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合成材料行业研究范文1
从19世纪中期开始到现在,经过了这么长时间的不断发展,高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅,小到日常可见的材料、油漆以及涂料等,大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料,在目前快速发展的情况下看,高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插,一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用,适应现代化可持续发展的目标,使所有研究项目都向绿色科学方向发展。
一、现如今高分子化学的发展情况
自从20世纪到现在,随着工业技术的快速发展,天然资源已经露出了疲态,科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增长,人类三大合成材料,其中包括塑料、橡胶、纤维,在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料,特别表现在合成材料,在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用,极大的支撑着人类的日常生活,是使国民经济持续发展的必要动力源泉。
二、高分子化学不同领域的使用分析
使用高分子化学的研究都处于高端技术领域,它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合,高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度,逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变,在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。
2.1 使地球更加绿色化
在现在很多工业发达的城市,天空中都会飘着非常浓郁的黑烟,对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色,在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面,我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明,化学行业中具有污染和治理两个方面的性质,可以对绿色使用材料进行研究,也可以继续对环境造成恶化。例如:在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等,在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶,若长期的进行排放,会对环境造成严重的影响,甚至会导致不可逆转的事情发生。
2.2 减少的自然资源的使用依赖
目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性,众所周知,石油是经过地球非常漫长孕育才出现的,另外,石油也是现如今人类社会非常重要的能源,石油资源现在正在快速的减少,而且不能快速的进行补充,所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源,这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节,对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制,也许这种物质就会满足一些行业的使用要求,当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以,在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度,并对使用材料和环境进行相互协调,这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况,可以对天然高分子进行利用,这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。
现在由石油合成的高分子材料,主要因为原子中以碳为主要元素,其中还含有少量的氮、氧等原子,所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断,大约有40~50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子,它的主链上都是硅原子,并且含有有机侧链的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不断纳米化
现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多,所以,化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中,像纳米量级的片层当中,小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列,之后产生单体聚合,聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制,这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子,但是因为没有精细的方式,没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度,所以现如今很难做到对分子的精准设计,使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计,在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式,通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制,达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。
2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线
20世纪的人类社会是以合成材料为标志的,在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化,有意识的进行调节和修复等一系列措施,这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征,简单说就是可以对外场具有反应。
三、结语
随着社会的不断发展,人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量,而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始,人类就在不断的进行研究和探索,希望可以找到使用广泛的新型材料,可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进,正在不断适应快速发展的今天,出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。
参考文献
[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工,2012,40(4):108-109.
[2]张宏刚.新型高分子化学注浆材料在碱沟煤矿的应用[J].中国高新技术企业,2011(34):63-64.
[3]何冰晶,王庆丰,刘维均,等.能量最低原理在高分子化学教学中的应用探索[J].高分子通报,2011(12):141-144.
合成材料行业研究范文2
关键词:道路工程土工合成材料改扩建路基
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,它以人工合成的聚合物,如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,以发挥、加强或保护土体的作用。近些年来,随着路面加宽工程的增加,土工合成材料在这方面的应用也日益广泛。目前在公路上常用的是土工布、土工格栅、土工格室。
土工格栅具有多孔结构,不同于金属带和土工织物等片状加筋材料,其锚固能力是通过摩阻力和支承阻力合成的。而用土工格室加固饱和粘性土地基,则是一种新的加固方法,现场实测和有限元分析结果表明,使用土工合成材料可以有效地加强新路基与既有路基的整体性,提高地基的承载力和解决路基的不均匀沉降问题,有效地防止路面开裂。
一、材料性能
在土工合成材料的应用上,一般采用土工格栅进行加筋,近年来土工格室也得到了广泛的应用。两者的性能分别如下:
1、土工格栅
土工格栅是一种以高强度聚内烯和高密度聚乙烯等高分子聚合物为原料的片材,在一定的温度条件下,经过挤板压延、冲孔、定位拉伸、冷却定型后形成的片网状结构物,它具有变形模量大、抗拉强度高、耐腐蚀、抗老化、与土颗粒之间的摩擦系数大、连锁作用强的特点,加筋效果强于土工布等材料。
二、土工格室
土工格室是八十年代在国际上开发的一种特种土工合成材料,它适于在工程领域用作加筋材料,是一种新型的立体加筋材料。这是一种有高分子聚合物经强力焊接而成的,三维网状结构,它伸缩自如,运输时可以折叠,使用时张开并在格室中填充砂石土等填料构成一种立体的蜂窝状结构,它在工程施工中与土砂石等材料共同构成了具有不同粘合力、不同加筋强度、不同深度的垫层,这些垫层可根据工程需要放置于不同的位置,用以处理软土路基等疑难问题,
同其他类型的土工合成材料一样土工格室具有性能优良应用范围广泛等特点;
1耐老化性能:土工格室以聚烯烃为基质材料,加入特殊添加剂,具有优良的耐老化性能,可选用不同的基材配方,使用温度范围在-40摄氏度到80摄氏度之间,经热氧化试验后,在70摄氏度状态下,拉伸屈服强度下降至70%,使用寿命可达49年;2抗化学腐蚀性能:年酸碱能力很强适用于不同的填筑材料;3良好的力学性能:土工格室应用范围十分广泛,既可用于加固软土路基又可用于边坡防护、挡土墙工程等,还可以用于河道治理、堤坝防护、支撑城市排水管道工程等。
三、加固机理
1、土工格栅加固机理
土工格栅对土的加固机理存在土于格栅之间的相互作用,在高速公路扩建工程新老路基结合部采用土工格栅可以有效的预防差异沉降的产生,这是因为;
①由于土工格栅与土接触面的摩擦作用,降低了加宽处土的垂直应力,使土体承载能力得以提高,减少了不均匀沉降;②土工格栅堆土体具有锁定作用,使土体抗剪能力得以充分地发挥,约束了土体的侧向变形;③由于水平铺设的土工格栅具有弹性,在反复荷载的作用下,不会产生变形的积累;④土工格栅具有一定的张力和延展性,能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构,使得更多范围内的土体参与承受荷载和抵抗变形,从而改善可能反映到路表的差异沉降。
2、土工格室加固机理
1土工格室可使填料的表观间距离成倍提高,对其中的填料提供了强大的侧限,该侧壁也对填料产生了竖向的摩擦约束,与材料形成了双面摩擦力(即横向阻力),有效地限制了因荷载而产生的横向移动趋势;2格式填料复合结构可以看做是一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基,于是土工格室结构不仅能承担路堤对地基的侧向推力,而且还能有效地降低地基的竖向附加应力;3土工格室加筋层起到了扩散竖向应力的作用,保证了上部结构的安全、正常使用,土工格室置于地基表面还限制了软土的侧向隆起,使得土的滑移剪切面向更深的区域发展,类似于深基础的效果,也大大地增强了地基的稳定性。
四、在我国高速公路的应用
在目前我国改扩建高速公路中,应用较多的土工合成材料是土工格栅和土工格室。而且实践应用和相关文献表明,加筋比不加筋时的效果明显,能明显降低新旧路基的差异沉降,提高路基的整体稳定性。
五、结语
土工合成材料用在公路加工过程当中,主要是利用土工合成材料的高强度、韧性等力学性能,可改善土体、或作为加筋土以及各种复合土工结构,随着近年来旧路加宽工程的增多,土工合成材料在公路工程的应用越来越广泛,其研究内容会越来越丰富,将在道路工程领域起到越来越显著的作用,使道路工程的发展进入到一个崭新的阶段。
参考文献
1.刘柱,潘发宏,朱湘,等,土木格栅与土木格室加筋机理比较,合肥工业大学学报(自然科学版),2009(28)
2.朱定文,刘松玉,高速公路扩建工程中新路填筑对老路影响的参数分析,公路交通科技。2010(12)
3.吴其军,范兢,黄政,浅谈公路建设对生态环境的影响,交通环保。2010(11)
4.龚德,水泥搅拌桩在公路工程中的应用及质量控制,建筑与工程,2009(2)
合成材料行业研究范文3
关键词:加筋土 设计研究
中图分类号:TU2文献标识码: A
Reinforced embankment design research
Zhi-bo wang
(Administration of south-to-north water transfer project construction in hebei province, shijiazhuang 050021)
Abstract: the reinforced soil is a kind of composite soil reinforced materials are added into the soil and the formation, can improve the strength of the soil, enhance soil stability, common reinforced material with geotextile, geogrid, high strength fiber geogrid, geocell, strip reinforcement. Reinforced embankment design method is divided into the finite element method and the conventional design method. Geosynthetics engineering application prospects, with good engineering and economic benefits and environmental benefits.
Keywords: Study on the design of reinforced soil
加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土,由一层或多层水平的加筋材料构件与填料交替铺设所组成。加筋材料主要承受土体产生的侧向拉力,可以提高土的强度,增强土的稳定性。加筋土工程有各种类型和型式,按其作用性质和设计计算理论可分为加筋土挡墙、加筋土边坡、加筋土地基等[1]。加筋土结构作为一种新颖的完整结构,在工程中应用得越来越广泛,但加筋的机理和设计理论方面的研究却落后于工程实际,从而影响加筋技术的发展。筋材与土的复合加筋体的加固机理可大致分为直接加筋作用和加筋体对周围土体的刚度、应力和应变分布,破坏形式等影响的间接加固作用两方面。
1.加筋土概况
在工程实践中,松散的砂土可堆成具有天然休止角的砂堆,粘土体可开挖出一定高度的垂直坡面。如果在砂土中分层埋设水平向的加筋材料,则这种由砂土和加筋材料形成的复合体就可以保持一定的高度和直立状态而不塌成斜坡,与粘土体类似,标明砂土加筋后所形成的复合体的力学性能和稳定性比比未加筋前有所改善和提高。为了弄清砂土加筋后复合体强度的稳定性提高的原因,维达尔等人分别进行了三轴试验和现场试验测试,提出了各种假说来解释和阐述筋土之间的互相作用机理。根据前人的研究成果,筋-土之间相互作用的基本原理大致可归纳为三大类:一是摩擦加筋原理;二是准粘聚力原理或似粘聚力粘聚力原理;三为其他理论假设。
加筋的主要效果体现在使复合体获得侧压力增量,限制它的侧向位移[2]。为此,在选用加筋材时,特别应注意以下的一些材料性状:筋材的应力应变关系和它们的抗拉强度;它在长期荷载下的变形性状;筋材与周围土的相互作用特征,即二者界面摩擦特性和抗拔特性;筋材受环境的影响,包括材料的抗老化性和耐久性等问题;以提供设计要求的主要资料。此外,筋材还必须要满足现场施工的各项要求,考虑它们能经受施工中遇到的种种荷载的影响。
2.加筋材料的选择
土工格栅、无纺布以及编织布均可用作加筋材料。由聚丙烯材料合成的编织布抗拉强度较高,由于聚丙烯材料分子结构中存在着叔碳原子,叔碳原子的碳氢键能较小,因而不稳定,所以聚丙烯材料对光氧化降解反应有较大的敏感性,其耐久性较差,因此,编织布不宜用作水坝加筋材料。无纺布极限强度低,延抻率最大(一般为75%~120%)[3],同样拉力的无纺布,其造价远高于土工格栅。80年代多用无纺布作为加筋材料,而90年代,抗拉强度高、变形小(延伸率一般11.5%~13%)的土工格栅已经代替了无纺布作为加筋材料。土工格栅具有柔韧性好、高强度、高模量、低蠕变、抗生化腐蚀和老化、抗施工损伤等性能。实践证明使用土工格栅加筋土坡具有耐久、可靠、造价低、抗地震和动荷载等特点[5]。
3.加筋土筑堤设计方法分析
土工合成材料可以建成具直立坡的加筋挡墙,也可以修建坡度较直立墙缓的陡坡,加筋土堤边坡较不加筋土堤陡,可减小堤防设计断面,减少筑堤土料,减少堤防占地。加筋土堤设计方法分为有限单元法和常规设计方法。
有限元法可直观反映土堤的变形状况[4],但是要使有限单元法成为常规的分析手段,还需进一步研究解决以下问题:(1)合理的本构关系;(2)加筋在侧限条件下的应力一应变关系的测定和筋材容许强度的取值;(3)如何按算得的应力场和位移场定量评价加筋堤坝的安全度。有限元法计算尚不能替代常规计算方法应用与设计之中,但可作为设计参考。
目前设计中应用较多的加筋土堤的设计方法,是在传统的土坡稳定分析方法中考虑筋材作用。土坡加筋通常是在土坡内水平铺设。认为土坡的失稳型式与传统考虑的一样;或是沿某个圆弧产生转动式滑动,或是以楔体形式沿折面滑动[5]。要发生滑动时,筋材的抗拉力或由抗拉力产生的力矩将增大抗滑作用。评价土坡稳定性常先求出促使产生滑动的滑动力矩MS和抵抗滑动的抗滑力矩MR,后者与前者之比,即是安全系数Fs。当安全系数Fs大于某一规定的数值时,则认为土坡是稳定的。对于加筋土坡,各层筋材中的拉力对滑动圆心产生的力矩均起抗滑作用,它们的总和即为抗滑力矩增量MR。只要以(MR+MR)代替上述的MR,按同法即可求得加筋土堤的安全系数。土坡内铺设的筋材应有一定的长度,使其超出滑动圆弧外的被动段Lp与土之间的握裹力不小于抗拔力,且有一定安全系数。为此,要对每层加筋材作内部稳定性校核,保证其不会被拔出。
4.加筋土前景展望
加筋土在土工合成材料的应用领域占有较为重要的地位[6],在水利、公路、铁路、水运、港口等行业应用越来越广。用土工合成材料加筋的土木工程、水利工程和环境工程等遍布世界,在中国也有飞跃式的发展。实践已经表明,土工合成材料加筋工程具有良好的工程效益、经济效益和环境效益,并且展现出广阔的应用前景。
参考文献:
[1] 欧阳仲春,现代土工加筋技术[m],人民交通出版社,1991.35-46.
[2] 周志刚,张起森,郑建龙;土工加筋材料性能研究综述[j];长沙交通学院学报;2001年02期
[3]《土工合成材料应用技术规范》,GB 50290-98
[4] 张苇.土工带加筋碎石垫层的试验研究与有限元分析[D].太原理工大学,2003.5.
合成材料行业研究范文4
高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质,其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。
(一)添加导电填料
这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。
(二)与结构型导电高分子材料共混
导电高分子材料中的高分子(或聚合物)是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同,它属于分子导电物质。根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料,这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗静电剂法
1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质,其结构通式为RYx,其中R为亲油基团,x为亲水基团,Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的亲油基团,羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团,此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类:阳离子型抗静电剂;阴离子型抗静电剂;非离子型抗静电剂;两性型抗静电剂。
导电机理无论是外涂型还是内加型,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性,吸收空气中的水分子,形成“海一岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻,增加导电性和加快静电电荷的漏泄;二是减少摩擦电荷的产生。
2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物,它们与基体树脂有较好的相容性,因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下,经较低的剪切力拉伸作用后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分呈球状分布,这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久性抗静电性能。
二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况
我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA一10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA一150(阳离子与非离子表面活性剂复合物),近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ一1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂(咪唑一氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口,如SH一102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH一103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。(聚氧乙烯烷基胺复合物)等;
河南大学开发的KF系列等,如KF一100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂),另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的,主要用于合成纤维领域。
从抗静电剂发展来看,高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品,尤其是在精密的电子电气领域,目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。
三、结语
我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好,针对目前国内研究、生产、应用与需求现状,对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。
(一)加大新品种开发力度
近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂;用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯;用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求,开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种,并不断强化应用技术研究,以满足国内需求。
(二)加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产
今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配,向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料,如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾,国内要加快抗静电母粒的开发与研究,促进我国抗静电剂工业发展。
参考文献:
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从资源开发到综合利用
陕西省决策咨询委员会办公室主任、权威化工专家郭卫东对煤炭产业遇到的困境认识深刻,他认为究其原因有三:其一是盲目投资跟风发展,低水平重复建设,造成产能过剩;其二是资源转化利用方式粗放,综合利用技术落后,小循环多大循环少;其三是单一资源单一产品的项目仍占主导地位,以煤为主的多种资源协同配伍,生态布局循环链接,综合利用多联产项目少。
郭卫东建议,要实现煤转化过程中产生的物理能、化学能和全部化学元素、中间产物、目的产物,均能得到高效综合利用,以煤为原料,开发前沿高端和附加值高的下游产品。联合循环发电技术,通过煤基多联产,实现煤、焦、电、化、热、气、渣的综合利用,以及与铝及铝合金、镁及镁合金、硅材料、聚氯乙烯及其制品、建材等产业的一体化布局,可最大限度减少碳排放,使煤资源的附加值和综合经济效益最大化,大大降低碳排放,真正实现高碳资源低碳化利用的目的。依靠专家指导,通过煤基多联产技术发展循环经济,对整个能源化工产业战略转型有着重大的现实意义。
郭卫东对于打造煤炭的资源开发到综合利用全新路径提出了诸多建议:
一是新建的煤炭资源转化项目,要实现煤转化过程中产生的物理能、化学能和全部化学元素、中间产物、目的产物,均能得到高效综合利用;
二是已建成的煤制甲醇等煤化工企业,最好在前端用连续粉煤干馏工艺提出煤焦油,再将粉焦气化,用焦炉气和合成气合成甲醇,再利用化学循环尾气和余热发电并用于本装置;
三是煤焦化和兰炭企业要压缩焦炭、兰炭商品产量,按照焦油收率最大化进行技术改造,对焦油进行深度加工转化;
四是与煤电、兰炭共生或多联产形成的硅铝镁及建材产业也要转型发展,开发前沿高端和附加值高的下游产品。
在解决当前煤炭综合利用和煤化工方面遇到的困难,郭卫东提出以下建议:
第一,要想方设法消化甲醇、电石、焦化等过剩产能,开发一批进口量大、国内需求持续上升、附加值高的化学合成材料,比如聚酯、聚醚、异戊橡胶、氟碳树脂、石墨烯树脂等,以满足经济发展需要。
第二,对于以煤为主的能源化工产业区域,要围绕煤的洁净利用技术、煤矸石发电技术、矸石炉灰提取氧化铝及粉煤灰生产建材技术、洁净煤高温催化热解干馏技术、煤焦油综合开发利用技术、焦炉气还原生产金属镁技术、新型煤盐化工技术,包括大型甲醇、二甲醚、合成氨、MTO/MTP、DTO/DTP,以碳氢、氨氮、芳烃、乙炔、氯碱、有机硅为原料,向下游高附加值的化工新兴合成材料产业发展。
第三,高度重视第二代煤催化热解干馏技术、高效合成塔技术、CO2捕集回收利用技术和煤化工及含硫气体、含硫废气脱硫回收硫磺等四大技术的应用。比如:利用第二代煤催化热解干馏技术,可将煤焦油收率由现在的12%提高到25%左右。另一方面可对煤化工、煤电、供热等用煤项目,用催化热解干馏技术进行煤的前处理,既可提取煤焦油发展下游产品,又可大大降低气化炉的水煤浆粘度和锅炉结焦率。再比如国内外正在日益成熟的CO2捕集回收利用技术,通过对煤化工、电厂、炼焦、兰炭、冶炼等行业CO2回收,通过加氢还原成CO,再与氢合成甲醇,均可形成新的产业或产业新优势。另外,高效合成塔技术,可大大提高合成转化效率,在现有装置基础上经技术改造,在不增加物料投入的前提下,可提高产量10~17%;硫回收技术的应用可回收生产硫磺,化害为利,变废为宝,具有明显的社会和经济效益。
第四,要高度重视发展甲醇下游产品。从替代石油发展下游三大合成材料及有机化产品看,几乎所有石油能够生产的产品甲醇均可以生产。所以对甲醇及其下游产品发展的市场前景不必过分担忧。我们完全有理由设想甲醇发展的产业前景将一片光明。
当前车用甲醇燃料的快速发展,二甲醚车用、家用燃料的快速发展,都给甲醇产业发展创造了巨大的市场空间。目前60%的甲醇已应用于车用燃料市场。国家M85车用甲醇汽油标准和燃料甲醇标准已经出台,于2009年12月1日实施。国家标准出台后,在大型甲醇企业生产车用燃料已成为最经济的方式。因此,车用燃料发展还将为甲醇开辟更加广阔的市场前景。
着眼未来的转型之路
4月底,国家能源局局长吴新雄听取煤炭工业发展情况报告,并提出“促进煤炭资源由燃料向原料的转变,推进煤炭生产消费方式革命”。行业专家分析认为,此举的用意是延长煤炭产业链,发展以煤制油为主的现代煤化工。资源地区煤炭直接液化、煤制气等项目核准的闸门可能被松开。
中国煤炭工业协会会长王显政提出,要以建设14个大型煤炭基地、培育发展大型煤炭企业集团、建设大型现代化煤矿为重点,加快全国煤炭生产结构和组织结构调整,把推动煤炭工业发展的立足点转到提高质量和效益上来,构建产业发展新体系,培育煤炭经济发展新优势,实现煤炭经济由产量、速度型向质量、效益型发展。在煤炭产业结构调整方面,要推进煤炭由燃料向原料转化,总结近年来煤炭直接液化、间接液化、煤制烯烃、煤制气等示范工程建设经验,扩大煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制芳烃等示范试点范围,推进煤炭向原料转化的产业化发展,实现对石油、天然气优质能源资源的有效替代,维护国家能源安全。
“十二五”期间,中国煤炭行业必须转型,转型升级才是走出困境的关键。煤炭转型发展的总体思路是:绿色、高效、清洁、安全、多元。
能源发展必经三个阶段,由煤炭为主体转为煤炭和新能源并重,再转为以新能源为主体。在这个能源发展过程中,煤炭将起到由传统能源转为新时代能源的桥梁和支撑的作用。具体来讲,就是要做“能源综合解决方案供应商”:能源生产技术服务供应商,常规能源供应服务商,城市清洁能源供应服务商,能源金融服务供应商。
生产技术服务供应商包括了“绿煤战略”的绿色生产,就是要在煤炭开采中出煤不见煤,不能对大气造成污染,污水不外排,减少对环境的污染,把煤炭企业打造成“没有资源”的资源开采企业。“绿煤战略”的绿色利用,就是实现煤炭从低效燃烧到高效利用,从固体燃料到液体燃料,从燃料到原料,把常规能源变成绿色高效清洁的能源。
常规能源供应服务商就是“从井口到炉口”全方位提供能源供应服务,从煤炭生产、煤质研究、煤炭定制、煤炭物流到煤炭用户。
合成材料行业研究范文6
尴尬之余,我们也要扪心自问,作为一个历史悠久的行业,在新的历史时期特别是资源极度紧张的情况下,我们拿什么宣扬天然皮革的特点、捍卫天然皮革的地位,并挖掘天然皮革及其制品的潜在价值?
目前,国际上诸多行业同仁正在为此积极奔走和呼吁,有人提出要像当初保护“香槟(Champagne)”一样保护“皮革(leather)”,也有人提出,要统一推行“天然皮革(Leather naturally)”的概念。确实,高举“保护天然皮革”的大旗已经刻不容缓,需要所有的行业同仁行动起来。
而在我国,中国皮革协会在国家行政国立总局正式注册的证明商标“真皮标志”,已经成为一面旗帜,肩负着彰显天然皮革优良特点、捍卫天然皮革地位的历史责任,走在这股保护天然皮革的大潮的最前列。
皮革的天然特性是其他任何材料不可替代的
近年来,皮革制品需求倍增,合成革及其他代用材料也得到快速发展,比如合成革超细纤维在品种、质量以及性能等方面已经取得很大的成就,跟皮革相比,甚至达到以假乱真的程度。然而,其本质特性与天然皮革相比是完全不同的,主要表现在如下几个方面:
天然皮革的珍贵性
加工皮革用的原材料是动物的皮张,而动物养殖是与人类日常生活需求,如吃肉、喝牛奶等密切相关的,因此动物皮张属于可再生天然资源产品。但是,我们又必须看到,虽然从长远看,动物皮张的供应是源源不断,但在一个时间点上,地球上动物数量是有限的,同时皮革对原料皮质量是有较高要求的,质量差的原料皮是不能加工成皮革的,这也决定了原料皮供应的有限性。
国际粮农组织统计数据表明,能加工皮革的原料皮近五年来一直呈现略微下降的趋势,全球的牛羊皮革产量约为18亿平方米,加工成皮革制品的数量是有限的。在全球生产的鞋子中,只有约1/5是真皮制作的。因此,目前对于消费者来说,穿皮革制品已经和配戴金银首饰心理一样,成为一种特殊的心理需求,同时也能提高消费者的形象。
天然皮革的舒适性
天然皮革最大的特性是由胶原纤维,也就是动物胶原蛋白加工而来,而人的皮肤也是胶原蛋白,这两者的天然特性是完全一致的,因此皮革是制造人类穿着物中最舒适的原材料之一,是任何化学纤维难以比拟的。
另一方面,利用胶原纤维天然编制结构的特点,皮革经加工后具有特殊的透气性和吸湿排湿性,正是这种宝贵的吸湿排湿性和透气性使得真皮鞋类和服装穿着更加舒适和卫生。
再者,真皮具有特定的回弹滞后性,这种独特的力学性能使皮衣、皮鞋穿着舒适贴体,对身体没有压迫感,这也是皮衣和合成材料服装,皮鞋和胶鞋、塑料鞋穿着感觉不同的原因。
天然皮革的环保性
皮革的环保性能不仅体现在穿着卫生性能上,更体现在其加工过程,皮革是对畜牧业养殖业的副产品―生皮进行加工再利用,变为时尚精美的皮革制品,它不仅提升了生皮的附加值,而且避免了生皮的浪费以及因腐烂变质造成的环境污染,可以说是符合循环经济,是变废为宝、化腐朽为神奇的过程。
制革是有污染的,但其产生的污染是可以治理的,一方面污水处理技术是成熟的,另一方面,随着制革现代化的进程,清洁化制革工艺的研究已日臻成熟,新工艺、新设备更是层出不穷。
“真皮标志”是天然皮革优良特性最好的宣扬和保护
正是由于天然皮革的这些不可替代的宝贵特性,合成革等代用材料才以与皮革特性接近为荣,于是市场上假冒的皮革制品便层出不穷,对天然皮革造成了很大的伤害,严重影响了人们对天然皮革及其制品的优良性能的认知。为了便于让消费者识别“天然皮革”,购买到真正的皮革产品,享受“天然皮革”的优良性能,“真皮标志”便应运而生,并随后推出“真皮标志生态皮革”,对成品革增加了生态环保的概念,从产业链上游做好环境保护以实现皮革行业的可持续发展。可以说,从诞生之日起,“真皮标志”的使命就是体现“天然皮革”的宝贵特性,同时也是对“天然皮革”免于其他代用材料伤害的最大保护。
“真皮标志”意味着“环保、诚信、品质、时尚”
“真皮标志”意味着“环保、诚信、品质、时尚”,是优秀皮革产品的群体证明和体现。“真皮标志”是优良皮革和毛皮制品的证明商标。自“真皮标志”注册伊始,中国皮革协会就严格按照《真皮标志章程》、《真皮标志生态皮革产品规范》等管理文件每年对真皮标志和生态皮革企业进行年度检查和质量抽检,每三年进行资格重新确认,如企业出现不合格现象,责令其定期整改,整改不合格的企业将取消真皮标志使用资格,以保证真皮标志产品的品质和诚信,以及真皮标志队伍的优秀性。
天然皮革永远是人类日常生活中满足时尚需求的重要元素。为此,真皮标志产品还被赋予环保和时尚的内涵。真皮标志要求企业积极采用更环保的原材料,要求企业积极创新。事实证明,越来越多的真皮标志企业开始通过各种渠道与知名设计师甚至国际设计公司合作,不断加强与国际交流,积极融入世界市场,提高了我国皮革制品的国际认知度。
在行业的共同努力下,真皮标志越来越得到社会和消费者的认可,一批真皮标志企业百丽、康奈、奥康、金猴、富贵鸟、木林森等都已经成为社会广泛认可和深受消费者喜爱的行业领先品牌。迄今,我国已有400余家优秀企业获得了真皮标志使用资格(含生态皮革)。
“真皮标志”标牌是天然皮革制品的身份证
有资格配挂真皮标志的皮鞋、皮衣等皮革制品,均是用天然头层皮革制作的优质精品。为了便于消费者认知,真皮标志的概念被物化于一张带有防伪标识的标牌――真皮标志标牌上,这张小小的标牌无疑是明示天然皮革制造的身份证。在中文版真皮标志标牌的基础上,中国皮革协会于2007年1月又推出了“真皮标志”英文版标牌,助力中国企业实施品牌国际化战略,更加有效地拓展国际市场。
与此同时,中国皮革协会也加快了真皮标志在国际范围内注册的进程,以期在全球范围内扩大真皮标志企业群体整体品牌的影响力和竞争力。目前,真皮标志已经在16个国家和地区完成了国际注册工作。