高分子材料热塑丁苯橡胶的固体废物属性分析.docx
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高分子材料热塑丁苯橡胶的固体废物属性分析
高分子材料热塑丁苯橡胶的固体废物属性分析
高分子材料热塑丁苯橡胶的固体废物属性分析
按照ASTMD1238-201X方法,对样品进行熔体流动速率检测。
在温度190℃,载荷
16kg条件下,测得熔体每10min通过标准口模的质量。
1.
3.4核磁共振法检测样品中苯乙烯单元含量参照文献对样品进行核磁共振检测,样品在25℃,以氘代四氯乙烷作为溶剂,共振频率500.13MHz、谱宽5000Hz、90度脉冲宽度12s、采集时间3s和延迟时间15s条件下取得1HNMR谱图。
2样品测试结果和分析
1红外光谱定性分析1#、2#和3#样品的白色透明粒子,结团粉末和未结团粉末的红外谱图均相似,如图1所示。
经对照标准谱图,判断样品的主要树脂成分为苯乙烯-异戊二烯共聚物,其中,2800~3000m-1处的谱带是饱和C-H或CH2的伸缩振动,3000~3100m-1处的谱带属于苯环上C-H的伸缩振动,149
5.37和160
4.27m-1处的峰是苯环的骨架振动,70
1.07和76
1.92m-1处是单取代苯环上氢的面外弯曲振动,它们的倍频和组频出现在179
9.64,186
6.90和1940.57m-1处。
272
5.27m-1处的谱带是聚异戊二烯甲基扭曲变形振动的倍频吸收峰,83
5.59m-1处的谱带是聚异戊二烯不同平面的-CH2摇摆振动吸收峰。
2热重分析经热重分析,样品的检测结果见表
1.由表中可见,样品的裂解起始温度均为340℃,600℃加热后的剩余物均小于5%.结合上述红外光谱图可得,3个样品的主要成分均为苯乙烯-异戊二烯共聚物,且几乎没有添加任何无机物。
3熔体流动速率检测按照ASTMD1238-201X方法对样品进行熔体流动速率检测,结果见表
由表2可见,样品的熔体流动速率分布在
3~
6.0g10min之间,而该货物进口企业提供的产品熔体流动速率在
1.8~5g10min之间,因此该样品不符合申请人所提供的产品规格。
4核磁共振法检测样品中苯乙烯单元含量按照文献中所述运用核磁共振法检测苯乙烯单元的含量,以1#样品的白色透明粒子为例,核磁共振波谱图见图
将化学位移
6.2~
7.5的峰近似认为全部是苯乙烯单元苯环上的氢,作为基准,对苯乙烯单元和异戊二烯单元的摩尔比进行近似计算,公式为:
式中,nSnI为苯乙烯单元和异戊二烯单元的摩尔比,S0.7~29为1HNMR谱图上化学位移0.7~
9之间的积分面积,S
4.4~
5.6为1HNMR谱图上化学位移
4.4~
5.6之间的积分面积。
根据苯乙烯单元和异戊二烯单元的摩尔比可计算得到苯乙烯单元的含量,结果如表3所示,样品中苯乙烯含量分布较大,在1
4.5%~2
8.8%范围之间,同一编号、不同形态的样品中苯乙烯单元含量各不相同,同一形态、不同编号的样品中苯乙烯含量也各不相同。
3样品属性鉴别结果和讨论
3.1产生来源分析样品为白色透明粒子、未结团粉末和结团粉末的混合物,红外光谱和热重分析结果表明,其主要成分均为苯乙烯-异戊二烯共聚物,与进口企业提供的热塑丁苯橡胶名称不符。
此外,根据样品的熔体流动速率检验结果并结合该货物进口企业提供的产品技术规格,样品不符合申请人提供的产品技术规格,说明样品生产过程没有相应的质量控制,为不合格产品。
苯乙烯-异戊二烯共聚物是一种热塑性弹性体,作为粘合剂和密封材料在日常生活中有广泛应用。
苯乙烯-异戊二烯共聚物的力学性能与硫化胶属同一数量级,具有高拉伸强度、伸长率和表面摩擦的高弹性体。
其应力值基本取决于苯乙烯单元的含量,为了获得最佳橡胶性能和薄膜透明度,必须控制苯乙烯的含量,才能具有优异的热熔压敏粘接性能.该样品的核磁共振结果表明,白色透明粒子、未结团粉末以及已结团粉末同一形态内部苯乙烯单元含量差异较大,没有在生产过程中对样品的苯乙烯含量进行严格控制,表明样品为来自不同批次苯乙烯-异戊二烯共聚物生产中的产生的非正常产物,可能包括:
设备运转过程中的出现故障而形成的不合格品;设备检修之后开车时产生的报废品;生产不同牌号苯乙烯-异戊二烯共聚物在切换过程中产生的一些头尾料。
3.2固体废物属性分析样品是来自不同批次苯乙烯-异戊二烯共聚物生产中的产生的非正常产物,样品的生产没有相应的质量控制,属于生产过程中产生的废弃物质.因此,根据《固体废物鉴别导则》,判定样品属于固体废物。
根据《进出口税则商品及品目注释》,由于该样品中苯乙烯单元含量低于异戊二烯单元含量,因此应归于环境保护部、商务部、国家发改委、海关总署、国家质检总局发布的第36号公告的《限制进口类可用作原料的固体废物目录》中列出的3915909000其他塑料的废碎料及下脚料,属于限制类进口固体废物。
4结论利用多种检测手段剖析了所委托物品的成分、含量以及重要的理化指标,并且分析了其产生来源,根据《固体废物鉴别导则》以及第36号公告的《限制进口类可用作原料的固体废物目录》,判定该样品属于限制类进口固体废物,为海关部门的监管和执法提供了技术依据。
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6.
内容简介:
罗克休是一种中空充填产品,可用于煤矿构筑防火墙、密闭墙、高冒区充填、煤层裂隙充填封堵,下面是我搜集整理的一篇探究罗克休泡沫应用的论文范文,欢迎阅读参考。
前言综采工作面采空区防灭火预防治理主要是采空区漏风的治
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罗克休是一种中空充填产品,可用于煤矿构筑防火墙、密闭墙、高冒区充填、煤层裂隙充填封堵,下面是我搜集整理的一篇探究罗克休泡沫应用的论文范文,欢迎阅读参考。
前言综采工作面采空区防灭火预防治理主要是采空区漏风的治理,由于地表塌陷、采空区不留遗煤这两个条件是不能彻底消除改变的,因此只有加强防火密闭的管理,防止向采空区漏风。
防火密闭普通的施工方法是采用在双层闭中间填充黄土的方法以避免漏风。
实际上工人施工中密闭上部封口处黄土根本捣固不严,再加上过一段时间黄土水分蒸发收缩下沉,上部产生裂缝造成向采空区漏风,给煤矿安全生产工作带来安全隐患。
针对上述问题,该矿成立了防火密闭充填创新小组,对采空区密闭封堵裂隙进行研究。
他们查阅了大量的相关资料,学习借鉴其他矿井构筑采空区密闭的做法和经验,对充填采空区常用的各种材料的效果进行试验、对比和分析,对生产厂家的资质进行比较,最终确定使用在防火密闭上部采用预防性高压充填罗克休泡沫的方法解决密闭漏风问题,并制定了详细的施工方案,严格按照方案进行实施。
罗克休是一种中空充填产品,可用于煤矿构筑防火墙、密闭墙、高冒区充填、煤层裂隙充填封堵。
罗克休具有高膨胀率,膨胀体积为原体积的30倍,充填用量少,泡沫反应迅速,气温30℃时30s即可反应,10~15℃时,5min反应,并在20min硬化,有很强的抗压能力该矿第一个采空区201X7采空区3道防火闭在201X年11月10日已全部施工完毕,已预留灌注孔,具备施工条件,于201X年12月21日对201X7的3到防火密闭进行罗克休充填。
注意事项如下所示。
注射枪出口软管长度一般6m,否则容易堵塞,出口管直径应用DN10~DN13软管,不宜用大直径管。
注射前一定要将桶内树脂摇晃均匀。
注射时备足原料,同时在施工现场至少储备2桶清水,避免吸空损坏活塞或突然停风堵塞管路。
施工时必须戴防护眼镜和手套。
注射完毕,用清洗剂冲洗多功能泵,注射枪和附件。
对201X7采空区3道密闭内气体进行定期观测,并对数据进行分析,对注射罗克休泡沫前后的数据进行对比,验证注射罗克休后的使用效果。
在全矿推广使用采空区防火密闭注射罗克休的方法。
3.3实施效果经过对201X7防火密闭进行预防性注射罗克休泡沫材料,201X7辅运密闭处CO含量由最高30ppm将为0;201X7辅运密闭处CO含量由最高26ppm将为0,堵漏效果明显,罗克休防灭火材料在该矿的应用,成功的根治了防火密闭漏风,消除了CO对该矿的威胁,保证了矿井安全生产,取得了显着的经济效益和社会效益。
4、结语罗克休泡沫适施工简便,对封堵渗透细小的裂隙效果好,充填严实,在淮南、兖州、开滦、铁法、大屯、鹤壁、神华等矿区得到了很好的应用,为煤矿安全生产提供了新的方法和手段,是一种新型的具有广阔推广前景的防灭火材料。
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的激光透射焊接原理,即在一定压力条件下,使透射激光高分子材料和吸收激光高分子材料形成搭接接头,下面是我搜集整理的一篇探究高分子材料环形焊缝超高速同步焊接的论文范文,欢迎阅读查看。
1、引言高分子材料是金属和玻璃的良好替代品,在工业领域中应用日趋广泛。
如汽车业、电子产品、包装业及医疗器械等诸多产业中都离不开各种工程高分子材料.由于采用激光透射焊接技术对热塑性高分子材料进行焊接具有许多优点,如表面成型质量好,能形成精密、牢固和密封的焊缝,树脂降解少,产生的碎屑少,不会产生污染等,近年来,得到迅速发展和产业化。
国外已经开始将塑料激光焊接应用于汽车、电子和医疗等行业,如日本丰田公司现已采用多关节机器人组合的光纤激光器进行批量生产PA6高分子材料进气歧管,取代了以往的螺栓连接方式,减小了进气歧管的体积和重量,提高了其生产效率;奔驰公司将激光焊接应用于制造汽车的电子开门器,提高了外形和焊接接头质量及生产效率。
传统焊接方法中,采用激光头旋转或工作台旋转的方式,对环形焊缝沿周线旋转焊接。
而关于环形焊缝的激光同步焊接方法,国内外还没有相关报导。
总之,目前国内外研究主要集中在焊接工艺参数对焊接质量的影响,研究结果表明,激光的光强分布、焊接速度、透光焊接件的光学性能及吸光剂是影响结合质量的主要因素。
利用光纤激光研究了环形激光束的形成原理,设计出能产生环形激光束的激光焊接头,研究了不同激光功率和辐照时间对拉伸剪切强度的影响,确定了TPV-弹性体和PP-聚丙烯的最佳工艺参数,实现了高分子材料环形焊缝超高速同步焊接,提高了生产效率和焊接质量。
2、试验材料及方法
1试验材料及设备内部高分子材料为透射激光高分子材料,其外缘厚度为2mm,内缘厚度为3mm.外部高分子材料为吸收激光高分子材料,其外缘厚度为3mm及内缘厚度为1mm.其搭接部分厚度为mm.环形激光束试验系统示意图如图1所示,该试验系统由光纤激光器、环形激光焊接头、水冷机、光束测量仪及焊接工装夹具等组成。
工装夹具部分由工作台、热塑性激光吸收材料、热塑性激光透射材料、高强螺栓和垫圈及激光透射压板组成。
用光束测量仪测量了环形激光束的轮廓,并由JIS标准确定了激光束直径,即光束强度为最大光束强度的1e2时对应的直径被定义为光束直径。
2环形激光束形成原理环形激光束的形成原理如图2所示。
该原理图包括一枚准直镜,第一枚圆锥透镜、第二枚圆锥透镜,第一枚和第二枚圆锥透镜的顶角均为110,直径均为50mm.各符号的含义:
f为准直镜的焦距、NA为激光束的数值孔径,D为通过准直镜激光束的直径,2R为通过第二枚圆锥透镜激光束的外径,2r为通过第二枚圆锥透镜激光束的内径,H1和H2为第一枚和第二枚圆锥透镜的厚度,L12为第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜之间的距离,1为准直后的激光束经过第一枚圆锥透镜的入射角,2为经过第一枚圆锥透镜后的折射角,光学镜片折射率均为
1.46,空气的折射率为
1.00.光纤输出端发出的激光束照射到准直镜,激光束到准直镜的距离为准直镜的焦距,经过准直镜后,激光束变为平行光束,其直径为D;由于第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜的顶角均为110o,所以穿过准直透镜后的平行光束照射到第一枚圆锥透镜上,然后折射到第二枚圆锥透镜上,穿过第二枚圆锥透镜后,将形成外径为2R和内径为2r的环形激光束,环形激光束的光环宽度为R-r.由原理图进一步可知,随着准直镜焦距的增加,激光束经过准直镜入射到第一枚圆锥透镜的直径D增加,经过两枚顶角相对的圆锥透镜折射后,导致环形激光束的内径减小,而外径不变,从而使环形激光束的光环宽度增加;随着第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜之间距离L12增加,环形激光束的外径和内径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变。
另外,由原理图可知,准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性,将直接影响到环形激光束强度分布的均匀性。
3、试验结果与讨论
3.1环形激光束的特性当准直镜的焦距f及第一枚圆锥透镜与第二枚圆锥透镜之间的距离L12变化时,环形激光束的分析结果如表
1、图3及图4所示。
分析过程中,激光输出功率恒定不变。
光的折射定律如下式所示:
然后,根据正弦定理计算得出不同f及L12下的环形激光束尺寸。
由表1和图3的实际测量值与理论计算值研究分析结果表明,随着准直镜焦距的增加,激光束的外径几乎没有变化,而内径减小,所以随着准直镜焦距的增加激光束的光环宽度也增加。
由试验结果可知,实际测量值与理论计算值基本吻合。
由表1和图4的实际测量值与理论计算值研究分析结果表明,随着间距L12的增加,环形激光束的内径和外径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变。
由试验结果可知,实际测量值与理论计算值基本吻合。
3.2环形激光束的强度分布通过上述的分析可知,环形激光束的强度分布不均匀。
造成这一现象的主要原因是由于准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性较差的缘故。
通过上述三枚光学镜片的同轴性调节,可获得能量密度分布均匀的环形激光束,其结果如图5所示。
3.3高分子材料的超高速激光焊接高分子材料的激光透射焊接原理,即在一定压力条件下,使透射激光高分子材料和吸收激光高分子材料形成搭接接头。
激光束穿过透射激光高分子材料照射到吸收激光高分子材料被加热而熔化,同时由于热传导使与之相接触的透射激光熔化,并且随着照射时间的增加,熔化区逐渐增大,当达到所需的熔核尺寸时,停止激光束的照射,在压力的继续维持下,在高分子材料的搭接接头的结合面形成了永久性连接。
由于焊缝在搭接接头的结合面形成,所以高分子材料的激光焊接表面质量非常好。
将TPV-弹性体和PP-聚丙烯按照如图6所示的方式,形成搭接接头。
焊接压力的施加是通过中间有圆孔的透明有机透玻璃板实现。
图6中两条圆线围成的区域为待焊接区域。
当焊接压力为100N、准直镜焦距为60mm、环形激光束的外径为54mm、环形激光束的内径为47mm时,激光输出功率和照射时间对焊接质量影响的横断面金相照片如图7所示。
由图7可知,当热输入量过低时,由于热输入量不足,使得PP-聚丙烯没有充分熔化,热量不能充分传递给TPV-弹性体,两种材料只是通过范德华分子间力结合在一起,所以环形焊缝高分子材料搭接接头结合面积小并且结合不良,如图7所示;当热输入量过高时,在照片中可以看到黑色孔洞,这是由于热输入量过高,导致环形焊缝搭接接头的高分子材料发生裂解,产生气体造成的,如图7所示;当热输入量适当时,环形焊缝高分子材料搭接接头结合良好,没有焊接缺陷存在,如图7所示。
当焊接压力为100N;激光输出功率为400~1400W,激光照射时间为0.08~0.6s;准直镜焦距为60mm、环形激光束的外径为54mm、内径为47mm时,对TPV-弹性体和PP-聚丙烯进行多组激光焊接试验,并将不同焊接工艺下的试验样件沿垂直于环形焊缝方向切割成10mm30mm小块,进行拉伸剪切试验。
激光输出功率和照射时间对环形焊缝高分子材料搭接接头的拉伸剪切强度如图8所示。
由图可知,当激光输出功率为800W,激光照射时间为0.6s时,其拉伸剪切强度达到最大值;当激光输出功率为1000W,激光照射时间为0.08s时,其拉伸剪切强度较小,断裂位置位于搭接接头的结合面上。
在最大拉伸剪切强度时环形焊缝高分子材料搭接接头的横断面如图9所示。
由图可知,两种高分子材料很好地熔合在一起,熔合线处产生了高低不平的现象。
这也是由于两种高分子材料在适合温度下被激励,在焊接压力的作用下,导致两种高分子材料分子发生相互扩散,形成了化学键,紧密接合在一起。
4、结论1)利用光纤激光和光学整形系统,形成了环形激光束。
随着准直镜焦距的增加,环形激光束的外径不变,而内径减小,从而使环形激光束的光环宽度增加;随着第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜之间距离L12增加,环形激光束的外径和内径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变。
另外,通过准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性调节,可改善环形激光束强度分布的不均匀性。
2)当焊接压力为100N,准直镜焦距为60mm、环形激光束的外径为54mm及环形激光束的内径为47mm,激光输出功率为800W,激光照射时间为0.6s时,对厚度为1~2mm的高分子材料环形焊缝搭接接头进行了超高速同步焊接,其搭接接头的拉伸剪切强度达
4MPa,且拉伸剪切断口位于TPV-弹性体的母材上。
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关键词:
年轻,材料,——
关键词:
高分子化学,教学方法,双语
摘要:
高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐
附送:
高分子材料环形焊缝超高速同步焊接探讨
高分子材料环形焊缝超高速同步焊接探讨
.由于采用激光透射焊接技术对热塑性高分子材料进行焊接具有许多优点,如表面成型质量好,能形成精密、牢固和密封的焊缝,树脂降解少,产生的碎屑少,不会产生污染等,近年来,得到迅速发展和产业化。
国外已经开始将塑料激光焊接应用于汽车、电子和医疗等行业,如日本丰田公司现已采用多关节机器人组合的光纤激光器进行批量生产PA6高分子材料进气歧管,取代了以往的螺栓连接方式,减小了进气歧管的体积和重量,提高了其生产效率;奔驰公司将激光焊接应用于制造汽车的电子开门器,提高了外形和焊接接头质量及生产效率。
传统焊接方法中,采用激光头旋转或工作台旋转的方式,对环形焊缝沿周线旋转焊接。
而关于环形焊缝的激光同步焊接方法,国内外还没有相关报导。
总之,目前国内外研究主要集中在焊接工艺参数对焊接质量的影响,研究结果表明,激光的光强分布、焊接速度、透光焊接件的光学性能及吸光剂是影响结合质量的主要因素。
利用光纤激光研究了环形激光束的形成原理,设计出能产生环形激光束的激光焊接头,研究了不同激光功率和辐照时间对拉伸剪切强度的影响,确定了TPV-弹性体和PP-聚丙烯的最佳工艺参数,实现了高分子材料环形焊缝超高速同步焊接,提高了生产效率和焊接质量。
2、试验材料及方法
1试验材料及设备
内部高分子材料为透射激光高分子材料,其外缘厚度为2mm,内缘厚度为3mm.
外部高分子材料为吸收激光高分子材料,其外缘厚度为3mm及内缘厚度为1mm.其搭接部分厚度为mm.
环形激光束试验系统示意图如图1所示,该试验系统由光纤激光器、环形激光焊接头、水冷机、光束测量仪及焊接工装夹具等组成。
工装夹具部分由工作台、热塑性激光吸收材料、热塑性激光透射材料、高强螺栓和垫圈及激光透射压板组成。
用光束测量仪测量了环形激光束的轮廓,并由JIS标准确定了激光束直径,即光束强度为最大光束强度的1e2时对应的直径被定义为光束直径。
2环形激光束形成原理
环形激光束的形成原理如图2所示。
该原理图包括一枚准直镜,第一枚圆锥透镜、第二枚圆锥透镜,第一枚和第二枚圆锥透镜的顶角均为110,直径均为50mm.各符号的含义:
f为准直镜的焦距、NA为激光束的数值孔径,D为通过准直镜激光束的直径,2R为