塑料用水性涂料的研究进展
塑料用水性涂料的研究进展
陆丽浓,欧宗和,陈铃红,谢国兵 (上海英济电子塑胶有限公司,上海201700)
摘 要:水性涂料作为一种环境友好型涂饰材料,具有广泛的应用前景。综述了水性丙烯酸、水性聚氨酯和UV 固化3种主要的塑料用水性涂料的发展现状;介绍了目前存在的问题,并提出了其今后的发展趋势和研究方向。
关键词:水性涂料;塑料;水性丙烯酸;水性聚氨酯;UV 固化;VO C
中图分类号:TQ 63017 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2010)03-0061-04
Progress ofW aterborne P l astic Coati ngs
Lu L i n ong ,Ou Zonghe ,Chen L i n ghong ,X ie Guob i n g
(Shanghai Y i ngj i E lectronic P l as tic Co .,L t d.,Po l ym er Lab,Shanghai 201700,Chi na)
Abstract :W ater bor ne coati n gs is an i m portant c lass o f env ironm en t-friendly finishi n g m aterial and has
extensive app licati o n prospects i n m any fie l d s .Th is paper has rev ie w ed t h e latest deve l o pm ent o fw aterborne
p lastic coati n gs ,i n clud i n g w ater bor ne acry lic ,w aterborne po l y urethane and w aterborne UV curing coati n gs w ere intr oduced .The ex isti n g prob le m s and deve l o p m ent trend ofw aterborne p lastic coati n gsw ere a lso pres -ented.
Key W ords :w aterbo r ne coa ti n g ;p lastics ;w ater bor ne acry lic ;w ater borne polyurethane ;UV
curi n g ;VOC
作者简介:陆丽浓(1982)),女,硕士,工程师,研究方向为高分子材料改性技术。
0 引 言
随着科技的发展,塑料制品已广泛应用于家电、汽车、建材、办公设备、电子通讯及医疗器械等行业,是国民经济和国防建设不可缺少的重要材料。但塑料除本身耐紫外光等环境腐蚀性不甚理想,在加工成型后也常产生各种表面缺陷。因此,塑料的应用必须进行/二次加工0,即用涂料进行涂装,达到装饰效果,提高耐蚀耐候性及使用寿命[1]。
相比于其他低污染涂料,由于水性涂料具有可实现技术途径多、应用面广、安全、施工相对简单等特点而成为首选品种,受到了广大涂料科研人员和用户的关注。早在20世纪80年代末、90年代初,欧美等发达国家就已开展了水性塑料涂料的研究和开发工作,迄今已拥有大量的专利[2]。据报道,全球每年水性涂料的需求量以大于10%的速度递增,美国塑料用水性涂料增长达到17%。我国要与世界接轨,也必须在塑料涂料的水性化、无污染化、低成本化上下功夫。
1 塑料用水性涂料的种类及发展现状
目前,市场上可应用于塑料制品的水性涂料品种和水性木器涂料类似,主要使用水溶性涂料和乳胶涂料,按树脂分类主要有水性丙烯酸、水性单组分聚氨酯、水性双组分聚氨酯
等,此外还包括水性光固化类型。这些品种主要应用于A BS 、PS 、PC /A BS 、PVC 等极性塑料表面;对于非极性的PE 、PP 等表面张力很小的塑料需做特定的前期表面处理,或是将氯化聚烯烃树脂通过外乳化或其他改性方法使其水性化。
1.1 水性丙烯酸涂料
水性丙烯酸涂料用的丙烯酸树脂主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯与乙烯系单体(如苯乙烯)经共聚而得到的热塑性或热固性丙烯酸系树脂,及其他具有活性可交联官能团树脂改性的丙烯酸树脂。根据树脂在水中的状态分为水溶性、水乳性和乳胶型丙烯酸涂料。水性丙烯酸树脂通过添加增稠剂、消泡剂、催干剂、防霉杀菌剂、缓蚀剂等助剂构成涂料[3]。
塑料用水溶性丙烯酸由于需要水溶,其相对分子质量都不会太大,否则水溶困难,因此,它们作为一种高分子材料使用多半是制成热固性的。其成膜方式都是通过交联,主要是通过外加入交联树脂(如环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂等)来实现外交联。另一种为丙烯酸乳胶漆,按所用乳胶一般分为3类,即全丙乳胶漆、苯丙乳胶漆和乙丙乳胶漆,其中全丙乳胶体性能最佳。
水性丙烯酸酯涂料的研制和应用始于20世纪50年代,到了70年代初得到了迅速发展,并逐渐在塑料中得到应用,是塑料用水性涂料重要的品种之一,具有防腐、耐碱、耐光耐候、成膜性好、保色性佳、无污染、施工性能良好、使用安全等特
第40卷第3期涂料工业
Vol .40 N o .3
2010年3月PA I NT &COAT
点;并且可以通过改变共聚单体、交联剂种类及调节聚合物相对分子质量等一系列措施,改变涂料的各种性能。但是水性丙烯酸酯涂料也存在一些缺陷,如容易失光、透水性、吸水性较高、热黏冷脆。20世纪80年代以来,人们开始研制水性丙烯酸酯复合乳液,以通过各组分间优势互补来提高水性漆涂膜的整体性能(如光泽、耐水性、附着力等)[4]。水性丙烯酸酯涂料更多地是通过采用其他树脂或单体对其进行改性。如:环氧树脂改性水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯丙烯酸酯树脂、含氟或含硅水性丙烯酸酯树脂等。
在乳液聚合过程中特别引入一些功能性的单体,使得水性丙烯酸乳液和水性铝银浆具有良好配伍性和相容性,并且在成膜过程中,帮助和引导水性铝粉的定向和排列,从而获得表观效果非常良好的水性塑料银粉漆。
复旦大学利用纳米二氧化硅为P icker i ng乳化剂和稳定剂,以水为介质,采用原位无皂乳液聚合方法,与丙烯酸丁酯、苯乙烯、特殊功能单体等共聚,制备了塑料用水性纳米改性丙烯酸酯树脂及涂料。在水性纳米改性树脂中,完全不含游离小分子表面活性剂或改性剂,形成的涂膜对塑料基材如PP、PE、PC、PVC、A BS、聚酯、环氧树脂等基材表面具有良好的附着力。
中科院成都有机化学研究所采用新型高分子纳米材料合成技术制备聚合物纳米水分散体,开发的水性塑料涂料系列产品,可广泛用于家电、摩托车、电动自行车、玩具、鞋材等领域塑料件的表面涂装,具有不燃、无毒、不污染环境、低成本、节省资源和能源等优点。目前,研制的水性塑料涂料已在四川长虹、无锡宗申等企业进行工业化应用或试用。
1.2水性聚氨酯涂料
聚氨酯含有强的极性异氰酸酯基()NCO)、)OH以及脲基等,此外分子间能形成氢键及范德华力,有较高的内聚力,对极性塑料表面具有很好的粘接力。对于非极性的PE、PP等塑料,除对塑料做表面的处理外,也可在聚氨酯树脂上接枝上化学性质、表面张力和溶解度参数与这些非极性树脂相似的链段[5]。
水性聚氨酯也可分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液3种,聚氨酯水溶液在涂料中用得很少,后两者有时统称为聚氨酯乳液或聚氨酯水分散体。按组成分有单、双组分之分,单组分属热塑性树脂,聚合物在成膜过程中不发生交联,方便施工;双组分水性聚氨酯涂料由含有活泼)NCO固化剂组分和含有可与)N CO反应的活泼氢(羟基)的水性多元醇组成,施工前将二者混合均匀,成膜过程中发生交联反应,涂膜性能好。表1为塑料用水性聚氨酯涂料与溶剂型聚氨酯涂料的性能对比[6]。
1.2.1单组分水性聚氨酯涂料
单组分水性聚氨酯涂料是应用最早的水性聚氨酯涂料,具有很高的断裂伸长率(可达800%)和适当的强度(20M Pa),并能常温干燥。因为高相对分子质量聚合物不能形成良好而稳定的水分散体,所以传统的单组分水性聚氨酯涂料通常是较低的相对分子质量或低交联度[7]。并且在其结构中存在亲水性基团,在干燥固化过程中,如果成盐剂不能完全逸出,那么亲水性基团会残留在体系中,则涂膜耐水性差。
表1水性聚氨酯涂料与溶剂型聚氨酯涂料的对比(ABS表面) T ab le1Co mparison of w aterborne polyurethane and sol ven t po l yu rethane(on Surface of ABS)
项目
溶剂型聚氨
酯涂料
双组分水性
聚氨酯涂料
自交联单组分水
性聚氨酯涂料VOC/(g#L-1)\700\200[100
涂膜外观平整光滑平整光滑平整光滑
附着力/级021
耐水性96h无异常96h无异常48h无异常
耐醇性/(500g)200次无异常200次无异常100次无异常
硬度\2H H H
光泽958590
而且单组分聚氨酯水分散体涂膜的耐化学性和耐溶剂性不良,涂膜硬度、表面光泽和鲜艳性较低。
为进一步提高单组分水性聚氨酯涂料的机械和耐化学品性能,可引入反应性基团进行交联或复合改性基料来提高涂料性能,选用多官能度的反应物如多元醇、多异氰酸酯和多元胺等合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体;添加内交联剂,如碳化二亚胺、甲亚胺和氮杂环丙烷类化合物;采用热活化交联和自氧化交联等。与环氧树脂复合,将环氧树脂较高的支化度引入到聚氨酯主链上,可提高乳液涂膜的附着力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性[8];与聚硅氧烷复合制备低表面能、耐高温、耐水、耐候性和透水性良好的复合乳液;与丙烯酸复合,将聚氨酯的较高的拉伸强度和耐冲击性、优异的柔韧性和耐磨损性能,与丙烯酸树脂良好的附着力和外观、低成本相结合,制备高固含量、低成本的聚氨酯-丙烯酸(PUA)复合乳液。
1.2.2双组分水性聚氨酯涂料
20世纪90年代初,Jacobs[9]成功开发出能分散于水的多异氰酸酯固化剂,从而使双组分水性聚氨酯涂料进入实用研究阶段。其具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度高以及耐化学品性、耐候性好等优越性能。作为双组分水性聚氨酯涂料,存在水和)NCO的反应,干燥速度慢,在涂膜过程中易产生气泡。经对其研究,可利用)NCO与水、)OH的反应速率的不同,选择合适的水性多元醇和固化剂可获得有实用价值的双组分水性聚氨酯涂料,其涂膜光泽、硬度、耐化学性能和耐久性可与溶剂型双组分相当。
为得到表观和内在质量均匀的实用涂料,双组分聚氨酯水分散体涂料还应满足以下两个条件:(1)多元醇体系应具有乳化能力,从而保证两组分混合后,容易把聚氨酯固化剂(特别是未经亲水改性的固化剂)乳化,具有分散功能,使分散体粒径尽可能小,以便在水中更好地混合扩散;(2)固化剂的黏度要尽可能小,从而减少有机溶剂的用量,甚至不用有机溶剂,同时又能保证与含羟基的组分很好地混合[10]。
为获得综合性能更加优异的水性聚氨酯涂料,双组分水性聚氨酯还需在单体和助剂、合成工艺、交联技术以及优化复合等方面进行改进。目前主要有丙烯酸改性、环氧树脂改性、有机硅或氟改性、纳米材料复合改性体系等。
由于水性双组分聚氨酯相对于其他水性涂料性能卓越,可
满足大多数塑料品种对涂层性能的要求,将是今后水性塑料涂料的主要品种之一。如应用于汽车内饰件的涂装,鉴于单组分水性聚氨酯的附着力更佳,可采用单组分水性聚氨酯制作底漆和中涂,双组分水性聚氨酯作面漆和罩光漆[11]。随着对水性聚氨酯结构、性能、成膜过程的反应机理等进一步研究,结合新的水性多元醇聚合物的合成技术,水性聚氨酯涂料将会变得方便施工,涂膜性能易于设计和优化,以满足特殊用途。如依靠聚氨酯分子的可裁剪特性,在其链上引入含氟、含硅聚合物链,以赋予聚氨酯涂膜多功能性;水性双组分聚氨酯涂料亦可作为特殊柔软感涂料,其涂膜具有从橡胶到丝绒触感、良好的柔韧性、低温弹性、耐溶剂性、耐化学品性、耐清洁剂擦洗性和良好的附着力,可应用于汽车内部塑料仪器表面的涂装。
1.3UV固化水性涂料
20世纪80年代末开始研究的UV固化水性涂料结合了传统UV固化涂料和水性涂料的各自特点,相比之下具有如下优点[12]:(1)可通过加入水或传统的增稠剂、流变助剂等,调节涂料的黏度和流变性能;(2)可实现无活性稀释剂配方;(3)无VO C、刺激性及臭味等问题;(4)可适用各种涂装设备;(5)可避免由于用活性稀释剂所引起的固化体积收缩问题,提高固化膜对底材的附着力;(6)可实现薄涂层涂布,降低成本;
(7)涂装设备易用水清洗。目前在欧美等发达国家,一些公司已推出了光固化水性涂料产品,主要用作塑料清漆、罩光清漆、丝印油墨等。
UV固化水性涂料一般由水性低聚物、光引发剂、助剂和水组成。水性低聚物的不饱和官能团在光引发剂的作用下,经紫外光照射发生自由基聚合而固化。这种不饱和树脂多以常见树脂进行不饱和官能化而得。按低聚体的化学结构及组成,主要可以分为不饱和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、聚丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等4类。它们可以是水溶性的,也可以是乳液或水溶胶。其中,PUA涂料的综合性能最好,手感、柔韧性好,有较高的耐冲击性和抗张强度,是UV固化水性涂料中的研究热点。但总的来讲,紫外光固化水性涂料仍处于探索阶段,研制高效的光引发剂是主要课题。
2塑料用水性涂料需解决的问题
由于水的性质,尽管塑料用水性涂料具有自身的优异性,但相比于传统溶剂型涂料,仍存在以下一些问题:
(1)水的蒸发潜热较高,易受湿度的影响,从而产生流挂、闪光颜料定向不良等问题。因此,水性涂料的施工应用和溶剂型涂料有诸多不同,其对塑料表面的洁净性,施工环境温湿度的要求比较高,这是水性涂料推广受制约因素之一,这需要通过配方技术和施工两方面来共同解决。
(2)水的溶解度参数和表面张力高,对底面和颜料的润湿性差,涂层对塑料表面的附着力还不能满足普遍的要求,特别是对于PE、PP塑料制品;另外,在含有灰尘、油等溶解度参数较低的杂质时,易产生异物附着的缩孔、由水的突沸引起的气泡孔、展平性差等问题,添加助溶剂和表面活性剂容易降低表面张力。
(3)在水性体系中达到颜料的良好分散一般比在溶剂型体系中困难,水溶性聚合物(增稠剂)可能对分散的颜料粒子起絮凝作用,在某些场合还可使胶乳粒子絮凝。离子性杂质也可能对水分散体起絮凝作用,由于水性配方中存在的颜料有一定的水溶性,即使在未干涂膜中颜料不絮凝,但随着在干燥中分散粒子和絮凝性物质浓度的增加,在最后的干涂膜中颜料仍会絮凝。添加缔合性增稠剂可使颜料絮凝的倾向减少[13]。
(4)水性涂料还必须解决涂料亲水性和涂膜耐水性之间的问题。对于水性涂料,为了能稳定水溶或分散于水中,其主要成膜物树脂中必然含有大量的亲水基团或亲水物质,若不加以转化或消除,必然要影响涂层的耐水性。现在,大多数水性涂料的耐水性还远不如同类型的溶剂型涂料,这也是许多水性涂料难以大量应用的制约因素之一。
(5)由于水性涂料属于非均相体系,其贮存稳定性较差,容易发生凝聚(结块)现象。乳化剂性能欠佳、或批次合成过程中操作有问题、或运输中的震荡、或超过贮存期限都会导致体系的失稳而凝聚,且这种水性涂料的凝胶是不可逆的。因此,选用合适的配漆工艺,并对配方组分中各助剂的类型与用量进行合理选择和优化配置,在后期制程中加以严格管控,都有助于提高体系的贮存稳定性。
3塑料用水性涂料的发展趋势
目前,虽然塑料用涂料仍以溶剂型涂料为主,但水性涂料的市场会随着环保法规的日益严格和本身技术的逐渐完善而不断上升,高性能与低VOC含量相结合的塑料用水性涂料具有广泛的应用前景。开发水性塑料涂料势必将会更符合时代要求,最终取代溶剂型涂料。
塑料用水性涂料面临的难题是在成本可接受的前提下可以方便施工,使涂膜性能易于设计与优化,提高产品的性能,以满足不同的要求,并进一步降低VOC排放量。因此,水性塑料涂料势必向高性能化、高功能化、低成本化方向发展。探索新的合成技术和制备改性复合水性涂料提高涂膜的综合性能;依靠分子设计和聚合物分子裁剪技术,在水性树脂中引入特殊功能的组分,以赋予涂膜多功能性,如含氟、含硅水性涂料和防火、抗菌和导电涂料等[14-16];进一步开拓水性涂料在塑料件上的应用,如塑料绒面涂料等。
4结语
总之,塑料用水性涂料与传统溶剂型涂料相比虽然在安全环保、VOC排放上有很大优势,但其施工面窄,在调漆、搅拌、喷涂、烘干、运输、贮存等环节都有特殊的要求,故推广应用,还面临许多问题。然而,减少工业生产废弃物排放和能源消耗已是大势所趋,水性涂料将逐渐成为具有环保意识客户和企业的首选涂装材料。
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图4 补加和调整溶剂后的硬度建立
F i g .4 H ardness devel opm ent after s olven tm od ification
成膜温度43e ,推荐用于木器漆。
实验中依据同样步骤,首先得到乙二醇丁醚作为单一成膜助剂的用量,然后分别为乳液固含量的18%、44%、16%、15%;并依照213中对成膜助剂的调整确定用量见表5,并依据同章节中的多种条件施工测试,所选各乳液均成膜良好,硬度建立较快(见图5),与原先试样的硬度建立过程相似,基本满足了快速施工的要求。由此证明,实验结果的重现性和通用性尚可,可作高T g 乳液应用之初始成膜助剂筛选的参考。表5 验证实验的成膜助剂需要量列表Tab le 5 Double check th e dosage of fil m for m i ng add itive
w (乙二醇丁醚)/%
w (二丙二醇丁醚)/%
乳液191014乳液2222513乳液38913乳液4
7154
815
图5 验证实验的硬度建立
F i g .5 H ardn ess developm ent doub l e c h eck
3 结 语
丙烯酸乳液因其成熟的技术和良好的性价比,在以后相当长的时期内都会是水性工业漆的首选材料。
高T g 乳液工业应用中,成膜助剂的配合是必不可少的,醇醚类溶剂系列产品差异化的溶解力和挥发速率特性提供了配方更多的选择性,在注重成膜效果的同时可以兼顾到配方的可操作性要求。而其中的水溶性快干溶剂虽然对降低成膜温度的帮助有限,但是对系统性能的平衡,尤其是干性有着至为重要的作用,甚至会决定漆膜性能能否得到体现。在本文中乙二醇丁醚在快干和在烘烤条件下的成膜起到了重要作用。而慢干溶剂,如本次测试中采用的二丙二醇丁醚,则提供了很好的成膜保证,同时又是对漆膜硬度建立影响最小的一种选择。
收稿日期 2010-01-17(修改稿)
(上接第63页)
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收稿日期 2010-01-17(修改稿)
吴 俊:成膜助剂在高T g 乳液木器漆中的应用
淀粉基生物降解塑料的应用研究进展
淀粉精细化学品 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 班级：2010级高分子材料与工程（2）班 姓名：郭艳艳 学号：P102014327 时间：2012-10-22 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 摘要：本文介绍了淀粉的结构和性能，淀粉基塑料的分类，阐述了其降解机理，重点综述了的生物降解材料的应用情况及研究进展概况，并在使用材料出现的问题的基础上提出淀粉基降解塑料的发展趋势。 关键词：淀粉基，降解塑料，生物降解 以淀粉为原料的塑料是具有广泛应用前景的生物可降解材料,它具有来源丰富,价格低廉,可重复再生,易生物降解以及阻氧性能好等优点, 因此用该材料加工的产品不仅是传统一次性塑料制品的极好替代品,同时也是二十一世纪的新型绿色包装材料,将引发包装行业的一次绿色革命。同时,淀粉基生物降解塑料可缓解普通塑料带来的“白色污染“问题,对于保护人类环境,促进人与自然的和谐统一,推动绿色“GDP”增长具有重要意义,符合国家可持续发展战略。 1 淀粉的结构及性能 淀粉分子式为(C6H10O5)n，结构式: 图1.1 天然淀粉是以内部有结晶结构的小颗粒状态存在的，其分子结构有直链和支链两种。对于不同的植物品种，其淀粉颗粒的形状，大小以及直链淀粉和支链淀粉含量的比例都各不同。淀粉颗粒的粒径大都在15~ 100μm。直链淀粉是由α-1，4葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖聚合物，相对分子质量为(20～200)×104 ，而支链淀粉是由α-1，4 和α-1，6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖聚合物，相对分子质量为(100～400)×106。 天然淀粉分子间存在氢键，溶解性很差，亲水但并不易溶于水。加热时没有熔融过程，300℃以上分解。然而淀粉可以在一定条件下通过物理过程破坏氢键变成凝胶化淀粉或解体淀粉。这种状态的淀粉结晶结构被破坏，分子变得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性：一是使淀粉在含水＞90%的条件下加热，至60-70℃时淀粉颗粒首先溶胀，而后达到90℃以上时淀粉颗粒消失而凝胶化。二是在水含量＜28%的条件下将淀粉在密封状态下加热，塑炼挤出。这种淀粉和天然淀粉颗粒不同，加热可塑，称为热塑性淀粉，这种淀粉可制备淀粉塑料，同时实验研究表明，直链淀粉更适合制备塑料制品，且机械性能优良。 2 淀粉基塑料的分类 2.1 填充型淀粉基塑料 填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料，其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂，然后加工成型，此类产品淀粉含量都不是很高，淀粉含量不超过30%，这是因为淀粉和塑料树脂的极性相差较大,相互黏结性差，增加淀粉含量会造成拉伸强度和断裂伸
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塑料管材行业现状和发展趋势分析 （建筑材料工业技术情报研究所100024 王政） 塑料管种类：1）硬质聚氯乙烯（UPVC）管、2）氯化聚氯乙烯（CPVC）管、3）聚乙烯（PE）管、4)交联聚乙烯（PE-X）管、5）三型聚丙烯（PP-R）管、6）聚丁烯（PB）管、7）工程塑料（ABS）管、8）玻璃钢夹砂（RPM）管、9）铝塑料复合(PAP)管、10）钢塑复合（SP）管，等等、塑料管材管件生产。使用是跨行业跨部门的系统工程。原材料属石油化工。提供所需专料，制造归另行安排工和建材工业（作为新型建材），产品使用在建筑（住宅）和农业及城市基础设施方面。 2000年世界塑料材料总产量16300万吨，比1999所增长3.6％。中国2000年合成树脂1080万吨，近十年合成树脂的产量年平均增长率高达15％以上。2001年我国塑料制品产量超过1000万吨，（含规模以-F企业全部产量约为2200万吨）2002年1～7月规模以上企业塑料制品产量为762.75万吨，同比增长13.9％。我国塑料制品加工业的迅猛发展，取得举世瞩目的辉煌成就得益于塑料制品生产所用原、辅材料生产行业以及加工机械设备和模具制造行业的快速发展，同时塑料制品加工业快速发展也极大地促进了相关行业的发展，以塑料制品加工行业为核心的合成树脂、助剂与添加剂生产及加工机械和模具制造等行业相互促进、协同发展，构筑成了中国塑料工业发展的宏伟蓝图。 主要原料供应情况： 2001年我国生产乙烯原料481万吨，同比增长2.3％、2002年1-7月规模以上企业塑料树脂及共聚物累计产量为756.21万吨，同比增长9.5％，乙烯原料产时298.60万吨，同比增长5.2％。我国塑料国产原料供不应求，缺口靠进口弥补。我国乙烯生产状况，一是乙烯数量不能满足市场需求，近5年进口高达50％；二是品种质量不能满足市场需求，特有品种，专用料大量依靠进口，三是乙烯规模远未达到世界经济规模水平。我国乙烯当量需求将以8.5％的速度增长，至2005年我国乙烯的总当量需求量将达1500万吨，经过改造扩建和新建乙烯生产能力达到900万吨以上，自给率达60%。聚乙烯生产能力259.3万吨/年（低密度70.3万吨、高密度85.5万吨、线性低密度103.5万吨）。聚乙烯世界生产能力5980万吨/年。2005年合成树脂专用料国内市场满足率达到40％以上。塑料原材料消费情况见下表。 中国1999/2000年各种塑料材消费量及增长率 加入世界贸易组织的影响分析：
水性涂料的应用及研究进展
JIU JIANG UNIVERSITY 毕业论文 题目水性涂料的应用及研究进展 英文题目Application and research progress of Waterborne Coatings 院系化学与环境工程学院 专业精细与化学品生产技术 姓名汪洋 年级B1311 指导教师付小兰 二零15 年11 月
目录 摘要 (3) 引言 (4) 1水性涂料简介 (5) 1.1水性涂料的发展历程 (5) 1.2水性涂料生产工艺流程 (7) 2水性涂料工业的发展 (8) 2.1水性涂料工业的现状 (8) 2.2常见的水性涂料工业及其进展 (9) 3水性涂料的应用 (10) 3.1水性建筑涂料 (10) 3.2水性汽车涂料 (10) 3.3水性金属防腐涂料 (11) 3.4水性木器涂料 (11) 结语 (12) 参考文献 (13)
摘要 低碳环保是现今社会都在追求潮流，水性涂料及其产品符合低碳环保的要求所以发展潜力巨大。与传统溶剂型涂料相比，水性涂料具有环保和性能优异等特点，成为涂料工业的发展主流。随着环保概念的普及，环保涂料已经成为家具市场新的选择，水性涂料将会得到越来越多消费者的认可，但是因其价格、装饰效果等诸多原因影响，水性涂料未能够成为市场上的主流产品，而其助剂是水性涂料不可缺少的组分，助剂的产品质量和发展水平也从一个侧面反映涂料产品质量和水平。本文分别从概念、发展历程、工艺流程、应用、发展趋势几方面对水性涂料进行了说明和总结,同时指出了水性涂料存在的问题，并对我国的水性涂料前景进行了展望。 关键词：低碳环保；水性涂料；溶剂涂料；树脂
引言 涂料中释放出来的有机挥发物（volatile organic compound,即VOC),尤其芳烃类、甲醛等对人体健康有严重影响。据统计涂料加工和生产释放出来的VOC量占其排放总量的20%~25%,仅次于汽车尾气的排放而位居VOC污染量第二位[1]。随着环保意识的增强，控制VOC的排放越来越受到人们的重视，许多国家都制定了相应的控制标准[2]。由于VOC的严格控制，使涂料的研制和发展方向愈加明确，即寻求VOC 不断降低，直至为零的绿色涂料。绿色涂料是指对生态环境不造成危害，对人类健康不产生负面影响的涂料，也称为“环境友好涂料”。绿色涂料的发展方向有涂料水性化、高固体分化和粉末化。与其他两种涂料相比，水性涂料最突出的优点是分散介质水无毒无害、不污染环境, 同时它还具备价廉、不易粉化、干燥快、施工方便等优点[3]，所以现在成为“绿色涂料”的主要发展方向。
水性漆及塑料水性漆行业研究报告
水性漆及塑料水性漆行业研究报告 总论： 当下油漆涂料行业，依据油漆涂料覆盖的物体不同进行分类，主要包含以下四类：做在墙体（砖头、水泥等墙面结构）上的称为墙体漆（乳胶漆）；做在木材（实木、密度板等木材）上的称为木器漆；做在塑料（电视、电脑、摩托车、电动车、手机等产品上的塑料覆盖件）上的称为塑料漆；做在金属上的称为金属漆。依据油漆涂料的溶剂成分不同进行分类，主要包含油漆和水性漆两类：以苯、甲苯、二甲苯、甲醛、丁酯、环己酮等有机溶剂为主要溶剂的称为油漆；以纯净水为主要溶剂的称为水性漆。目前，做在墙体上的涂料都是水性漆，主流产品为乳胶漆。但是在木器漆涂料行业绝大部分都还是使用油性漆，在塑料漆涂料行业绝大部分都还是使用油性漆；在金属漆涂料行业大部分还是使用油性漆。 在目前环保高要求的大环境下，塑料漆继续使用油性漆的原因，除了行业习惯外，还因为塑料水性漆对施工环境要求严格，国内塑料水性漆产品尚不成熟，相对于塑料油漆优势并不明显，而且塑料水性漆性价比远低于油性漆。国外塑料水性漆对施工环境要求十分严格，要求恒温恒湿的作业环境，对使用塑料水性漆的设备要求也十分严格，特别是喷涂设备的雾化能力要求相当高。当下国内外在塑料水性漆方面，除了温州“粼粼漆”以外，暂无成熟工业化塑料水性漆。同时温州粼粼漆科技有限公司基于塑料水性漆基础上研发的木器漆水性漆成熟应用达到油漆水平，在国内同行业内也屈指可数。 当下西方发达国家已经相继出台了关于禁止使用油性漆的法律条规，全面普及水性漆使用。挥发性有机物(VOC)等排放到空气中，通过化学反应产生的二次有机气溶胶是空气污染PM2.5的主要污染源，油漆涂料行业是VOC排放的重点行业之一，据统计2010年我国涂料行业溶剂用量达到432.5万吨，大约是6000万辆车一年的VOC排放总量（2010年我国汽车的保有量达到了8000万辆）。水性漆的发展起步于国家对环保法规的日益严格，而随着产品材料的发展，水性漆技术优越性得到体现时，越来越多的油漆材料供应商会投入更大的精力进行水性油漆产品的技术开发和研究。伴随国内材料供应商技术能力的发展以及国家环保总局逐步试点“清洁生产”，鼓励创建“国家环保友好企业”，地方政府也开始鼓励发展低排放的公司，一些为主流汽车生产厂商提供配套的零部件涂装线已经开始将水性漆定为未来塑料件涂装发展的方向。 作为拥有独立知识产权的“粼粼漆”塑料水性漆，具有明显的技术优势，使水性漆在施工实用条件上要求大大降低，为水性漆的大范围推广奠定了基础。
淀粉的研究进展
淀粉精细化学品 课题名称：淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 姓名：马玉林 学号：P102014101 专业年级：10级化学工程与工艺一班 2012年10月22日
淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 马玉林 （西北民族大学，甘肃兰州730100） 【摘要】近年来，全世界对淀粉衍生物絮凝剂的研究、开发、应用方面取得了显著进展。文章对淀粉衍生物絮凝剂的研究进行了综述，指出淀粉絮凝剂在研究中存在的问题和发展趋势，认为改性淀粉絮凝剂是最有发展前景的绿色絮凝剂之一。 【关键词】絮凝剂；改性淀粉；废水处理 近年来，合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点，在市场占绝对的优势。但随着石油产品价格不断上涨，其使用成本也相应增加，并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性，也限制了其在水处理方面的应用。20世纪70年代以来，美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源，开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比，具有选择性大、无毒、廉价等显著特点。 在众多天然改性高分子絮凝剂中，淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广。价格低廉。并且产物完全可被生物降解，因此，进入20世纪80年代以来，改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长趋势，美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉生物絮凝剂，进几年，我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。 1 淀粉类絮凝剂 淀粉的资源十分丰富，自然界中淀粉的含量远远超过其他有机物，是人类可以采用的最丰富的有机资源，也是开发最早、最多的一类天然高分子絮凝剂。淀粉分子带有许多羟基，通过这些羟基的酯化、醚化、氧化和交联等反应，可改变淀粉的性质。淀粉还能与屏息脂、丙烯酸、丙烯酰胺等人工合成高分子单体起连枝共聚反应，分子链上接有人工合成高分子链，使共聚物具有天然高分子和人工合成高分子两者的性质。 目前，改性淀粉已广泛用于食品、石油、造纸、电镀、印染和皮革等工业废水处理、污泥脱水，饮用水净化，重金属离子去除和矿物冶炼。淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4种。 1.1阳离子型淀粉衍生物絮凝剂 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。它对无机物质悬浮或有机物质悬浮液都有很好的净化作用，使用的pH范围宽，用量少，成本低。 阳离子淀粉是在碱性介质中，由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代
中国塑料管道行业现状与前景
中国塑料管道行业发展现状与前景 塑料管道的种类： 1）硬质聚氯乙烯（UPVC）管 2）氯化聚氯乙烯（CPVC）管 3）聚乙烯（PE）管 4）交联聚乙烯（PE-X）管 5）三型聚丙烯（PP-R）管 6）聚丁烯（PB）管 7）工程塑料（ABS）管 8）玻璃钢夹砂（RPM）管 9）铝塑料复合(PAP)管 10）钢塑复合（SP）管 11）其他塑料管。 塑料管道的材质分类与特点： 塑料管与传统金属管道相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等特点，受到了管道工程界的青睐。 塑料管一般是以塑料树脂为原料、加入稳定剂、润滑剂等，以塑的方法在制管机内经挤压加工而成。由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等等。 塑料管道的发展： 塑料管道具有质量轻(密度约为钢管的1/7)，耐腐蚀性强，对流体的阻力小，导热率低(约为钢的1/100)，工程造价低(材料成本约为钢管的1/4，安装成本约为钢管的1/3)，施工方便且寿命长等特点。这些特点使塑料管道迅速发展并被广泛应用——广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送以及油田、化工和邮电通讯等领域，特别在燃气输送方面得到了普遍的应用。 国外塑料管道的发展： 1936年，德国开始出现塑料管材。20世纪50年代以后，塑料管材获得了迅速发展，1989年在德国西部塑料管的消费量近40万吨。目前，德国的饮用水
水性环氧涂料的现状与应用研究分析
水性环氧树脂涂料性能与应用 摘要本文综述了水性环氧树脂涂料的分类和性能，介绍了目前国内外关于水性环氧树脂涂料的研究现状及与应用，并展望了水性环氧树脂涂料的发展前景。 关键词水性环氧树脂涂料；性能；合成；应用；前景 第七届“中国深圳水性涂料与涂装技术高峰论坛” 指导单位：深圳市科学技术协会 主办单位：深圳市涂料技术学会 水性环氧涂料的现状与应用研究 讲师：聂朝阳技术总监 单位：深圳市彩田化工有限公司 引言 近些年来，环境保护的要求日益迫切和严格,许多国家因此相继颁发了有关控制VOC（挥发性有机化合物, Volatile Organic Compound）的法令。由于环保法规不断强化促使涂料工业加速发展, 其中发展最快的是水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料，其中由于溶剂价格的上涨以及环境保护法规的限制，使得以水作为溶剂成为涂料发展的一个热点。开发既不含VOC或不含HAP (有害空气污染物, Hazardous Air Pollutants)的系统成为新的研究方向,[1]水性环氧树脂涂料具有无污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和发展前景。 1 水性环氧树脂涂料概述 水性环氧树脂涂料被称作“绿色涂料”。绿色环保是当今世界的主题也是人类文明进步的表现。水性环氧树脂涂料具有有意的金属附着性和防腐蚀性，同时还有很好的化学稳定性和粘结性能，故水性环氧树脂涂料是目前各国研究的重点。 1.1 水性环氧树脂涂料定义 水性环氧树脂涂料是由水性环氧树脂改性聚酰胺树脂及其它辅助材料配置而成的,对基材的附着力强，耐化学药品性及电绝缘性能优异。水性环氧树脂涂料由双组分构成：（1）疏水性环氧树脂分散体（乳液）；（2）亲水性的胺类固化剂。 1.2 水性环氧树脂涂料的分类 目前水性涂料品种繁多，大致分为三种主要类型:水分散型、胶体分散型、和水溶性。市场上广泛使用的主要是疏水性环氧树脂和亲水性胺类固化剂2个组分,根据2个组分的物理形态可分为5种类型。 水性环氧树脂的分类方法很多,按照经典的分类方法将水性环氧树脂涂料分成Ⅰ型、II 型、Ⅲ型、Ⅳ型等4类:Ⅰ型水性环氧树脂体由低分子液体双酚A环氧树脂和水性固化剂组成。采用各种活性稀释剂来调节环氧树脂的粘度和固化后涂膜的交联密度。II型采用高分子量固体双酚A型环氧树脂。环氧树脂是亲油性分子,其亲水亲油平衡值( HLB)小于Ⅲ型。Ⅲ型由低分子量的液体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成,低分子量液体环氧树
水性涂料在汽车涂装中的应用研究.
水性涂料在汽车涂装中的应用研究 （中国表面工程协会涂装分会秘书处，上海200001） 摘要：概述了国内外水性涂料的发展、应用概况。介绍了水性涂料的施工设备、施工条件和施工实例。认为在水性涂料推广应用的同时，对涂料价格、施工工艺、设备投资等方面应有创新和突破。 关键词：水性涂料；汽车涂料；汽车涂装 0 引言 溶剂型涂料中含有溶剂，在生产和施工过程中排放大量的VOC（挥发性有机化合物），危害人类健康，造成环境污染。据统计，目前全球每年向大气排放的VOC为500~600万t。自20世纪60年代初，美国率先开发成功水性涂料，采用电泳涂装用于汽车车身以来，在工业发达国家逐渐推广。我国在60年代中期由上海市涂料研究所开发，随后由振华造漆厂研制成醇酸、环氧酯以及浅色丙烯酸阳极电泳涂料投入工业化生产；80年代初上海造漆厂又相继研制成功水性丙烯酸清漆，用于硅钢片的表面防腐防锈；90年代开发出双组分环氧类和无机富锌类防锈底漆，但水性面漆的应用因受限于当时的施工条件，进展缓慢。相比西欧、北美汽车制造发达国家，在90年代已在汽车车身成功采用水性底色漆和水性中涂漆而言，我国仍存在较大差距。 1 涂料水性化的驱动 随着人类环保意识的增强，工业发达国家相继制订保护环境的法规，限制VOC排入大气。我国在2002年6月公布了《中华人民共和国清洁生产促进法》，并于2003年1月1日起实施。国家环保局于2006年8月发布了《HJ/T293—2006清洁生产标准汽车制造业（涂装）》标准，规定了汽车涂装中有机废气产生量排放指标，并于2006年12月1日起实施。在该标准中按不同涂装层数规定了VOC排放量指标：1级，国际清洁生产先进水平30~60g/m2；2级，国内清洁生产先进水平50~80g/m2；3级，国内清洁生产基本水平70~100g/m2。当前，发达国家轿车车身制造新生产线VOC排放量的限值为：美国、欧盟经委会35g/m2；日本45g/m2；加拿大（2005年）55g/m2；英国60g/m2；世界先进水平15~20g/m2。在汽车涂装中的VOC排放量随配套涂料体系不同而各异，见表1。采用水性涂料配套体系的VOC排放量，能达到或低于欧盟经委会规定的35g/m2的排放限值。
抗性淀粉研究进展
抗性淀粉研究进展 摘要：抗性淀粉是膳食纤维的一种，对于人体健康具有重要的食用价值和保健作用。本文就抗性淀粉的分类、制备方法、对人体的生理功能、及其在食品中的应用进行综述。 关键词：抗性淀粉；生理功能；食品应用 抗性淀粉(resistant starch，RS)是膳食纤维的一种，是人类小肠内不能消化吸收，但能在结肠发酵的淀粉及其分解产物[1]。1982年，英国生理学家Englyst发现并非所有淀粉都能被α-淀粉酶水解，由此提出抗性淀粉这一概念[2]。因为抗性淀粉在小肠内不被消化吸收，而是进入结肠被肠道微生物利用发酵产生短链脂肪酸再被吸收，有利于其能量缓慢释放，此外，还能产生二氧化碳、甲烷等气体维持结肠良好的微生态环境，有研究发现短链脂肪酸还能降低人体的胆固醇，这些功能都改善了人体健康。抗性淀粉的热量较低，热值一般不超过10.0-10.5KJ/g[3]，具有膳食纤维的功能特性，但在食品加工能克服膳食纤维的某些缺点，改善食品品质。目前，人们已经将抗性淀粉应用在面条、饼干、酸奶等食品中。本文主要从抗性淀粉的分类、制作方法、健康特性、食品应用方面进行阐述。 1 抗性淀粉的分类 普通淀粉的形状为圆形或椭圆形轮廓，光滑平整；抗性淀粉为不规则的碎石状，表面鳞状起伏[4]。高直连淀粉（如玉米、大麦）是RS的主要来源，一般来说，直链淀粉与支链淀粉的比例比值越大，抗性淀粉的含量越高[5]。此外，抗性淀粉的颗粒大，因其体面积比大，与酶接触机会小，水解速度慢。宾石玉[2]等的研究测定高直连玉米淀粉、玉米、早籼稻糙米、糯米的抗性淀粉的含量分别为44.98%、3.89%、1.52%和0。 1.1 物理包埋淀粉（RS1） 因淀粉包埋在食物基质（蛋白质、细胞壁等）中，这种物理结构阻碍了淀粉与淀粉酶的接触而阻碍淀粉的消化，一般通过碾磨、破碎等手段可破坏包埋体系而转变为易消化淀粉。典型代表：谷粒、种子、豆类。 1.2 抗性淀粉颗粒（RS2） 主要存在水分含量较低的天然淀粉颗粒中，由于淀粉颗粒结构排列规律，晶体结构表面致密使得淀粉酶不易作用，从而对淀粉酶产生抗性，可通过热处理如蒸煮使其糊化失去抗性。典型代表：生的薯类、青香蕉淀粉颗粒。 1.3 回生淀粉（RS3） 食品加工过程中发生回生作用而形成的抗性淀粉。因淀粉颗粒在大量水中加热膨胀最终崩解，在冷却过程中，淀粉链重新靠近、缠绕折叠，定向排列成的紧密的淀粉晶体结构，而不易与淀粉酶结合。典型代表：加热放冷的马铃薯、红薯以及过夜的米饭。 1.4 化学改性淀粉（RS4） 通过化学改性（酯化、醚化、交联作用）或基因改良而引起淀粉分子结构发生变化而不利于淀粉酶作用的淀粉。典型代表：交联淀粉、基质改良粘大米。 1.5 淀粉脂质复合物（RS5） 当淀粉与脂质之间发生相互作用时，直连淀粉和支链淀粉的长链部分与脂肪醇或脂肪酸结合形成的复合物称RS5。脂质存在于RS5淀粉链中的双螺旋中，使得淀粉结构发生改变，不溶于水，且具热稳定性，不易与淀粉酶反应[6]。典型代表：含有淀粉和脂质的谷物和食品。 2 抗性淀粉的制备 从抗性的制备工艺方面，RS3 型抗性淀粉具有生产安全、易于控制及热稳定性好的优点，因此是最具有工业化生产与广阔的应用前景的一类抗性淀粉。抗性淀粉的产率与原料中的直链淀粉含量成正比，随着直链淀粉与支链淀粉的比例增高，抗性淀粉产率由7.61%增大至
淀粉基生物降解塑料的研究进展
＿＝＝Ｊ９６ ２００５．ｖ０１．２６．ＮＯ．５食品硪究与开发综述 淀粉基生物降解塑料的研究进展 何小维罗志刚 华南理工大学轻工与食品学院广州５１０６４０ 摘要：我国淀粉资源丰富、价格低廉，淀粉作为可完全生物降解的天然高分子材料日益受到人们的重视。本文综述了当今淀粉基生物降解塑料的分类、研究方法、发展状况，以及当今淀粉基生物降解塑料发展中存在的一些问题和应用前景。 关键词：淀粉塑料生物降解 ＲＥＳＥＡＲＣＨＰＲＯＧＲＥＳＳＡＢＯＵＴＢ１０ＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥＰＬＡＳ’１１ＣＳＢＡＳＥＤＯＮＳ’ｌＡＲＣＨ ＨＥＸｉａｏｗｅｉＬＵＯＺｈｉｇａｎｇ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅＩｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０６４０Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｃｈｉｓｖｅｒｙａｂｕｎｄａｎｔａｎｄｃｈｅ印ｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ．Ａｓａｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｎａｔｕｒａｌ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｔａｒｃｈｗａｓ ｇｉｖｅｎ ｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｔｕｄｙ— ｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔａＩ℃ｈｐｌａｓｔｉｃｓａｒｅｓｕｍｍ赫ｚｅｄｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ＳｏｍｅｐＩ．ｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｃｏｎｓｉｄ－ ｅｒｅｄａｒｅｐｍｐｏｓｅｄ，ｔｈｅｆｏｒｅｇｍｕｎｄｉｓａｌｓｏｆｏｒｅｃａｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｒｃｈ；ｐｌａｓｔｉｃｓ；ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ 塑料与混凝土、钢铁、木材并称为四大工业材料。自１９９７年利奥?柏兰克制得第一个以合成材料树脂为基础的塑料——酚醛树脂以来，几十年间，塑料工业得到了飞速的发展。特别是２０世纪５０年代以来，以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等为原料制成的塑料制品被大量使用，极大地促进了生产力的发展。 塑料制品因其具有重量轻、机械性能良好、耐水、耐化学腐蚀、外形美观、制造及安装方便以及价格低廉等特点，在很大程度上迅速代替了金属、木材、玻璃甚至纸制品，被广泛应用于国民经济各个部门。据统计，全世界每年的塑料产量近１亿ｔ，在三大合成材料中约占其总产量的７５％以上，与钢铁的体积产量之比已达到９２％。美国自１９７４年以来，塑料行业一直发展很快，发展速度为其他工业的２倍。１９７９年美国的塑料产量首次超过了钢铁产量。塑料在美国四大材料中名列第二。我国于２０世纪５０年代末期开始发展塑料加工工作，当时着重发展日用塑料制品（如塑料鞋、日用塑料薄膜制品），后开始努力发展农用塑料制品，满足水稻育秧和大棚用膜需要，以提高水稻及蔬菜的产量并延长蔬菜供应时间。目前我国农地膜和应用耕地面积已为世界之最。据１９９６年不完全统计，我国塑料制品总产量已达８００万ｔ［１］ｏ 塑料的诞生确实给人们的日常生活带过来很广东省自然科学基金（９７０４６８）多方便。然而，随着塑料工业发展到一定的程度，其本身存在的一些隐患也逐渐暴露出来。塑料的化学稳定性使得塑料在自然界中几乎不被降解，塑料垃圾越来越多，弃于环境中的塑料废弃物、残膜急剧增加，几乎到了随处可见、无处不有的程度。以我国的塑料包装为例，其中一次性包装材料如以１／３计，每年就有７０多万ｔ的塑料废弃物作为垃圾抛弃［２］。 塑料垃圾不仅影响环境美观，而且污染了水源和土壤，危及禽畜及野生动物，给地球生态环境带来了沉重负担。由于现行塑料主要是以石油基聚合物为基础的，其污染又具有污染范围广、污染物量增长快、处理难、回收利用难、对生态环境危害大等特点。而且，由于其质量轻，总体积十分惊人。有资料表明，在日本海域的漂浮物中，有６０％是废弃的发泡聚苯乙烯和乙烯基塑料［３｜。以重量计，塑料垃圾的重量也占全球垃圾总量的８％，且在继续增加。 目前对塑料废弃物的处理，主要采用回收、焚烧、掩埋等方法，但效果均不理想。如做填埋处理，不但占用土地，而且由于一般塑料要经２００～４００年才会降解因而对土壤造成长期危害；做焚烧处理，会产生有害气体，形成对环境的二次污染；做回收处理，则仅可处理２５％的塑料垃圾，且因为回收技术跟不上，使得处理费用过高，并且回收产品的性能和使用价值会大大降低［４］。因而，越来越多的人提倡开发和应用降解塑料。
塑料管材的研究进展
塑料管材的研究进展 摘要：塑料管因安全、环保而广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域。2013—2017年，全球塑料管材的需求量将以年均8.5%的速率增加，而亚洲需求量的年均增长率为9.7%[1]。塑料管能够稳定增长的基础是技术发展快，不断有新材料，新技术，和新应用出现。本文综述了建筑给排水、城乡给水管、燃气用水管、工业用管等领域中常用管材的种类、应用及新型管材的研究进展，并对其特性及优缺点进行了详细的阐述。对比分析了塑料管材与传统管材的性能，并论述了目前塑料管材在应用上存在的问题。 一、建筑给排水领域 1、各种塑料管材的特点及其研究进展 1.1、UPVC与PVC管材 UPVC管材的化学稳定性好、耐化学药品腐蚀性强。UPVC管内壁光滑、安全卫生、水流阻力小；但UPVC管在低温条件下较脆，在温度较高时易变软，因此不适合做热水管，也不适用于寒冷地区。与其他管材相比，UPVC管材具有较高的模量、强度和硬度，即使在不增强的情况下也能满足普通有压液体的输送要求；UPVC管的耐化学药品腐蚀性强、耐老化、使用寿命长、安装维修方便、外形美观、成本较低。UPVC管材的弯曲应力和弯曲模量较高，承受外部荷载的性能较好，因此在相同的使用条件下用料最少。刘继纯等[2]制备了具有阻燃、抗静电和耐冲击的UPVC，分析了炭黑用量和表面处理对UPVC性能的影响。结果表明：炭黑用量过少（小于6 phr）时，UPVC的导电能力减弱；炭黑用量过多（大于10 phr）时，UPVC的抗冲击性能变差，阻燃性能下降。炭黑未经过表面处理且用量为10 phr左右时，UPVC的综合性能最优。王振中等[3-4]探讨了UPVC在准静态裂纹扩展、高速裂纹扩展以及疲劳裂纹扩展的断裂机理。结果发现：UPVC在准静态荷载作用下的断裂形式为韧性断裂，在冲击荷载作用下的断裂形式为脆性断裂，在疲劳阶段的断裂形式为偏韧性断裂。PVC 径向加筋管的管外壁带有径向加强筋，可提高管的环向刚度和耐压强度；但管材在熔融挤出时的流动性及热稳定性较差，不适于制备大口径管。PVC是非晶形聚合物，透明性较好，透光率约80%。严立万[5]将PVC及助剂按比例制成 PVC 给水管，管内水流情况可视，方便检修。 1.2、PPR管材PPR的化学稳定性好，耐化学药品腐蚀性强，力学性能优异。PPR管内壁光滑，阻力小，不易积垢，质轻，运输、维修方便。PPR管分为热水管和冷水管，加热到一定温度时，同材质的管与管件在几秒钟内就可以完全融为一体，解决了管道连接处漏水的问题。PPR管的最高使用温度为95 ℃，长期使用温度为70 ℃，其导热系数为0.21 W/ （m·℃），约为钢管的1/200，保温性能良好；但 PPR管的膨胀系数是钢管的12倍，长期使用会因热胀冷缩而使管体变形。 2015年6月，中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司生产
水性聚氨酯涂料的研究进展
水性聚氨酯涂料的研究进展 摘要：随着我国环保法规的日趋完善合人们环保意思的不断深化,环保型化工产品的开发级应用逐渐受到人们的重视。水性聚氨脂以水为基质，具有不污染环境，节能等优点，正逐渐作为溶剂型聚氨酯的代替品在很多场合被广泛应用。通过查阅国内有关文献，阐述了水性聚氨酯的性能并对它的主要研究进展及应用，最后对这一蓬勃发展的新型高分子擦皮料做了展望。 关键词：水性聚氨酯，涂料，应用，研究发展。 1 水性聚氨酯涂料的性能 聚氨酯涂料具优异的耐磨性.柔韧性.流动性.机械能级耐化学品性，同时还有光亮.附着力强等特点。水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一种涂料，具有不然.无毒.无环境污染.无火灾隐患的优点。因而越来越受到重视，成为今后发展的方向。 2 水性聚氨酯涂料的种类和特 水性聚氨酯树脂主要有三种，即单组份聚氨酯，双组份聚氨酯，合改性聚氨酯、水性单组份聚氨酯具有很高的断裂申率和适当的强度，并能常温干燥，但耐水性和耐溶性差，表面光泽度和鲜艳性都较低。 目前国内外很多厂家以开发了睡醒双组份聚氨酯涂料，其VOC显著降低，性能优于或等同于溶剂型双组份聚氨酯涂料。在水性双组分聚氨酯涂料中水石过量的，其反应以异氰脂与羚基的反应为主。原因在于异氰基与羚基，水等得反应速度小于水的蒸发速度。在双水分聚氨酯涂料成膜以后，水的蒸发很快。 水性改性聚氨酯此案料主要有水性聚氨酯改性丙稀脂，例如，在聚氨酯乳液只能够加入适量的丙稀脂乳液，可以使其许多性能得到显著提高。另外，聚氨酯按其原料还可以分位脂肪族和芳香族聚氨酯，芳香族聚氨酯遇日光紫外线黑泛黄分解，只能用做室内才涂料，而脂肪族聚氨酯涂料防紫外线，康水解室内外均可使用。但脂肪族聚氨酯原料价格较昂贵。 芳香族水性聚氨酯脂肪族水性聚氨酯耐候性差 光稳定性差易泛黄 价格较低 佳 佳不易泛黄 较高
改性淀粉的研究进展及其应用综述
改性淀粉的研究进展及其应用综述 李月丰 （湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙 410128） 摘要：本文综述了改性淀粉的主要特点，阐述了改性淀粉在各领域的应用研究，展望了改性淀粉的发展前景。 关键词：改性淀粉；应用；研究进展 0、前言 淀粉是天然高分子聚合物，是自然界来源最丰富的一种可再生物质，可降解，不会对环境造成污染。由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，其水解的终产物为葡萄糖。 改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 1、改性淀粉在不同领域中的应用 1.1、在食品行业的应用 改性淀粉由于耐热、耐酸，具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊的透明度，较好的弥补和改善普通淀粉的不足，在食品行业有着广泛的用途。交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要粘度稳定性很好的浓溶液中。低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作填充料，加入罐头中可使其耐灭菌处理。酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性，用于果冻、夹心饼、软糖的生产。淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明[1-2]:交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。李文钊等[3]将一种T0098 预糊化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长保存期。王玉田等人［4］将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中，发现灌肠制品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善，并具有较高的成品率和经济效益。 1.2、在水处理中的应用 改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂，已经得到越来越多的重
淀粉塑料研究进展
得分：_______ 南京林业大学 研究生课程论文2013 ～2014 学年第二学期 课程号：73414 课程名称：生态环境科学 论文题目：热塑性淀粉材料的研究进展与应用 学科专业：材料学 学号：3130161 姓名：王礼建 任课教师：雷文 二○一四年五月
热塑性淀粉材料的研究进展与应用 王礼建 （南京林业大学理学院，江苏南京210037） 摘要：淀粉与其他生物降解聚合物相比，具有来源广泛，价格低廉，易生物降解的优点因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。本文介绍了淀粉的基本性质、塑化和塑化机理，以及增强体在热塑性淀粉中的应用现状和进展，并对市场应用现状和目前淀粉塑料存在的不足等方面进行了相关的分析。 关键字：淀粉塑料；塑化；增强；市场应用 Research progress and application of thermoplastic starch materials WANG Li-jian (College of Science, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China) Abstract: Starch has an important status in the biodegradable plastics’ area compared with other biodegradable polymer, because it has a lot of advantages such as a wide range of sources, low cost and easy to be broken down. In this thesis, introduces the basic properties of starch, plastic and plasticizing mechanism, as well as reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch, and reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch. Aspects of the application and the current status of the market and the presence of starch plastics were insufficient correlation analysis. Key words: Starch plastics; plasticizers; enhanced; market applications 1 淀粉的基本性质 淀粉以葡萄糖为结构单元，分子链呈顺式结构，一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是以α-1,4-糖苷键连接D-吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物，而支链淀粉是在淀粉链上以α-1,6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物，分子量通常要比直链淀粉的大很多。通常玉米淀粉中直链淀粉占28%，分子量大约为(0.3~3×106)，占72%的支链淀粉分子量则可以达到数亿[1-2]。 淀粉是一种多羟基化合物，每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。分子链通过羟基相互作用形成分子间和分子内氢键，因此淀粉具有很强的吸水性。淀粉与水
给排水新型管材的研究进展
给排水新型管材的研究进展 摘要：给水排水管道作为市政建设的重要组成部分，其管材的选择和创新广受重视。相较于传统给排水管材，新型管材具有良好的抗冲击性、密封性、耐腐蚀性、耐久性、耐寒性，以及过水能力强、施工方便等优点，因而具有广阔的应用前景。文章论述了给排水新型管材的应用现状、发展趋势，并综述了新型管材的研究进展。 关键词：新型管材、应用现状、发展趋势、研究进展 Abstract：As an important part of the municipal construction，the selection and creation of pipes in water supply and drainage get wide https://www.360docs.net/doc/d39868809.html,pared to traditional ones，the new type pipes have characteristics of great impact resistance，sealing，corrosion resistance，durability and cold resistance as well as the high water capacity and the convenience of construction，therefore，it has a bright future.In this paper，application status and development tendency of the new type pipes in water supply and drainage were discussed.The study progress of the new type pipes are also mentioned. Keywords：new type pipes；application status；development tendency；study progress. 一、给排水新型管材的应用现状 ㈠金属管材 金属管材长时间作为给水排水管材中的主导管材，其技能发展成熟，常用的金属管材主要有镀锌钢管、铸铁管、铜管和不锈钢管等。 1.镀锌钢管。其长处是耐高压、抗震功能强、分量较轻。缺陷是不耐腐蚀。运用在给水管道时导致管道锈蚀进行微生物鉴守时可发现细菌总数、大肠菌群严重超支，严重污染水质，冷镀锌钢管现已被制止运用。 2.铸铁管。包含球墨铸铁管、灰口铸铁管及承插式柔性接口排水铸铁管。三大类中承插式柔性接口排水铸铁管是这些年发展的一种新式管材，其长处是管材细密、耐高温、强度高、抗震功能强、壁厚均匀、抗噪声性强、运用寿命长、可循环运用、具有杰出的经济效益。在高层修建、环境需求较高的住所中运用较多。 3.铜管。铜管因为会发生“铜绿”：在PH值小于6.5情况下，发生锈蚀；在高速水流冲刷下易磨损且报价较高，多被用于热水管道。 4.不锈钢管。其材料力学功能好、耐腐蚀、耐高温且膨胀系数小但因为造价高多被运用于别墅以及宾馆等高档次需求的场所中。 ㈡塑料管材 这些年塑料管材疾速发展，新式的塑料管材也层出不穷。在市政工程建设中通常运用的塑料给水管包含聚乙烯（PE）管、硬聚氯乙烯（UPVC）管、改性聚丙烯（PPR）管、聚丙烯类（PP）管、交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管等。
淀粉物理性能的研究进展
淀粉物理性能的研究进展 摘要：本文介绍了淀粉的分类、淀粉的组成、淀粉颗粒的性质以及淀粉的凝沉性和粘度等性质。比较了玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉以及小麦淀粉之间等各种淀粉的各组分组成含量及其目前各淀粉的发展研究情况。 关键词：淀粉组分含量性质影响因素 正随着国民经济的高速发展，我国淀粉工业也得到了相应的发展。我国拥有丰富的淀粉工业原料，玉米产量9000多万吨，居世界第二，薯类居第一，这些是我国发展点淀粉工业的基础[1]。淀粉是植物的重要储藏物质，随着淀粉工业的发展，淀粉深加工产品的数量不断增加，淀粉的应用范围不断扩大，对淀粉品质的要求也越来越高。 一、淀粉的分类 淀粉根据其分子形状可分为直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉是由α-1，4 葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖，二支链淀粉是由α-1，4 和α-1，6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖。直链淀粉在水溶液中并不是线性分子，而在分子内氢键的作用下分子链卷曲成螺旋状，每个螺旋含有6个葡萄糖残基。在显微镜下，淀粉都是形状和大小不同的透明颗粒，其形状有圆形、卵形（椭圆形）、多角形等三种[2]。不同淀粉粒平均颗粒大小不同：马铃薯淀粉粒65μm，小麦淀粉粒20μm，甘薯淀粉粒15μm，玉米淀粉粒16μm，稻米淀粉粒5μm。就同一种淀粉而言，淀粉粒的大小也不均匀，如玉米淀粉粒中最大的为26μm，最小的为5μm。在常见的淀粉中马拉松淀粉的颗粒最大，稻米淀粉的颗粒最小。支链淀粉易分散在冰水中，而直链淀粉不易分散在冰水中。天然淀粉粒完全不溶于冷水。在68-80℃时，直链淀粉在水中溶胀而形成胶体，支链淀粉则仍为颗粒，但是，一旦支链淀粉溶解后冷却则不易析出。 二、淀粉的组成 1.水分 淀粉中的含水量取决于储存环境的温度和相对湿度，一般在10-20%范围内。在相同条件下，马铃薯淀粉的含量较高。淀粉的含水量随环境条件的变化而变化，环境的相对湿度越大，淀粉的含水量越高。在饱和湿度条件下，吸水量多，并引起淀粉颗粒膨胀。玉米，马铃薯，木薯淀粉的吸水量分别为39.9%、50.9%、47.9%（干基淀粉计）颗粒直径分别增大9.1%、12.7%、28.4%。淀粉的这种吸水性表明淀粉颗粒具有渗透性，水及水溶液能自由渗入颗粒内部，淀粉与稀碘溶液很快变蓝，再与硫代硫酸钠溶液蓝色消失就说明这点。 2.脂类化合物
淀粉塑料研究现状
毕业设计（论文） 淀粉塑料研究现状 Starch plastics Research 班级高聚物111 学生姓名杨振学号 1132403127 指导教师杨昭职称讲师 导师单位材料工程系 论文提交日期 2013年1月7日
淀粉塑料研究现状 杨振 徐工院高聚物111 徐州221400 摘要： 发展淀粉降解塑料有利于节省石油资源、保护环境。国内外这方面的研究较多, 并且在技术的实用性方面也取得了较大进展。目前研究热点集中在3 个方向: 淀粉与其它可生物降解高分子的直接填充; 对淀粉表面修饰使其能与合成高分 子相容; 在淀粉与合成高分子体系中加入增塑剂。虽然淀粉基可生物降解塑料在综合性能上还不能与合成高分子相比, 但由于淀粉的综合优势, 淀粉基可生物 降解塑料的研究和发展极具潜力。 关键词：淀粉降解塑料环境污染淀粉塑料 Starch plastics Research Yang Chen The Xugong Institute polymer 111 Xuzhou 221400 Abstract： Development of starch biodegradable plastic in favor of saving oil resources and protect the environment. More research in this area at home and abroad, and has made great progress in the practical aspects of the technology. Current research focus is concentrated in three directions: starch with other biodegradable polymer directly filled; modified starch surface so that it can be compatible with the synthetic polymer; adding plasticizers in starch and synthetic polymer systems. The starch-based biodegradable plastics in the overall performance can not be compared with the synthetic polymer, but great potential due to the comprehensive advantages of starch, starch based biodegradable plastics research and development. Key Words：Starch Degradable plastics Environmental pollution Starch plastics