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高分子材料的基本性能范文1
关键词：交通；高分子材料；工程应用；人才培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0139-02
一、前言
交通拥堵已成为世界主要国家存在的交通主要问题。为解决交通拥堵和提高客运运输能力他们正在寻求新的交通政策和解决办法，其中最重要方法就是发展轨道交通。因为轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点，主要包括干线铁路、地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通系统。预计到2020年，我国城市化水平将超过50%，城市轨道交通累计营业里程将达到7395千米。发展轨道交通，必须要克服车辆的走行性能、轻量化、集电性能、环保、空气力学以及其他诸如改善车内环境、提高乘车舒适度、提高耐候性和耐火性等方面的技术，而车辆的轻量化在解决其他各项技术方面起着至关重要性，高速列车的轻量化必须大量采用高分子材料及复合材料。随着科学技术的不断进步，具有质轻、高强度以及易成型等特点的集结构功能一体化的新型高分子材料，尤其是高分子复合材料越来越多地应用在现代轨道交通领域。
另外，随着轨道交通的发展，尤其是铁路的提速，噪音污染对于人类的威胁也越来越大，甚至危及生命，因此，控制振动、降低噪音已成为急需解决的重大问题。在众多的阻尼防噪材料中，其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更为突出。高分子材料阻尼特性一直以来是一项重要的研究课题，同时高阻尼聚合物也是目前发展高性能减震降噪材料的重点发展方向。因为高分子材料具有以下特点：（1）利用其玻璃态转化区的粘性阻尼部分，将机械能或声能部分转变为热能逸散掉，通过阻尼制振降低车厢结构共振区的振动，从而减小车内噪声。（2）利用小分子和极性高聚物之间会形成可逆的氢键，氢键在振动下会不断断裂和形成新键，最终将机械能转化为热能而耗散。（3）将不同的阻尼材料交替层状排列，利用多层杂化材料叠加来有效地拓宽材料的有效阻尼温域，通过控制复合材料的层状结构和数量将可获得更高阻尼值。这些特性是其他材料无法达到的。发展高分子交通材料对于发展交通具有非常重要的应用价值。在当今经济发展的中国，开设具有交通特色的高分子材料专业，培养更多掌握高分子材料的基本知识和应用技术的人才具有划时代的意义。
二、高分子专业特色
作为以交通为特色的一所大学，专业设置必须具有交通的特点。学校在“十三五”规划中，就明显地突出了交通的特色，确立了学校的发展目标，将其定为“以交通为特色，轨道为核心”发展理念，而且强调其他所有的专业建设必须紧紧围绕着这个目标，包括学科建设和人才引进。作为与轨道交通有着非常紧密联系的高分子材料专业更要凸现交通特色。我们在专业建设方面紧紧围绕交通的特色，包括本科的课程设置、学科专业方向和人才引进。在课程设置方面我们更多地注重学生的实际能力的培养，以轨道交通为靶向，为交通运输行业提供掌握高分子材料基础知识和实际应用人才。在学科建设方面首先以高分子材料基础理论建立学科平台，尤其是硕士学位硕士点，目前，该专业有专材料科学与工程和化学两个一级硕士学位硕士点来支撑；其次，按照学校的发展定位凝练学科特色，突出交通，以教授为学科带头人，形成专业团队，在高分子材料与工程专业主要体现在以下几个方面：（1）根据聚合物的流变学原理，利用共混的手段，将两种或多种聚合物进行共混改性，以改善单一高分子材料性能，获得更加广泛的交通应用材料。同时通过改性可获得较窄的玻璃化转变温度，以形成宽温域、宽频率阻尼高分子材料。（2）利用接枝共聚的化学方法，将具有一种较长链段或带有功能基团的单体接枝到聚合物主链上，使聚合物能形成多个侧链或者交联，获得新型功能通材料；同时还可以通过改性使侧链与侧链之间产生纠缠，实现阻尼增强的效果。（3）运用复合的方式，选择一种较强的力学强度和较高损耗因子聚合物，通过与一些补强材料或添加第二相粒子，以形成各类具有高性能的复合材料，同时达到应用的需要。（4）利用有机硅独特的结构，其兼备了无机材料与有机材料的性能，即具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，制备硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷。这类材料应用领域不断拓宽，而且形成了化工新材料界独树一帜的重要产品体系。
三、高分子专业培养模式
1.明确交通特色的培养目标。在科技发展的今天，材料已成为三大支柱产业（材料、能源、信息）之一，材料的发展水平已作为评价一个国家综合实力的重要标志。高分子材料与工程是材料科学与工程的一个分支，它在实际生活中得到广泛的应用。另外，高分子材料易于改性，赋予新功能性，这就使得高分子材料的应用进一步拓展。社会更加急需掌握高分子材料与工程理论知识和专业技能的专业人才。作为工科性质的大学，培养具有一定的实际操作能力，能以理论指导实践、应用于实践，服务于地方经济建设的高分子材料与工程专业技术人才是十分重要的责任。而作为交通特色的大学，高分子材料专业人才的培养必须适应当今轨道交通的需求，专业培养模式应该是“强化基础，注重交通，突出创新”。
2.以科学研究强化专业建设内涵。专业建设内涵主要包括课程设置、教材建设和师资队伍等内涵建设。课程体系是实现培养目标最直接的体现，是形成人才知识结构和提高能力的主要来源，是提高人才培养素质的核心，也是教学改革的重点。根据我们高分子专业的培养目标，合理地设置课程，才能高效地促进专业发展，在此，我们按照三个模块来进行选择和设置课程，基础理论模块按照国家教资委的要求设置基础理论课程，选择“十二五”规划或获奖教材，系统传授基础理论课程，在大一和大二上完成基础理论课程，为专业基础理论及专业研究方向提供理论指导；专业基础模块体现高分子专业特色设置课程，选择丰富经验的教师授课，尤其具有专业特长高级职称教师，在高分子专业上传授高分子专业基础课；专业方向模块突出交通特色，发挥专业研究方向的优势让学生有选择性进入不同方向的导师团队，团队的导师必须具有行业经历，尤其在专业方向上进行过专业生产实践，承担过或正在承担企业项目，在校内进行专业方向模块训练，这样可以做到形式不单一，课程内容不重复。在丰富教学内容的同时，又加强了师资队伍的建设。
3.以实践教学促进专业建设。高分子材料与工程专业与大部分工科专业有着相同的特点，重视工程实践，该专业是在大量的科学实验和工程实践基础上发现并总结出来的，运用科学分析方法探索其内在的作用机理，采用数学、物理、化学理论与模型计算归纳形成理论体系，并在理论指导下，将科学研究应用于生产实践，使理论体系进一步得以检验并逐步完善，实际上高分子专业形成过程是经过实践到理论再实践的发展过程。针对这一特点，我们在设置课程的同时有意侧重实践课程教学，尤其是交通特色的高分子材料实践教学，培养学生在交通领域具有创新意识、创新能力和实践能力。
高分子专业教学实践分为校内和校外实践。在校内主要包括专业基础实验教学、专业实验、开放实验、课程设计、计算机模拟实践和毕业教学环节等实践教学部分。而在校外主要包括认识实习、生产实习以及毕业实习等实践环节。校内实践是校外实践的基础，相互衔接，在专业基础实验教学中要积极有效地开展研究型、设计综合型实验教学，鼓励学生利用业余时间参加开放实验活动，注重培养学生的动手能力和科研能力。校外实践注重实训基地的建设，形成良性互动，学生在生产实习中得到锻炼，企业在学生的生产实践中发现人才，能为企业使用，学校提高了声誉，企业也大大地降低了生产成本，两个实践模式的有效结合，提高了学生的动手能力，加强了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，为今后从事本专业研究与生产奠定良好的基础。此外，我们还探索了一条校企合作培养的模式，在学生和企业中产生很好的效应。也就是利用毕业实习阶段，将有意愿到企业就业的同学以企业工程师为导师，在企业中完成毕设，打破了原来学生必须在学校的导师指导下完成毕业设计的模式。
四、结语
高分子材料应用非常广泛，从国家发展规划就不难发现，在“十三五”规划中，新材料就已经成为重大科技项目之一，为在新材料、新技术、新工艺方面有重大突破，就需要更多更优秀的材料从事者。尤其是轨道交通轻量化的发展，对于材料的要求就越来越高，特别是高分子材料和复合材料，因为他们具有非常显著的优势。这就要求高等教育必须培养更多掌握高分子交通材料的优秀人才，因此，改革高分子材料与工程专业的教育教学，使之适应当今轨道交通发展。教学改革必须更加注重高分子材料与工程专业学生的工程应用能力的培养、办学质量和人才培养质量。提倡一种“强化基础，注重交通，突出创新”的培养模式，以适合当代轨道交通发展的需要。
参考文献
高分子材料的基本性能范文2
关键词路面沥青再生剂研制
沥青路面的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，同时有利于处治废料、节省能源、保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。
国外从七十年代石油危机后开始再生剂研制工作，迄今为止，在国外特别是美国已有许多种再生剂应用于路面再生，形成一套比较完整的再生利用技术，并达到标准化的程度。目前国外再生剂正逐步进入我国市场。我国是从八十年代初开始沥青路面再生利用研究的，当时所研制的再生剂主公路，这项工作至今基本上还处于停滞状态。而今一些高等级公路已陆续进入了维修或改建期，开发适用于高等级沥青路面的再生剂这一工作已提到公路工作者的议题。
在东南大学交通学院和常州市化工研究所的合作下，研制出了针对高等级沥青路面的新型再生剂。
本次研究中所用旧料为宁连路高速化改造工程中的翻挖旧沥青混合料，路面已使用七年，所用沥青为克拉玛依AH－70。旧料经破碎、用三氯乙烯抽提、高速离心去矿粉、回收等工序后，得到旧沥青，其基本物理性能与国标AH70＃比较如下：
与普通AH70＃沥青比较，旧沥青的针入度下降、软化点上升、延度减小。
1再生剂的开发
1．1基本思路
从化学组分的角度分析，我们要使老化沥青恢复原有性能，就要向其中加入一定的分子量小的组分，使组分重新协调。资料显示过去曾有人试图通过比较旧沥青组分和优质沥青的组分，来决定旧沥青中应添加的组分，进而找到与这种组分匹配的再生剂，但这种尝试并没有成功，其原因是：
1由于沥青的化学结构极其复杂，即使化学组分相同的沥青，因油源基属及生产工艺不同，其性能也有很大变化。
2要找到某种固定组分的再生剂，从工艺上来说有相当大的难度，对设备和工艺要求很高，成本亦高。所以必须寻找其它途径。
我国在八十年代初期所使用的再生剂很多就是一些石油工业生产出的轻质油如油、柴油、机油、减五油等或者它们的混合物，一些省份用此再生剂铺筑了许多再生路面。
但是只用轻质油分来再改性旧料，实践证明效果并不是很好。首先，轻质油分在自然界风、热、光等的作用下极易挥发，其中芳香分易于发生氧化、缩合、共聚等反应，分子量会很快变大。所以加入的油分并不能长期稳定的存在于沥青中，对混合料性能的改善也只是一个短期行为。其次，对于反应式：油分主要是芳香分胶质沥青质来说，油分的过量加入，会加快这种不可逆反应的进程，也就是起了加速老化的作用。再者，油分与沥青质的溶度参数相差较大，加入油分后虽能起到降粘的作用，并不能保证形成稳定的高分子浓溶液。所以，用轻油再生的旧沥青混合料其自身的抗老化性能较差，用此混合料铺成的再生沥青路面，有效服务期较短，一般2年左右就又趋于老化。
为使加入的油分能稳定存在于再生混合料中，必须采取有效措施稳定油分。通过大量的试制，我们开发了一种A型再生剂，它是一种增粘树脂与轻油相混溶的合成物，实验证明此种混溶物能有效克服上述缺点。
12机理分析
如何防止再生剂中的轻油在施工过程中和使用期自然环境下稳定存在于沥青中而不发生挥发和老化，我们采取的主要方法是：让轻油与所合成的增粘树脂混溶，以形成一种稳定的高分子溶液。
1沥青之所以能形成稳定的高分子浓溶液，是由于极性化合物与沥青质有较强的结合力，它围在沥青质的周围，使沥青质形成一个个分散的小颗粒而不发生凝聚，进而保持沥青质在芳香分和饱和分中处于悬浮状态。
近年来国外大量研究显示，沥青在从饱和分、芳香分胶质沥青质的迁移过程中几乎不产生极性化合物，而且迁移过程中极性化合物会渐渐变为非极性化合物，这样包围沥青质的极性化合物会越来越少，沥青质就会发生凝聚，表现为老化特征。我们合成的增粘树脂其分子本身含有许多不饱和键，有很强的极性，能有效的包裹沥青质，加入到沥青中后，使沥青中的极性化合物增多，这样可有效延缓沥青质发生凝聚的时间，也就推迟了老化发生的时间。
2增粘树脂属于胶持的一部分，加入增粘树脂后，相对来说，沥青中胶质含量就大，对于组分迁移：油分主要是芳香分胶质沥青质，从化学反应平衡来说，也就减缓了油分向胶质的迁移。进而推迟老化的发生。
1．3再生剂的合成
再生剂的合成工艺关键是增粘树脂的合成，我们选用的主要原料是1－4丁二烯与丙烯酸脂系列物主要是丙烯酸甲脂、丙烯酸乙脂等，在160～170℃的条件下按一定的比例进行共聚。进而再与轻质油份在100℃左右进行混溶。所选用的轻质油分是由几种粘度低、不易挥发的轻质油混合而成。
2再生剂基本性能
21目前市场上很难找到我国八十年代初生产的再生剂，为与我们研制的再生剂进行比较，通过查阅大量资料，我们也合成了一种轻油型再生剂，即将0号轻柴油和30号机械油按60∶40比例混合，此配比是我国八十年代初曾被广泛使用的一种再生剂配比，具有一定的代表性。将A型再生剂与此轻油型再生剂分别进行相关性能试验，结果如表2：
从60℃的粘度比较，轻油型再生剂比A型再生剂要小得多，这是因为A型再生剂中加入了粘度较大的增粘树脂。国外许多资料显示，将再生剂放入薄膜烘箱，在163℃、5小时的情况下，再生剂中的轻质油分挥发，同时也发生了一定程度的组分迁移，向老化方向发展。对不同的老化程度，试验后的再生剂出现不同程度的粘度增大、重量减少，所以以试验前后的粘度比和重量损失率来评价再生剂的抗老化性能。
从表2的试验结果可看出，A型再生剂的试验前后粘度比和重量损失率都比轻油型小，所以我们可以说A型再生剂的抗老化性能要优于传统的轻油型再生剂。
22再生后的沥青基本性能
再生剂的功能就是要恢复已老化沥青的各种性能，将再生剂与老化的沥青按不同的比例相混合。
从表3可看出，再生剂用量为5％～11％时，老化沥青的针入度、软化点均得到明显的改善。延度之所以变化不大，可能与所用的老化国产克拉玛依沥青的含蜡量偏高有关。
可见再生剂的加入能明显改善老化沥青的性能，改善程度与再生剂的掺量有关。
23再生后的沥青抗老化性能
分别将A型再生剂和轻油型再生剂按不同比例加入老化沥青粘度为458pa．s中，进行薄膜烘箱试验，试验结果如表4：
由于轻油型再生剂的粘度比A型再生剂的小许多，所以掺加到老化沥青中时，使老化沥青的粘度降低到相同水平，轻油型再生剂的掺加量要比A型再生剂的小。我们试验时按普通的掺量范围向老化沥青中加再生剂。对比薄膜试验前后的粘度比、针入度比、延度、重量损失率，结果很明显，掺入了A型再生剂的再生沥青比掺入轻油型再生剂的再生沥青抗老化性能要好。
另外，我们将此试验数据与国家规范相对比，对AH－70＃沥青的抗老化性能规范中规定：薄膜烘箱试验后，质量损失08％，针入度比55％，延度25℃50cm。对比之下，A型再生剂加入到老化沥青中后经过薄膜烘箱试验，针入度比和质量损失能达到要求，而试验后的延度比规范值小，这是因为老化沥青掺入再生剂后的延度不够理想67～88cm。
从上面的试验数据我们还可看出，用A型再生剂再生的旧沥青的抗老化性能还是比普通沥青要差。这是因为再生沥青中再生剂与旧沥青的相容性毕竟没有同基质的新沥青的相容性好。从再生后的老化沥青的抗老化性能来看，本次开发的再生剂要优于传统再生剂，但与普通沥青的抗老化性能尚有差距。
24再生后的沥青与新沥青混合后的基本性能
将加入3％再生剂后的旧沥青与新AH70＃壳牌按不同的比例相混溶，测定基本性能结果如表5：
可以看出，与新沥青混溶后沥青性能基本能达到AH70＃的指标要求，同时薄膜烘箱试验后的性能亦能达到要求。
3结论
通过本次沥青路面再生剂的研制开发，可得出以下结论：
31我国八十年代的再生剂主要是针对渣油路面再生的，本次开发的再生剂是针对高等级沥青路面再生的，填补了这一空白。在保证其它性能的基础上，通过向油分中混溶增粘树脂来提高再生剂的抗老化性能，基本解决了我国传统再生剂的抗老化性能这一弱点，为我国今后再生剂开发提供了一种新的思路。
32再生剂开发中试验所用的旧沥青均为同一种沥青，有其局限性。事实上，再生剂对不同组成的旧沥青的再生改性作用是不同的，本文所述的再生剂开发主要是提供一种再生剂开发的思路，如果具体到大规模的旧沥青路面的再生利用，则应根据旧沥青的性能有针对性地研制生产实用的再生剂。
33现在国外许多再生剂的生产是从石油工业中直接提取树脂和油分，这种再生剂具有很好的稳定性，对我国的再生剂开发来说是一个很好的途径。
34很多国家有再生剂和再生沥青混合料的质量标准，在未来的几年内，随着我国对再生沥青路面的重视，应尽快出台相应的标准。
参考文献
1沈钟王果庭胶体与表面化学化学工业出版社1997.9
2JMSmith著田福助译化工热力学世界图书出版社1990.3
高分子材料的基本性能范文3
【关键词】铝电解电容器 胶塞 电子元器件
1 前言
铝电解电容器（以下简称电容器）作为电子线路的重要基础元件，是众多电子元器件中发展较快的元件，据电子元件行业协会预测，铝电解电容器凭借其优异的技术特性在未来的电容器市场中仍将牢牢占据30%以上的份额，并有可能进一步扩大其市场份额。
橡胶封口塞（以下简称胶塞）作为电容器结构中的重要密封材料，其密封和电绝缘性能与电容器的使用寿命密切相关[1]。本文从电容器对胶塞的性能要求入手，详细分析论述了不同配方体系对胶塞性能的影响，并设计了相对应的胶塞生产工艺路线。
2 试验部分
2.1 主要原材料
2.2 主要仪器与设备
3 结果与讨论
3.1 配方设计
3.1.1 电容器对胶塞的基本性能要求
铝电解电容器对胶塞的基本性能要求有四项，分别为密封性，绝缘性，耐热氧老化和耐溶剂性能，耐腐蚀性。
3.1.2 生胶的选择
电容器用胶塞最早使用的材质为天然橡胶，但由于其密封性差及不耐老化而被市场所淘汰。目前胶塞主要采用乙丙胶和丁基胶，表1列出了三种主要气体在胶塞中的扩散率[3]。从表中可见，相比于天然胶和乙丙胶，丁基胶具备最好的密封性，因此是长寿命电容器的首选密封材料。
3.1.3 胶塞硫化体系
常用的橡胶硫化体系有硫磺硫化、过氧化物硫化、树脂硫化及硫载体硫化。硫磺硫化体系易带入游离硫使电解液性能恶化，且该体系形成的多硫键耐热性最差；过氧化物硫化容易引起断链，故不采用；树脂硫化体系可形成C-C、-C-O-C单键，硫载体硫化可形成-C-C-、-S-、-S2-，这些键离解能较高，耐热性能好，压变小，因此在胶塞配方设计上可选择树脂和硫载体硫化体系。
3.1.4 硫化体系对比
3.1.4.1 基础试验配方
该试验为探讨树脂硫化体系及硫载体硫化体系对胶塞的性能影响，基础试验配方见表2。
3.1.4.2 不同硫化体系对硫化特性的影响
分别采用门尼粘度仪和无转子硫化仪测量不同配方胶料的门尼粘度和硫化曲线，测试数据见表3。由表中可见，树脂硫化体系胶料（1#配方）的门尼粘度及起始门尼高，最高最低转矩提高，焦烧时间及工艺正硫化时间长。说明该体系胶料的加工安全性能较好，硫化程度高。
3.2 工艺设计
3.2.1 胶塞成型工艺
胶塞成型工艺主要有注塑成型和真空模压成型，这两种成型工艺的特点是注塑成型节省原料，其毛边率约为10%，而真空成型为30-60%；注塑成型生产工序少，生产效率高，可日产800-900模，而真空成型只有250-300模；但同时，注塑成型的缺点也很明显，由于采用高温硫化，注塑成型的胶塞密度低，力学性能较差，而真空成型的胶塞采用低温、高压、长时间硫化，这有利于提高胶塞的架桥密度，进而提升胶塞的性能。
胶塞的真空模压成型工艺流程如下。
称重-混炼-预成型出片-真空模压成型（一次硫化）-二次硫化-冲切-清洗-包装入库
3.2.2 混炼工艺
混炼工艺的目的是将生胶、炭黑、填料，硫化剂及其助剂等分散均匀，通常使用密炼机混炼，配套开炼机出条，其基本工作原理是利用密炼机混炼室内两转子的相对回转对胶料产生极大的挤压和剪切力，使胶料温度上升，粘度降低，更有利于其它原料在生胶中的分散。
该工艺流程的要点是低温、长时间混炼，虽然提高混炼温度可提高生产效率，但由于混炼是整个胶塞生产工序的起点，其混炼均匀程度对之后各个工序及胶塞质量均有极大影响，因此不建议为提高生产效率而大幅提高混炼温度。
3.2.3 预成型工艺
预成型工艺的目的是获得长、宽、厚均适宜的胶片，便于后道硫化工艺的顺利实施，通常采用挤出机配套压延机以及冷却系统组成。
该工艺流程的要点是该工艺执行前后均要对胶片进行一段时间的停放，这是由于胶塞属高分子材料，其内部的高分子链段经历混炼和挤出的过程中均会产生一定程度的内应力，而适当时间的停放正是内应力自我消除的过程，这一点在进行预成型之后，硫化之前尤其重要。
3.2.4 硫化工艺
胶塞的硫化工艺分一次硫化和二次硫化两个阶段。一次硫化使胶塞成型，二次硫化进一步加深交联程度，改善胶塞的力学和压缩永久变形性能。
该工序的操作要点是合理分配一次硫化和二次硫化的硫化程度，在产品性能和生产效率上得到平衡。
3.2.5 冲切工艺
冲切即除边，是将除产品之外的多余部分去除，获得产品。胶塞冲切一般可分为干法冲切和湿法冲切：1）干法冲切，不需要介质，直接将成型胶片对孔平放于冲切机上冲切，其特点是模具使用寿命较短，产品易出现毛边、毛刺；2）湿法冲切，将成型胶片浸入介质中浸泡后的冲切，其特点是冲切环境中产生的微粒较少，胶丝、胶屑也很少。建议电容器用胶塞采用湿法冲切。
3.2.6 清洗工艺
清洗工艺的目的是去除胶塞生产过程中带入的微粒及各类离子，保证胶塞的绝缘性能。一般包括预清洗和精洗，预清洗：即通过震动，用水冲洗除去产品表面较大的胶屑及易掉的污染物；精洗：通过外力或产品自身的相互摩擦力去除产品表面的污染及微粒，精洗一般可分为三类：1.利用产品的相互摩擦力清洗；2.利用强力冲击清洗；3.利用超声波清洗。
4 结论
合理的胶塞配方及工艺设计是保证电容器性能的基本条件，选择丁基胶、树脂硫化体系及配套真空模压成型工艺可满足长寿命电容器对胶塞的使用性能要求。
参考文献
[1]王宁.铝电解电容器密封材料与电容器可靠性的关系[Z].中国国防科技质量与可靠性高峰论坛.北京，2010：98-99.
[2]朱绪飞，贾红兵，文威，林霖.橡胶塞的老化和电容器的寿命[J].电子元件与材料，2002，21（2）：1-5.
[3]朱绪飞，刘霖，陈建平.电容器用橡胶制品及其发展趋势[J].特种橡胶制品，2002，23（5）：30-33.
高分子材料的基本性能范文4
关键词：橡胶制品 工业应用 应用发展前景
橡胶制品的应用一般都是工业上的，在各个行业的应用前景十分广泛。举个例子来说的话，一般情况下，在一辆汽车的车身上面所用到的橡胶制品配件就可以达到100-200种之多，而且每辆车上的橡胶重量也几乎能够达到100kg以上。也由于目前的国际情势，汽车销售一直都是世界首位，橡胶制品的产量也一直都很好，在生产汽车比较多的几个国家里面，90%的减震橡胶和70%的胶管都用于汽车产业。
一、橡胶的组成
让我们先来认识一下橡胶，橡胶的主要原料是生胶，在里面加入一些其他的配料也就制成了我们平常所见到的橡胶。
生胶（生橡胶）这是工业橡胶的主要原料，一般可以分为两类，天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶听起来很容易懂，也就是由自然界物质直接生成的，加工工序非常少，来源主要是从热带橡胶树上采集的胶乳，经过凝固、干燥、加压等工序制成的具有一定弹性的物质材料。而后还需要进行加工处理，这时的橡胶就和原来的大不一样了，它具有极为工整的形状，一般为片状固体，其单体也是我们所熟知的异戊二烯；另一种常用的工业橡胶是合成橡胶，这种橡胶是通过多种原材料混合在一起而形成的，通常是煤、石油和天然气，然后采用一些简单的化学混合方式制成。如果我们利用另一种方式来评判的话，将性质和用途这两个条件作为前提，可以分为通用和特种两类。在这其中，通用合成橡胶的性能和天然橡胶相差不是太多，无论是从物理性质上来说，还是从力学性能和加工性能上来讲都比天然橡胶稍微好一点。至于特种合成橡胶，就显得有些与众不同了，这些不同主要体现在一些性质的特殊上，如耐热、耐寒、耐油或者是耐化学腐蚀等高强性质，这一类橡胶在某些特殊领域，被人们所使用。合成橡胶由于其原料的多样性，所以其合成的混合体也是可以呈现出各种类型的，比较常见的就是下面这几种，丁苯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶等等。
配合剂在这其中也是不可缺少的一种物质组成，它的主要功能是提高和改善橡胶制品性能，主要包括了硫化剂、硫化促进剂、补强剂、软化剂、防老剂等。硫化剂的功效和原理其实也很简单，就和塑料中的固化剂一样，起到固化的作用，用得比较多的几种物质分别是硫磺、氧化硫等，至于硫化促进剂，也是一种相对来说比较重要的物质，能够加速硫化过程，从而有效缩短了硫化时间的作用，平常我们添加进来的物质是氧化锌、氧化铝、氧化镁等；补强剂的作用也是非常重要的，对橡胶的工业制品也起到了助长作用，可以持续保持橡胶的力学性能和耐磨、抗撕裂性能，这里面的原料通常是用炭黑、氧化硅、滑石粉等混合而成的；软化剂同样也对橡胶起到一个良好的促进作用，提高其柔软性和可塑性；至于防老剂是用来处理工业橡胶后期的问题的，避免橡胶过早老化而出现一系列的问题。
二、橡胶弹性元件的功用
橡胶是一种天然的有机高分子材料，汽车上有许许多多的零件都是以橡胶为原料制造的，如风扇传送带、缓冲垫、油封、制动皮碗等。仅汽车轮胎一项，在整个橡胶成本中就可以占到10%的比例了，所以对于汽车使用与维修人员，多知道一些橡胶及其制品的基础知识是极为有用的。
随着近几年来，汽车的销量逐年增加，同时对汽车的性能要求也越来越高了，人们对汽车各方面的质量要求也在逐步提高，如汽车振动与噪声等方面，也为了让汽车带给人的舒适性更好，很多国内外的专家人士一直致力于这个问题的开发和钻研。同时也正是由于橡胶弹性元件比较好的减振降噪功能，汽车内的结构系统采用了很多形状各异、功效不同的橡胶支承元件，现代的机械性车辆的发动机原理也是依靠橡胶减震块来调节自身悬置系统的。国外的相关方面的技术已经发展的比较成熟了，而国内在这方面还是有很多不足的地方，还需要努力和钻研。为了了解各种橡胶支承元件的开发技术，对发动机的技术还需要做进一步的处理，对橡胶材料的具体参数以及特性作出具体的研究。
三、橡胶的基本性能
橡胶的基本性能我们是可以猜出一二的，首先需要提到的一点是具有极高的弹性，也正是因为这点，我们才会这么青睐橡胶的，据有关数据统计分析，橡胶的伸长率可以达到100%―1000%。在伸长的过程中，橡胶的自身变化可以分为几个阶段来讨论，刚开始时，受到拉力影响时，会产生很大的形变量，但是接下来它就不会这么听话了，会随着伸长量的增加，逐渐加大抵触力，以此来抵抗形变的加大，这就是橡胶的特殊之处。所以，就这点优势来看，橡胶可以帮助我们在某些部件上进行减压和吸收振动；其次呢，橡胶具有非常不错的可塑性，当橡胶的温度达到了一定值之后，自身就会失去所具有的弹性特点，从而获取另一特点――可塑性，这通常被我们称为热可塑性。当其真正处于这一条件下的时候，我们就可以将其进行在加工，加工成我们所需要的形状大小，从而达到其工业目的。当我们对其进行一系列操作后，使其改变形状，它就会始终保持当前的形状了，不会再次改变，这就是我们需要的，依据它的这一特点，我们可以广泛制作大量的各方面的制品部件；最后一个特点是具有良好的粘着性，它可以根据我们的实际需要，粘着到各种其他的部件上面，从而形成一个整体而保持不分离的状态。这一点也充分说明了橡胶具有非常好的吸附能力，比如说汽车上的各种橡胶原料就是与其他的棉、毛、尼龙等物质黏结在一块的。
四、车用橡胶制品的用途与品种
可以说汽车行业的极大发展能够有效促进国民经济中众多部门和行业的发展，但是同时这也意味着需要和众多的其他部门相配合才能发挥出它的优势，橡胶就是我们需要联系的一大行业。橡胶在汽车的各种原材料中占有极大的比重，这也充分体现着我们非常重视橡胶的作用，橡胶在汽车整个车身上用量最大的当属汽车的轮胎了，据有关数据统计，全世界生产的橡胶有80%是用到汽车轮胎的制作上的。另外，在汽车的胶带、胶管、减振配件以及耐油配件等上面都用到了橡胶材料。在汽车工艺的各个重要部件上面，橡胶也有应用，如轮胎、连接软管、密封件、防震件、传动件、衬垫类等。所以，知道一些橡胶的知识，对我们汽车行业的发展有很重要的作用，汽车驾修和检验人员都应该具有相关方面的知识。另外汽车橡胶制品的产值可以占到汽车部件的6%。由这些信息，我们可以知道，汽车橡胶制品在汽车工业中，也占有了极高的地位。
参考文献
[1]李帮山.三元乙丙橡胶在汽车用橡胶制品中的应用[J].中国橡胶，2011（13）
[2]李振环，杨家义，孔建.橡胶制品氟化技术在流体密封领域中的应用[J].特种橡胶制品，2012（02）
高分子材料的基本性能范文5
（一）突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。
（二）科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材（如文献）都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
（三）理论联系实际
首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应；实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
（四）关注学科新进展
教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
高分子材料的基本性能范文6
[关键词]食品包装 发展趋势
中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0329-01
随着经济的迅速发展和生活质量的不断提高，我国食品工业发展迅猛，人们的生活理念和消费模式正在发生重大变化，对食品包装也提出了新的要求，而材料的选择显得尤为重要。食品包装要以多样化满足现代人不同层次的消费需求，无菌、方便、智能、个性化是食品包装发展的新时尚，拓展食品包装的功能、减轻包装废弃物对环境污染的绿色包装已成为新世纪食品包装的发展趋势。
一、食品包装材料的分类及特点
食品包装一般可分为纸包装、木材包装、金属包装、塑料包装、玻璃和陶瓷包装、纤维织品包装、复合材料包装等。
1.纸包装材料
纸是以纤维为原料所制成材料的统称。纸包装材料分为纸张、纸板，具有质量轻、印刷性好、无毒、卫生等特点。纸张按材料和功能分为玻璃纸、羊皮纸、牛皮纸、鸡皮纸、茶叶袋滤纸、糖果包装纸、冰棍包装纸、半透明纸等，可作为糖果、点心等食品的内包装；纸板按形态可分为白纸板、箱纸板、瓦楞纸板等，一般作为食品的外包装，具有一定的强度、耐压性和良好的防震缓冲性能。
2.塑料包装材料
塑料是一种以合成树脂为基础原料，加入或不加入各种添加剂，在一定温度和压力下，加工塑制成型和交联固化成型，得到的固体高分子材料。
（1）塑料包装材料按形态可分为塑料膜、塑料片。具有质量轻、耐腐蚀、耐酸碱、耐油、耐冲击等特点。
（2）按理化特性分为热塑性和热固性材料。
热塑性材料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其化学成分基本性能不发生变化，可反复成型，但刚硬性低，耐热性不高，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺等。
3.玻璃陶瓷包装材料
（1）玻璃包装材料
是由有机熔融体冷却而成的非结晶态固体。基本是二氧化硅和各种金属氧化物。玻璃包装容器按容器形状分为玻璃瓶、玻璃罐、玻璃碗、玻璃盘、玻璃缸等。其具有耐酸、耐碱以及良好的化学稳定性、高阻隔性、硬度较高、易碎等特点。
（2）陶瓷包装材料
是以粘土、长石、石英等天然矿物为主要原料，经粉碎、混合和塑化，按用途成型并经装饰、涂釉，然后在高温下烧制而成的制品，是一种多晶、多相的硅酸盐材料。具有耐火、耐热、耐药性、高抗压强度等特点。
4.金属包装材料
金属包装容器按材料可分为铝制、钢制等金属容器；按形状可分为金属罐、金属桶、金属盒等。具有优良的阻隔性能、机械性能、耐高温、耐腐蚀、不易破损等特点。
5.复合包装材料
复合包装是把两种或者两种以上的包装材料按一定的比例最优化组合在一起，充分的利用包装材料的优点的一种材料。
复合包装材料按材料材质可分为纸/塑复合材料、铝/塑复合材料、纸/铝/塑复合材料、纸/纸复合材料、塑/塑复合材料等，具有较高的力学强度、阻隔性、密封性、避光性、卫生性等。
二、食品包装的发展趋势
在食品消费越来越功能化、健康化、方便化、营养化的今天，食品工业不断对食品包装提出新的需求，大大促进了耐低温、微波适用或专用的包装材料的发展进程。包装材料由单一型向复合型转化，使用对环境最有益的生物可降解材料对食品进行包装更符合现代人们的需求。
1. 新型高阻隔包装材料
常用的高阻隔包装材料有铝箔、尼龙、聚酯、聚偏二氧乙烯等。随着对食品保护性的提高，新型高阻隔塑料包装材料在国外已广泛应用，使用高强度高阻隔性塑料不仅可以提高对食品的保护，而且在包装相同量食品的情况下可以减少塑料的用量。对于要求高阻隔性保护的加工食品以及真空包装、充气包装等，一般都要用优质复合材料，而在多层复合材料中必须有一层以上的高阻隔性材料，例如纳米改性的新型高阻隔包装材料纳米复合聚酰胺、乙烯一乙烯共聚物、聚乙烯醇等。
2. 活性包装材料
所谓活性包装技术就是使用活性包装材料，使之与包装内部的多余气体相互作用，以防止包装内的氧气加速食品的氧化。20世纪70年代，除氧活性包装体系应运而生，不久脱氧剂开始用于食品包装。事实证明，活性包装能够有效保持食品的营养和风味。由于材料科学、生物科学包装技术的进步，近年来活性包装技术发展很快，其中铁系脱氧剂是发展较快的一种，先后出现了亚硝酸盐系、酶催化剂、有机脱氧剂、光敏脱氧剂等，使包装食品的安全性日益完善。
3.食品安全包装新材料
用于食品安全包装的智能包装材料主要有显示材料、杀菌材料、测菌材料等。最近，加拿大推出的可测病菌包装材料别具特色，该包装材料可检测出沙门氏菌、弯曲杆菌、大肠杆菌、李斯特菌四种病菌。此外，该包装材料还可以用于检测害虫或基因工程食品的蛋白含量，指出是否是转基因工程食品。
4.防紫外线破坏食品的包装材料
最近，研制成功一种紫外线阻隔剂，能够保护包装内的食品免受紫外线的破坏，提高包装食品的安全性，延长保质期。
5.灭菌型活性包装材料
最近国外研究成功一种能灭菌的活性包装体系，包括杀菌系统。它是把活性灭菌物质与包装材料相结合的体系，如将山梨醇、山梨酸盐、苯甲酸钠、银沸石等物质加入到制造包装容器的材料中，然后制造成型加工成容器，使其缓慢释放出灭菌活性成分。新发明的灭菌型脱氧保鲜剂，在24小时内能将密封容器内的氧气去掉99.9%以上，在极短时间内产生脱氧效果。
6.无菌高阻隔食品包装材料
鉴于铝箔和某些材料复合制成的包装具有不透明、不易回收且不能用与微波加热的缺陷，近年来，研究人员开发成功无菌型镀膜SiOx包装材料，即在真空环境中在PET、PA、PP等塑料薄膜基材上镀一层极薄的硅氧化物，之后赋予灭菌功能而制成。它不仅有极好的阻隔性，而且有极好的大气环境适应性，它的阻隔性不受环境温度变化影响。SiOx镀膜成本较高，大规模生产技术还不完善，目前我国已开始一定规模的研究，发达国家已在食品包装中应用。
总之，食品包装材料越来越趋向于的是功能化、环保化、简便化。无菌包装采用高科技分子材料，保鲜功能将成为食品包装技术开发重点，无毒包装材料更趋安全，塑料包装将逐步取代玻璃制品；采用纸、铝箔、塑料薄膜等包装材料制造的复合柔性包装袋，将呈现高档化和多功能化。社会生活节奏的加快将使快餐包装面临巨大发展机遇。食品工业是21世纪的朝阳工业，食品包装材料更为飞速发展，食品包装材料领域一定能抓住这个商机发展壮大起来。
参考文献：
[1]G B/T 9122.1_.-2008 包装术语 第1部分： 基础
[2]章建浩主编.食品包装大全.北京：中国农业出版社，2000
[3]向贤伟编著.食品包装技术.长沙：国防科技大学出版社，2002
