高分子材料的主要性能特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞： 高分子化學(xué) 高分子物理 生物功能材料 教學(xué)探索

高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中，一般兩門課程獨(dú)立設(shè)置，其中各占有48到72學(xué)時(shí)不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程，其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點(diǎn)，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無機(jī)陶瓷材料到有機(jī)高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能，因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程，所設(shè)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)，開設(shè)時(shí)間安排在二年級(jí)下學(xué)期，為三年級(jí)開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實(shí)施方法，高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用，是一門多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣，物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識(shí)運(yùn)用較多等特點(diǎn)，這樣有限的課時(shí)設(shè)置就給授課帶來了一定困難，導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識(shí)方面具有一定難度。另外，我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級(jí)下學(xué)期和三年級(jí)上學(xué)期，其中物理化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分講授時(shí)間較晚，這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，是本文需要重點(diǎn)探討的問題。

1.選擇教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時(shí)的限制，我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》，由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法，教材內(nèi)容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對(duì)課時(shí)較少的現(xiàn)狀，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對(duì)于高分子化學(xué)部分，重點(diǎn)講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡(jiǎn)單講解，聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng)，又沒有因?yàn)檎n程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對(duì)課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動(dòng)力學(xué)的推導(dǎo)，在物理化學(xué)中化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分還沒講解的情況下，我們?cè)诮虒W(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動(dòng)力學(xué)基本知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)。對(duì)于高分子物理部分，我們重點(diǎn)講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡(jiǎn)單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié)，對(duì)高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排，重點(diǎn)講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科基本知識(shí)的掌握；簡(jiǎn)單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強(qiáng)該部分內(nèi)容的掌握；自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科知識(shí)的理解。重點(diǎn)講解、簡(jiǎn)單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，突出了本課程重點(diǎn)、拓寬了學(xué)生知識(shí)面，克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點(diǎn)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機(jī)玻璃，行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強(qiáng)纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用，其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué)，單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我們?cè)谥v解基本知識(shí)的同時(shí)，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，列舉了大量實(shí)例。例如講解縮聚反應(yīng)時(shí)，對(duì)滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進(jìn)行了重點(diǎn)講解，對(duì)聚乳酸生物材料進(jìn)行了系列概述，包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中，講授諾貝爾獎(jiǎng)成果和獲得者的發(fā)明典故，例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展，以增強(qiáng)課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外，讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成，并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。

3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識(shí)面廣，其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強(qiáng)，學(xué)生理解相對(duì)比較困難。因此，我們?cè)诮虒W(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式，同時(shí)輔以板書講解，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R(shí)直觀體現(xiàn)出來，又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來，這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如，在講解配位聚合時(shí)，利用動(dòng)畫演示雙金屬活性中心機(jī)理和單金屬活性中心機(jī)理中單體分子的插入過程與鏈增長(zhǎng)過程；自由基聚合實(shí)施方法中，利用制作動(dòng)畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對(duì)高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動(dòng)態(tài)黏彈性模型，等等。通過多媒體的運(yùn)用，可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會(huì)存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收；教師過于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學(xué)生的交流互動(dòng)，等等。在實(shí)際教學(xué)過程中，還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容采用板書的形式進(jìn)行講解，取得了不錯(cuò)的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對(duì)多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點(diǎn)，對(duì)重要章節(jié)，我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個(gè)比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境，提供多媒體錄播室進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強(qiáng)，真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上少了許多限制，學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外，網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時(shí)可以進(jìn)行比較，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，知識(shí)面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用，大大彌補(bǔ)了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學(xué)效率。

5.開展互動(dòng)式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為，學(xué)生是課堂的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主，忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動(dòng)性，學(xué)生始終處于“被動(dòng)學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動(dòng)學(xué)習(xí)”，導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負(fù)擔(dān)重等特點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動(dòng)的教學(xué)方式，包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺(tái)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應(yīng)時(shí)，提出不同聚合時(shí)間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學(xué)生進(jìn)行討論，然后教師補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力，又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了學(xué)習(xí)興趣。另外，我校為農(nóng)業(yè)院校，雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè)，但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)。考慮到此種情況，我們?cè)谑谡n內(nèi)容安排上，對(duì)目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進(jìn)行了討論，給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時(shí)，我們就對(duì)強(qiáng)吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對(duì)其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述，對(duì)高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力，這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)本課程的理解。

6.結(jié)語

通過對(duì)本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、面臨的問題及目前采取的措施進(jìn)行了總結(jié)?！陡叻肿踊瘜W(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但其理論性強(qiáng)、概念抽象難懂，如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進(jìn)行探索，以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏無際，俞強(qiáng)，崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]黃海霞.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探索.廣州化工，2013，41（12）.

第2篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】松散軟煤綜放巷道；圍巖加固；化學(xué)注漿

1 煤巖體化學(xué)注漿加固技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及固化機(jī)理

1.1 煤巖體超前化學(xué)注漿固化機(jī)理

（1）超前注漿

在煤巖體開挖之前所進(jìn)行預(yù)注漿，稱為超前注漿。該技術(shù)是利用預(yù)注的漿液充填和固結(jié)煤巖體的裂隙面，從而達(dá)到提高圍巖體的強(qiáng)度的目的，能充分發(fā)揮煤體本身的承載能力，來保證巷道圍巖的穩(wěn)定性[1]。煤巖體超前化學(xué)注漿加固技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)高效的巷道圍巖穩(wěn)定技術(shù)。

（2）充填壓密以及轉(zhuǎn)變圍巖破壞機(jī)理

通過超前注漿，漿液在一定泵壓的作用下，除了將一部分較大的裂隙充滿，還可將充填不到的小裂隙以及封閉裂隙壓縮，甚至閉合，從而提高圍巖的強(qiáng)度以及彈性模量[2-3]。據(jù)相關(guān)試驗(yàn)，若能減少圍巖的孔隙率，可大幅提高強(qiáng)度。超前注漿固化技術(shù)就可起到提高圍巖強(qiáng)度的作用，也可轉(zhuǎn)變圍巖體破壞機(jī)理。

（3）漿液固結(jié)體骨架作用

漿液在一定泵壓作用下，被擠壓后滲透到圍巖體中，在縱橫交錯(cuò)的裂隙中固結(jié)，形成呈網(wǎng)絡(luò)骨架的結(jié)構(gòu)。形成骨架的高分子材料抗壓強(qiáng)度不一定高于圍巖，但其固結(jié)體具備良好的粘結(jié)性以及韌性。

2 頂板超前化學(xué)注漿加固技術(shù)研究及實(shí)踐

2.1 化學(xué)注漿加固材料

在6205綜放面巷道頂板加固過程中，超前注漿加固使用了常用的化學(xué)漿體-礦用波雷因化學(xué)漿。

2.1.1 波雷因化學(xué)漿的技術(shù)性能

作為一種高分子聚合物，波雷因化學(xué)材料具備較好的滲透性，能夠與煤巖體產(chǎn)生較高的粘合力，在注漿壓力的作用下，可使材料滲透到微裂隙之中，充分混合后反應(yīng)并膨脹凝固，形成致密結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架，對(duì)工作面煤壁以及頂板起到高效的固結(jié)作用，其廣泛應(yīng)用于煤礦煤巖體加固工程。波雷因化學(xué)漿的優(yōu)點(diǎn)有：（1）粘度低、滲透性好；（2）具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度；（3）材料的凝膠體具有較好的延展性，從而能很好的適應(yīng)巖層的較大變形；（4）材料反應(yīng)后生成的凝膠體具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度；（5）材料能遇水發(fā)生膨脹反應(yīng)，從而其還具有注漿堵水的效用。波雷因化學(xué)漿的技術(shù)參數(shù)見表 1。

2.1.2 波雷因注漿加固材料的作用機(jī)理

礦用波雷因注漿加固材料由體積相等的A、B兩種化學(xué)材料組成，當(dāng)被專用的壓注設(shè)備以一定的壓力將波雷因A、B兩種化學(xué)材料等體積壓注到破碎煤巖體之后，充分混合后的兩材料會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成具有一定粘結(jié)性的有機(jī)彈性體，從而改善了松散破碎煤巖體的力學(xué)性能。

2.2 化學(xué)注漿加固設(shè)備

采用風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)或煤電鉆打眼，同時(shí)配備相應(yīng)長(zhǎng)度的鉆桿以及相應(yīng)的Φ42 mm 鉆頭。注漿和封孔均采用氣動(dòng)高壓雙液化學(xué)注漿泵（QB-12型），與注漿加固設(shè)備配套的進(jìn)風(fēng)管路為Φ25 mm的高壓風(fēng)管20 m，出漿管路規(guī)格為Φ10 mm，長(zhǎng)度2 m、5 m、10 m各若干根，總計(jì) 40m長(zhǎng)。采用的QB-12型氣動(dòng)高壓注漿泵主要性能參數(shù)如表2所示。

2.3 化學(xué)注漿加固動(dòng)力系統(tǒng)及其性能參數(shù)

根據(jù)煤體的承受能力和最小抵抗面及工作面煤體圍巖條件，供風(fēng)風(fēng)量不低于 3 m3/min，供風(fēng)壓力不低于 0.5 MPa。

2.4 頂板超前化學(xué)注漿加固方法

2.4.1 注漿孔布置

根據(jù)煤巖體的具體特點(diǎn)和加固施工工藝，采用預(yù)先超前加固 7 m 再向前推進(jìn) 4 m，預(yù)留3 m 保護(hù)帽的注漿施工方案。巷道兩幫根據(jù)掘進(jìn)后的圍巖情況決定是否需要注漿加固。巷道前方頂部采用單排注漿孔，每個(gè)孔孔深 6 m，注漿管長(zhǎng) 3～5 m，封孔段長(zhǎng) 1.5～2 m（直徑42 mm）。每個(gè)注漿循環(huán)掘進(jìn)工作面煤壁布置 4～6 根注漿管。從工作面斷面的上部開孔，孔間距為 0.7～1 m。對(duì)注漿管密度、深度和角度隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，鉆孔布置示意圖如圖1所示。

2.4.2 注漿壓力

根據(jù)斷層帶煤體的承受能力和最小抵抗面及工作面圍巖條件，當(dāng)工作面供風(fēng)風(fēng)量不低于3 m3/min，供風(fēng)壓力不低于 0.5 MPa時(shí)，注漿終壓應(yīng)為 10～15 MPa，擴(kuò)散半徑為1.1 m左右。

2.4.3 注漿量預(yù)計(jì)

（1）單孔注漿量

按下列公式計(jì)算：Q單=AЛR2HnBM/1.4

式中：A—漿液的損耗系數(shù)，取1.05；R—漿液有效擴(kuò)散半徑，取1.1 m；H—注漿段長(zhǎng)度，取5 m；n—孔隙率，取0.6%；B—漿液充填系數(shù)，取0.8；1.3—平均重復(fù)注漿系數(shù)；M—漿液密度，1200 Kg/ m3。

則：Q單 =1.05×3.14×1.12×5×0.006×0.8×1200/1.3 ≈88 Kg

（2）每個(gè)注漿循環(huán)注漿量Q循環(huán)

Q循環(huán) = Q單× N =88 Kg /孔 × 5孔=440 Kg

Wmin = W ×15=352 Kg×15=5280 Kg

每循環(huán)向前掘進(jìn)4 m，則平均每米進(jìn)尺需要注漿量約110 Kg。

2.4.4 施工工藝

施工工藝：標(biāo)孔鉆孔 檢查鉆孔質(zhì)量安裝注漿管及封孔部件封孔準(zhǔn)備漿液開泵注漿凝固檢查注漿質(zhì)量驗(yàn)收。注漿工藝流程示意圖如下圖2所示：

3 結(jié)論

通過對(duì)該礦 6205 工作面回采巷道進(jìn)行化學(xué)注漿加固施工，對(duì)松散體進(jìn)行了有效粘結(jié)，使之成為整體，提高了圍巖的力學(xué)性能和承載能力，為巷道安全快速掘進(jìn)，工作面快速投產(chǎn)，礦井采掘順利接替提供了有利的條件，實(shí)現(xiàn)了礦井高產(chǎn)高效，是煤礦井下巷道維護(hù)的一項(xiàng)非常實(shí)用的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王國(guó)際. 注漿技術(shù)理論與實(shí)踐[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[2]杜嘉鴻，秦明武，肖榮久. 國(guó)外化學(xué)注漿教程[M].北京：水利電力出版社，1987.

第3篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】乳化瀝青；生產(chǎn)；技術(shù)

1、乳化瀝青的特點(diǎn)和用途

乳化瀝青是將瀝青微粒均勻分散在含有乳化劑的水溶液中所得到的穩(wěn)定的瀝青乳液。有快裂、中裂、慢裂三種類型，分為陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。

按基質(zhì)瀝青分為：改性乳化瀝青和普通乳化瀝青。

按用途分為：粘層乳化瀝青、透層乳化瀝青、稀漿封層微表處乳化瀝青、灌封膠類乳化瀝青、霧封層用乳化瀝青、冷再生乳化瀝青等。

1.1乳化瀝青的特點(diǎn)

乳化瀝青粘度很低、流動(dòng)性很好，可以常溫使用，且可以和冷的、潮濕的石料一起使用，當(dāng)乳化瀝青破乳凝固時(shí)還原為連續(xù)的瀝青并且水分完全排除掉，形成材料以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因乳化瀝青避免了高溫操作、加熱和有害排放，提供了一種比熱瀝青更為安全、節(jié)能和環(huán)保的施工工藝，故它在公路工程中得到了廣泛應(yīng)用。

1.2乳化瀝青的用途

1.2.1在路面工程中，可當(dāng)作透層油、粘層油使用，且容易撒布均勻，滲透和粘附性良好。

1.2.2在路面表面層，用于稀漿封層、微表處、霧封層、瀝青表面處治等路面磨耗層。

1.2.3可作為冷補(bǔ)材料修補(bǔ)路面坑槽。

1.2.4可作為填補(bǔ)材料填補(bǔ)路面裂縫。

1.2.5可作為瀝青乳液養(yǎng)護(hù)穩(wěn)定基層。

G6劉白高速公路k1423+000～k1557+000于2005年建成通車，全線長(zhǎng)134公里，該段路段交通量較大，超載超限車輛多，經(jīng)過5年多的運(yùn)行，全線路面產(chǎn)生了10～15mm不同程度的車轍，為消除路面車轍，提高行車的舒適性，白銀公路總段運(yùn)用乳化瀝青微表處技術(shù)處治了全線路面，消除了路面車轍，并增強(qiáng)了路面的抗?jié)B性和耐久性，極大地改善了路面狀況?，F(xiàn)就對(duì)乳化瀝青生產(chǎn)技術(shù)作一簡(jiǎn)要介紹。

2、乳化瀝青生產(chǎn)技術(shù)

2.1生產(chǎn)設(shè)備準(zhǔn)備

采用ENH間歇式乳化瀝青設(shè)備，設(shè)立固定式乳化瀝青生產(chǎn)車間，安裝核心設(shè)備乳化瀝青膠體磨，膠體磨的主要性能參數(shù)為功率、轉(zhuǎn)速、流量、間隙、可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要來選擇安裝膠體磨。

安裝其他主要設(shè)備：皂液配置罐、基質(zhì)瀝青加熱罐、水加熱罐、換熱器、乳化瀝青儲(chǔ)存罐、儀表、控制電柜等。

2.2材料準(zhǔn)備

2.2.1水

水是制備乳化瀝青的介質(zhì)，水的硬度和離子性對(duì)乳化瀝青生產(chǎn)有較大影響，應(yīng)選用純凈無污染的水，一般飲用水即可。

2.2.2乳化劑

采用MQK—1D、AA—63D、S—101等乳化劑，有離子型和非離子型，改性乳化瀝青就是添加了特殊高分子聚合物和添加劑的瀝青乳液。

2.2.3添加劑

穩(wěn)定劑：cl—12聚乙烯醇、甲基纖維素等高分子材料；氯化銨、氯化鈣等無機(jī)材料；鹽酸：調(diào)整pH值，也是影響乳化瀝青的主要因素，尤其是用于稀漿封層、微表處的慢裂快凝乳化瀝青。

2.2.4基質(zhì)瀝青

選用韓國(guó)skAH—90#瀝青作為制備乳化瀝青的基質(zhì)瀝青，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足要求。

2.3生產(chǎn)流程

乳化瀝青的生產(chǎn)流程可以分為以下四個(gè)過程：瀝青的準(zhǔn)備、皂液配制、瀝青乳化、乳液儲(chǔ)存。

2.3.1瀝青的準(zhǔn)備

瀝青的準(zhǔn)備過程主要是將瀝青加熱并堅(jiān)持在適宜溫度。溫度的控制十分重要，如果瀝青溫度過低，會(huì)造成瀝青粘度大、流動(dòng)困難、從而乳化困難；如果瀝青溫度過高，一方面會(huì)造成瀝青老化，同時(shí)也會(huì)使乳化瀝青的出口溫度過高，影響乳化劑的穩(wěn)定性和乳化瀝青質(zhì)量。普通瀝青在進(jìn)入乳化設(shè)備時(shí)的溫度一般在135℃—140℃。

2.3.2皂液配置

將皂液罐中注入欲配置皂液數(shù)量1/3數(shù)量的水，打開導(dǎo)熱油閥門開始加熱至20—30度。在配置皂液的地罐中注入已加熱至20—30度的水，開啟攪拌器，將一定量的穩(wěn)定劑CL—12緩慢的均勻的摻入水中，待攪拌均勻且徹底溶解后，在其中加入定量的乳化劑MQK—1D攪拌至均勻后打回皂液罐繼續(xù)攪拌，并將皂液溫度加熱至55度，在加熱過程中，在皂液罐中加入定量的膠乳INPULIN1468。攪拌均勻且使其溫度達(dá)到55度時(shí)，開始在皂液中加入鹽酸，加酸時(shí)先一次性加入一部分，再逐次稱量加入，每加一次都要用酸度計(jì)檢測(cè)其PH值，最終使其PH值為2。

2.3.3瀝青的乳化

將合理配比的瀝青和皂液一起進(jìn)入乳化機(jī)，經(jīng)過增壓、剪切、研磨等機(jī)械作用，使瀝青形成均勻、細(xì)小的顆粒，穩(wěn)定均勻地分散在皂液中，形成水包油的瀝青乳狀液。乳化瀝青出口溫度應(yīng)在85℃左右。

2.3.4乳化瀝青的儲(chǔ)存

乳化瀝青從乳化機(jī)中出來，經(jīng)過冷卻進(jìn)入配置攪拌裝置、干凈的儲(chǔ)存罐，即有利于噴灑使用，又可以減緩乳化瀝青的離析。

2.3.5質(zhì)量要求

以第一批固含量63%的乳化瀝青為例，基質(zhì)瀝青63%，皂液37%，乳化劑MQK—1D2.2%，膠乳（INPULIN1468）3.97%，穩(wěn)定劑CL—120.065，水30.765%，要求皂液PH為2，等成品乳化瀝青放置24小時(shí)后，進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)。

2.4結(jié)束語

實(shí)踐證明乳化瀝青是一種節(jié)約、安全、環(huán)保、有效且通用的道路材料，不論是在新建的公路工程，還是在公路的日常養(yǎng)護(hù)，都有不可低估的作用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。但是單一的乳化瀝青存在粘結(jié)度低、柔韌性差、早期強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，路用性能很難與熱拌混合料相比，因此只能用于瀝青路面的修補(bǔ)、低交通量路面、中重交通量路面的下面層、封層和基層。如何改善乳化瀝青的性能，使其具有更強(qiáng)的粘結(jié)力、高溫穩(wěn)定性、優(yōu)越的彈性恢復(fù)能力和較高的抗壓、抗變形能力等，以滿足在高等級(jí)瀝青路面使用要求，尚有待進(jìn)一步的理論和試驗(yàn)研究。

參考文獻(xiàn)

第4篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

據(jù)有關(guān)部門估計(jì)，我國(guó)每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80％以上為高能耗建筑；既有建筑近400億平方米，95％以上是高能耗建筑。目前我國(guó)單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2－3倍以上。據(jù)建設(shè)部預(yù)測(cè)，未來10年我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展速度仍會(huì)高于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，其中住宅建設(shè)也將處于增長(zhǎng)型發(fā)展時(shí)期。預(yù)計(jì)“十一五”期間，全社會(huì)房屋竣工面積將達(dá)到90億平方米，其中新建住宅將達(dá)到60億平方米以上。按照《建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》要求，如此巨大的建筑工程量，將帶動(dòng)建筑保溫材料市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。

目前，我國(guó)用于建筑外保溫的節(jié)能材料種類較多，主要有：巖物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、發(fā)泡水泥、新型膨脹珍珠巖保溫系統(tǒng)、聚苯顆粒保溫料漿等。由于我國(guó)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源分布不平衡，導(dǎo)致以上保溫材料在我國(guó)不同地區(qū)有不同程度的應(yīng)用。我國(guó)的保溫材料市場(chǎng)還普遍存在技術(shù)水平低、低檔產(chǎn)品多的現(xiàn)狀。但可以看到，我國(guó)正大力發(fā)展保溫技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品，組建專業(yè)工程隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)化施工，保溫材料及技術(shù)正逐漸向高效率、高性能、高環(huán)保的方向發(fā)展。以下先介紹現(xiàn)今我國(guó)正不同程度應(yīng)用的各類保溫材料。

二、我國(guó)保溫材料簡(jiǎn)介

(一)礦物棉

巖(礦)棉和玻璃棉有時(shí)統(tǒng)稱為礦物棉，它們都屬于無機(jī)材料。巖棉是一種來自天然礦物、無毒無害的綠色產(chǎn)品。其防火性能好、耐久性好，能夠做到與結(jié)構(gòu)壽命同步，價(jià)格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時(shí)還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質(zhì)量?jī)?yōu)劣相差很大，保溫性能好的密度低，其抗拉強(qiáng)度也低，耐久性比較差。玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處，其手感好于巖棉，可改善工人的勞動(dòng)條件，但價(jià)格較巖棉為高。

(二)聚苯乙烯泡沫塑料板

聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內(nèi)部具有無數(shù)封閉微孔的材料。其表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、隔音性能好、機(jī)械強(qiáng)度高而且尺寸精度高、結(jié)構(gòu)均勻，主要應(yīng)用有聚苯板、鋼絲網(wǎng)架夾芯復(fù)合內(nèi)外墻板、金屬?gòu)?fù)合夾芯板。雖然聚苯板作為保溫材料在使用中具有良好的保溫效果，但由于板材的特點(diǎn)使得聚苯板在施工中與主體連接時(shí)是以點(diǎn)固定為主、面固定為輔，板材之間要進(jìn)行必要拼接、黏結(jié)，不適應(yīng)外形較復(fù)雜建筑物的保溫，施工工藝較復(fù)雜、綜合成本高。同時(shí)，由于聚苯板的憎水性與常規(guī)的親水性材料不適應(yīng)，導(dǎo)致其面層以外的后續(xù)施工質(zhì)量不易保證，容易出現(xiàn)面層砂漿開裂、脫落、空鼓等質(zhì)量問題，對(duì)建筑物的外裝飾如面磚、涂料的施工構(gòu)成了很大的制約。

(三)發(fā)泡水泥

使用發(fā)泡水泥制作保溫層，用于屋面保溫和外墻保溫，與聚苯乙烯板等其他隔熱材料相比，導(dǎo)熱系數(shù)較高，但是發(fā)泡水泥與結(jié)構(gòu)層的附著性能較強(qiáng)，施工較方便、環(huán)保性較好。采用發(fā)泡水泥作為屋面保溫隔熱材料，使得隔熱層與樓板基面之間結(jié)合附著性能大大提高。過去大多數(shù)地暖施工中采用苯板做隔熱層，不能與原基面很好地結(jié)合，更沒有有效的附著力，造成脫層、空鼓、龜裂等。采用發(fā)泡水泥體作為保溫隔熱層，使發(fā)泡水泥隔熱層與原樓板細(xì)小凸凹不平的基面填平，并可抓實(shí)、抓牢形成強(qiáng)有力的附著性能。施工后使原有面層基本達(dá)到水平程度，給下道工序帶來方便，并可保證面層薄厚均勻的整體效果。

(四)新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)

膨脹珍珠巖是一種傳統(tǒng)的建筑保溫材料，應(yīng)用非常廣泛。上個(gè)世紀(jì)，由于膨脹珍珠巖吸水率較高，在墻體溫度變化時(shí)，珍珠巖因吸水膨脹產(chǎn)生鼓泡開裂現(xiàn)象，降低了材料的保溫性能。另外，由于珍珠巖保溫材料多出于珍珠巖與水泥結(jié)合體，就出現(xiàn)了難以解決的強(qiáng)度與導(dǎo)熱系數(shù)的矛盾，這給其作為建筑保溫材料帶來了致命的缺陷。國(guó)家建設(shè)部一度下文限制使用膨脹珍珠巖作為內(nèi)保溫漿料。科研人員經(jīng)過幾年的科研攻關(guān)，先后成功研制了閉孔珍珠巖和玻化微珠。

閉孔珍珠巖加工工藝是采用電爐加熱的方式，‘通過對(duì)珍珠巖礦砂的梯度加熱和滯空時(shí)間的精確控制，使產(chǎn)品表面溶融，氣孔封閉，內(nèi)部保持蜂窩狀結(jié)構(gòu)不變。閉孔珍珠巖克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖吸水率大、強(qiáng)度低、流動(dòng)性差的特點(diǎn)，延伸了膨脹珍珠巖的應(yīng)用領(lǐng)域。

?；⒅?，是一種無機(jī)玻璃質(zhì)礦物材料，經(jīng)過特殊生產(chǎn)工藝技術(shù)加工而成，呈不規(guī)則球狀體顆粒，內(nèi)部多孔空腔結(jié)構(gòu)，表面?；忾]，光澤平滑，理化性能穩(wěn)定，具有質(zhì)輕、絕熱、防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優(yōu)異特性，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨脹珍珠巖、聚苯顆粒等諸多傳統(tǒng)輕質(zhì)骨料在不同制品中的應(yīng)用，是一種環(huán)保型高性能新型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。從以下產(chǎn)品主要性能對(duì)照，就可以根據(jù)不同理化性能分別加以應(yīng)用。

閉孔珍珠巖和?；⒅椴坏哂姓渲閹r具有的重量輕、穩(wěn)定抗老化、防火、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，又克服了一般珍珠巖導(dǎo)熱系數(shù)高的弊端，是理想的外墻保溫系統(tǒng)的輕質(zhì)骨料。

經(jīng)過多年來對(duì)膨脹珍珠巖內(nèi)外墻保溫砂漿的分析研究，我國(guó)研制開發(fā)了新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)。新型膨脹珍珠巖外墻外保溫系統(tǒng)是由與基礎(chǔ)墻體相黏接的保溫界面層、珍珠巖骨料層、表面抗裂層組成的復(fù)合保溫系統(tǒng)。黏接保溫界面層漿料采用無機(jī)材料和有機(jī)添加劑合成，用噴槍在基礎(chǔ)墻體上噴涂1cm厚，與基礎(chǔ)墻體形成一體。同時(shí)黏接保溫界面層具有一定的彈性，以保持與基礎(chǔ)墻體的穩(wěn)定性。中間珍珠巖骨料層由閉孔珍珠巖或?；⒅榕c無機(jī)材料和有機(jī)添加劑合成，由人工披涂在中間層。最后，可用噴槍噴涂外層抗裂層。這種保溫體系具有抗風(fēng)強(qiáng)、抗裂性好、保溫性好、防火性好、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。

(五)聚苯顆粒保溫料漿

聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。膠粉料采用預(yù)混干拌技術(shù)在工廠將水泥與高分子材料、引氣劑等各種添加劑混均后包裝，使用時(shí)按配比加水在攪拌機(jī)中攪拌成漿體后再加入聚苯顆粒，充分?jǐn)嚢韬笮纬伤苄粤己玫母酄铙w，將其抹于墻體干燥后便形成保溫性能優(yōu)良的隔熱層。此種材料施工方便，保溫性能良好。其中聚苯顆?？梢圆捎霉I(yè)品，也可以采用廢舊聚苯保溫板經(jīng)機(jī)械破碎后的顆粒，這對(duì)于防止白色污染、保護(hù)環(huán)境十分有益。但此種保溫材料吸水率較其他材料高，使用時(shí)必須加做抗裂防水層?？沽逊浪Ｗo(hù)層材料由抗裂水泥砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)組成，可長(zhǎng)期有效控制防護(hù)層裂縫的產(chǎn)生。聚苯顆粒保溫料漿可以克服板材類的不足，因此它構(gòu)成了建筑保溫隔熱材料的重要組成部分。

三、我國(guó)保溫材料的發(fā)展

以上保溫材料在我國(guó)建筑保溫施工中都有不同程度的應(yīng)用，因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊，保溫原材料分別不均，生產(chǎn)力發(fā)展不平衡，在選擇保溫材料時(shí)，各地都有不同的考慮。但就其綜合性能來講，聚苯乙烯泡沫塑料板的應(yīng)用較廣，它保溫效果好、成本低，但施工性能差、強(qiáng)度低、與基體結(jié)合不牢的缺點(diǎn)突出，該材料仍有待提高。作為新型復(fù)合保溫材料的代表，聚苯顆粒保溫料漿正得到不斷的推廣和應(yīng)用，它結(jié)合了水泥的施工優(yōu)點(diǎn)和高分子材料的保溫優(yōu)點(diǎn)，再配以引氣劑、憎水劑等外加劑，綜合性能尤為突出，應(yīng)用前景非常廣闊。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家在漿體保溫材料研制開發(fā)方面，以輕質(zhì)多功能復(fù)合漿體保溫材料為主。此類漿體保溫材料的各項(xiàng)性能較傳統(tǒng)漿體保溫材料明顯提高，如具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的使用安全性及耐久性等。同時(shí)，這類復(fù)合漿體保溫材料又具有優(yōu)異的功能性，如無氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫復(fù)合漿體保溫材料、超輕質(zhì)全憎水硅酸鈣漿體保溫材料等，可以滿足不同使用條件的要求。此外，國(guó)外非常重視保溫材料工業(yè)的環(huán)保問題，積極發(fā)展“綠色”保溫材料制品，從原材料準(zhǔn)備(開采或運(yùn)輸)、產(chǎn)品生產(chǎn)及使用，日后的處理問題，都要求最大限度地節(jié)約資源和減少對(duì)環(huán)境的危害。

四、結(jié)語

隨著國(guó)際保溫建材的發(fā)展，我國(guó)保溫材料的發(fā)展應(yīng)綜合考慮相關(guān)因素，如經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)原料、施工技術(shù)等，力求提高保溫效果，提高施工效率，減少能源消耗，減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。

第5篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：材料性能學(xué);課程改革;實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）43-0104-03

教書育人是高校的基本功能之一，教學(xué)質(zhì)量關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量，是高校賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展，高等教育改革與發(fā)展的深化，學(xué)科之間的交叉、重組和優(yōu)化，以前針對(duì)某個(gè)專業(yè)開設(shè)的一些課程已經(jīng)不能滿足科技發(fā)展的要求，必須進(jìn)行改革。

一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

“材料性能學(xué)”課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)主干課程，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)基礎(chǔ)的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步深造都有著重要的影響。很多材料專業(yè)都開設(shè)了相關(guān)課程[1，2]。我校“材料性能學(xué)”課程的前身是“無機(jī)材料性能”，講授對(duì)象是無機(jī)非金屬材料專業(yè)的本科生。根據(jù)教育部提出的拓寬專業(yè)口徑，按專業(yè)大類進(jìn)行人才培養(yǎng)的基本思路，我校從2005年開始按一級(jí)學(xué)科專業(yè)“材料科學(xué)與工程”招生培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)方案，原“無機(jī)材料性能”變更為“材料性能學(xué)”?！安牧闲阅軐W(xué)”是聯(lián)系材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的一門重要課程，既是材料科學(xué)與工程學(xué)科的重要研究?jī)?nèi)容，也是材料生產(chǎn)和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的必修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：根據(jù)材料的性能參數(shù)判斷材料的優(yōu)劣，立足材料的性能正確選擇和使用材料，改變材料的性能從而探索新材料、新性能、新工藝，為最終實(shí)現(xiàn)建立材料結(jié)構(gòu)―性能―制備―應(yīng)用之間的關(guān)系――這一材料學(xué)科研究的最終目標(biāo)打下理論基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、工程素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力，創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，以及應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和技能解決材料科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜問題的能力。

本課程具有如下特點(diǎn)。

1.內(nèi)容廣泛，學(xué)科交叉性強(qiáng)。“材料性能學(xué)”不再是針對(duì)某一種材料，而是針對(duì)材料大類，涉及材料種類眾多，同時(shí)涉及的性能也是多方面的，有力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能等。力學(xué)性能內(nèi)容廣泛自不必說，很多學(xué)校的材料力學(xué)性能是一門單獨(dú)的課程;物理性能涉及熱、光、電、介電、磁等性能;化學(xué)性能包括耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性等。涉及物理、化學(xué)、力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料研究方法、材料工藝等[3]。

2.與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，同時(shí)兼具敘述性與理論性?！安牧闲阅軐W(xué)”課程是介紹材料各種主要性能的基本概念、物理本質(zhì)、影響因素、變化規(guī)律、性能指標(biāo)的工程意義以及測(cè)試、評(píng)價(jià)及應(yīng)用。各種性能的物理本質(zhì)和變化規(guī)律與材料的化學(xué)成分及基本結(jié)構(gòu)間的關(guān)系較為抽象，理論性較強(qiáng)，同時(shí)，由于涉及的性能眾多，各性能的指標(biāo)、測(cè)試、評(píng)價(jià)與應(yīng)用等具有一定的敘述性。

3.理論與實(shí)際相結(jié)合，實(shí)踐性強(qiáng)。材料的各種性能都有一定的應(yīng)用場(chǎng)合，或者根據(jù)不同的應(yīng)用要求，需要特定的性能，因此，無論是材料各種性能本身的測(cè)試和研究還是和工程實(shí)際相結(jié)合都具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

二、課程存在的問題和改革的必要性

1.專業(yè)拓寬的影響。我國(guó)的高等教育最初照搬蘇聯(lián)模式，培養(yǎng)“專業(yè)”人才，但是隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，交叉學(xué)科和新興學(xué)科興起，原來狹窄的專業(yè)模式已難以適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，更阻礙了科技的進(jìn)步。因此，教育部于1998年進(jìn)行了大范圍的本科專業(yè)目錄調(diào)整，我校的材料專業(yè)也于2005年按材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科專業(yè)招生，相應(yīng)的課程也改為“材料性能學(xué)”，但是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱仍然沿用了過去“無機(jī)材料物理性能”課程的教學(xué)體系，講授的內(nèi)容變化不大。

2.課程教學(xué)本身存在的問題。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以教師講授為主，教學(xué)方法相對(duì)單一，而“材料性能學(xué)”課程具有理論性較強(qiáng)和講授的概念較為抽象的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的講授方法很難讓學(xué)生迅速而有效地理解教學(xué)內(nèi)容。因此，如何把抽象和艱深的理論內(nèi)容深入淺出地展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生迅速有效地理解教學(xué)內(nèi)容是一個(gè)難點(diǎn)，同時(shí)也是課堂教學(xué)的重點(diǎn)。目前，雖然采用了多媒體課件，但是大多是用PowerPoint制作的簡(jiǎn)單課件，其表現(xiàn)力仍有限，在教學(xué)效果上力不從心。

3.由于條件限制，目前我校的“材料性能學(xué)”課程只有理論教學(xué)環(huán)節(jié)，而沒有實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。但該課程本身是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，缺少實(shí)踐教學(xué)使得學(xué)生在接受教學(xué)內(nèi)容上產(chǎn)生了一定的困難?！拔衣犨^就忘了，我看見就記住了，我做了就理解了”是華盛頓兒童博物館上的格言，這不單對(duì)幼兒適用，對(duì)剛剛邁入成年的大學(xué)生也是適用的。因此，要想辦法創(chuàng)造條件開展實(shí)踐教學(xué)。

三、教學(xué)改革措施

1.課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革。我?！安牧闲阅軐W(xué)”課程的前身是“無機(jī)材料物理性能”，側(cè)重點(diǎn)是無機(jī)非金屬材料物理性能，隨著專業(yè)面的拓寬和人才培養(yǎng)模式的調(diào)整，調(diào)整后的“材料性能學(xué)”，從材料種類來說不能再拘泥于單一的無機(jī)非金屬材料，而要整合金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等相關(guān)性能;從性能上來說要從物理性能拓寬到力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行綜合優(yōu)化，形成系統(tǒng)理論。課程內(nèi)容要涵蓋主要材料主要性能的基本知識(shí)和理論，同時(shí)要緊跟學(xué)科前沿，涵蓋新模型、新概念和新技術(shù)。在目前條件下，應(yīng)選用合適的教材，同時(shí)爭(zhēng)取重新編寫教材以切合課程體系。課程體系的調(diào)整，使得課程涵蓋內(nèi)容大幅增加，但目前大學(xué)本科教育的趨勢(shì)是課時(shí)大幅減少，我校“材料性能學(xué)”課程為48學(xué)時(shí)，課時(shí)大幅壓縮，要想涵蓋全部?jī)?nèi)容存在很大難度，在內(nèi)容的廣度和深度上存在矛盾。在這種背景下，課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，以“寬口徑、強(qiáng)基礎(chǔ)、重實(shí)踐”為指導(dǎo)思想，培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)理論和較強(qiáng)實(shí)踐能力的復(fù)合型人才為目標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn)與學(xué)校實(shí)際情況相結(jié)合，根據(jù)材料專業(yè)的實(shí)際情況確定課程的內(nèi)容和要求，分清主次，哪些是必須的，以“必須、夠用”為度?！安牧闲阅軐W(xué)”課程主要包括如下七個(gè)模塊：材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué)性能、介電性能、磁學(xué)性能、光學(xué)性能和化學(xué)性能。在各個(gè)模塊中，以每種性能的基本概念―物理（化學(xué)）本質(zhì)―影響因素―性能指標(biāo)的工程意義―指標(biāo)的測(cè)試、評(píng)價(jià)及應(yīng)用為主線貫穿始終[3]。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容需體現(xiàn)科技的發(fā)展，適時(shí)講授相關(guān)領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)和發(fā)展前沿，保持教學(xué)前瞻性，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.教學(xué)方法和教學(xué)手段改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是一根粉筆加一本教科書貫穿一堂課，現(xiàn)在用上了多媒體[4]，但很多時(shí)候只是把板書搬到了PPT上，仍然是教師講、學(xué)生聽，對(duì)于抽象的概念和理論，學(xué)生難于理解和掌握。在教學(xué)方法上，要改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，綜合運(yùn)用啟發(fā)式、討論式、案例式等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

在教學(xué)手段上，一要完成多媒體課件制作：充分運(yùn)用文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、影像等多種媒體素材，制作多媒體課件，把抽象、復(fù)雜的理論內(nèi)容生動(dòng)形象、深入淺出地展示給學(xué)生，加大課堂教學(xué)的信息量，一定程度上降低課時(shí)壓縮的影響;二要建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境：利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立和完善課程網(wǎng)站，利用課后延伸環(huán)節(jié)，為學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)提供條件。

3.實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)。實(shí)踐是工科教育的靈魂，教學(xué)中實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性的培養(yǎng)。本課程由于條件的限制，目前并沒有實(shí)踐環(huán)節(jié)。因此，一方面要積極向?qū)W院、學(xué)校申請(qǐng)資源，努力爭(zhēng)取建立基本實(shí)踐條件，同時(shí)在目前條件下，充分利用現(xiàn)有的條件，探索開展實(shí)踐教學(xué)的方法。

四、教學(xué)改革實(shí)踐示例及效果

材料對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)主要有兩種，一種是帶電粒子的長(zhǎng)程運(yùn)動(dòng)，稱為電導(dǎo)，一種是帶電粒子的短程運(yùn)動(dòng)，稱為極化，內(nèi)容很多也很復(fù)雜。以往的教學(xué)中要分別介紹電子電導(dǎo)、離子電導(dǎo)、半導(dǎo)體、介質(zhì)極化等[5]，這些內(nèi)容理論性強(qiáng)，學(xué)生不容易理解，也很難產(chǎn)生興趣。因此，在教學(xué)中采用“應(yīng)用先行”的辦法，以生活中和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用為引子，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)材料的獨(dú)特性能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;發(fā)現(xiàn)了材料的獨(dú)特性能后，引導(dǎo)學(xué)生分析研究其中的原理、機(jī)制和物理本質(zhì);然后再?gòu)奈锢肀举|(zhì)出發(fā)，分析影響材料該性能的因素，從影響因素出發(fā)，進(jìn)一步分析討論改進(jìn)、提高材料性能的方法和實(shí)現(xiàn)手段;再?gòu)男阅艹霭l(fā)，分析材料可能的其他應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新精神。實(shí)踐示例：材料的熱敏特性教學(xué)。材料的熱敏特性是指材料對(duì)溫度變化具有響應(yīng)的特性，材料的熱敏特性在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是許多功能材料的基礎(chǔ)。對(duì)于這個(gè)特性，首先從家庭日常使用的電飯煲出發(fā)。為什么電飯煲能夠自動(dòng)把飯煮好？這個(gè)問題引起了同學(xué)的興趣，同學(xué)紛紛發(fā)言：有的說通過電加熱把飯煮熟，教師追問電飯鍋怎么知道熟了，既不會(huì)夾生也不會(huì)焦掉？有同學(xué)說那應(yīng)該是有傳感器，教師追問會(huì)是什么樣的傳感器呢？帶著這一系列的問題和各色各樣的答案，教師對(duì)問題進(jìn)行總結(jié)：電飯煲煮飯是把適量的水和米混合在一起，通過電加熱，水的溫度逐漸升高直至沸騰。沸騰后，由于水的沸點(diǎn)在一定的大氣壓下是恒定的，在我們生活的低海拔地區(qū)基本上可以認(rèn)為是保持100℃不變，因此鍋底的溫度一直保持100℃不變。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，一部分水分被大米吸收，另外一部分水分慢慢蒸發(fā)，直到飯熟后，鍋底沒有了液態(tài)水，鍋底溫度升高，此時(shí)電飯鍋就需要停止加熱，否則飯要燒焦了。這一點(diǎn)電飯鍋是如何做到的呢？此時(shí)該我們的主角――熱敏材料閃亮登場(chǎng)了。有一類材料他們的電阻隨溫度升高而顯著地變化，飯沒熟，溫度在100℃時(shí)，材料的電阻比較小，線路導(dǎo)通，發(fā)熱元件工作;當(dāng)溫度超過100℃達(dá)到103℃時(shí)，電阻突然上升幾個(gè)數(shù)量級(jí)，此時(shí)線路斷開，停止加熱，這種材料稱為“正溫度系數(shù)（PTC）熱敏陶瓷”，可以作為恒溫發(fā)熱元件，電阻突變的點(diǎn)稱為“居里點(diǎn)”。不同材料的居里點(diǎn)不同，通過調(diào)整材料的成分和結(jié)構(gòu)可以調(diào)整居里點(diǎn)，做成各種各樣不同的元器件，應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。這時(shí)引入科學(xué)的概念，進(jìn)行課堂核心內(nèi)容講授――PTC效應(yīng)的機(jī)理及影響因素，介紹熱敏材料及其應(yīng)用，介紹相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。除了PTC效應(yīng)，還有NTC效應(yīng)――負(fù)溫度系數(shù)等。核心知識(shí)點(diǎn)講授完成后，進(jìn)一步發(fā)散，除了電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)，還有材料的其他性能如介電常數(shù)、電流、磁化強(qiáng)度等都對(duì)溫度變化有響應(yīng)，如介電常數(shù)―溫度敏感的鐵電材料、電流―熱量敏感的熱釋電材料、磁化強(qiáng)度―溫度敏感的磁性陶瓷等。介紹相關(guān)特性，布置小組討論作業(yè)：介電常數(shù)―溫度敏感、電流―熱量敏感、磁化強(qiáng)度―溫度敏感的機(jī)理、影響因素及應(yīng)用等，引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校圖書館的數(shù)據(jù)庫，查閱科技文獻(xiàn)，了解相關(guān)問題的最新研究發(fā)展動(dòng)態(tài)。學(xué)生每4～5人分為一組，選擇感興趣的內(nèi)容進(jìn)行研討，利用教材和參考書對(duì)每一個(gè)主題所涉及的性能的基本概念、物理本質(zhì)和影響因素進(jìn)行分析，查閱科技文獻(xiàn)了解材料的應(yīng)用領(lǐng)域及最新研究方向和成果。每個(gè)小組提交一份研討報(bào)告，同時(shí)準(zhǔn)備演講PPT，進(jìn)行演講匯報(bào)。演講過程中，學(xué)生積極提問、質(zhì)疑、討論，形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力及領(lǐng)導(dǎo)力。

“材料性能學(xué)”是材料專業(yè)的一門主干課程，隨著專業(yè)的調(diào)整以及課程本身的特點(diǎn)，必須對(duì)其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行改革。文中提及的一些思路，有些已經(jīng)實(shí)施，也取得了較好的效果，有些仍需創(chuàng)造條件進(jìn)行實(shí)踐，在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善。學(xué)生掌握材料各種主要性能的基本概念、物理本質(zhì)、變化規(guī)律、性能指標(biāo)及其工程意義;了解影響材料性能的主要因素，材料性能與化學(xué)組成、組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而為判斷材料優(yōu)劣、正確選擇和使用材料，改變材料性能、探索新材料、新性能、新工藝打下理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

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122e-1000-8376-144ee02f1e73&courseID=X0500304.

第6篇：高分子材料的主要性能特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：高性能；低能耗；共擠復(fù)合

1. 應(yīng)用需求

據(jù)有關(guān)資料顯示，全球消費(fèi)品的軟包裝市場(chǎng)高達(dá)300億美元。目前，紙塑鋁多層復(fù)合包裝材料在軟包裝行業(yè)中占有重要地位。世界上一些先進(jìn)國(guó)家，紙塑鋁多層復(fù)合材料占整個(gè)塑料包裝的33~44％，目前，在我國(guó)，軟包裝的發(fā)展速度要略高于總的國(guó)民生產(chǎn)的發(fā)展速度約為12-15%，其中紙塑鋁多層復(fù)合無菌紙包裝的年消耗量約為100億包的包材，售價(jià)約折合人民幣近40億元，而且也每年以20~30%的速度遞增，成為全球最大和發(fā)展最快的市場(chǎng)，但紙塑鋁多層復(fù)合無菌包裝在我國(guó)軟包裝制品中僅占10%，而發(fā)達(dá)國(guó)家占65%，我國(guó)軟包裝制品具有極大的發(fā)展空間，因此，研制較高自動(dòng)化控制系統(tǒng)水平的多層復(fù)合材料專用生產(chǎn)線市場(chǎng)前景光明。

1.1液體食品軟包裝的特點(diǎn)

共擠復(fù)合10層紙塑鋁軟包裝材料（如結(jié)構(gòu)為PE+MLLDPE/LDPE/印刷層/原紙/LDPE+納米材料/EAA/鋁箔/EAA/LLDPE/PE+MLLDPE的軟包裝材料），所生產(chǎn)的包裝材料具有阻隔性、保香性、耐熱性和食品安全性良好等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于鮮奶、果奶、酸奶、果汁、飲料等液態(tài)食品的無菌包裝。

2 高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線的工藝

擠出復(fù)合又稱涂復(fù)或淋膜，是廣泛使用的一種經(jīng)濟(jì)的復(fù)合薄膜方式，它是將聚乙烯等熱塑性塑料在擠出復(fù)合機(jī)中熔融，從扁平機(jī)頭中呈薄膜狀流出，在兩個(gè)緊密接觸的滾筒間將其壓向底材并經(jīng)過冷卻后制成復(fù)合薄膜的方法。擠出復(fù)合可以是單層復(fù)合，也可以多層一次性復(fù)合或多層多次復(fù)合,即共擠復(fù)合；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化較多。

高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線(液體食品包裝用多層復(fù)合材料一次復(fù)合成型)的工藝如下：

印刷紙卷放卷預(yù)熱處理反面電暈處理反面擠出復(fù)合塑料A、B層正面電暈處理正面擠出復(fù)合塑料C、D層（同時(shí)從第二放卷接入鋁箔一齊復(fù)合）正面擠出復(fù)合塑料E、F、G層整理收卷。

3 高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線的建立

通過“節(jié)能、高效、精密”為關(guān)鍵，以裝備和技術(shù)以及相關(guān)理論的研究與開發(fā),完成紙塑（鋁）多層軟包裝材料共擠復(fù)合成套生產(chǎn)線。其中“高效”是指要提高擠出速度，實(shí)現(xiàn)高速擠出，從節(jié)能角度看，就是要提高單位能耗成型軟包裝材料的長(zhǎng)度；而提高軟包裝材料中塑料膜層厚度的“精密度”可帶來明顯的節(jié)能效果。

紙塑（鋁）多層軟包裝材料共擠復(fù)合的生產(chǎn)設(shè)備規(guī)格，目前包裝材料幅寬都在1.2米以上，最大幅寬達(dá)2.3米以上。生產(chǎn)線速度高(，整線自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)過程中的溫度、速度、壓力、張力、厚度控制等控制系統(tǒng)全部集中數(shù)字化控制。生產(chǎn)出性能更好的紙塑（鋁）多層軟包裝材料，對(duì)設(shè)備的性能要求會(huì)更高。

3.1 原料

擠出機(jī)使用樹脂：LLDPE、LDPE、PP、EVA、EAA、EMAA、SURLYN（沙林）、Nucrel（牢靠）等涂復(fù)級(jí)樹脂。

基材：a) 主放卷基材：紙（60～400g/m²）等。

b) 夾層：鋁箔。

3.2 生產(chǎn)設(shè)備

本生產(chǎn)線為高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線。

擠出復(fù)合的加工設(shè)備：擠出復(fù)合機(jī)組一般包括塑料擠出機(jī)、模頭、放卷部分（包括夾層放卷）、復(fù)合部分、收卷部分以及轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、張力自動(dòng)控制、放卷自動(dòng)糾偏、材料預(yù)處理、后處理等附屬裝置組成。，本公司公司自主研發(fā)的液體食品包裝用多層復(fù)合材料一次復(fù)合成型專用生產(chǎn)線，設(shè)備結(jié)構(gòu)見下圖。生產(chǎn)方向是右向左，擠出機(jī)是2-2-3(即：兩層-兩層-三層),從右邊的放卷到左邊最后的收卷，左邊的擠出機(jī)是“三層共擠擠出機(jī)”，由三個(gè)機(jī)筒及換網(wǎng)、分配器、一個(gè)T型模頭組成。

1放卷; 2擺動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu);3復(fù)合座Ⅰ(反面)& 電暈機(jī)Ⅰ;4電暈機(jī)Ⅱ;5預(yù)熱;6復(fù)合座Ⅱ& 電暈機(jī)Ⅲ;7夾層放卷;8擺輥張力檢測(cè);9復(fù)合座Ⅲ;10監(jiān)控;1收卷;12擠出機(jī)-G;13擠出機(jī)-F;14擠出機(jī)-E;15擠出機(jī)-D;16擠出機(jī)-C;17擠出機(jī)-B;18.擠出機(jī)-A;19.主電柜

圖1高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線示意圖

主要性能參數(shù)如下：工作寬度:600～1350mm;擠出機(jī)：當(dāng)量直徑為φ90的螺桿最大擠出量為200kg/h；φ65的螺桿最大擠出量為100kg/h；第一放卷形式：氣動(dòng)夾緊氣脹軸式；最大直徑φ1600mm；最大張力70kg，7～200 m/min全速度范圍自動(dòng)接料。第二放卷(夾層放卷)形式：最大直徑φ680mm；最大張力40kg，7～200 m/min；全速度范圍使用鋁箔反面自動(dòng)接料。生產(chǎn)線速度：機(jī)械速度：200m/分鐘，工藝速度：150m/分鐘,由使用材料和工藝條件決定。

3.3 工藝流程

3.3.1收、放卷

放卷裝置：巧妙地對(duì)基材的張力進(jìn)行調(diào)整是放卷部的必要條件。安裝有邊位控制器（如

EPC），調(diào)節(jié)基材的偏移。

收卷裝置：型式與放卷部相同，但必須對(duì)應(yīng)一定的卷繞直徑，并安裝有張力調(diào)節(jié)輥，通過調(diào)節(jié)張力和壓力來控制控制收卷的張緊程度。

3.3.2預(yù)熱處理

在復(fù)合工序前，通過預(yù)熱輥里熱油的加熱,把經(jīng)過的薄膜進(jìn)行加熱（70～80℃），令與流涎膜、基材等復(fù)合后變成粘合牢固的復(fù)合膜。

熱輥壓合孔口處理裝置:在生產(chǎn)線上，我們做了一個(gè)改善，在預(yù)熱輥處安裝了孔口壓平裝置，使待產(chǎn)產(chǎn)品的基材上的孔口在進(jìn)入復(fù)合前，先被壓平，這樣一來，既減少了紙基材上粗糙的孔口對(duì)硅膠輥的磨損，其孔口處采用特殊處理，增強(qiáng)了阻隔性及特殊防滲效果，降低了設(shè)備維護(hù)的投入，而且生產(chǎn)速度提高了25%，生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提高。

3.3.3 電暈處理

為了取得良好的粘合效果，從電暈機(jī)內(nèi)發(fā)生器產(chǎn)生的電火花將塑料膜進(jìn)行電暈處理，從表面凹凸使其在復(fù)合機(jī)的復(fù)合工序中，與流涎膜、基材等加緊粘合度。

3.3.4 擠出機(jī)

擠出成型系統(tǒng)是把塑料由粒狀通過高溫加工變成流體，然后從T型模頭均勻擠出的整套設(shè)備?？梢允菃螌?，兩層共擠，三層共擠或多層共擠。

3.3.5二放（夾層）放卷

二放卷裝置：鋁箔正反面高速自動(dòng)接換料。為了適應(yīng)多層擠出復(fù)合的需要，一般需要安裝第二放卷裝置。使擠出復(fù)合設(shè)備的生產(chǎn)真正意義上實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生產(chǎn)，大幅度提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度與生產(chǎn)效率，節(jié)約了大量的人力與物力的浪費(fèi)。在擠出復(fù)合行業(yè)的發(fā)展中，并且使產(chǎn)品使用具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.3.6 復(fù)合

復(fù)合部分主要是由冷卻輥、壓輥、背壓輥、剝離輥等組成。合上壓輥（即硅膠輥），冷卻輥和壓輥對(duì)需要復(fù)合的基材和擠出淋膜進(jìn)行復(fù)合加壓，同時(shí)，，由于冷卻輥和壓輥的相互反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使具有一定高溫度的基材和熱熔的淋膜有機(jī)復(fù)合，生產(chǎn)出剝離強(qiáng)度較強(qiáng)、厚度均勻的多層擠出復(fù)合產(chǎn)品。

4 高性能低能耗共擠紙塑（鋁）多層軟包材共擠復(fù)合生產(chǎn)線的設(shè)備特點(diǎn)

主要?jiǎng)?chuàng)新突破點(diǎn)：

a.集成創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)紙塑（鋁）多層軟包裝材料的節(jié)能、高效和精密的共擠復(fù)合；

b.基于能量動(dòng)態(tài)平衡節(jié)能技術(shù)的三層共擠擠出機(jī)節(jié)能新結(jié)構(gòu)。

總體技術(shù)達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平。

4．1 節(jié)能

因?yàn)槲覈?guó)這類生產(chǎn)線的關(guān)鍵裝備和技術(shù)曾一直較落后，主要表現(xiàn)在其中的關(guān)鍵裝備――擠出機(jī)和機(jī)頭的性能，包括熔融塑化、混煉、擠出產(chǎn)量、流動(dòng)均勻性、能耗、熱穩(wěn)定性和熱變形等。

根據(jù)“混沌混煉塑化理論”，高分子材料在擠出機(jī)的熔融塑化過程中產(chǎn)生了分流、對(duì)流、增壓減壓、延伸、剪薄、壓延等多種混沌混煉效應(yīng)，形成了“固體顆粒熔體混合物”，這種熔融過程具有熔融速率較高、高效率的混煉，共混效率隨混煉時(shí)間成冪指數(shù)增加，熔融消耗功率較低、熔體平均溫度較低以及混煉和溫度分布較均勻等優(yōu)點(diǎn)，因此可大幅度提高擠出產(chǎn)量；同時(shí)其混沌混煉產(chǎn)生的熱能被完全充分利用，外加熱補(bǔ)充的熱能也全部利用，而生產(chǎn)過程中沒有機(jī)筒冷卻風(fēng)機(jī)（風(fēng)機(jī)還要耗電去冷卻）反而利用保溫材料防止熱能的損失和溫度自動(dòng)補(bǔ)償控制也得到完全的吸收，建立熔融塑化能量平衡，機(jī)筒加熱器外設(shè)置保溫材料是其擠出機(jī)節(jié)能的外在特征，大大提高了熔體流動(dòng)的均勻性和包裝薄膜厚度的均勻性，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的節(jié)能效果。

4．2材料成本降低

4.2.1材料成本分析

在同樣制品寬度為W、長(zhǎng)度為L(zhǎng)相同條件下，通過對(duì)目前同類二共擠復(fù)合材料樣本1結(jié)構(gòu)EAA9μm/LDPE+MLLLDPE18μm、樣本2結(jié)構(gòu)EAA10μm/LDPE+MLLLDPE20μm和本項(xiàng)目研究三共擠復(fù)合材料樣本3結(jié)構(gòu)EAA6μm /LDPE18μm /LDPE+MLLLDPE（20%）6μm、樣本4結(jié)構(gòu)EAA9μ-LDPE9μ-（LDPE+MLLLDPE20%）9μm進(jìn)行比較：

二共擠復(fù)合材料材料樣本1的成本

=第1層材料1厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料1密度×材料1單價(jià)+第2層材料2厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料2密度×材料2單價(jià)

=9×10-6×W×L×0.95×103×27+18×10-6×(W×L×0.915×103×18×50%+W×L×0.91×103×32×50%)

=0.23085WL+0.4559WL=0.68675WL（元）

二共復(fù)合材料材料樣本2的成本

=第1層材料1厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料1密度×材料1單價(jià)+第2層材料2厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料2密度×材料2單價(jià)

=10×10-6×W×L×0.95×103×27+20×10-6×(W×L×0.915×103×18×50%+W×L×0.91×103×32×50%)

=0.2565WL+0.1647WL+0.2912=0.7142WL（元）

三共復(fù)合材料材料樣本3的成本

=第1層材料1厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料1密度×材料1單價(jià)+第2層材料2厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料2密度×材料2單價(jià)+第3層材料3厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料3密度×材料3單價(jià)

=6×10-6×W×L×0.95×103×27+18×10-6×W×L×0.94×103×18+6×10-6×〔（W×L×0.94×103×18) ×80%+（W×L×0.91×103×32) ×20%〕

=0.1539 WL+0.29646WL +0.114WL =0.56436WL（元）

三共復(fù)合材料材料樣本4的成本

=第1層材料1厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料1密度×材料1單價(jià)+第2層材料2厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料2密度×材料2單價(jià)+第3層材料3厚度×寬度×長(zhǎng)度×材料3密度×材料3單價(jià)

=9×10-6×W×L×0.95×103×27+9×10-6×W×L×0.94×103×18+ 9×10-6×〔(W×L×0.94×103×18)×80%+（W×L×0.91×103×32) ×20%〕

=0.23085WL +0.14823WL +0.1710WL =0.55008WL（元）

從可以看出，三共復(fù)合材料成本與二共擠復(fù)合材料成本分析見表1。

表1材料成本分析一覽表

4.2..2實(shí)驗(yàn)分析結(jié)論

通過對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行測(cè)試、分析和實(shí)驗(yàn)研究，綜合以上結(jié)果及分析，可以看出，公司實(shí)際生產(chǎn)出的擠出復(fù)合材料（結(jié)構(gòu)為紙220g//LDPE8μ-LDPE7μ/AL6.3μ/EAA9μ-LDPE9μ-（LDPE+MLLLDPE20%）9μm）的分層效果、薄膜均勻度及剝離強(qiáng)度上均達(dá)到要求，故采用的原材料組合EAA9μ-LDPE9μ-（LDPE+MLLLDPE20%）9μm的性能最優(yōu)和價(jià)格最廉，可以為以后生產(chǎn)高性能包裝材料提供指導(dǎo)。

4.3新型動(dòng)態(tài)調(diào)幅機(jī)構(gòu)

新開發(fā)的新型動(dòng)態(tài)調(diào)幅機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)擠出機(jī)在線調(diào)節(jié)擠料邊幅，可同時(shí)控制邊幅寬度和邊部厚度，達(dá)到部分材料復(fù)合后，不用切邊的目的。從而可減少因切除邊料而造成的材料巨大浪費(fèi)，同時(shí)也減少了處理邊料的投入，為用戶節(jié)省大量的生產(chǎn)材料，直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

4.4 模頭氣隙電動(dòng)調(diào)整功能

該生產(chǎn)線整機(jī)采用三套共擠成型系統(tǒng)聯(lián)線生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)液體食品包裝用10層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料一次成型，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成本低，效率高，經(jīng)濟(jì)效益可觀。同傳統(tǒng)的工藝相比，效率可提高3-5倍，成本可節(jié)約20%-30%；而且設(shè)備購(gòu)置成本極低，性價(jià)比比傳統(tǒng)設(shè)備高50%，產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量可靠，復(fù)合后剝離強(qiáng)度、均勻度、熱封性能、阻隔性能等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平，成品率達(dá)97%，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

4.5達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）節(jié)能：總裝機(jī)功率由目前同類高檔生產(chǎn)線1250kW左右降低到1030kW左右，即整線的能耗降低約20%；擠出機(jī)單耗降低到0.13～0.15kW/(kg/h)。

（2）節(jié)材：本項(xiàng)目三共擠生產(chǎn)線材料EAA6μm /LDPE18μm /MLLDPE6μm為目前同類兩共擠出生產(chǎn)線材料EAA10μm /MLLDPE20μm節(jié)約材料成本20%以上。

（3）擠出膜厚度均勻度：擠出膜厚度誤差由目前同類高檔共擠復(fù)合生產(chǎn)線的±5~10μm降低至±3～5μm。

（4）復(fù)合膜剝離強(qiáng)度：≥2N/15mm（對(duì)EAA/LLDPE/PE+MLLDPE）。

本項(xiàng)目完成后，第（1）項(xiàng)節(jié)能效果明顯，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，第（2）、（3）、（4）項(xiàng)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，每年可銷售3～4條生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)年新增產(chǎn)值2000萬元，年出口創(chuàng)匯100萬美元。

4.6達(dá)到的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

每年平均生產(chǎn)按6條生產(chǎn)線計(jì)算，預(yù)計(jì)能拉動(dòng)食品無菌包裝、軟包裝相關(guān)材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益近20億元。由于輝隆公司的設(shè)備價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口設(shè)備，可為用戶節(jié)約設(shè)備購(gòu)置成本約21,000萬元（按進(jìn)口設(shè)備每條生產(chǎn)線平均4,000萬元人民幣，輝隆公司每條生產(chǎn)線平均500萬元人民幣計(jì)）。每年共可節(jié)電5184千度/年，相當(dāng)于每年節(jié)約2032噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

5 高性能低能耗共擠雙向拉伸聚丙烯合成紙生產(chǎn)線的發(fā)展前景