導語：如何才能寫好一篇高分子材料阻燃技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：高分子材料；阻燃技術(shù)；無機阻燃劑；鹵系阻燃劑

1高分子材料的阻燃機理

高分子材料能夠進行阻燃是存在一定機理的，主要是由于破壞了高分子材料的結(jié)構(gòu)和成分，然后形成了新的保護膜，才能夠阻止材料燃燒。一般的阻燃原理可以從兩個方面來考慮，分別是隔離氧氣和降低溫度。隔離氧氣一般采用凝聚相阻燃機理，這種材料在燃燒的過程中會產(chǎn)生阻燃的細小分子，能夠中斷燃燒等鏈式反應(yīng)，使得材料的熱分解溫度升高，并且在燃燒的過程中會產(chǎn)生水蒸氣，同時阻燃高分子材料中也存在著大量的氫氧元素，與空氣接觸后會產(chǎn)生水霧覆蓋在材料的表面，這樣便能隔離與空氣的接觸，達到阻燃的效果。經(jīng)過吸熱產(chǎn)生的水霧也能夠降低材料表面的溫度，還能夠堵塞材料內(nèi)部的孔隙，使材料形成一個密閉的環(huán)境，再次隔離與空氣的接觸。凝聚相在阻燃的過程中存在4中阻燃的模式，材料在燃燒的過程中會產(chǎn)生惰性氣體，能夠延緩材料的燃燒；在材料燃燒的過程中還會產(chǎn)生一些多碳氣孔，達到阻燃的效果；在反應(yīng)的過程中還會吸收大量的熱量，通過降低表面溫度的方法來達到阻燃的效果；還有一些無機分子，這類分子的比熱容較大，在燃燒的時候分子之間會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使分子發(fā)生變化以達到阻燃的效果。這幾種反應(yīng)在機理中大致相同，但是在阻燃反應(yīng)中的機理還有很多，所以還是很難給高分子阻燃體系進行一個系統(tǒng)的劃分。

2高分子材料阻燃劑的類別

2.1無機阻燃劑

無機阻燃劑主要是對無機化合物進行加熱，分解得到的水蒸氣或者其他保護膜來隔斷材料與空氣的接觸，降低燃燒溫度來達到降溫的效果。同時無機阻燃劑也能過在燃燒的過程中產(chǎn)生水分，當環(huán)境溫度比較高，水分會吸收熱量變成水蒸氣，降低環(huán)境的溫度達到阻燃的效果。另外一種是通過阻燃材料形成一種保護膜，比如說三氧化鋁材料在燃燒的過程中，會在材料表面形成一層細致的氧化物薄膜，隔斷與空氣的接觸。通常的無機阻燃材料化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，也不會產(chǎn)生對環(huán)境和人體有害的氣體，所以常用來作防火阻燃劑。

2.2鹵系阻燃劑

在元素周期表中，鹵系元素所組成的化合物都具有非常優(yōu)秀的阻燃效果。比如說氟利昂這種鹵系化合物就比較容易揮發(fā)，但是會破壞臭氧層，分別在這種物質(zhì)中添加氯元素和氟元素，然后通過一定的方法對其沸點進行對比，可以發(fā)現(xiàn)添加氟元素的材料沸點明顯低于添加氯元素的材料。當化合物中含有3個氯分子時，材料的標準沸點是61.2℃；當化合物中含有3個氟分子時，材料的標準沸點是-128℃。通常含氯化合物所形成的阻燃劑材料都會有很好的阻燃效果，這種阻燃劑化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，并且和許多高分子材料都有很好的相容性，所以不會對反應(yīng)產(chǎn)生太大的影響。一般的，含溴元素的阻燃化合物的穩(wěn)定性介于氯和碘元素所形成的阻燃化合物之間，也具有很好的阻燃效果。

2.3磷系阻燃劑

磷系阻燃劑一般有紅磷、白磷、磷酸氫二銨以及亞磷酸酯的化合物等，這一類化合物在燃燒的過程中都會形成一層碳膜，這個膜除了能夠降低材料的溫度以外，還能與空氣隔絕，達到更好的阻燃效果。然后就是紅磷和白磷的混合也能達到很好的阻燃效果。紅磷在燃燒的過程中會發(fā)出藍色的火焰，放出白煙；白磷的燃燒效果與紅磷很像，不同的是生成的產(chǎn)物是五氧化二磷，這兩種磷在制備次磷酸阻燃劑中都能夠夠顯著提高與液態(tài)水的混合比例。次磷酸的化學式是H3PO2，分子量為60，次磷酸與強氧化劑反應(yīng)時，能夠產(chǎn)生磷酸氫和氫氣等非助燃氣體，所以也會達到阻燃的效果。對于磷含量在磷系阻燃劑中的含量，在次磷酸中磷含量比例在35%，在亞磷酸中的比例在27%，這兩種配比才會使阻燃劑達到最好的阻燃效果。

3高分子材料阻燃技術(shù)的發(fā)展

3.1納米技術(shù)

近些年來科學技術(shù)快速發(fā)展，納米技術(shù)也開始應(yīng)用到高分子材料的阻燃技術(shù)當中，日本就曾經(jīng)研發(fā)出一種具有優(yōu)異阻燃性能的納米硅酸鹽粘土材料。這種材料在燃燒的過程中會產(chǎn)生一種抑制劑，這種物質(zhì)會改變材料的結(jié)構(gòu)，讓材料內(nèi)部發(fā)生變化。材料的分子直徑在0.4-0.5mm之間，在燃燒的過程中產(chǎn)生的凝聚產(chǎn)物能夠堵塞氣孔，達到與空氣隔斷的效果。同時這種材料也能夠延緩物質(zhì)燃燒時的熱量釋放，保證在一定的時間內(nèi)所散發(fā)的熱值最小。

3.2接枝和交聯(lián)改性技術(shù)

接枝和交聯(lián)改性也能夠制備一系列的阻燃材料，主要通過光敏技術(shù)或化學接枝的方法將多種無機化合物聚合形成共聚物。共聚物在燃燒的過程中能夠產(chǎn)生一種無機絕緣層，這種絕緣層能夠有效的吸收易燃物質(zhì)的高分子，通過減少易燃物質(zhì)來達到阻燃的效果。

3.3膨脹技術(shù)

膨脹技術(shù)一般都會使用發(fā)泡劑作為阻燃物質(zhì)，這種技術(shù)做成的阻燃材料一般有三個優(yōu)點：無排煙量、無毒氣、無滴落等。以往的工藝手段在處理阻燃時，都會產(chǎn)生出大量對人體有害的氣體，比如說四溴苯酚在作阻燃材料時就會放出很多有毒氣體，不但對環(huán)境有害，對人體也有著巨大的傷害。無滴落則主要體現(xiàn)在阻燃劑不會產(chǎn)生腐蝕性液體，防止材料發(fā)生局部腐蝕。

4結(jié)語

通過本篇對于高分子材料阻燃技術(shù)的分析，使得對于該技術(shù)有了更深的了解。這種材料不但能夠?qū)τ谖镔|(zhì)燃燒有著很好的阻燃效果，并且還不會對環(huán)境有害，對人體產(chǎn)生危害。

參考文獻： 

[1]歐育湘，陳宇，王莜梅.阻燃高分子材料[M].國防工業(yè)出版社，2001. 

[2]李學鋒，陳緒煌.氫氧化鋁阻燃劑在高分子材料中的應(yīng)用[J].中國塑料，1999（6）：80-85. 

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關(guān)鍵詞：可瓷化高分子復合防火材料；硅橡膠；硅酸鹽礦物

中圖分類號：TB33 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0180-01

當前我們所使用的電線電纜多以氧化鎂礦物絕緣防火電纜及云母帶繞包的耐火電纜為主，但這二種電纜都存在著成本較高的問題，而且遇水導電，無法起到有效的防火作用，在火災(zāi)發(fā)生過程中也無法有效的保證通電安全。這就使許多人專家學者開始深入的研究更為適宜的絕緣耐火材料?？纱苫叻肿訌秃戏阑鸩牧鲜且环N較為優(yōu)異的電線電纜材料，在高溫著火后，經(jīng)過瓷化的表面會轉(zhuǎn)變?yōu)閳杂驳奶沾煞雷o層，能夠有效的抵御明火的燒蝕，而且具有較好的機械強度，即使水澆在上面也會不發(fā)生破裂，而且這種新型防火材料已在電線電纜中進行應(yīng)用，并取得了較好的應(yīng)用效果。

1 可瓷化高分子復合防火材料的特性及防火機理

可瓷化高分子復合防火材料主要是在含硅高分子基體中將粘土類礦物粉末填料加入其中，同時還會加入結(jié)構(gòu)控制劑和其他助劑。這其中含硅高分子主要以含有元素硅的有機聚合物為主，如硅橡膠。在有機硅高分子結(jié)構(gòu)中，不僅含有有機基團，同時還含有無機結(jié)構(gòu)，其將有機物與無機物集于一身，因此有機硅具有非常好的熱穩(wěn)定性，能夠在高溫領(lǐng)域中進行廣泛應(yīng)用。同時含硅高分子在常溫下具有無毒無味的特點，能夠耐高溫、耐嚴寒、耐臭氧、難燃、憎水，即使在燃燒狀態(tài)下含硅高分子材料也不會產(chǎn)生有毒氣體，將其用于電線電纜絕緣材料及繞包材料十分適宜，具有安全、可靠的特性。

當前普通的電線電纜絕緣層材料多以易燃的高分子材料為主，一旦發(fā)生火災(zāi)，電線電纜絕緣層在火焰燒蝕后會產(chǎn)生熔融滴落，從而使銅導線在外，發(fā)生短路。但可瓷化高分子復合防火材料中是以有機硅作為基體，以粘土類礦物為填料，在高溫和火焰燒蝕下呈現(xiàn)出較強的抗高溫氧化性能，而且粘土礦物與有機硅分子結(jié)合后會在燒蝕過程中會形成較硬的陶瓷狀塊體，具有較強的耐高溫性能，而且在火災(zāi)現(xiàn)場高溫水澆過程中也不會發(fā)生破裂，能夠?qū)︺~導線進行有效的保護。

在高溫燒蝕下，可瓷化高分子復合防火材料能夠與粘土粉末填料分解產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，形成部分液相和新的同相。而且在燒蝕溫度不斷升高及燒蝕時間延長的情況下，液相會向陶瓷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中進行滲入，待冷卻同化后，能夠進一步強化陶瓷結(jié)構(gòu)。而且在燒蝕后殘留的陶瓷保護層還能夠?qū)ξ镔|(zhì)對流起到阻礙作用，并防止熱量的有效傳輸，對材料內(nèi)部物質(zhì)的揮發(fā)損耗具有較好的抑制作用，能夠?qū)ν饨鐭崃肯虿牧蟽?nèi)部擴散產(chǎn)生有效的阻隔，從而具備非常好的防火性能。

2 可瓷化高分子復合防火材料的研究進展

2.1 有機硅基體

可瓷化高分子復合防火材料的基體采用的是含硅的高分子材料，即有機硅。將有機硅轉(zhuǎn)換為陶瓷的技術(shù)已較成熟，為可瓷化高分子復合防火材料的制備提供了實驗依據(jù)。有機硅分為硅油、硅樹脂和硅橡膠3大類。硅油在室溫下為液體，沒有足夠的強度，起到聯(lián)結(jié)無機填料的作用，適合作基體材料。硅樹脂是具有高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機硅氧烷，雖然它具有優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性，但卻是一種熱固性的塑料，成型后不具有柔韌性，不可隨意彎折，不是制造電纜的理想材料。因此作為可瓷化高分子復合防火電纜材料的基體，應(yīng)用得最為廣泛的是硅橡膠。硅橡膠是唯一一類主鏈上不含碳原子的大分子彈性體，具有其他橡膠所不具備的獨特性能，具有優(yōu)良的耐高溫與耐寒性，良好的耐老化性、電氣絕緣性和化學穩(wěn)定性，突出的表面活性和生理惰性等。同時硅橡膠還具有燃燒時少煙無毒、燃燒熱值低、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷忍攸c。

以硅橡膠為基體的各種材料具有優(yōu)良的阻燃防火性能。因此以硅橡膠作為可瓷化高分子復合防火材料的基體是行之有效的。其他類型的高分子材料通過與阻燃劑復合雖然也可制備出阻燃性能相當優(yōu)良的阻燃材料，但是這類材料在明火的燒蝕下容易分解揮發(fā)，不能保持原有形狀，難以起到真正的防火作用。

2.2 粘上礦物粉末填料

由于粘土礦物中主要以含水硅酸鹽礦物為主，其具有較高的耐火度，在耐火材料制備中應(yīng)用十分廣泛。在可瓷論高分子復合防火材料中，以粘土礦物粉末作為填料，充當硅橡膠補強劑的作用，而且在阻燃方面也優(yōu)于其他無機填料。當前層狀硅酸鹽礦物種類較多，將其粉末作為可瓷化高分子復合防火材料的填料，使其c低溶點的氧化物有效的進行配合使用，從而保持復合材料的高溫性能，并獲得較好好的中溫性能，即使在低溫下也能夠形成堅硬的陶瓷保護層，使材料使用過程中溫度范圍得以擴大。

3 結(jié)語

可瓷化高分子復合材料是當前一種較為新型的防火材料，不僅制備工藝簡單，而且原料豐富，而且在不斷研究過程中，可瓷化高分子復合防火材料的性能進一步提升。隨著研究的不斷深入，可瓷化高分子復合防火材料必將實現(xiàn)低成本工業(yè)化生產(chǎn)，從而使其應(yīng)用更為普及，這對消防防火安全具有非常積極的意義。

參考文獻

[1]王錦貴，王希光，郭祥旭.淺談幾種常用的防火材料[J].技術(shù)與市場，2010-05-15.

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1 基于工作過程教學簡介

基于工作過程的課程體系，是一種以任務(wù)為驅(qū)動，以項目為載體的教學模式。高等教育的人才培養(yǎng)目標需突出學生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。高校更應(yīng)該結(jié)合各類企事業(yè)單位對人才的需求，參照基于工作過程的課程體系，構(gòu)建基于工作過程的課程體系建設(shè)的改革發(fā)展之路。

目前，課程設(shè)計方法越來越被高職院校所重視。所謂工作過程，是指為完成工作任務(wù)并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序，包含若干個既相對獨立又相互聯(lián)系的工作環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)生所對應(yīng)的相關(guān)職業(yè)的工作過程特征不同，各院校的情況和辦學條件也不同，因此，引進這種課程設(shè)計方法時，在強調(diào)這種課程設(shè)計方法優(yōu)點和有利條件的同時，一定要注意不同類型院校和專業(yè)存在的各自特點及不利因素。我院在進幾年的課改過程中積累了一定經(jīng)驗，對課程改革有一定研究。基于工作過程的教學，以工作過程為參照系，以完成職業(yè)工作應(yīng)具備的專業(yè)技術(shù)能力項目為依據(jù)，針對行動順序的每一個工作環(huán)節(jié)知識、能力要求傳授相關(guān)的課程內(nèi)容，組織技能訓練，突出學生在校學習與實際工作的一致性，實現(xiàn)理論知識與實踐技能的整合。

2 高分子材料加工專業(yè)“工作過程”內(nèi)容設(shè)計

高分子材料加工的職業(yè)能力是一種綜合能力，要求教師在教授的同時要將高分子材料常見的各種加工方法、加工手段以實踐的方式教給同學，這就需要為學生模擬真實的工作情景，通過以項目任務(wù)為依托的教學使學生置身于真實的或模擬的學習工作世界中。在教學中，每個學生會根據(jù)自身的知識結(jié)構(gòu)與實際經(jīng)驗，會給出不同的解決任務(wù)的方案與策略，產(chǎn)生的學習效果不是唯一的，而是多樣化的。讓同學在正確認識高分子材料結(jié)構(gòu)和組成以及合理的配方設(shè)計基礎(chǔ)上，能夠選擇合適的加工設(shè)備、加工工藝和加工方法制備高分子材料制品的過程。

教學內(nèi)容可以以實際的“工作任務(wù)”為依托項目。“工作內(nèi)容”的設(shè)計要結(jié)合本學科前沿研究領(lǐng)域和發(fā)展動態(tài)，介紹重點科技成果，增加教學信息量，使課程教學內(nèi)容滿足時代的要求，使學生掌握更多、更新的專業(yè)知識。教學過程通過不同的高分子材料產(chǎn)品項目、確定合適的加工技術(shù)及其方法。理論教學內(nèi)容與實踐教學內(nèi)容通過項目或者是工作任務(wù)緊密地結(jié)合在一起。課程涉及到的高分子制品成型加工典型工作任務(wù)如下圖所示：

主要是根據(jù)制品使用需求、選擇出合適的高分子材料，并進行合理的助劑選擇，進行配方設(shè)計，如不合適提出改性辦法等，為生產(chǎn)開發(fā)決策提供完整依據(jù)。

通過項目任務(wù)的實施，使學生能針對產(chǎn)品的具體要求合理的設(shè)計成型加工方案，能對所設(shè)計方案進行合理的性能分析與測試，進而掌握塑料、橡膠制品加工設(shè)計的原理與方法。為將來從事高分子材料、復合材料的生產(chǎn)打下堅實的基礎(chǔ)。

通過以下項目：“市政用木塑復合柵欄材料的成型加工”、“冰箱抽屜專用料加工設(shè)計”、“抗沖擊阻燃電視機殼專用料成型加工”、“低成本鼠標墊加工”、“聚乙烯發(fā)泡鞋底設(shè)計”、“霓虹燈管專用料設(shè)計”、“PP汽車保險杠專用料設(shè)計”、“奧運志愿微笑圈手環(huán)配方設(shè)計與制作”的實施，讓同學能夠通過能夠設(shè)計塑料產(chǎn)品的配方，能找出成型加工方案設(shè)計難點，提出解決方法的能力。能夠設(shè)計橡膠產(chǎn)品的配方，能找出成型加工設(shè)計難點，提出解決方法的能力，能夠分析測試塑料材料配方的基本性能，能夠分析測試橡膠材料的基本性能。

配合上述8個項目及相關(guān)拓展任務(wù)的訓練，組織學生討論、總結(jié)、歸納如下相關(guān)知識：了解塑料的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。了解橡膠的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。掌握常用通用塑料和通用工程塑料塑料的特性、分類以及塑料配方的組成和對應(yīng)的成型加工工藝。掌握常用天然橡膠和合成橡膠的特性、分類以及橡膠配方的組成和對應(yīng)的相關(guān)成型加工。 轉(zhuǎn)貼于

通過訓練讓同學以下能力得到提高：（1）培養(yǎng)學生自我學習，尋求探索物質(zhì)之本性的興趣與能力；（2）對事物性質(zhì)的分析方法—內(nèi)外因分析法；（3）培養(yǎng)學生信息獲取的素質(zhì)與能力（圖表查閱、專利、手冊、網(wǎng)絡(luò)資源等）；（4）逐步形成綜合分析問題的素質(zhì)與能力；（5）增強環(huán)境保護意識、經(jīng)濟意識、安全意識；（6）專業(yè)外語單詞的學習與筑固；（7）團隊合作意識的形成。

3 “基于工作過程”教學對教師的要求

（1）專任教師實踐能力的提高。作為一線教師，在實行相關(guān)實踐教學過程中，一定要具有高分子材料加工生產(chǎn)的職業(yè)經(jīng)驗，清楚高分子加工企業(yè)的工作過程和經(jīng)營過程，只有這樣才能找出高分子材料生產(chǎn)的工作任務(wù)作為具有教育的項目。

（2）專業(yè)教學團隊的建立?；诠ぷ鬟^程的教學法涉及多學科教學內(nèi)容，高分子材料加工生產(chǎn)需要有機械設(shè)備、加工工藝、原料配方、制品材料測試、產(chǎn)品檢驗等一系列知識，因此對絕大多數(shù)教師而言，很難獨自一人很好地完成教學工作。這就要求教師具有跨學科的能力，團隊協(xié)作的能力，不僅要嫻熟本學科的專業(yè)知識與技能，還要了解相鄰專業(yè)、相關(guān)學科及跨學科的知識與技能。

（3）學習情境設(shè)計能力的掌握。在本教學法中，學習情境的設(shè)計好壞決定了傳授知識結(jié)構(gòu)的合理性、能否激發(fā)同學學習的興趣。如何在項目教學中合理有效的利用學習的資源和協(xié)作學習的環(huán)境是教師最主要的工作，這要求教師熟悉項目內(nèi)容中所用的高分子材料的基礎(chǔ)知識，并準備好項目開展過程中可能涉及到的有關(guān)知識。

4 結(jié)束語

在專業(yè)課程體系中，高分子成型加工是門重要的核心課程，是高分子加工專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)知識和技能。在老師的指導下，用工廠的管理模式，讓學生親自動手設(shè)計和制造相關(guān)高分子產(chǎn)品，加深領(lǐng)會和掌握材料加工過程工藝設(shè)計的要點以及生產(chǎn)工藝與實際生產(chǎn)之間的聯(lián)系。但以往教育方式存在著一定的不足，且與當前工廠的需求相脫節(jié)，于是筆者根據(jù)自己的教學經(jīng)驗，在新的基于工作過程的教學理念指導下對高分子成型加工課程進行改革，以提高學生的學習興趣和求知欲望。

基金項目：教育部高等學校高職高?；ぜ夹g(shù)類專業(yè)教學指導委員會2009年度規(guī)劃課題，課題編號HJKT-2009-034Y；常州工程職業(yè)技術(shù)學院教育研究課題《“基于工作過程的項目化教學方法”在高分子成型加工課程改革中的應(yīng)用》，課題編號：10JY022

參考文獻

[1]應(yīng)力恒.基于工作過程的課程項目化教學改革[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2008(22).

[2]虞麗娟.深化課程體系改革提高人才創(chuàng)新能力[J].中國高等教育，2008(15).

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關(guān)鍵詞：濕法改性

納米氫氧化鎂是目前發(fā)展較快的一種阻燃劑，具有無毒、無煙、無腐蝕性、

分解溫度高（340℃～490℃）、高效基材成碳作用、價格便宜等優(yōu)點，通常作為填充性阻燃劑用于塑料等高分子材料[1]。隨著高分子材料中氫氧化鎂含量的增加，其加工性能和機械性能也急劇下降，以致于不能用于阻燃。因此如何克服這些缺陷成為納米氫氧化鎂阻燃劑研制和應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題。目前主要通過濕法改性來改善氫氧化鎂的表面性能，提高其與高分子材料的相容性。本文選擇價格低廉的硬脂酸作為濕法改性劑，通過改性后的產(chǎn)品活化指數(shù)的測定，確定較好的改性條件（濕法改性的時間及改性劑用量）；通過性能測試（沉降體積、黏度、比表面積等）評價改性效果。

一、實驗方法

1.試劑與儀器

納米氫氧化鎂由山東魯華化工有限公司生產(chǎn)。硬脂酸、液體石蠟、DOP（鄰苯二甲酸二異辛酯）、甲苯、乙醇均為分析純試劑，由國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)。旋轉(zhuǎn)黏度計，NDJ21型，上海同濟大學機電廠；比表面積測定儀，Model ST-2000型，北京市北分儀器技術(shù)公司；紅外光譜儀，TENSOR27型，德國BRUKER公司。

2.濕法改性方法

將10g納米氫氧化鎂、90mL去離子水依次加入三口燒瓶（100mL），攪拌、加熱。當漿料加熱到一定溫度時，加入改性劑（改性劑質(zhì)量以納米氫氧化鎂質(zhì)量為基準），保溫反應(yīng)30min。漿料過濾，濾餅用去離子水洗滌（25mL*4），干燥得產(chǎn)品。

3.濕法改性產(chǎn)品性能測試

活化指數(shù)檢測步驟如下：改性后產(chǎn)品加入到盛有蒸餾水的燒杯中，攪拌，靜置1h。將沉降于燒杯底部的樣品過濾，干燥。用加入產(chǎn)品的質(zhì)量減去沉降于燒杯底部的樣品質(zhì)量，即可得到漂浮部分的質(zhì)量。由漂浮部分的質(zhì)量除以加入產(chǎn)品的總質(zhì)量即可計算出活化指數(shù)。

沉降體積測定步驟如下：各稱取5g改性前后的納米氫氧化鎂置于50ml的柱塞量筒內(nèi)，加入液體石蠟至50mL，搖勻，靜置，讀取不同時間固體的體積。

黏度測定步驟如下：配置不同質(zhì)量比例的改性納米氫氧化鎂―DOP分散體系，經(jīng)充分攪拌消泡，在25℃條件下由旋轉(zhuǎn)黏度計測定。

二、結(jié)果與討論

1.濕法改性劑用量對改性的影響

固定試驗條件：時間30min，改性溫度為80℃（硬脂酸的熔點在70℃左右，故確定改性溫度略高于熔點，以有利于納米氫氧化鎂與熔化的改性劑反應(yīng)）。硬脂酸用量分別是納米氫氧化鎂質(zhì)量的3%、4%、5%、6%。改性劑用量對活化指數(shù)的影響隨著硬脂酸用量增加，活化指數(shù)逐漸增大。當改性劑用量為氫氧化鎂質(zhì)量的5%時，活化指數(shù)達到100%，氫氧化鎂表面的硬脂酸根達到單分子層覆蓋，其疏水基朝向外側(cè)，活化指數(shù)達到最大值。當用量繼續(xù)增加至6%時，活化指數(shù)沒有變化，故確定硬脂酸的最佳用量是5%。

2.濕法改性時間對改性的影響

圖1 改性時間對活化指數(shù)的影響

固定試驗條件：硬脂酸用量為5%，改性溫度為80℃。改性時間對活化指數(shù)的影響見圖1。由圖看出，隨著改性時間的延長，活化指數(shù)基本不變。在反應(yīng)時間為10min時，活化指數(shù)已經(jīng)達到了最大值。以上結(jié)果充分說明硬脂酸在納米氫氧化鎂表面的吸附非常迅速。

3.濕法改性對沉降速度的影響

用在一定沉降時間內(nèi)，氫氧化鎂沉淀相的體積表示氫氧化鎂的沉降速度。沉淀相的體積愈小，表明氫氧化鎂的沉降速度愈快。納米氫氧化鎂粉體在液體石蠟中的沉淀相隨時間的變化在改性氫氧化鎂比未改性納米氫氧化鎂粉體在液體石蠟中的沉降速度明顯慢。這是由于對納米氫氧化鎂進行表面改性，使其由原來的親水性表面變?yōu)槭杷员砻?，因而其和液體石蠟具有很好的相容性，在石蠟中具有較好的分散性，因而沉降慢。

4.濕法改性對體系黏度的影響

隨著未改性納米氫氧化鎂粉體加入，體系的相對黏度顯著升高。而加入改性粉體后，體系的黏度上升幅度明顯變緩，這表明改性粉體與DOP的親和力增強，運動內(nèi)摩擦力小，故加入量較多時體系黏度仍較小。

三、結(jié)論

1.當硬脂酸用量為納米氫氧化鎂質(zhì)量的5%，在80℃該性10min，改性粉體活化指數(shù)可達到100%。

2.硬脂酸是納米氫氧化鎂較理想的表面改性劑。改性后納米氫氧化鎂在石蠟中的沉降速度減緩，分散性提高，改性效果良好。

篇5

關(guān)鍵詞:高分子材料 抗靜電 研究 

 

 

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見的靜電現(xiàn)象。實際上，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。 

 

一、高分子抗靜電的方法概述 

 

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面?zhèn)鲗橹饕緩?。因為表面電導率一般大于體積電導率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此，通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法，而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術(shù)等。 

（一）添加導電填料 

這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。 

（二）與結(jié)構(gòu)型導電高分子材料共混 

導電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質(zhì)，凡同時具備上述兩項性質(zhì)的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬于分子導電物質(zhì)。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無法直接單獨應(yīng)用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，制成抗靜電復合型材料，這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。 

（三）添加抗靜電劑法 

1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為ryx，其中r為親油基團，x為親水基團，y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，c12以上的烷基是典型的親油基團，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團，此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。 

導電機理無論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。 

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展狀況 

 

我國許多科研機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、abps（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、dpe（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑sn（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑pm（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑p（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發(fā)的asa一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物）、asa一150（陽離子與非離子表面活性劑復合物），近年來又開發(fā)出ash系列、asp系列和ab系列產(chǎn)品，其中asa系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；asb系列產(chǎn)品則為有機硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復合而成；ash和asp系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成，杭州化工研究所開發(fā)的hz一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物）、ch（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的ic一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的sh系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進口，如sh一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、sh一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），sh抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟南化工研究所jh一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復合物）等；

河南大學開發(fā)的kf系列等，如kf一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、kf-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑tm系列產(chǎn)品也是目前國內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。 

從抗靜電劑發(fā)展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國內(nèi)多家科研機構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。 

 

三、結(jié)語 

 

我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。 

（一）加大新品種開發(fā)力度 

近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國合成材料制品要求，開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種，并不斷強化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國內(nèi)需求。 

（二）加快復

合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn) 

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內(nèi)開發(fā)方興未艾，國內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究，促進我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。 

 

參考文獻： 

[1]高緒珊、童儼，導電纖維及抗靜電纖維[m]．北京：紡織工業(yè)出版社，1991．148154． 

篇6

[關(guān)鍵詞] 防火涂料 阻燃機理 評估方法

隨著高分子材料在各種場合的廣泛應(yīng)用,火災(zāi)的潛在危險也在增加,許多建筑物構(gòu)件在高溫下失去荷載能力導致建筑物坍塌,給人們生命財產(chǎn)造成巨大損失。防火涂料涂覆于物體表面,在遇火時涂膜本身難燃或不燃,對基材有較好的保護作用,為滅火和人員撤離贏得了時間。因此對它的研究和應(yīng)用已引起了世界各國的高度重視。

一、防火涂料阻燃機理研究

關(guān)于防火涂料阻燃機理的報道較少,而且主要是一些定性的討論,但從防火涂料研究和生產(chǎn)單位在實行工作中遇到的一些問題來看,對防火涂料的阻燃機理進行研究勢在必行,其理論意義和實際意義都非常重大。

1.非膨脹型防火涂料的阻燃機理

防火涂料在燃燒中吸收大量的熱量,使溫度難以上升,其自身不燃燒并形成一層隔絕氧氣的釉狀保護層,對物體起到一定的保護作用,但隔熱性能較差。

2.膨脹型防火涂料的阻燃機理

膨脹型防火涂料平常保持普通涂膜狀態(tài),遇火時,涂層發(fā)生軟化熔融,膨脹形成海綿狀或蜂窩狀炭化層。對磷-氮-炭的防火膨脹體系用熱分析(TG和DTA)、掃描電鏡(SEM)能譜儀(EDS)和X 射線衍射(XRD)等方法研究得到如下結(jié)論:脫水成炭劑(APP)受熱分解生成酸;多羥基碳化劑(季戊四醇)在酸的催化下脫水分解成炭;基料中樹脂受熱熔融在發(fā)泡劑(三聚氰胺)的作用下膨脹發(fā)泡,同時進一步形成炭化層。根據(jù) X 射線衍射圖分析表明,這種炭化層屬于無定型炭結(jié)構(gòu),其實質(zhì)是石墨的微晶體,所以一旦形成這種泡沫狀炭化層,其本身很難燃燒,又有很好的隔氧、隔熱作用,有效的阻止燃燒繼續(xù)進行。

3.防火涂料的阻燃機理有以下幾種

凝集相界面反應(yīng)的阻滯;能阻滯氣體燃燒的氣體阻燃劑的氣相反應(yīng);阻燃劑吸熱分解或吸熱氣體反應(yīng)對燃燒的阻滯;產(chǎn)生能稀釋氣相反應(yīng)物濃度的不燃氣體;形成能阻礙對底材供熱或阻滯反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至火焰區(qū)域的隔離區(qū)。

二、防火涂料的評估方法研究

產(chǎn)品的標準和方法標準給防火涂料的研究開發(fā)、推廣應(yīng)用和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理提供統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)。但由于材料在溫度條件下的復雜性,單一的評價方法很難表征防火涂料的阻燃特性,特別是隨著科學技術(shù)的發(fā)展,對阻燃材料的評估的目標是力求實驗結(jié)果與實際情況之間具有較好的關(guān)聯(lián)性。

為了全面的表征一項阻燃產(chǎn)品,從阻燃體系的各種原材料開始到阻燃制成品在不同環(huán)境條件下,在不同溫度受熱條件下,直至不同燃燒狀態(tài)下的氣相和凝聚相的分解產(chǎn)物都要進行分析,并進行與實際使用性能有關(guān)的評價,即要從阻燃產(chǎn)品的外觀色澤開始,直至分解氣體的毒性都要進行分析、鑒定和評價。因此,必須綜合地運用各種分析測試方法。

先進的涂料檢測技術(shù)目前對防火涂料的常規(guī)檢權(quán)在于外觀、顏色、光澤、粘度、表干時間、固體含量、硬度、沖擊強度、粘結(jié)強度、耐水性等宏觀檢測來評價防火涂料性能。將X射線分為析儀、X射線光電子光譜儀、自動電子光譜儀、離子微分析儀、富里葉紅外光譜、紫外光譜儀、紅外光譜儀、核磁紅振儀、色差計、錐形量熱儀、熱分析儀、掃描點鏡現(xiàn)代化儀器用于涂膜性能測驗,可深入到內(nèi)部測驗試結(jié)構(gòu)和界面狀態(tài),進行微觀控制,對研究產(chǎn)品的阻染機理,產(chǎn)品配方的設(shè)計、研制、改性,產(chǎn)品煙和毒性氣體的釋放、火模型化研究以及高分字產(chǎn)品阻燃的研究、開發(fā)和應(yīng)用具有很大的促進作用。

三、防火涂料的發(fā)展方向

防火涂料關(guān)鍵部分是阻燃劑,近年來,阻燃技術(shù)的研究和阻燃產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用已受到各界重視。主要的發(fā)展方向有:

1.開發(fā)多效、高效、低水溶性脫水成炭催化劑和發(fā)泡劑。

2.多種阻燃劑協(xié)同作用合理搭配。

3.環(huán)保型防火涂料

目前保護環(huán)境、節(jié)約能源的呼聲越來越高,防火涂料也隨著整個涂料工業(yè)向節(jié)能、底污染、高性能方向發(fā)展。水性涂料由于無毒安全、節(jié)約資源、保護環(huán)境、成為建筑涂料發(fā)展主要方向,也將是涂料品種革的最終歸宿。堅持發(fā)展水性防火涂料,盡量減少或避免因生產(chǎn)、施工或燃燒造成環(huán)境污染和人身危害,研制水星膨脹型防火涂料將成為主要發(fā)展方向,同時著眼與一步提高涂層的耐水性、防火性及裝飾性。

4.膨脹型和非膨脹型防火涂料相結(jié)合

配方中既含有膨脹型組分,又含有較多耐火填料組分,還假如高熔點的無機纖維等,使涂料在高溫火焰作用下形成低膨脹率的高強灰化層,確保膨脹涂層長時間耐火隔熱而不脫落。例如。LB 鋼結(jié)構(gòu)膨脹型防火涂料就采用無機和有機復合粘結(jié)劑。而在P――C――N膨脹防火體系中加入新型耐火絕熱材料,起到“晶核”和“鋼筋”的作用。

5.采用輻射交聯(lián)、等離子改性接枝等技術(shù)進行高分子材料阻燃改性研究。國內(nèi)外在阻燃劑方面努力向超細化、微膠囊化、表面處理、協(xié)同增效復合化等方面進行產(chǎn)品開發(fā)。新型鹵系阻燃劑的發(fā)展趨勢是提取高分子量,改進分子結(jié)構(gòu),添加防滴落助劑,提高耐熱性、耐噴霜性、加工性和衛(wèi)生安全性,同時找尋多溴二苯醚的代用品也將受到重視。

隨著有機合成材料的大量應(yīng)用,其難燃化問題也日益突出。含鹵素等難燃化的有機聚合物往往導致材料的物性變劣,使用壽命縮短、價格提高。采取在其表面涂覆防火涂料的辦法來進行防火保護,不但能保持原來有機合成材料的優(yōu)良性能,而且經(jīng)濟適用。另外,防火涂料在有機合成材料上的應(yīng)用也有廣闊的前景。

參考文獻:

[1]徐曉楠新一代估計方法――錐形良量熱儀(CONE)法在材料阻燃研究中的應(yīng)用,中國安全學,2003.13(1):19-22

篇7

關(guān)鍵詞：氯化聚乙烯 用途 生產(chǎn)方法

1 引言

對于氯化聚乙烯（CPE）來講，它是由聚乙烯（PE）經(jīng)氯化制得的一種高分子材料。根據(jù)其含氯量、殘余結(jié)晶度及其它技術(shù)特征，CPE產(chǎn)品可分為樹脂型和橡膠型。性能與所用原料聚乙烯的分子質(zhì)量、產(chǎn)品中氯含量及分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。CPE分子結(jié)構(gòu)中不含不飽和雙鍵并接入含氯基團，且氯原子也是沿著聚乙烯鏈無規(guī)分布在分子結(jié)構(gòu)中，所以產(chǎn)品具有穩(wěn)定的化學結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的耐熱、耐老化性、阻燃性、耐寒性、耐油性、耐候性、自由著色性、耐化學藥品性、耐臭氧性和電絕緣性及良好的相容性和加工性等。它在塑料、建材、電氣、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、橡膠、油漆、顏料、輪船、造紙、紡織、包裝及涂料等行業(yè)都具有廣泛的應(yīng)用，其開發(fā)利用前景非常廣闊。

2 CPE的主要用途

CPE作為一種新型的高分子材料，在塑料、建材、電氣、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、橡膠、油漆、顏料、輪船、造紙，紡織、包裝、涂料以及鋼材等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

1）在塑料中的應(yīng)用。由于CPE和各種高分子材料具有良好的相容性，可作為聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）和丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）等塑料的改性劑。CPE作為硬質(zhì)PVC的改性劑，可以改善PVC的抗沖擊性、耐候性和加工性，制造擠出片材、管材、建材、板材、注射管材和電器零部件等。CPE作為軟質(zhì)或半硬質(zhì)PVC改性劑，也可改善其耐濕性、電氣性、手感性和加工性，被用于制作電線、家電外殼、防腐襯里、電器零部件、電纜護套、軟管、墊圈、電工膠布、防水卷材、薄膜和粘膠帶等。經(jīng)CPE改性的PVC，脆性溫度可低到-40℃，且耐候性、耐熱性和化學穩(wěn)定性也遠遠超過用其它產(chǎn)品改性的PVC，因此在建材、水利、通訊等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

2）在涂料中的應(yīng)用。從分子量為幾千、含氯量為60%到分子量為數(shù)萬乃至幾十萬，含氯量為30%-50%的CPE都可用于涂料。它廣泛用于船底涂料、化工廠鋼架、橋梁、貯槽等金屬構(gòu)件的防銹涂料。也可制成溶液涂料、乳液涂料和粉末涂料，用于橡膠、塑料、纖維和金屬材料的涂層和地板涂料等。

3）在橡膠中應(yīng)用。CPE與乙丙橡膠（EPR）、天然橡膠（NR）、異戊橡膠（IR）、丁苯橡膠（SBR）、丁腈橡膠（NBR）和聚氨酯（Pu）等有良好的相容性，摻混后可提高各類橡膠的加工性能及改善物理機械性能。改性的橡膠可制成電線、軟管、密封材料、墊圈、機器配件及阻燃運輸帶等。CPE作為基料制得的硫化橡膠在耐磨損、介電性能、耐熱、耐老化、耐油性等方面比氯丁橡膠好，類似于乙丙橡膠、天然膠、異戊膠和丁腈橡膠，成本低于氯丁橡膠、丁腈橡膠。主要用于電線電纜工業(yè)、汽車工業(yè)、耐高溫耐油膠管、軟管、傳動帶及運輸帶等。CPE還可與普通橡膠共混加工，使加工出的橡膠制品具有強度高、耐磨耗、耐熱、耐化學藥品、難燃自熄、耐低溫等優(yōu)良性能。

4）在防水卷材中的應(yīng)用。CPE可用作防水卷材，性能與氯磺化聚乙烯（CSM）、乙丙橡膠（EPDM）防水卷材性能相似，-30℃至-20℃仍能保持良好的彈性。

5）在各種接枝共聚物中的應(yīng)用。CPE可以通過接枝共聚的方法制備VC―CPE和ACS。而ACS是一種性能優(yōu)良的新型工程塑料，阻燃性、耐候性能均優(yōu)于ABS樹脂，被用于汽車、輪船、建筑材料和家用電器等上。

6）其它應(yīng)用。CPE加到燃料油中可降低凝固點，充當齒輪油的添加劑可提高油的耐壓能力，添加到切削油、鉆孔油中可提高工具的使用壽命；CPE可用于制造橡塑共混仿革鞋底、微孔鞋底、仿牛皮鞋底、建筑用防水膠片、耐酸耐油膠管膠輥、阻燃高壓帽和難燃耐磨輸送膠帶等。

3 CPE生產(chǎn)方法

CPE的生產(chǎn)方法主要有水相懸浮氯化法、溶劑法、固相氯化法和鹽酸相懸浮氯化法幾種。工業(yè)生產(chǎn)方法主要采用水相懸浮氯化法。

1）水相懸浮氯化法。該法由德國赫斯特公司首先開發(fā)成功，在5%-20%PE水懸浮液，6-8%氯化銨（或硫酸）水懸浮液或0.5%-2.0%氯化鈣懸浮液中氯化，反應(yīng)到所要求的氯含量后，停止通氯。經(jīng)離心或過濾分離得到CPE產(chǎn)品。氯化過程中加入溶脹劑、防粘劑、分散劑、引發(fā)劑、消泡劑和防靜電劑。為了防止顆粒附聚、氯化不均勻，也可采用二步法進行氯化。第一步在低于HDPE軟化點（110℃）的溫度下氯化，氯含量達到10%-20%時，在140℃進行第二步氯化。若要制得氯含量大于6O%的CPE可采用三步法。水相懸浮法CPE產(chǎn)品的氯分散均勻性決定于原料PE的粉碎程度，采用高分散聚乙烯，在1MPa壓力下進行氯化，可制得氯化程度高且均勻穩(wěn)定的CPE產(chǎn)品。該法是目前國內(nèi)外生產(chǎn)CPE的主要方法。優(yōu)點：具有操作平穩(wěn)、氯氣利用率高，產(chǎn)品含量穩(wěn)定，后處理容易，對設(shè)備要求較低，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。缺點：由于用水作為氯化介質(zhì)，副產(chǎn)的大量稀鹽酸回收利用困難，只能用堿或石灰等中和后排放（浪費資源，增加生產(chǎn)費用）；該工藝廢水排放量大，設(shè)備腐蝕嚴重，產(chǎn)品易變色。

2）溶劑氯化法。該法是工業(yè)生產(chǎn)CPE最早方法，由英國ICI化學公司研發(fā)成功。它是在一定壓力和溫度下，將聚乙烯樹脂（PE）溶解在鹵代烷烴、氯苯等有機溶劑中，加入引發(fā)劑，升溫通氯進行反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：工藝條件溫和，操作工藝成熟，所得CPE產(chǎn)品的氯含量可達60%-90%，產(chǎn)品中氯分布較均勻?？捎糜谏a(chǎn)高氯含量及高結(jié)晶度的CPE產(chǎn)品。缺點：使用的溶劑對人體有毒，對大氣臭氧層易造成破壞，環(huán)境污染嚴重、溶劑回收和產(chǎn)品后處理工藝繁雜，設(shè)備費用高、產(chǎn)品中殘留的溶劑難于除凈，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和用途；生產(chǎn)效率低，不宜大規(guī)模生產(chǎn)（已淘汰）。

3）固相氯化法。用氯氣或氯和氮的混合氣作氯化劑對固體高密度聚乙烯進行氯化，用季銨鹽類作防靜電劑。先在大于l10℃進行氯化，后在l10-140℃繼續(xù)氯化到要求的氯含量。該工藝是在干燥的反應(yīng)體系中進行的，因此設(shè)備腐蝕性小，后處理工藝相對簡單，并且此氯化工藝既適用于氯化高密度聚乙烯，同時也適用于氯化低密度聚乙烯。低密度的須將低密度的聚乙烯經(jīng)過特殊處理，使它變成溶脹狀態(tài)后才能氯化。所以，該法已成為當前國內(nèi)外聚乙烯氯化改性的研究方向。它又可分攪拌床和流化床兩種生產(chǎn)工藝：①攪拌床固相氯化工藝。它是將高密度聚乙烯粉末以固相投入攪拌式反應(yīng)釜中，在攪拌狀態(tài)下通入氯氣，能獲得含氯量不等的產(chǎn)品。②沸騰床固相氯化工藝。該工藝是在沸騰床反應(yīng)器中使聚乙烯粉固體顆粒懸浮于氯氣氣流之中，在一定溫度和引發(fā)劑存在的條件下，發(fā)生氯化反應(yīng)生成CPE。該氯化工藝可根據(jù)用戶的需求，生產(chǎn)不同氯化程度、不同粘度指標的CPE產(chǎn)品。

4）鹽酸相懸浮氯化法。該法是水相懸浮氯化法的一種改進工藝，由德國赫斯特公司開發(fā)成功。聚乙烯在配料槽中用20%左右的鹽酸配制成鹽酸相懸浮液，進入氯化釜。在冷卻/加熱系統(tǒng)精確控制下，按預(yù)定的程序通入液氯進行氯化反應(yīng)。反應(yīng)完成后，用平面轉(zhuǎn)盤真空過濾機連續(xù)脫酸，洗滌出料，脫出的25%鹽酸一部分循環(huán)，另部分可作為商品出售。脫酸后的濕料連續(xù)進入哈氏合金螺桿篩網(wǎng)離心機，經(jīng)干燥等工序處理后得成品。優(yōu)點：該法省去了水洗和破洗兩道工序，節(jié)能效果顯著，所得產(chǎn)品白度高，顆粒均勻，含氯量均勻，不含鹽；因采用特殊通氯方式，避免了氯氣對搪瓷反應(yīng)釜的氣蝕現(xiàn)象，使得反應(yīng)釜壽命提高；能回收25%的副產(chǎn)品鹽酸，廢水排放量也少。缺點：對后處理設(shè)備的要求高，投資較大。該法是目前世界上CPE生產(chǎn)最先進的工藝，山東維坊亞星集團有限公司已引進應(yīng)用該技術(shù)。

參考文獻

篇8

光穩(wěn)定劑是抑制或減緩由光氧化作用引起的高分子材料發(fā)生降解的助劑。隨著高分子合成材料的快速發(fā)展，尤其是合成材料在戶外應(yīng)用的日益增加，光穩(wěn)定劑已成為塑料助劑的重要類別，主要應(yīng)用于塑料、涂料、橡膠、化學纖維、膠黏劑等高分子材料及其他特種高分子材料。

光穩(wěn)定劑按其作用機理可分為4類：①自由基捕獲劑，主要是受阻胺類光穩(wěn)定劑；②紫外線吸收劑，按化學結(jié)構(gòu)分主要有二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類和水楊酸酯類；③猝滅劑；④光屏蔽劑。其中紫外線吸收劑作為光穩(wěn)定劑的重要品種，其作用機理在于能強烈地吸收照射于材料表面的紫外線，并將能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能釋放。其優(yōu)點在于能有效地吸收紫外線，并且具有良好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。紫外線吸收劑已成為光穩(wěn)定劑主要發(fā)展方向之一。

二、光穩(wěn)定劑行業(yè)市場

2014年，全球塑料助劑產(chǎn)量和消費量近1300萬噸，其中增塑劑占全球塑料助劑總量的近60%；阻燃劑占全球塑料助劑總量的15%以上；熱穩(wěn)定劑占8%，其他依次為沖擊改性劑與加工改良劑、劑、抗氧化劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑和光穩(wěn)定劑。

2014年，全球光穩(wěn)定劑的總消費類和總產(chǎn)量在5.5萬噸，占全球塑料助劑總量不到0.5%，但光穩(wěn)定劑消費額約占塑料助劑市場的8%。目前，苯并三唑類紫外線吸收劑全球消費量預(yù)計在2.5-3萬噸。美國、歐洲、中國、日本為主要消費國，其中美國消費量占全球總消費量20%，歐洲占25%，中國占15%，日本占8%，其他國家光穩(wěn)定劑消費量占全球32%。美國、歐洲、日本光穩(wěn)定劑消費年均增長率在0.5%-3%左右，我國光穩(wěn)定劑消費年均增長超過8%。

根據(jù)MarketsandMarkets，2014-2019年期間，全球塑料助劑市場復合年增長率預(yù)計將達5%，至2019年達455億美元。在2013年，亞太主導塑料助劑市場，所占市場份額超過40%.就國家而言，至2019年中國對塑料助劑的消費量在全球?qū)⒕邮?，?019年，全球光穩(wěn)定劑市場消費量將達36億美元。美國目前是全球最大的塑料助劑消費國，但在不久的將來預(yù)計將被中國超越。

三、國內(nèi)光穩(wěn)定劑產(chǎn)業(yè)情況

我國60年代開始苯并三氮唑系列紫外線吸收劑的研發(fā)，天津合成材料研究所是國內(nèi)從事該行業(yè)研究的研發(fā)單位，根據(jù)其研發(fā)成果，曾在天津力生化工廠建立UV-327中試裝置，并開始中試生產(chǎn)。而后天津合成材料研究所對系列產(chǎn)品進行了較為系統(tǒng)的研究開發(fā)，90年代以后，紫外線吸收劑行業(yè)在我國獲得了快速的發(fā)展，形成了一批具有較強競爭力的生產(chǎn)企業(yè)。

目前，我國雖然形成較為齊全的產(chǎn)品系列，但普遍存在裝備水平低下，三廢處理技術(shù)欠缺的問題。特別是三廢處理問題，是長期困擾我國該行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題，這也是我國該行業(yè)均分布在沿海及寧夏的原因。但隨著環(huán)保意識的加強以及全國環(huán)保一盤棋的推進，整個行業(yè)將面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。2013年江蘇某知名企業(yè)就因為偷排廢水，負責人已被刑拘。

國外主要光穩(wěn)定劑企業(yè)是德國巴斯夫、美國氰特、韓國松原集團、日本旭電化、城北化學等，苯并三唑類光穩(wěn)定劑國外主要是巴斯夫生產(chǎn)，工廠分布在德國蘭佩海澤姆和日本東京。國內(nèi)年產(chǎn)能千噸級企業(yè)主要有十來家，具體如下表：

近幾年光穩(wěn)定劑行業(yè)供給和需求市場沒有大的變化，價格相對穩(wěn)定，但隨著國內(nèi)對化工企業(yè)三廢排放要求的提高，一些不達標企業(yè)只能停止生產(chǎn)，或者減少產(chǎn)量，導致價格略有上升，對廢水的處理也增加了企業(yè)成本，當然也隨著石油化工下游原料成本的下降，轉(zhuǎn)移了部分增加的成本。目前該行業(yè)總體毛利在30%左右，凈利潤率10%左右。

國內(nèi)產(chǎn)品出口比例在70-80%，因這類產(chǎn)品沒有專門的稅則號，具體出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計難度大。

篇9

我國發(fā)展支持節(jié)能減排的化工新材料，主要是發(fā)展以下3類：高性能化、功能化通用聚合物材料，節(jié)約能源提高能效的化工新材料以及利用可再生能源的新材料。1.發(fā)展高性能化和功能化通用聚合物材料發(fā)展支持節(jié)能減排的化工新材料，首先是要發(fā)展高性能化、功能化通用聚合物材料，提高通用聚合物材料的性能，實現(xiàn)材料使用減量化，延長材料使用壽命。例如有機高分子材料就是一種高能量密度材料，其中通用聚合物材料產(chǎn)量大，應(yīng)用面廣。2011年，我國僅聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯-丁二烯-苯二烯（ABS）等合成樹脂的產(chǎn)量達到4798萬t。提高材料的性能和功能化水平，對材料使用合理化、減量化、延長使用壽命有重要作用，可以明顯減少凝結(jié)在材料中的資源和能源消耗，如現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中使用地膜通過提高強度減薄一半，大棚膜壽命延長一倍，其節(jié)材節(jié)能效果就高達50%。通用聚合物材料高性能化、功能化的技術(shù)路線主要有以下4種：①增加或改變共聚單體或調(diào)整共聚單體的比例。如氣相法或溶液法聚乙烯用丁烯-1做共聚單體改變成用己烯或辛烯共聚；丙烯與丁烯共聚生產(chǎn)高透明丙-丁共聚聚丙烯；調(diào)節(jié)醋酸乙烯含量，生產(chǎn)各種比例乙烯-醋酸乙烯共聚物。②開發(fā)新催化體系或改進現(xiàn)有的催化體系。如開發(fā)新外給電子體與氫氣和共聚單體共同調(diào)節(jié)聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)新牌號聚丙烯材料；采用茂金屬催化體系取代齊格勒-納塔催化體系，生產(chǎn)新牌號聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)品。③開發(fā)新聚合工藝與反應(yīng)器實現(xiàn)傳統(tǒng)合成材料的高性能化。如雙反應(yīng)器或多反應(yīng)器串聯(lián)工藝，生產(chǎn)雙峰分布的性能更優(yōu)異的聚烯烴產(chǎn)品；采用氣相法帶預(yù)聚合的臥式反應(yīng)器串聯(lián)工藝以更低的能耗生產(chǎn)均聚、無規(guī)共聚、共聚聚丙烯，尤其共聚產(chǎn)品分子鏈中允許有更高的橡膠相含量，因此有更高的抗沖擊性能；開發(fā)溶液聚合工藝生產(chǎn)具有優(yōu)異耐熱性、強度、韌性的聚丁烯-1；采用溶液聚合工藝生產(chǎn)的丁苯橡膠也是一種適合生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保輪胎的新膠種。④共混或接枝改性提升通用聚合物合成材料的性能。如2種或多種聚合物共混改性；納米材料共混改性；聚合物接枝改性。2.發(fā)展節(jié)約能源提高能效的化工新材料我國單位GDP的能源消耗與國外先進水平有明顯差距（見表3）。這與我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第三產(chǎn)業(yè)比例低有關(guān)，更和我國能源使用效率低有關(guān)。為此，發(fā)展節(jié)約能源提高能效的化工材料應(yīng)該受到重視，主要包括：提高汽車能效的化工新材料、建筑物節(jié)能材料和低能耗照明燈具材料。（1）提高汽車能效的化工新材料提高汽車能效的化工新材料有：汽車輕量化的化工新材料、高性能用材料和綠色輪胎用合成橡膠材料。①汽車輕量化的化工新材料包括低成本碳纖維及其熱固性和熱塑性復合材料，塑料油箱專用的聚乙烯、EVOH（乙烯/乙烯醇共聚物），替代擋風玻璃的高透光、高強、高韌聚合物，汽車專用聚丙烯等各種合成樹脂材料。②高性能用材料包括聚-烯烴類、茂金屬聚-烯烴、烷基萘等基礎(chǔ)油，以及改進油粘度指數(shù)、耐磨性、氧化安定性等性能的各類添加劑。③綠色輪胎用合成橡膠材料包括可降低輪胎滾動阻力、提高耐磨性和抗?jié)窕缘木G色輪胎用合成橡膠材料，包括溶聚丁苯橡膠、稀土異戊橡膠、丁二烯、異戊二烯、苯乙烯共聚的集成橡膠等。（2）建筑物節(jié)能材料建筑物節(jié)能材料包括：適合建筑物隔熱保溫的聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等基材；無公害阻燃技術(shù)生產(chǎn)的聚合物發(fā)泡墻體材料；長壽命隔熱隔音建筑物門窗結(jié)構(gòu)材料、密封材料。（3）低能耗照明燈具材料低能耗照明燈具材料包括：白色發(fā)光二極管（LED）材料、有機光半導體（OLED）材料。①白光LED材料在LED材料中，與太陽光一致的白光LED用途最廣泛。白光LED用熒光粉用綠、藍、紅三色熒光粉混配而成。要求開發(fā)具備高輝度、高演色性、溫度消光特性和良好的色彩再現(xiàn)性的三色熒光粉。②OLED材料OLED材料主要包括：OLED照明用耐老化底襯薄膜、有機發(fā)光材料、高透光耐老化面層薄膜。3.發(fā)展利用可再生能源的新材料利用可再生能源的新材料主要包括：太陽能熱發(fā)電用材料、太陽能光伏電池材料、風力發(fā)電用材料和儲能材料。（1）太陽能熱發(fā)電用材料太陽能熱發(fā)電用材料包括：可替代玻璃的耐老化、高強度、高韌性聚合物基材，涂敷用反射層材料。（2）太陽能光伏電池材料太陽能光伏電池材料包括：電池效率更高（＞20%）的晶硅材料；長壽命的組件材料，如可以替代玻璃或金屬的更低成本的輕量化、耐老化聚合物材料；有機薄膜太陽能材料，如耐光熱老化的背板薄膜材料，有機光電轉(zhuǎn)換材料，耐老化光學薄膜和封裝材料等。（3）風力發(fā)電用材料目前，風力發(fā)電呈現(xiàn)出了發(fā)電機功率越來越大、海上風電場快速發(fā)展、葉片長度不斷增加（已達120m）以及材料從玻璃纖維向碳纖維轉(zhuǎn)化等特點。適應(yīng)風電發(fā)展，要開發(fā)以下化工新材料：復合材料用新型樹脂材料，如環(huán)氧樹脂聚雙環(huán)戊二烯樹脂；風力發(fā)電機用高性能絕緣材料、材料、密封材料；海上風電機組防腐涂層材料。（4）儲能材料由于太陽能發(fā)電和風力發(fā)電的突出問題——電力輸出不穩(wěn)定，對電網(wǎng)的安全可靠運行影響大，所以發(fā)展分散式電能儲存裝備是一項可行措施。鈉硫電池、全釩電池、鋰電池是適合不穩(wěn)定電能儲存的3種主要的分散式儲能裝置，電池材料包括電解液、負極材料、正極材料、隔膜材料。為了適合儲能或動力性要求，電池要不斷提升能量密度、縮短充放電時間、提高循環(huán)壽命、改善安全性，因此必須不斷改善材料性能，開發(fā)新材料和新體系電池，如鋰硫電池、鋰空電池等。

二、發(fā)展服務(wù)環(huán)境保護的化工新材料

我國發(fā)展服務(wù)環(huán)境保護的化工新材料，主要是要發(fā)展用于廢氣處理的新材料，發(fā)展用于污水深度處理實現(xiàn)污水回用的膜材料和脫除污水中難降解有機物和重金屬的材料，以及發(fā)展生物基可降解的高分子材料。1.發(fā)展用于廢氣處理的新材料我國在治理大氣污染的過程中，必須高度重視工業(yè)過程排放氣中煙塵、SO2、NOx、微量有機物的深度脫除。2012年我國消費煤炭35.15億t，其中發(fā)電用煤占49%，其余大部分用于工業(yè)窯爐。目前，全國500多萬臺工業(yè)窯爐中95%使用煤炭做燃料，煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中有一定量顆粒污染物、SO2、NOx，因此，煙氣深度除塵、脫硫、脫硝是治理大氣污染的最重要措施。此外，一些工業(yè)過程也會產(chǎn)生含塵尾氣，必須進行除塵處理；一些工業(yè)過程還會有含有微量有機物的尾氣排放。汽車尾氣中會有微量沒有充分燃燒的烴類和一氧化碳。（1）重視開發(fā)過濾除塵材料為了滿足工業(yè)過程排放氣體除塵的要求，必須要重視開發(fā)和發(fā)展適合不同溫度環(huán)境的過濾除塵材料，如芳綸、芳砜綸、聚酰亞胺纖維，以及與纖維織物復合的多孔聚四氟乙烯薄膜。（2）重視開發(fā)新型脫硝催化材料為了實現(xiàn)工業(yè)過程尾氣的深度脫硝，要重視新型脫硝催化材料的開發(fā)與生產(chǎn)，包括適合不同溫度尤其是低溫條件下具有高活性的脫NOx催化劑、高效脫NOx催化劑的低阻力降載體。（3）重視開發(fā)工業(yè)過程排放氣及汽車尾氣凈化材料工業(yè)過程排放氣中有機污染物及汽車尾氣凈化材料，包括：催化燃燒法脫除工業(yè)排放氣中微量有機物的高活性催化劑，尤其在低溫下具有良好活性的催化劑；能滿足第5階段、第6階段汽車尾氣排放要求和低貴金屬含量的汽車尾氣高效轉(zhuǎn)化催化劑及載體。2.發(fā)展污水處理材料我國淡水資源總量為28000億m3，僅占全球6%，人均占有2200m3，為世界平均水平的1/4，美國的1/5，列世界第109位。我國水資源的時間空間分布又很不均勻，北方地區(qū)淡水資源只有南方的1/4，全國有45%的國土面積年降水量小于400mm，且降水集中在6～9月，屬干旱缺水地區(qū)，全國669個大中城市有400多個城市常年淡水不足，嚴重缺水城市有108個，北京人均占有水資源量僅為世界人均的1/13，還不如一些干旱的阿拉伯國家。我國不僅水資源十分貧乏，而且還有大量的工業(yè)污水、養(yǎng)殖業(yè)污水和生活污水。為此，我國要針對自身水體污染的現(xiàn)狀、實現(xiàn)污水深度處理回用的要求，發(fā)展用于水處理化工新材料。諸如，我國要開發(fā)用于污水深度處理、實現(xiàn)污水回用的膜材料，發(fā)展脫除污水中難降解有機物和重金屬的材料。（1）水處理膜材料水處理膜材料，包括提高污水處理效率的膜生物反應(yīng)器用膜材料、污水深度處理用膜材料。在污水的深度處理方面，超濾與反滲透結(jié)合可以對污水深度處理，實現(xiàn)污水回用；另外，要發(fā)展高通量、高選擇性的超濾膜、反滲透膜，包括膜用材料（如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺）和膜的骨架織物材料、膜組件材料。（2）脫除污水中難降解有機物和重金屬的材料脫除污水中難降解有機物和重金屬的材料，包括可見光條件下催化分解廢水中有機物的石墨烯基催化材料（石墨烯-ZnFe2O4）、可脫除水中重金屬和有機小分子的納米纖維親和膜。3.發(fā)展可降解生物基材料通用塑料的使用帶來了白色污染，而開發(fā)生物基可降解高分子材料是消除白色污染的重要途徑。生物基可降解高分子材料主要有以下3類：（1）聚乳酸聚乳酸是利用生物質(zhì)生產(chǎn)的可降解聚合物中生物碳利用率最高的高分子材料，被稱為21世紀最有發(fā)展前景的高分子材料。但是，聚乳酸存在玻璃化溫度低、加工過程容易降解、熱性能差等缺點。近年的研究已發(fā)現(xiàn)，在聚L-乳酸中摻入少量聚D-乳酸可以解決熱性能差的缺陷，提高聚乳酸的使用性能。（2）聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸對苯二甲酸丁二酯(PBTS)利用生物質(zhì)生產(chǎn)丁二酸，丁二酸加氫生成丁二醇，利用丁二酸、丁二醇和PTA作為單體生產(chǎn)的PBS、PBTS，是使用性能較好的生物基高分子材料。（3）其他除了以上2類可降解生物基材料，還有利用生物質(zhì)或部分利用生物質(zhì)資源的新型可降解高分子材料，如聚羥基脂肪酸酯（PHA），CO2和環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷共聚得到的脂肪族聚碳酸酯、聚-己內(nèi)酯（PCL），PCL改性聚合物。

三、我國化工新材料發(fā)展中存在的問題與對策

篇10

關(guān)鍵詞：紡織子管 聚合物 管道資源

1、紡織子管的發(fā)展

隨著通訊運營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷拓展,業(yè)務(wù)多元化的變化,傳輸資源的需求也在迅猛增長,局部網(wǎng)絡(luò)資源緊缺的問題逐步呈現(xiàn),尤其以管道這種不易獲得的戰(zhàn)略資源更加明顯,如果不盡快予以解決,將會影響業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展。同時城市管理越來越嚴格和規(guī)范,使得新建管道引起的道路開挖受到越來越多的外界干擾和政策限制,管道建設(shè)造價逐年攀升,使得現(xiàn)有管道的管孔資源已日漸緊張。如何進一步開展節(jié)能,提升現(xiàn)有管道資源的利用率成為目前面臨的非常迫切問題。

紡織子管是美利肯公司的一個專利產(chǎn)品,1997年開始進行商業(yè)應(yīng)用,最初的設(shè)想是由當?shù)氐倪\營商提出的,之后漸漸成熟逐步推廣,目前在美國、日本、韓國、東南亞和歐洲等國家有廣泛的應(yīng)用,2006年進入中國市場,在電信、移動、聯(lián)通等通信運營商中也都逐步開始推廣應(yīng)用。

2、紡織子管的概念

紡織子管是一種用高分子材料編織成網(wǎng)狀的柔性子管,因為其外觀和手感像編織品而得名。其主材料選用聚酯和尼龍,這兩種聚合物的結(jié)合,提供了出眾的強度、韌耐磨蝕和溫度變化等通常特性,具有優(yōu)越力學性能和耐化工特性,不受土壤中的生化侵襲而降低性能。紡織子管內(nèi)部含一根牽引繩,可用來牽引、布放光纜,它沒有卷曲記憶,且內(nèi)表面涂有劑,以減少牽引阻力。

紡織子管專門為通信線纜的敷設(shè)而設(shè)計的,因其外觀和材料結(jié)構(gòu)為紡織品而得名,每條紡織子管有1-2或3孔。紡織子管是光電纜敷設(shè)領(lǐng)域的一項重大技術(shù)革新,在管道建設(shè)中節(jié)約成本,能適合于各種不同的電纜敷設(shè)環(huán)境,不僅能將穿放的電纜分隔,在穿拉過程中能降低電纜表面的摩擦損傷,更重要的是能充分提高管道的利用率,降低材料費用,縮減工程費用開支。

3、紡織子管的特點

紡織子管作為一種新型材質(zhì)的管材,專門為通信線纜的鋪設(shè)而設(shè)計的。紡織子管可以提高管道的利用效率,從而降低管道建設(shè)成本。另外紡織子管還具有柔韌性好,敷設(shè)快捷,施工方便,防盜竊（不可回收）等特點。紡織子管在地下管道占用空間小,所以在同一個管道中可以布放更多的纜線,從而節(jié)省管道資源,尤其是在城市中心及一些關(guān)鍵路段。缺點是怕紫外線,這類產(chǎn)品是由高分子聚脂面料制成,所以它只適合在地下管道、橋梁或室內(nèi)應(yīng)用,不適用于室外引上。適用于空管道、已有電纜或PE子管的老管道、甚至小孔徑的梅花管或PE子管。

4、紡織子管的用途

目前紡織子管已經(jīng)用于:中國電信,中國移動,中國聯(lián)通等管線工程中。

(1)鋪設(shè)在已布線纜管道中:用紡織子管,可以在已有的線纜之間擠出空隙布置新的光,電纜。這給通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者帶來了:充分挖掘和利用現(xiàn)有的管道資源,減少材料成本和人力成本,避免可能的道路開挖申請,減少交通和環(huán)境影響,節(jié)省工程時間和工程費用。

(2)鋪設(shè)在空管中（塑料外管）:用傳統(tǒng)的方式,外管的利用率為12%。用紡織子管的方式,外管利用率為45% 好處為:節(jié)省了外管資源,降低了工程建筑成本,節(jié)省了地下空間,保留了未來發(fā)展的空間,提高通信管道的利用率達300%。

5、子管的性能比較

隨著管線工程業(yè)務(wù)的發(fā)展,難免要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加線纜。在現(xiàn)有的子管鋪設(shè)中再增加線纜是一個不可以解決的問題。必須重新開挖道路,重新投入一樣的工程造價,地埋本身工程造價高,加上塑料管的兩次拉繩拉線的人工的費用,國家要付出更多的人力、物力、財力。另外就是在線纜彎曲或者特殊變向時,因為它的物理性質(zhì)子管不能隨著線纜走,必須線纜隨子管。且在施工中切割焊接有灰塵,搬運重也多增加費用。

為了解決以上技術(shù)上的缺陷,紡織子管可以填補空白。提供網(wǎng)狀的管道線纜套:由耐腐朽、耐高溫、耐磨損、抗紫外線、阻燃的高分子材料聚合制成;具有很高的強度、韌性,可以折疊,可以跟線纜走向隨意彎曲;結(jié)構(gòu)簡單創(chuàng)新、組合多樣、單孔、多孔均可,可以用于不同規(guī)格的線纜;高分子聚合物管套不會和纖維、金屬、鋼管／塑管內(nèi)的其它元素起反應(yīng);使用壽命長在30年以上,施工前防紫外線的外層包裝,更有效防老化,延長網(wǎng)套的使用壽命;假如沒有外界的影響,壽命可以達到百年以上;節(jié)省利用地下有限管位,充分利用管道空間;在拉繩上記有米數(shù)標識可以清楚的看在施工過程光纜的進程;在網(wǎng)套上也有標記可以在鋪設(shè)時知道所需的光纜數(shù)量;高分子聚合物網(wǎng)套還在上面標顏色（紅、黃、藍）,以便于區(qū)別線纜。也可以根據(jù)客戶的特殊要求定制顏色;在制造過程中已把拉線纜的繩子做到管套里面,可以直接把線纜從這頭拉到另一頭無須再次拉繩拉線,比子管內(nèi)穿繩拉線纜節(jié)約三分之二時間,省去二次拉纜線的費用,施工簡便輕松;集成網(wǎng)狀的管套,節(jié)約材料成本,減輕重量減輕運輸成本,減輕施工搬運笨重,可以隨意取長短,剪切方便無灰塵。

但由于紡織子管價格比塑料管高,塑料子管產(chǎn)業(yè)有多大的利益關(guān)系在里面,所以目前來說推廣紡織子管不是件容易的事。不過目前在國內(nèi)已有一線大城市已經(jīng)全面在使用,所以使用紡織子管是大勢所趨,大量代替塑料子管指日可待。

參考文獻

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