求也更高,这就要求各大高校和科研院所能培养出更多高质量的复合型人才[1-4]。
采矿工程是一个工程应用较为明显,且实践性要求较高的学科,这就要求在采矿工程专业扩招的同时,采矿工程实验室的建设也需与其共同发展[5-6]。
培养实践能力和创新能力强的专门型人才在很大程度上取决于该学科实验室的教学水平,而实验室教学水平高低又主要取决于实验室建设和发展的好坏[7-8]。
采矿工程作为一个传统的行业,主要侧重于地下岩土体的开挖、边坡稳定性分析、水利工程等,对专业的实践能力要求更为明显,因此,必须采取强有力的措施,推动全国高校采矿工程专业实验室的建设与管理,更好地为采矿工程专业学生服务[9]。
1采矿工程专业实验室建设的必要性(1)人才培养的需要。
矿产资源作为国家资源的命脉,对国家的经济发展具有重要的推动作用。
采矿工程作为我国相对较传统的学科之一,主要培养具有矿山开采施工、设计及科研方面的实践型和创新型人才[10-12]。
在过去10多年间,由于社会经济的大力发展,采矿工程学科也得到了较大发展,需要进行采矿工程实验教学和科研的学生人数在大幅增加,同时采矿工程也由宏观的研究逐渐向细观研究方向发展,这对实验设备的要求也更高。
关于采矿工程论文精选3篇

关于采矿工程论文精选3篇摘要:采矿工程处在一个十分特殊的时期。
机遇与挑战并存,总体来说机遇大于挑战。
但采矿工作者不可忽视挑战的存在,要具有忧患意识。
努力奋斗、实现国家采矿事业的高速发展和辉煌!关键字:采矿机遇挑战大学生通过这学期对《采煤概论》的学习,使我对采矿工程专业有了一个清晰全面的认识。
在高考结束后的志愿填报中,报考采矿工程专业完全出于长辈的建议。
通过这个学期的学习,在我大体了解了这个专业之后,我很庆幸当时我做出了最正确的选择!1.采矿工程专业介绍采矿工程专业地矿类专业,主要研究学习矿床开采的理论和方法,发展矿业新技术。
采矿工程专业自西方起步比较早,在西方产业革命期间便已初具规模。
我国在清末也已开始设立采矿工程专业,现在已有好多高校设立此专业,为我国的采矿事业输送了大批人才。
采矿工程专业涉及岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等多个学科。
此外,地质学、考古学、科学技术史也在采矿工程专业中有所渗透。
1进入二十一世纪以后,采矿技术突飞猛进,发展极为迅速。
达到了历史的最高水平。
但是,繁荣的表面依然没能够掩饰住背后的诸多问题和挑战。
作为这个专业的大学生一定要抓住机遇,实现自己的价值。
为祖国的煤炭事业贡献出自己的一份力量。
2.采矿工程的发展现状多年来,采矿界的工作者奋战在工作岗位上,兢兢业业为中国经济的发展作出了巨大的贡献。
一大批科研成果的问世在具体生产过程中的应用,极大地促进了采矿工程向自动化、安全化、高效化的方向迈进。
涌现出一大批诸如钱鸣高教授(中国矿业大学教授,著名采矿工程专家,中国工程院院士)、韩继馨教授(中国矿业大学教授,中国工程院院士)、鲜学福教授(重庆大学博士生导师、教授,中国工程院院士)等优秀人才,在他们的共同努力下,一大批高质量的科研成果相继问世,对中国采矿业的发展产生了巨大的推动作用,奠定了采矿业的高质量高素质发展的基础。
采矿工程论文范文

采矿工程论文范文采矿产业是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。
下面是店铺为大家整理的采矿工程论文,供大家参考。
采矿工程论文范文一:采矿工程中的采矿技术与施工安全由于井下环境复杂多变,可能发生的问题比较多,有不少地方小矿仍采用较落后的炮采工艺,极容易引发各种生产安全问题。
在“黄金十年”期间,煤炭行业得到了很大的发展,有大量的矿井进行了相关的基础设施建设。
以山西省煤炭企业为例,经过了资源整合、机械化采煤升级改造、资源兼并重组整合等一系列调整,大量的矿井转为基建矿井,进行了矿井施工建设,提高了矿井机械化程度,取消了炮采等落后的采煤工艺,基本普及了综合机械化采煤工艺。
在全面提升产能、释放生产潜力的同时,造成了生产的相对过剩,也遗留了一些问题。
主要集中在过去小窑开采造成的大量的采空区,开采随意,分布不规则,图纸资料位置不准确,采空区残留煤柱较多,积水积气及自燃发火情况不明,严重缺少相关资料等。
这些都对矿井的生产带来极大的安全隐患,提高了生产及安全成本。
随着浅部煤层的开采完毕,较多矿井转入深部煤层。
由此带来的瓦斯含量增高、煤与瓦斯突出、奥灰突水、矿压等问题也逐步显现。
另外,不少地区下组煤层煤质较上组煤层差。
特别是含硫量、灰分的增加、发热量的下降等,在有的地区较为明显。
受煤炭形势下挫影响,很多矿井通过配采改造,以优劣搭配方式,提高产品煤质;一井两面甚至多面生产,增加了井下生产系统的复杂度和管理难度;或者通过洗选提高煤质,才能达到市场需求,提高了生产成本。
2011年以后,伴随着煤炭行业的“黄金十年”逐渐走远,煤炭生产行业的效益有所低迷,但是其生产技术方面已经有了十足的发展,告别了2005年以前的陈旧落后生产工艺。
下面针对煤矿开采中的采矿技术和施工安全管理进行分析说明。
1采矿工程及采矿技术特点1.1井下生产环境多变由于我国地域辽阔,所以开采历史久远,在井下开采中,多为已开采的深层煤,煤质质量高,但技术需求更高,在生产中需要对技术进行改进。
采矿工程专业毕业设计论文:采矿工程专业矿区生态恢复与保护

采矿工程专业毕业设计论文:采矿工程专业矿区生态恢复与保护Title: Mine Site Ecological Restoration and Protection in Mining EngineeringAbstract:With the development of mining engineering, the ecological environment in mining areas has suffered severe degradation. In order to promote sustainable development and protect the ecosystem, it is necessary to explore effective methods for ecological restoration and protection in mining engineering. This research paper aims to analyze the current status of mine site ecological restoration and propose practical measures for the sustainable development of mining areas.1. Introduction1.1 Background1.2 Research Objective2. Current Status of Mine Site Ecological Restoration2.1 Ecological Degradation in Mining Areas2.2 Challenges in Ecological Restoration2.3 Case Studies of Successful Ecological Restoration Projects3. Principles and Methods of Ecological Restoration3.1 Ecological Restoration Principles3.2 Ecological Restoration Techniques3.2.1 Soil Quality Improvement3.2.2 Reforestation and Habitat Rehabilitation3.2.3 Water Resource Management3.2.4 Sustainable Land Use Planning4. Ecological Protection Measures in Mining Engineering4.1 Environmental Impact Assessment4.2 Mine Water Treatment and Recycling4.3 Dust and Noise Control4.4 Biodiversity Conservation5. Case Study: Ecological Restoration and Protection in a Mining Area5.1 Project Background and Objectives5.2 Implementation of Ecological Restoration Measures5.3 Monitoring and Evaluation of Ecological Restoration Results5.4 Lessons Learned and Recommendations6. Conclusion6.1 Summary of Key Findings6.2 Significance and Implications6.3 Future Research DirectionKeywords: mining engineering, ecological restoration, ecological protection, sustainable development, biodiversity conservation, environmental impact assessmentIntroduction:1.1 Background:Mining activities have a significant impact on the environment, resulting in soil erosion, water pollution, habitat destruction, andreduced biodiversity. The restoration and protection of mine sites are essential to mitigate these adverse effects and ensure sustainable development in mining areas.1.2 Research Objective:This study aims to investigate the current status of mine site ecological restoration and propose practical measures for the sustainable development of mining areas. Through case studies and analysis, it intends to provide guidance for future mine site restoration projects.Current Status of Mine Site Ecological Restoration:2.1 Ecological Degradation in Mining Areas:Mining operations contribute to ecological degradation through land disturbance, deforestation, erosion, and water contamination. These activities often result in the loss of habitat for wildlife and the disruption of natural ecosystems.2.2 Challenges in Ecological Restoration:The restoration of mine sites faces challenges such as contaminated soil and water, lack of suitable seed sources for reforestation, and difficulty in establishing self-sustaining ecosystems. Additionally, financial constraints and limited technical expertise pose obstacles to effective restoration measures.2.3 Case Studies of Successful Ecological Restoration Projects: Several successful ecological restoration projects have been conducted in mining areas worldwide. These projects emphasize soil remediation, reforestation, and the establishment of wetlandsto promote biodiversity and ecosystem recovery.Principles and Methods of Ecological Restoration:3.1 Ecological Restoration Principles:Principles such as comprehensive planning, stakeholder engagement, adaptive management, and native species utilization form the basis of successful ecological restoration. These principles ensure the restoration goals are ecologically sound, socially acceptable, and economically feasible.3.2 Ecological Restoration Techniques:Various techniques are employed in mine site restoration, including soil quality improvement, reforestation, habitat rehabilitation, water resource management, and sustainable land use planning. These techniques aim to restore the ecological functions and services of the mining area.Ecological Protection Measures in Mining Engineering:4.1 Environmental Impact Assessment:A thorough environmental impact assessment is crucial in identifying potential impacts of mining activities and proposing mitigation measures to minimize adverse effects. This assessment enables effective decision-making and ensures compliance with environmental regulations.4.2 Mine Water Treatment and Recycling:Mining often leads to the generation of large volumes of wastewater contaminated with heavy metals and chemicals. Propertreatment and recycling of mine water can reduce water pollution and minimize the demand for freshwater resources.4.3 Dust and Noise Control:Mining operations generate significant amounts of dust and noise, which can have detrimental effects on human health and nearby ecosystems. Effective measures such as dust suppression systems and noise barriers should be implemented to minimize these impacts.4.4 Biodiversity Conservation:Protecting and enhancing biodiversity within mining areas is vital for ecosystem stability and resilience. Preserving habitats, promoting reforestation, and implementing wildlife conservation measures are essential in maintaining a balanced and diverse ecosystem.Case Study: Ecological Restoration and Protection in a Mining Area:5.1 Project Background and Objectives:This case study focuses on a specific mining area, highlighting the issues faced and the objectives set for ecological restoration and protection.5.2 Implementation of Ecological Restoration Measures:The case study outlines the restoration techniques utilized, including soil remediation, reforestation, wetland establishment, and wildlife habitat rehabilitation.5.3 Monitoring and Evaluation of Ecological Restoration Results: Monitoring protocols are crucial in assessing the effectiveness of restoration measures over time. This section discusses the monitoring and evaluation methods used to determine the success of the ecological restoration project.5.4 Lessons Learned and Recommendations:Insights gained from the case study provide valuable lessons and recommendations for future mine site restoration projects. These could include improving stakeholder engagement, utilizing adaptive management strategies, and investing in long-term monitoring and maintenance.Conclusion:6.1 Summary of Key Findings:This study highlights the importance of mine site ecological restoration and the challenges associated with it. Successful restoration projects rely on the principles of comprehensive planning, stakeholder engagement, adaptive management, and native species utilization.6.2 Significance and Implications:Ecological restoration and protection in mining engineering are critical for mitigating the adverse environmental impacts of mining activities and promoting sustainable development in mining areas. The findings and recommendations of this study contribute to the development of effective restoration strategies and initiatives.6.3 Future Research Direction:Further research should focus on the development of innovative and sustainable techniques for mine site restoration, as well as the integration of restoration practices into the lifecycle of mining projects. Additionally, interdisciplinary approaches involving mining engineering, ecology, and environmental science should be emphasized for holistic restoration efforts.Keywords: mining engineering, ecological restoration, ecological protection, sustainable development, biodiversity conservation, environmental impact assessment继续写相关内容2000字:在采矿工程的发展过程中,矿区的生态环境遭受了严重破坏。
采矿工程毕业论文

采矿工程毕业论文采矿工程毕业论文(精选8篇)面对现如今的资源短缺和安全问题的出现,采矿工程专业的发展趋势呈现出既有困难又有机遇的发展趋势;毕业生可从事煤矿、铁矿、金矿、石膏矿以及铁路等设计和改造管理,也可以到冶金、有色、化工、核工业、非金属和煤炭等六类矿业和水利、铁道、地下、工程和环保部门的生产开发、科学研究和教学工作。
以下是小编整理的采矿工程毕业论文(精选8篇),仅供参考,大家一起来看看吧。
采矿工程毕业论文篇1摘要:本设计详细介绍开拓立式煤矿井的概况特征,经过一系列的方案论证比较,选择了适合立式矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。
井田内地质构造比较简单,主要为纵贯井田东西的天仓向斜,对第一水平选择了立井开拓方案,首采区的采煤方法采用倾斜长壁采煤法,综合机械化回采工艺。
辅助运输系统与主运输系统相分离,其中辅助运输系统采用了国际上先进的辅助运输设备单轨吊,可满足人员、机械设备、材料和矸石的运输,无需中间转载,可从井底车场直达工作面。
矿井一水平采用两翼对角式通风系统。
立井开拓;条带式;单一倾斜长壁采煤法;综合机械化采煤;两翼对角式通风。
第一章:概述矿井开采在地底下开采的矿山。
有时把矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等也称为矿井。
矿井开拓对金属矿山或采煤矿井的生产建设的全局有重大而深远的影响,它不仅关系矿井的基建工程量,初期投资和建井速度,更重要的是将长期决定矿井的生产条件、技术经济指标。
矿井开拓即从地面向地下开掘一系列井巷,通至采区。
矿井开拓需要解决的主要问题是:正确划分井田,选择合理的开拓方式,确定矿井的生产能力,按标高划分开采技术分类,选择适当的通风方式,进行采区部署以及决定采区开采的顺序等。
矿井开拓通常以井筒的形式分为平硐开拓、斜井开拓和立井开拓。
采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。
煤层在形成时,一般都是水平或者近水平的,在一定范围内是连续完整的。
但是,在后来的长期的地质历史中,地壳发生了各种运动,是煤层的空间形态发生了变化,形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。
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采矿工程毕业论文范文一、文献综述就聚合物而言,聚丙烯树脂是一种用途广泛的通用高分子材料。
具有良好的耐热性,耐化学药品性,物理机械特性,成型加工性及密度小等优点。
特别是由于其价格低廉,及近年来随着其合成技术,化学,物理改性技术的不断提高,聚丙烯在建筑,电子电气机械,汽车等工业上的使用量不断增加。
但由于聚丙烯的表面加工特性进行改良。
如:(1)采用聚丙烯和其他极性单体共聚合,在聚丙烯中添加无机物或其他高分子材料进行复合,共混等;(2)在涂料中添加氯化聚丙烯而改变涂料对聚丙烯的粘着强度等;(3)对聚丙烯表面进行处理,如化学药品处理(如硫酸—重铬酸混液处理),电晕处理,极性单体的表面接枝处理,火焰处理,紫外线处理,等离子处理等.其中(1)法将引起聚丙烯物性的改变,(2)法只限于特殊的情况下有效,而(3)的表面处理的方法可以不改变聚丙烯本体材料的性质,被认为是最重要和最普遍的方法。
但这些方法在工业化进程中,还存在诸如成本,技术,设备,环境对策等问题。
例如,目前被认为最先进的等离子法虽然可在聚丙烯表面简单地导如极性官能团,有效地改良聚丙烯的表面涂装性,却因其设备投资巨大且处理腔容量有限等原因,其工业化受到了很大限制。
与上述表面处理方法相比,臭氧氧化法由于具有臭氧的制取方法简单,氧化能力较强(可以在常温常压下使聚丙烯的固体表面发生氧化),使用后的臭氧可简单地通过加热的方法还原为氧气,其本身不产生任何环境污染,臭氧发生器一般价格低廉。
且不需要特殊的设备投资等特点,因而更具特色,此种利用臭氧氧化法对聚合物表面进行改性也就引起了人们的关注。
于建等采用臭氧氧化法在常温常压下对聚丙烯均聚物(JHH_G),乙烯—丙烯嵌段共聚物(BJH_G,乙烯的含量9.0%)及乙烯—丙烯无规共聚物(GFL_G,乙烯含量3.0%)进行了表面处理,取得了良好效果。
在改善聚合物表面性能方面,臭氧氧化和紫外线处理都起到了很大的作用.1.1臭氧氧化和紫外线照射处理方面的应用1.1.1臭氧在炭黑氧化上的应用炭黑气相氧化是臭氧氧化的典型代表。
它是代替液相(如硝酸等)氧化处理的最有效的方法之一,同时以减少了硝酸等对环境造成的污染。
臭氧是一种极强的氧化剂,常用于色素炭黑的后处理,以改善其在基料中的性能。
用臭氧氧化炭黑时会导致炭黑的结构降低,所酸含量大大增加,挥发分显著提高。
氧化后的炭黑在涂料和油墨中的性能,如粘度、分散性、流动度等均得到改善,制成漆膜的光泽度提高,黑度增加。
其生产工艺流程是:首先是将空气由气泵输送,依次经过列管空气干燥器、小瓷条填料、硅胶填料、石棉空气过滤器,达到除尘机干燥的目的。
为收到良好的干燥效果,工艺中由氨压缩机制造冷冻盐水,用冷冻盐水冷却空气,再供臭氧发生器使用.经过处理的空气,在臭氧发生器中的高压电作用下,氧结合成臭氧.然后在臭氧反应器中,臭氧与碳黑充分混合,使臭氧分子附着在碳黑粒子的表面形成臭氧碳黑,使碳黑表面改性,以提高碳黑的流动性,黑度等.臭氧技术的现状与发展趋势:臭氧技术的发展已有一百多年的历史,随着科学技术的发展,与臭氧发生器相关的电源,介电体材料,气源制备与控制检测等方面的技术都有了很大进步,有效地提高了臭氧的产率,降低了能耗,改善了运行条件.臭氧技术的发展及产品开发应用是保护环境,改善人民生活质量的重要手段之一,环境保护是我国的基本国策.我们要用科学的态度和方法,努力学习并大力宣传臭氧知识,积极推广应用臭氧技术成果,为我国的环保工作作出贡献.1.1.2紫外线辐照氧化技术的发展聚烯烃经紫外线辐照后能够在其分子链上引入各种极性基团己经为众多的实验结果所证实,但该方法存在效率低下的缺陷,反应时间通常以小时计,难以实现工业化。
研究表明,在紫外线存在下,空气中的氧气受激发形成臭氧然后又离解形成活性极大的原子氧,能够以多种方式与树脂表面发生反应。
因此臭氧在反应过程中起着很大的作用。
Strobel比较了几种针对PP和PET的气相改性方法,发现在同样反应时间下,聚合物经紫外线加臭氧的辐照氧化程度远大于单纯紫外线辐照氧化程度。
并且在PP和PET之间比较时发现,在单纯臭氧氧化条件下,PP的氧化程度大于PET,而在单纯紫外线辐照条件下,则PET的氧化程度大于PP。
根据RanbyI和Ananl等人的研究表明,PET对紫外线有强烈的吸收,而PP则能透过多种波长的紫外线。
因此可以知道,相对与紫外线,PP等聚烯烃对臭氧的存在更敏感。
本课题研究了在空气、氧气和臭氧气氛下的紫外线辐照HDPE,发现在臭氧气氛中,通过紫外辐照在HDPE分子链上引入含氧极性基团的速度是空气气氛中的100倍,大幅度缩短了紫外辐照时间,实现了HDPE的快速官能化。
臭氧氧化技术在塑料产业已经得到了充分的利用,但在橡胶方面还没有被很广泛研究与应用,通过臭氧氧化与紫外线对橡胶的性能影响实验的综合比较可知,臭氧氧化对橡胶性能的改良效果更加明显.而要达到预期的效果,经常要经过对橡胶机械打磨,橡胶与金属的黏结和拉伸实验等环节来实现.现具体介绍如下:1.2橡胶的品种1.2.1三元乙丙橡胶(EPDM)它是以乙烯.丙烯为主要原料,采用有机金属催化剂,在溶液中共聚而成的无定形橡胶.根据是否加入非共轭二烯类作为不饱和的第三单体,有可分为二元共聚物和三元共聚物两大类.在这类橡胶中,一般乙烯的含量约为40%-60%,其含量为两烯,第三单体含量为2%-5%.通常平均分子含量大于25万,且分布较宽,由于无定形排列的二烯,使聚乙烯结性晶性破坏,成为不规则共聚非结晶性的橡胶.二元乙丙橡胶由于在分子键上无双键,成为饱和化合物;三元乙丙橡胶虽有双键,但处于侧链上,与饱和状态无多大差别.因此,这类物质分子中无极性取代基,链节柔顺;抗氧.耐化学药品性和抗冲击性都好.为常用增韧剂,用在聚乙烯.聚丙烯等塑料中.1957年意大利开始了工业化生产.乙丙橡胶耐候性最好,使用温度达120℃.1.2.2聚丁二烯橡胶(BR)以丁二烯为原料,在不同的催化剂存在下,采用不同的聚合方法制得的一种通用型的橡胶.这类橡胶由于品种不同.结构不同,性能也不同.相对分子质量约为(3.7—3.8)万,分布较窄,分支也较小,TG为-105℃,一般用于聚烯烃的增韧,如聚乙烯中添加聚顺1,4-丁二烯后耐折皱性可提高7.6—11.5倍。
顺丁橡胶分子中的双键活性比天然胶低,故硫化反应速度慢,介于天然胶和丁苯胶之间,耐热耐老化性能优于天然橡胶。
其结晶温度比天然胶低,拉伸结晶速度慢,故唇硫化胶强度低,必须用炭黑进行补强。
BR的弹性和耐寒性优于天然胶,在通用橡胶中是最好的,且动态生热少,滞后损失小,耐磨耗性能优异。
但生胶的冷流性大,不利于包装和储存;硫化胶抗湿滑性差,耐撕裂性差即工艺加工性能较差如开炼机混炼时胶料的包辊性差,密炼时胶料的自粘性和成团性差,压延压出时胶料的收缩率较大。
顺丁胶优异的弹性、耐寒性与耐磨性,原料来源丰富,价格低廉,其性能上的缺点又可以通过调整(如与天然胶并用)配方和工艺条件得到改善,股市目前合成橡胶中发展速度最快的通用合成橡胶品种,主要用于轮胎制品。
在路面条件差、环境温度很低、车速较高的情况下,可以显著地提高改善轮胎的耐磨耗性能,提高其使用寿命,还可以广泛用于其它要求弹性、耐寒性和耐磨性高的橡胶制品,如胶带、胶管、胶辊、胶鞋等。
目前顺丁橡胶的产量和消耗量在合成橡胶中居第二位,仅次于丁苯胶。
1.2.3丁基橡胶(IIR)为丁二烯和少量(0.3~0.5%)异戊二烯共聚的线型的高分子物质。
这类橡胶的不饱和度较低,相对分子质量较高,约(40~70)万。
它有很好的耐热性、耐溶剂性,电性能也较好。
常作为聚丙烯等的增韧剂。
丁基橡胶的气密性非常好,在所有橡胶中是最好的。
在常温下的空气透过系数为0.2×10-8ml.S-1.(c2m)-1.cm-1,约为天然橡胶的1/20,顺丁橡胶的1/30,丁苯橡胶的1/8,乙丙橡胶的1/13。
化学稳定性很高。
其耐热老化性能,耐臭氧老化性能,耐天候老化性能和耐酸碱腐蚀性能在通用橡胶中仅次于乙丙橡胶,由于其它橡胶。
康臭氧老化性能比天然橡胶好10倍以上。
丁基橡胶队除了强氧化性脓算意外的酸碱及氧化还原溶液有极好的抗耐性,能耐稀的和中等浓度的硫酸和硝酸腐蚀。
电绝缘性能和抗电晕性能优于其他一般合成橡胶,仅次于乙丙橡胶。
丁基橡胶拉伸结晶,纯胶硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率较高。
低温下不易结晶,耐寒性能较好。
缓冲减震性能好(-30~50℃),但丁基橡胶滞后现象和滞后损失较大,常温下弹性较差,永久变形大。
它可以硫化,但硫化速度慢,需要,用高温和长时间进行硫化,难以与二烯烃类橡胶并用,胶料的自粘性和互粘性差,必须借助于胶粘剂或过渡胶层才能保证粘合效果,但仍比较低。
炭黑与丁基橡胶街面上的相互作用较差,补强效果差,必须经高温混炼或热处理才能获得较好的补强作用。
1.2.4丁苯橡胶(SBR)由丁二烯和乙烯在一定条件下催化剂引发共聚的共聚物,依据聚合方法不同分为如聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶两大类。
以溶聚丁苯胶产量最多,乳液聚合的丁苯橡胶中含苯乙烯约在23.5%,其相对分锭子质量虽聚合情况的不同而异,约在(10~150)万之间。
常用作聚苯乙烯的增韧剂,一般用量为5~10%。
如聚丁苯橡胶分子中两种单体之间的结合顺序有多种形式并存;丁二烯的加成位置既有1,4加成又有1,2加成;1,4加成中又有顺、反两种结构存在,故大分子的结构不规整,又无极性取代基,属于不能洁净的非极性橡胶。
苯乙烯的存在降低了大分子链的不饱和度;苯侧基体积庞大、丁二烯的侧乙烯基存在都使大分子链的柔顺性降低。
丁苯橡胶的不饱和程度比天然橡胶低,双链活性也比较低,故耐热耐老化性能比天然胶更好,硫化速度较慢,不易发生焦烧现象,硫化ie平弹性较好,不宜过硫。
其耐磨耗兴、气密性、电绝缘性也比天然橡胶好。
其弹性、耐寒性、较差,滞后损失大,纯胶硫化胶的强度低,耐曲挠龟裂性和抗裂口扩展性较差;胶料的工艺加工性能性能较差,表现在混炼时不宜吃粉,生热升温快,压性收缩率大,成型粘着性差等,其优缺点岁分子中苯乙烯含量比例的增大而表现更甚。
1.2.5天然橡胶(NR)天然橡胶的主要成分是橡胶烃,其次是含有少量非橡胶成分,如蛋白质.丙酮抽出物.灰分.水分等,各种生胶因制造方法不同,其含量各有差别.各种非橡胶成分的总含量一般在6~9%,含量虽少,但对橡胶的加工和使用性能却有不可忽视的影响.水分过多易使生胶发霉,硫化时产生气泡,并降低电绝缘性能.1%以下的少量水分在加工时可以除掉.常温下天然橡胶具有高弹性,弹性模量很少,为2~4Mpa,在0~100℃温度范围内的弹回率可达50%-85%以上.随着温度的升高生胶软化,到130~140℃时开始流动,至160℃以上为粘流体,200℃开始分解;温度降低又会慢慢变硬,弹性减小,0℃左右弹性大大减小,至-72℃以下进入玻璃状态,变为硬而脆的固体.天然橡胶属于结晶性橡胶,低温下和外力拉伸作用都会产生结晶,自补强性大,纯胶硫化胶拉伸强度可达17—25Mpa。