高分子材料生产认知.docx

高分子材料生产认知.docx

《高分子材料生产认知.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子材料生产认知.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高分子材料生产认知

南京林业大学

高分子材料生产认知实习报告

指导老师：

陈泳

专业：

高分子材料与工程

学院：

理学院

学号：

101102201

姓名：

鲍学超

实习时间：

2012年10月

目录

1.目的和意义

2.讲座一

3.讲座二

4.讲座三

5.参观实验室

6.总结

实习的目的和意义

在本科专业教育中，实习是一个重要的实践性教学环节。

是为了帮助学生对所学知识的感性认识，为学习专业课程专业基础课程打好基础。

通过对实习基地进行有针对性的参观、学习，可以提高学习对本专业真的了解和认识，增加学习兴趣和增强专业自豪感，为日后专业知识的学习打下良好的基础。

同时，实习对学生了解社会、接触生产实际、加强劳动观念、培养动手能力和理论与实践相结合的能力等方面亦具有重要的意义。

通过实习，可以使我们熟悉外贸实务的具体操作流程，增强感性认识，并可从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论和方法，提高发现问题、分析问题以及解决问题的能力。

讲座一：

聚氨酯

聚氨酯，中文名：

聚氨基甲酸酯；英文名：

polyurethane；英文简称：

PU聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。

　由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物、二元胺等作用而成的高分子化合物。

聚氨基甲酸酯，是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，该单元由异氰酸基和羟基反应而成，反应式如下：

-N=C=O+HO-→-NH-COO-

根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为聚酯型和聚醚型两类。

可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。

聚氨酯的发现：

20世纪30年代，德国OttoBayer首先合成了TPU。

在1950年前后，TPU作为纺织整理剂在欧洲出现，但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。

20世纪60年代，由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台，水系TPU涂层应运而生。

70年代以后，水系PU涂层迅速发展，PU涂层织物已广泛应用。

80年代以来，TPU的研究和应用技术出现了突破性进展。

与国外相比，国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。

经过60多年的发展，聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种。

世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt，2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt。

近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区，而中国又是最具发展潜力的国家。

据估计，1998年聚氨酯制品总产量约为770kt（扣除溶剂后约为555kt），2000年约为920kt，预计到2005年聚氨酯材料需求量将达1.4～1.5Mt。

聚氨酯发泡工艺分为如下三种：

　　一、预聚体法

　　预聚体法发泡工艺是将（白料）和（黑料）先制成预聚体，然后在预聚体中加入水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等在高速搅拌下混合进行发泡，固化后在一定温度下熟化即可。

　　二、半预聚体法

　　半预聚体法的发泡工艺是将部分聚醚多元醇（白料）和二异氰酸酯（黑料）先制成预聚体，然后将另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二异氰酸酯、水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等加入，在高速搅拌下混合进行发泡。

　　三、一步发泡工艺

　　将聚醚或聚酯多元醇（白料）和多异氰酸酯（黑料）、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂、其他添加剂等原料一步加入，在高速搅拌下混合后进行发泡。

　　一步发泡工艺是目前普遍采用的工艺。

另外还有手工发泡法，那是最简便的方法，将所有原料准确称量后，置于一个容器中，然后立即将这些原料混合均匀，注入模具或需要充填泡沫塑料的空间中即可。

注意：

称量时一定要将多异氰酸酯（黑料）最后称入。

聚氨酯硬泡一般为室温发泡，成型工艺比较简单。

按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡；按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡；按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。

目前聚氨酯泡沫塑料应用广泛。

软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等；半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。

市场上已有各种规格用途的泡沫塑料组合料（双组分预混料），主要用于（冷熟化）高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等。

纵观世界范围，西方发达国家聚氨酯行业早已进入成熟发展时期，进入创新研究发展阶段；亚洲市场增长迅速，众多跨国化工企业已将业务重点和研发中心纷纷转移至亚洲甚至中国市场；中东地区聚氨酯市场发展尚处起步阶段。

总的来说，由于近十几年国民经济的高速发展，中国聚氨酯工业，包括从基本原料到制品和机械设备，已具有相当的规模。

这次的讲座是由我校的教授也是我们专业的罗振洋教授做的报告，学生们都积极参加认知的聆听了这场讲座。

讲座二：

玻璃钢复合材料

玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（FiberReinforcedPlastics），即纤维增强复合塑料。

根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。

它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。

纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。

纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。

基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。

它既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。

这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。

由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。

由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。

FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。

已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

它可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性；可以充分选择材料来满足产品的性能，如：

可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。

生产方法基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。

如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。

手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

　　目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。

①手糊法：

主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。

②喷射法：

主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。

③模压法：

主要使用国家有德国等。

④RTM法（树脂传递模塑）：

主要使用国家有欧美各国、日本。

我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。

日本的手糊法仍占50%。

从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。

手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。

缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。

近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。

玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。

玻璃纤维的产量的70%都是用来制造玻璃钢。

玻璃钢硬度高，比钢材轻得多。

喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。

登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。

玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。

我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节约了不少钢材。

由于玻璃钢是一种复合材料，其性能的适应范围非常广泛，因此它的市场开发前景十分广阔。

据有关统计资料，目前世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右。

虽然各国均根据本国的经济发展情况，开发的方向各有侧重，但基本上均已涉及到各个工业部门。

我国玻璃钢工业经过四十多年来的发展，也已在国民经济各个领域中取得了成功的应用，在经济建设中发挥了重要的作用。

现将玻璃钢主要的应用领域，粗略地概括如下：

1、建筑行业；2、化学化工行业；3、汽车及铁路交通运输行业；4、铁路运输方面5、公路建设方面；6、内河客货船、捕渔船、气垫船、各类游艇、赛艇、高速艇、救生艇、交通艇，以及玻璃钢航标浮鼓及系船浮筒等等；　7、电气工业及通讯工程。

近年来，随着科学技术的发展，以及人民生活水平的提高，许多民用玻璃钢产品大量地被开发，例如许多城市雕塑、工艺美术造型，快餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、安全帽、高级游乐设备、家用电器外壳等，都成功地被大量应用。

玻璃钢是复合材料的一种，玻璃钢材料因其独特的性能优势，已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用，并深受赞誉，成为材料行业中新时代商家的需求宠儿。

玻璃钢制品也不同于传统材料制品，在性能、用途、寿命属性上大大优于传统制品。

其易造型、可定制、色彩随意调配的特点，深受商家和销售者的青睐，占有越来越大的市场比分，前景广阔！

本次讲座由扬州润发材料有限公司的经理介绍的，同时他还讲解了他在大学时的学习、求职的经历，让我们感触很深。

讲座三：

木塑复合材料及其生产工艺

木塑复合材料（Wood-PlasticComposites,WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。

主要用于建材、家具、物流包装等行业。

将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。

木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。

　　1）良好的加工性能：

木塑复合材料内含塑料和纤维，因此，具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，使用木工器具即可完成，且握钉力明显优于其他合成材料。

机械性能优于木质材料。

握钉力一般是木材的3倍，是刨花板的5倍。

　　2）良好的强度性能：

木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。

此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。

表面硬度高，一般是木材的2——5倍。

　　3）具有耐水、耐腐性能，使用寿命长：

木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。

使用寿命长，可达50年以上。

　　4）优良的可调整性能：

通过助剂，塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变，从而改变木塑材料的密度、强度等特性，还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。

　　5）具有紫外线光稳定性、着色性良好。

　　6）其最大优点就是变废为宝，并可100%回收再生产。

可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。

　　7）原料来源广泛：

生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯，木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维，另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。

　　8）可以根据需要，制成任意形状和尺寸大小。

　　随着对木塑复合材料的研发，生产木塑复合材料的塑料原料，除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外，还有聚氯乙烯和PS。

工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机，再到由平行双螺杆挤出机初步造粒，再由锥形螺杆挤出成型，可以弥补难以塑化，抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度低的特点。

木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品总量的75%。

在丁业生产领域主要有以下4种工艺路线生产木塑复合材料:

1）连续挤出成型工艺;这种成型工艺是采用传统的塑料制品挤出生产工艺

2）热压成型工艺;此工艺可生产一定规格的不连续板材，加工工艺类似于中密度纤维板的成型工艺

3）挤压成型工艺;挤出机和压机联用的一种挤出和加压的同步工艺

4）注射成型工艺;这种成型工艺是将原料加热到固化状态然后经压力由注塑机注入到模具，从而得到产品．

木塑复合材料的应用领域非常广泛，凡是以木材或木质材料为主材料的应用领域都可用木塑复合材料来取代.随着木塑材料技术的不断发展及应用领域的拓宽，其发展趋势可能会在以下几方面突破．

1）原料选用向大范围方向发展．将回收的单组分废旧塑料（PE、PP、PVC、ABS等）清洗后．加入特定的改性剂即可进行木塑产品的加工制造；

2）开发专用设备．加工方式由单一的螺杆挤出向其他传统塑料加工方向发展，由水冷成型向空气冷却成型发展，由单一挤出型材向复合共挤、包裹共挤方向发展；

3）革新加工工艺．引入发泡工艺技术，从高泡向低泡微发泡方向发展；

4）产品由低附加值向高附加值发展，进一步提高增效．

这次讲座是由我院知名教授雷文教授讲解的，雷教授在木塑方面有丰富的研究，他的讲解也十分精彩，我们学到了很多。

高分子材料工程实验室参观

10月23号上午，在陈泳老师的带领下我们来到了教学主楼。

在庄严，朴素的主楼前我们感到浓厚的学术氛围。

首先，我们来到一楼实验室，门口写着理学院高分子材料与工程实验室。

展现在眼前的是几台试验仪器用来做高分子材料制备加工的，有起塑机、热压硫化成型机、橡胶炼塑机、混炼机、双螺杆挤出设备等，陈老师一一做了介绍，性能、用途和一些相关的知识，并展示了一些实验成品，让我们大开眼见。

然后我们去了三楼实验室，这里放的都是一些贵重的实验仪器，如示差扫描量热仪DSC、热重分析仪、红外和紫外吸收仪等，这些仪器中我们以前有用过的，所以讲起来接受比较快。

时间不知不觉就这样过去了，我们也受益颇多，不仅开阔了视野而且还增长了知识。

本次实验室的参观让我们学到了很多以前没接触过的知识，对专业的了解也加深了认知。

唯一缺憾的是实验室环境比较差，特别是一楼的实验室。

很多仪器上都落满了灰尘，而且仪器较少，除非做实验或者搞研究才有机会碰下仪器，所以好多的仪器我们都不甚了解。

实习认知总结

虽然这一次的高分子材料生产认知实习是在学校，但是丰富的讲座内容和专业老师的介绍还是让我们都学到了很多知识，开阔了视野，对本专业的认识又加深了许多。

我们专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。

在大学的日子里我们要掌握高分子材料的合成、改性的方法；掌握高分子材料的组成、结构和性能关系；掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能；具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有应用计算机的能力；具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。

要成为一个具备高分子科学与工程的基础知识和专业知识、具有多学科综合知识和创新能力的、了解交叉学科的相关知识、具有国际视野、能在高分子材料设计、合成、改性、加工成型及应用等领域从事科学研究、技术开发、工艺设计的全面发展型的高级研究和工程人才。