高分子耐蚀材料（通用8篇）
高分子耐蚀材料 篇1
耐蚀材料
高分子耐蚀材料
摘要：高分子耐蚀材料是应用极广的一类耐蚀材料，因为它具有很广泛的适应性和用途，被制成各种形态。作为一类年轻的材料，高分子耐蚀材料正面临着快速发展和广阔的市场前景。本文将介绍高分子耐蚀材料的集中具体分类及国内外的发展现状。
关键字：高分子 腐蚀 耐蚀性 应用
腐蚀是指材料与外界反应引起的材料破坏或变质，发达国家腐蚀损失平均占国民经济总收入2-4%。美国于1990年调查表明化学工业的腐蚀损失达829亿美而我国在腐蚀损失方面也做过调查。l988估计为270—500亿人民币。近年来，国内外大量应用实例表明，高分子材料在企业防腐领域中显示出越来越大的作用，并且以其易成型加工．易修补 价格艇宜的优势越来越受人们的重视。因此国内外专家学者的研究工作也很活跃，新材料不断出现，为各行各业的实际应用提供了较多的选择机会。在一定温度下，高分子材料耐无机酸、碱、盐的腐蚀性能优于金属材材并随着科研工作的深入开展，高分子材料在防腐蚀领域中将发挥更大的作用。高分子材料的品种繁多，耐腐性能优异因而发展迅速，主要有热塑性树脂．热固性树脂和弹性体，热塑性树脂中仍以聚氯乙烯聚乙烯． 聚丙烯的应用占主流，工程塑料类虽然有优异的耐腐性能，但因其价格的原因，在中等的腐蚀环境中首选的仍是价廉易得、加工容易的材料，工程塑料中尤以氟树脂应用面最广，增长也最快，热固性树脂大多制成复合材料使用，但增长率低于热塑性树脂． 玻玻钢的概念也不断在发展，增强热塑性树脂和碳纤维增强树脂已得到重视。从产品结构上看，垒结构塑料泵，阀，管较大幅度代替金属结构，纤维增强树脂设备得到广泛应用。一 几种主要的高分子耐蚀材料 1．氟树脂厦涂料
氟树脂是具有巨大技术革新潜力、适台特殊新用途的高性能材料、其优异的耐蚀特能在化工行业中应用越来越广泛，它们可为三类：非塑性加工类，如PTFE(聚四氟乙烯)；热塑性加工类．如FEP(垒氟乙丙，PVDF(聚偏氟乙烯)PFA(垒氟烷氧基共聚物)ECTFE(Ha1ar 乙烯一三氟氯乙烯仍然是氟塑料中最重要的品种，大约占氟聚合物产量的60呖，年增长率为5呖；近年来开发的热塑性加工的氟树脂年增长率达到7嘶，其中PFA可望达到8—9嘶，而最常用的是聚偏氟乙烯． 它在耐蚀和耐热方面稍逊于聚四氟乙烯(PTFE)，但其制造简单，价格也低得多。最近开发的乙烯一四氟乙烯共聚物在腐蚀性和机械强度方面居于氟塑料首位，能耐无机酸 碱 卤素和几乎任何有机溶剂，在国外已得到了应用。近年来氟树脂涂层的应用广泛，涂复方法有。粉末涂料 喷涂，片材粘台等。其中耐化学腐蚀和耐热性最佳的是PF A氟塑料涂层，它能耐浓硫酸 浓盐酸 含氯溶剂等，其使用温度上限为260~28o℃，可采用喷涂法涂复在用底层涂料处理的表面；FEP涂层耐各种化学品，耐腐蚀性和侵蚀性介质。大都以粉末料的形式涂覆使用，其滁层可耐200℃高温，尽管FEP的价格比PTFE高, 但美国一化工企业在回收盐酸工艺中使用以FEP为涂层的泵．耐蚀性能优异． 且造价比用稀有金属有金属材料制造的泵低2000美元，每年可得经济效益2．5万元，该材料主要生产厂家是美国通用塑料公司；另外，Halar涂料也应用较广，Halar
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氟树脂辣层耐各种化学品(热的胺系洽剂外)．其价格比PVDF贵J 5晒，比PTFE低30晒，它以片状(带状)用胶粘胶牯合的衬里形式蛾以粉末涂料的形式沫覆于金属，玻璃，碳素材料和陶瓷材料上． 可在一1 00一L50℃下壤用．短时问可经受l 80℃高温，美国FMC叠司利用带背衬玻璃纤维的Halar薄片衬于4000加仑汽车槽车中．用于运输强腐蚀性的农药中问体。另外． 苏联一家化工厂采用多种牌号的厚400~500微米的氟塑料涂层在36釉盐酸和40％烧碱中浸泡720A~时未发生任何变化，在 o嘶垒氯甲硫醇和一氯化硫组成温度为90℃的混合物中浸泡l000多小时无变化。w．L．Go re联台公司最近推出Flouor-吼ieId氟树脂涂料，它喷沫后用高温烘烤成涂层，1毫米厚阿涂厚可以耐各种化学品的腐蚀，能在一269~,260℃下利用． 2．FRP材料
FR P称为纤维增强树脂，目前国际上每每}生产数百万吨． 约有4—5万个品种，耐蚀F,RP占L 3％左右。使用较多的为玻璃增强热固性树脂，如不饱和聚脂．环氧、酚醛等． 高性能树脂使用较多的为高级乙烯基树脂． 卤代树脂等；近年来发展了玻纤增强热塑性树脂，如玻纤增强聚丙烯，尼龙，PPS．PVC等． 在国外纤维增强热塑性树脂的发展速度碡超过纤维增强热固性树脂：增强材料也己摆脱了单一玻璃纤维． 相继发展了无纺布、碳纤维(如Kevlar)和陶瓷纤维(如硼化物氧化铝．碳化硅)等增强材料。FPR结构上己普遍采用耐蚀复合结构，即富树脂层 增强物的形式基本以表表毡及短切毡为主。耐蚀玻璃钢的寿命已长达2o年。纤维增强塑料可以制作管道，贮槽、阀泵，风机等设备．具有优异的耐蚀性能。如美国一家化学品公司采用长丝缠绕加强高级乙烯基树脂外加两Nexus玻璃纤维覆面毡料制成玻璃钢管道． 用于输送含有氯气、二氧化氯气，碱和次氯酸钠的混合液，用温度90—100℃。美国西方化学品公司采用手工缠绕20英尺长的管道． 内衬0．25英寸的囟代聚酯树脂两层，在现场采用传统的对接工艺联接，用硅树脂作油灰放入接口处，用树脂授渍的玻璃布缠绕．制成了长900英尺的电解槽集气管，用于排放氢气、废盐水 碱和氯气等介质，预计使用寿命可达2o年，又如．美国Amo co公司开发了间苯二甲酸不饱和树脂，其价格只有乙烯基不饱和树脂的三分之二，它缘合了高强度、耐蚀性和耐久性多方面特点，已广泛得到应用。如其树脂制作的一个220升的盐酸贮罐． 使用25年完好无损。为了改善玻璃钢制品的耐蚀性和扩大塑料材料的使用范围，经常采用玻璃钢内衬塑料(如PVC)制作设备．目前这种全塑叠层复合的FRP已得到了较快的发展。如，日本富士化工公司使用高耐蚀的聚乙烯材料．采用连续成型工艺，外缠耐蚀性玻璃纤维增强材料制成玻纤增强塑料管，可在盐水电解装置中使用。瑞典诺贝尔公司在加拿大兴建的电解法氯酸钠电解装置中采用内衬FEP的FR P(玻纤增聚酯树脂)电解槽，代替钢衬橡胶电解槽和钛制电解槽，具有耐蚀耐温性． 避免了杂散电流的危害． 虽价格是衬胶钢槽的3倍．但几乎勿需维修，美国EGC公司生产的F1o rO clad涂复防腐材料用PTFE膜粘附在玻纤底层上，可用于各种形状的反应器、蒸馏塔、旋风分离器、运输化学品的贮槽的内衬等。另外． 纤维增强聚苯硫醚(PPS)．聚芳砜、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(P I)等在许多领域也得到了应用.二 高分子耐蚀材料应用 1．高分子涂料
高分子涂层主要应用了氯磺化聚乙烯涂料和仿瓷涂料。应用场所为贮罐、交换罐的外壁及无菌室内。氯磺化聚乙烯涂料是一种特种防腐涂料由样品开裂后断
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面的sEM照片可以看出 HDPE的断面较光滑，呈脆性断裂形态。HDPE／LLDPE共混物的断面形态与HDPE接近，只不过尺度变细，说明LLDPE改进HDPE的ESCR主要是_{J于结晶瘦的降低干¨晶体结构的变化。瓶CPE、SBS、EVA与HDPE的共混物的ESC断面皇错综复杂的网状结构，表现为典型的韧性断裂形态． 这说明它们 仅降低了HDPE的结晶度． 更重要的是增加了晶区间的连接，强化了无定形区域，从而能有救地阻止裂纹的发生和发展，使ESCR性能得到显著改善。它采用氯磺化聚乙烯橡胶做成膜物质，厢入改性树脂 着色剂 硫化促进剂和有机溶帮经机械研磨而成，是一种取绲份包装溶料，具有卓越的耐奥氧 防老化以及优良的耐强酸，强碱，无机盐等腐蚀性能，另外还具有良好的物理机械性能：如趋好的耐磨、耐热耐浊 耐水，抗寒 抗霉菌、色稳定性、高弹性等。尤其适用予低温下施工，因此是较理想的防腐蚀涂料。我们单位硫酸配置罐的外壁经常受液酸及酸雾盼侵蚀，一般调台漆报本不解擞问题，用不了多久漆膜就脱落了，后来又采用了树睹漆，但是由于树脂漆较脆弹性较差，在设备使用及过程中非常容易碰掉，从而破坏了耐蚀层，使防腐的目的难以达到。2．商分子材辩在整体曩具方看自应用(1)整体环氧玻璃锅锖罐及商水塔辱。(2)整体硬聚氯乙烯的罐体及储禧等。
以上设备所接触的介质主要为浓盐酸及稀硫酸等。三 在国内的发展
70年代初在虹1日所高校设立了腐蚀与舫护专业，其中耐蚀高分子材料及其应用作为一门主要的必鹰课程，主要介绍耐蚀高分子材料及其选用、腐蚀机理、应用加工理论及施工技术，从80年代初开始奥田聪教授数次来华讲课，所有这些都对推动耐蚀高分子材料在我同的发展起了积极作用。从80年代开始，我国陆续成立了垒国性的和地方性的防腐蚀学会和协会，在许多工业领域成立了防护行业组织，相应地在一些大中型的化工厂、石化厂、化纤厂和冶炼厂成立了防护班组和车闶，其中大多设有耐蚀高分子材料施工应用的内容。进A9o年代以来，随着我国经济的高速发展，大量的国外技术和资金涌人中国，在耐蚀高分子领域也出现了一批合资或独资的专业厂和防护工程公司，这将给我国耐蚀高聚物工业的发展增添新的活力。我相信，通过这次洽谈会，也必将在这方面起到积极的促进作用。我国在耐蚀高分子领域已形成了一支从开发研究、设计到施工应用的配套队伍．特别是乡镇企业的崛起和发展，正逐渐成为这个领域的骨干力量，估计逸支队伍的人数达数万人之多 例如，单江苏省就有玻璃钢厂上千家．在某些市、县和乡还形成了璇辅王和应用耐蚀高分子材料为特色的专业群体，如浙江某市就有氟塑料加工厂100多家，河北某县有防护施工公司几十家。这一领域每年举办垒国性和地方性的各种交流会、展览会、培训班、新产品鉴定会和定货会等有几十次之多，反映了这一领域市场的活跃。相应地全国性和地方性的防腐蚀学会出版的刊物和信息报导也达十多种．其中耐蚀高分子材料常常成为主要报导嚏容。，．2 耐蚀高分子材料在防腐蚀领域中的重要性与日俱增总的讲在防腐蚀材料应用领域，金属与非金属材料相比，非金属材料发展迅速，在非金属材料中，耐蚀高分子材料更为活跃，在各种耐蚀高分子材料中，玻璃铜、重防护涂料和新型的衬里材料和技术更受重视这也就是我们这次交流会的重要内容。四 发展现状
1．市场潜力巨大
目前耐蚀高分子材料无论从技术上和数量上还不能满足国内市场的需要。例
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如，据了解我国大庆和胜利=大油田预计每年新开发油田需防腐蚀管道6000公里，需要更换的3000公里，如果以玻璃钢取代部分钢管，仅两个油田就需要5万吨 而目前仅用了很小部分。又如我国目前已成为世界集装箱生产最多的国家，每年约需集装箱涂料近十万吨-而目前几乎都从国外进口。再如，据了解我国冶炼和 力系统最近几年单脱硫塔防腐蚀工程就1 60多个，每个塔防护面积近万平方米。其它如每年几十个重点工程、数千公里的地下管道和海洋J二程等也是防腐蚀巨大的市场所在。这次会议上大森和男发生介
绍的“水管修复技术” 文章称这个技术自85年开始后司前已成功地进行了125公里管道的修复 但前几天外地一个公司来电话说有120公里直径1．2米的管道要修补 我们希望日本公司在遣方面发挥用。2.技术水平不高、力量分散
(1)虽然耐蚀分子材料在我国发展速度是快的，市场也是十分活跃．但从总体看技术水平尚不高，与世界先进技术水平还有相当的差距，如：· 新产品开发水平尚不高，产品品种单一，质量不够稳定，应用水平不高}· 产品数据不全，缺乏统一的国家和行业昀标准；施工队伍素质还不高，施工质量 能 保证。
(2)虽然耐蚀高分子材料队伍犬，但力量分散这个领域国家骨干大企业较少，主力军以乡镇企业为主，这些乡办企业大多是小型分散的，它又是一一个跨行业服务的行业，缺乏一个全国性的垒面发展规划，在资金、原壮上也存在一些瞳难。对于这些前进中的题，目前已引起我国有关部门的注意和重视。五 发展前景
1.向集团化、大型化方向发展当前耐蚀高分子材料市场竞争 分激 烈，原因之一是低水乎的重复产品厂家多，产品技术含量不高。此外生产跏漠小，生产成奉高也削弱了竞争能力 因此，为了避免在竞争中被淘浊，就必须提高技术水乎，产品上档次、上规模，出路之一就是部分企业联合起来走集团化、大型化发展之路 当然，这里指咐大型化是相对于那些数十万元、数佰万元产值企业而言，就目前水平而言，在耐蚀高子领域能够发展成数千万元、上亿元产值的厂就算大企业了
2.与国外合作，同国外现代技术根按轨从总体上讲我们目前技术上还是落后于国外先进水乎，这是我们希望与国外合作提高自己水平的主要依据，另一方面，国外企业在这一合作中，也是获得中国市场的极好机会，这种建立在两者利益一致基础上的合作，就可能为我们同国外现代技术接轨创造有利条件。
3.结台中国国情，形成自己的特色目前耐蚀高分子材料在中国的销售和程应用有以下三种情况：
产品技术水平低，施工质量差，虽然经磨镜工艺或新工艺处理后，在三种试验条件下的耐蚀性能与燕体相比都有所提高。新工艺处理后的样品，其表面抗3．j NaCI。硫化氢气体及人工汗液的能力优于磨镜工处理的 依照表面分析测试数据，经两种工艺处理后的样品应有相似的检测结果}耐蚀性能也应较为接近。腐蚀试验测试结果表明，它们之间有差别，为了分析引起这一差异的原因，又对样品表面进行了孔隙率测定，观察表面膜的致密性，以及金相显微硬度等检测。结果发现，磨镜工艺处理的样品其致密程度和显微硬度都低于新工艺处理的。这与新工艺采用的是热扩散处理、表面形成的二氧化锡膜层的致密性也更好有关，这也间接地说明了为什么有些埋藏在地下几千年后出土的青铜镜，大部分表面无锈蚀，但往往局部有严重腐蚀点。
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4室内大气暴露试验，将电镀后未处理及经新工艺处理的试样垂直悬挂在含有轻微酸、碱气氛的室内大气中。经12个月后，电镀后未处理的试样表面1已严重变色和失去光泽。而经新工艺处理的从长远看，站不住脚的。⑤ 中国国内自己开发或从国外引进的新产品、新技术，或某些国外的高新技术，结合中国的原料和劳力形成的合资企业，既能较好解决工程实际问题，也在价格上适应目前中国的国情，这是今后最有前途的发展方向。
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高分子耐蚀材料 篇2
1 腐蚀介质
减压塔高温部位的腐蚀介质主要有两类,一是有机酸类,即环烷酸,另一类是硫,它们都来自于原油。
原油中的环烷酸是有机酸的重要组成部分,可占酸性化合物总重量的50%以上,主要指饱和环状结构的酸和它的同系物,还包括一些芳香酸和脂肪酸。对环烷酸的化学式为:R(CH2)nCOOH2,式中R为对戌烷。对烷酸不溶于水,可溶于油品和有机溶剂。
原油中的确一少部分作为单质存在,绝大部分与烃类或其它无机物结合形成不同形成的有机硫化物或无机硫化物。根据有关资料介绍,原油中大约有200种左右有机硫化物、有40多种无机硫化物。由于原油的产地不同,其中含有的有机硫化物和无机硫化物的种类和含量也大不相同。原油中常见的有机硫化物一般有以下几种形式:
硫化氢:H2S;
硫醇:R-S-H, 如戊硫酸C5SH;
硫醚:R-S-R, 如甲硫醚 CH3SCH3;
噻吩:C=C-S-C=C;
环状硫化物:如硫杂环戊烷;
二硫化物:R-S-S-R;
多硫化物:R-Sn-S-R。
原油在加工前所含的活性硫很少,但在加热过程中,各种类型的有机硫化物一般都能分解出硫化氢甚至元素硫、不同的有机硫化物有不同的热稳定性,一般说来,硫醚和二硫化物在130～160 ℃之间已开始分解,其它硫化物在250 ℃以上分解反应加剧。
在减压塔高温部位主要腐蚀介质是被加热到200 ℃以上的环烷酸和有机硫化物热分解所产生的以S,H2S为代表的活性硫。
2 减压塔高温部位腐蚀类型和特性[2,3,4,5,6]
2.1 环烷酸腐蚀
环烷酸腐蚀属高温化学腐蚀。现场经验表明,环烷酸腐蚀通常发生在酸值大于0.5 mgKOH/g,温度在200 ℃以上时,在232～288 ℃时腐蚀性最大,以后随着温度的上升而有所减弱。当温度高于399 ℃时腐蚀性又增强。不同资料介绍这个温度界限有所不同,但环烷酸在沸点温度下腐蚀性最强是公认的。
环烷酸腐蚀主要和原料中的酸值、温度、物流的流速、涡流有关。其反应如下:
2RCOOH+Fe=Fe(RCOO)2+H2↑
FeS+2RCOOH=Fe(RCOO)2+H2S↑
环烷酸的腐蚀无须水相存在,它与金属表面或FeS表面膜可直接发生反应生成环烷酸铁,并在工艺物流中立刻溶解,使金属表面不断暴露并受到腐蚀,所以腐蚀后形成边缘轮廓清晰的蚀坑,表面无腐蚀产物及积垢,并保留流线状的槽纹。
2.2 高温硫化物腐蚀
高温硫化物的腐蚀是指温度在240 ℃以上的重油部位硫和硫化氢对金属材料形成的化学腐蚀。硫及硫化物与碳钢和铬钢腐蚀生成FeS2、FeS、Cr2S3、FeCr2S4,这些腐蚀生成物附着在金属表面,在适当的温度下对油品中的硫醇分解起着不同程度的催化作用,硫醇的快速分解,在金属表面维持了一层高浓度的H2S,使硫化反应速度加快,当金属表面生成物达到一定厚度时,在气液两相流的作用下,金属表层生成物与金属表面脱离,而重新开始新的硫化反应,这就是硫化反应的基本过程。
一般说来,原油中的硫含量与设备腐蚀速度成正比关系,但也有例外,这主要取决于原油硫化物的分解速度,在有些情况下低硫原油对设备的腐蚀速度反而比高硫原油对设备的腐蚀速度快,这主要取决于介质中原有的H2S总量与硫化物易分解而产生的H2S的含量。
2.3 环烷酸+H2S腐蚀
处于环烷酸腐蚀环境中,碳钢的腐蚀速度可达7～9 mm/a,比单独H2S腐蚀环境中碳钢的腐蚀速率要大的多。但环烷酸和H2S两者同时存在于过程设备的同一部位时,对材料的腐蚀作用并不迭加。据报道,高浓度的H2S对环酸腐蚀似乎还有抑制作用。
3 耐蚀材料的选择[7,8]
3.1 抗高温硫腐蚀用钢
当钢中的铬含量大于6%时,硫化反应的速度变慢,当钢中的铬含量大于9%～12%时,才能有效地控制腐蚀,当铬含量达到一定值后,能在钢表面形成连续的FeCr2S4膜,从而使硫醇的分解速度降低,使钢表面的H2S浓度随之降低,从而有效地控制腐蚀速度。所以在有硫化腐蚀的情况下应选用高铬钢。目前,工程设计是借用Mcconomy曲线的腐蚀数据在满足过程设备设计寿命的基础上,根据一定的工程经验进行耐蚀材料选择。
作为减压塔高温部位抗高温硫腐蚀用钢,近年来,壳体用钢主要采用碳锰钢+TP321复合板及碳钢锰钢+OCr13Al复合板。TP321耐高温硫腐蚀的性能较好,也是我国许多年来用于抗高温硫化氢腐蚀的首选材料之一,有着成功的和成熟的使用经验,其缺点是该钢种为奥氏体钢,对应力腐蚀较为敏,在装置开停工检修期间易产生由连多硫酸、诱发的应力腐蚀开裂,为防止这一现象发生,必须有配套措施,如中和清洗,系统密封,防止冷态下氧化和水份进入系统等。这对大型化的减压塔有一定的难度。OCr13Al为铁素体型不锈钢,具有较好的抗应力腐蚀(连多硫酸)的能力,其抗高温硫腐蚀的能力也较好,仅次于TP321,在300～400 ℃的温度范围内,其腐蚀速率比TP321高3～5倍,但只要合理选择复层厚度是可满足设备的使用寿命。目前,碳锰钢+OCr13Al作为减压塔壳体用钢已在国内外一些炼厂的常减压装置上使用。并起到良好效果。
塔内构件材料:对设计寿命要求不高的内件材料可选用OCr13,12AlMoV等,但为适应总公司提出的延长和提高装置的开工周期的要求,使检修周期由1～2年延长到2～3年,就有必要材料升级,选用抗高温H2S腐蚀性能更好的TP321或渗铝钢。
3.2 抗高温环烷酸腐蚀用钢
目前工程设计依据的准则是原料酸值≥0.5 mgKOH/g原油。温度在240～400 ℃范围时考虑环烷酸腐蚀。耐蚀材料一般选择Mo含量大于2.3%奥氏体不锈钢,如OCr19Ni13Mo3,316L,317L等,锦西炼油一厂常减压装置常年加工高酸值的辽河油,它们的使用经验已证实316L钢是抗环烷酸腐蚀的优良材料。该装置减压塔壳体原为20g+OCr18Ni9Ti(18+3)复合板,使用一段时间后,3 mm的复层基本腐蚀掉,1Cr18Ni9Ti的破沫网已大部分腐蚀光,换上316L后,腐蚀得到控制。
美国腐蚀工程师协会(NACE)发表的一系列钢种在不同温度下环烷酸腐蚀速率以及锦西炼化总厂在辽河原油高温腐蚀机理研究中所报道的碳钢腐蚀率,可作为我们选材的参考。
内构件选材:内构件可优先选用316L和317L,也可选用渗铝钢。尽管渗铝钢对环烷酸的耐蚀性与316L相近,优于18-8钢,但不适用于焊接部位。
4 渗铝保护[9,10]
铝及高铝合金对防止硫及环烷酸腐蚀有良好的特性,但由于铝的特性及高铝合金的焊接性能较差等因素,所以在工程中较少使用,近年来在常减压塔内构件中采用碳钢渗铝方法来防止高温硫和环烷酸的腐蚀取得了良好的效果。碳钢渗铝就是通过加热扩散使铝渗到碳钢基体表层,从而使碳钢基体表面形成一层含铝的铁—铝合金层,这层合金层在0.10～0.20 mm之间,它能有效地抗高温硫和环烷酸的腐蚀,同时又不会太大地改变材料的整体机械性能、其费用比18-8材料略低。
在碳钢构件的渗铝过程中,通过加热将铝均匀地扩散到碳钢构件的表面,从而在钢表面形成一层富铝的铁铝合金层,通过实际应用得知,在这层富铝合金层中,铝的含量重量百分比应大于15%,其耐蚀性能较为理想。同时在渗层中适当增加一些铬、硅、稀土等元素,其渗层耐蚀性将更好。
碳钢渗层具有良好的耐高温硫及环烷酸的腐蚀能力,这一点已被大量实例所证实,但对渗 层耐蚀机理尚无权威的定论,目前主要有两种说法,一是认为在高温有腐蚀介质条件下,材料表面形成致密的Al2O3或FeAl2S4保护膜而提高耐蚀性,由于渗层有一定厚度,如果在使用中表面膜被破坏,其下方的渗层会形成新的保护膜、保护膜有良好的再生性,另一种观点认为铁—铝合金具有稳定的相结构,这种特殊的相结构具有良好的耐高温硫及环烷酸的腐蚀能力。
根据天津炼厂报道:减压三线碳钢渗铝填料及挂片情况如下:
介质:蜡油;
温度:270～300 ℃;
硫含量:1.14%～2.04%;
酸值:0.74 mgKOH/g。
使用一年后,碳钢渗 铝填料外形完整、厚度未变、表面呈黄黑色,保持进塔时的强度和完整骨架,挂片对比结果如表1。
通过以上应用结果和对比实验、碳钢渗铝材料在高硫、高酸介质中的耐蚀性能最少比不锈钢高三倍以上。现在我国碳钢渗铝材料在常减压部位最长已使用5年以上碳钢渗铝材料的使用寿命与渗铝质量关系很大,保持渗层表面连续性是提高渗铝材料使用寿命的关键。
5 结 论
随着炼油技术的不断发展和我国各炼厂不断加大加工国外高硫油能力的要求,关键设备抗高硫高酸值腐蚀的研究在不断深入进行,以寻求更好的对策。本文从设计选材角度对减压塔高温部位的腐蚀与防护进行了探讨,只要针对不同的腐蚀介质合理选用有效的防腐材料,减压塔高温部位的腐蚀是可以控制的,从控制腐蚀入手,延长装置的检修周期,实现总公司提出的炼油装置延长和提高装置开工周期的目标。
摘要：近年来,随着原油中酸值和硫含量的增高,常减压蒸馏装置减压塔的腐蚀情况越来越严重,高硫、高酸值原油对减压塔的腐蚀成为炼油企业亟待解决的一个重要问题。本文对减压塔高温部位的腐蚀类型和特性进行了分析,并从耐蚀材料的选择方面提出了相应的防腐对策。
关键词：减压塔,腐蚀,耐蚀材料
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高分子耐蚀材料 篇3
关键词：高职；高分子材料化学基础；内容；改革
《高分子材料化学基础》是高分子材料加工技术专业一门必修的专业基础课，是以高中（包括中专、技校、职高）化学基础为起点，以高分子化学知识为核心内容，融入高分子化学所必要的无机化学、有机化学、物理化学知识，构建本专业基本的化学知识体系，培养本专业所需化学实验操作基本技能，为学习后续的《塑料材料》、《高分子材料成型加工基础》、《塑料测试技术》、《塑料混配技术》、《塑料成型技术》等课程打基础。显然该课程是高分子材料加工技术重要的专业基础课。但从目前该课程的内容体系来看，学科体系明显，内容体系仍是无机化学、有机化学、物理化学及高分子化学知识体系的机械组合，其结果是课程内容多而杂，理论深而涩，给该课程的教学带来困难而且教学效果欠佳，可以认为目前该课程体系无法适应高职教育的要求，所以很有必要对该门课程的内容进行改革。
一、课程教学内容改革的依据
本门课程教学内容改革的依据主要考虑如下三点：第一是考虑高分子材料加工技术毕业生主要就业岗位对化学知识、技能及态度的需要，保证毕业生在就业岗位上具有够用的化学基础知识与从事化学实验室工作的技能；第二是考虑毕业生职业生涯发展的需要，要让学生掌握能够支持其进一步提高其专业水平所需的化学知识，为他们的职业发展提供后劲；第三是考虑目前高职生源的高中化学知识的掌握程度以及学习能力的实际情况。
为了掌握高分子材料加工技术专业毕业生的主要就业岗位对化学基础知识、技能及态度的要求，我们对湖南塑料行业校企联盟企业进行了走访调查，调查的主要企业有湖南路路通塑业有限公司、湖南神塑科技有限公司、南车集团时代工程塑料有限公司、湖南科天新材料有限公司、湖南省塑料研究所、湖南益达塑业有限公司、株洲三鑫塑胶科技有限公司、株洲创业塑料有限公司，另外还对25家塑料加工企业通过电子邮件发送调查表进行了调查，28家外省企业进行了电话访问调查，调查塑料加工企业达到61家。调查结果表明我校高分子材料加工技术专业毕业生就业主要有四大技术工作岗位，分别是塑料挤出技术员岗位、塑料注射技术员岗位、塑料配方技术员岗位、塑料测试技术员岗位。我们根据这四个主要技术岗位所需要的化学基础知识进行了问卷调查，发出问卷调查表207份，回收调查表198份。《高分子材料化学基础》教学内容需求调查表如表1所示。
从调查表中我们可以看出，《高分子材料化学基础》七个单元的内容对我校毕业生主要就业岗位都是需要的，其中以塑料配方技术员对《高分子材料化学基础》知识要求最高，统计需要数据达到1247次，其它三个就业的主要岗位对《高分子材料化学基础》内容要求相关不大，均超过了1100次，就业的其它岗位对本门课程的要求相对不高，只有934次。由此我们可以得出，《高分子材料化学基础》对本专业主要就业技术岗位来说非常重要，但对在其它岗位上就业的毕业生重要性相对降低。就各单元来说，以“碳链高聚物及其单体”单元最为重要，调查表中统计次数达964次，调查企业对象认为最不重要的内容是“高聚物合成”单元，只有573次，其次不重要的是“高聚物化学反应”单元，为707次，其它单元的统计次数多在800次左右，这几个单元的内容是可以认为是很重要的。
通过本次调查，我们知道了《高分子材料化学基础》哪些内容对毕业生就业岗位是最重要及很重要的，哪些内容相对不重要，为我们对《高分子材料化学基础》课程教学内容的选取找到了可靠的依据。
对于教学内容的选取我们也不能完全采取实用主义的办法，也就是说不是采用学生在企业的就业岗位用到那些知识我们就教授那些知识，高等职业教育属于国民教育序列中的高等教育，还需要考虑学生职业生涯的发展，也就是说为学生提供能够支撑其后续发展所必需的化学基础知识。采取的措施是在学生高中化学知识的基础上，将高等教育层次的化学基本的原理、理论融入各教学单元中，提高学生化学基本知识与技能，达到高分子材料加工技术专业大专层次所必需的化学基础。
同时我们还要考虑目前高职生源的实际情况，目前高职生源一般来说对高中化学课程掌握的情况不理想，学习能力也有待提高，所以我们选取《高分子材料化学基础》内容时也不能脱离生源基础的实际情况，没有必要将过深的化学理论纳入教学内容，不然学生无法掌握教学内容，反而造成不利于提高教学质量的影响，如结构化学的内容、化学反应机理的动力学分析等内容不必作为《高分子材料化学基础》的内容，以往的教学实践也证明过深的教学内容对学生学习本门课程是不利的。容易造成学生失去学习的信心与兴趣，从而从整体上影响课程教学效果。
二、教学内容的整合
如前所述，目前《高分子材料化学基础》的内容体系是无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学等多门化学课的机械组合，每门课的教学课时在以往的教学中都在100个学时以上，即总课时在400学时以上，要在96学时的《高分子材料化学基础》这门课教授完原来400学时以上的内容，显然不对教学内容进行整合是不可能教授完相关内容，所以必须对高分子材料加工技术专业化学基础的教学内容进行整合，整合的依据就有前面所述的三个考虑。在课程内容的整合过程中，必须防止以前出现的几大化学内容简单的机械的组合，为此要正确把握好这几门化学基础课中相关内容的整合和优化，按照高分子材料加工技术专业人才培养目标对知识、技能及态度的要求，科学地进行“综合”，严格地把握好对相关课程内容“取”与“舍”的尺度。课程内容整合是为了改变以往按单一学科系统分别设置课程，各课程自成一体，缺乏联系，重理论而轻实践的现象和课程与课程间的内容重复，为此我们重新设计了《高分子材料化学基础》的内容结构体系，课程内容体系如表3所示。
从《高分子材料化学基础》教学内容新体系可以看出，新的内容体系打破了原来的几大化学课程内容机械组合的学科体系，考虑课程的职业性，是根据本专业毕业生就业岗位对本门课程知识、技能及态度的需要来设计内容，没有学科体系的影响。将无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学这四门课的内容根据职业岗位的需要进行了取舍，整合为一门课程，即《高分子材料化学基础》。需要调整课程结构，重新优化课程内容，处理好相关内容的衔接。高分子材料化学基础以高分子材料为主线，无机化学部分容入各教学单元中，有机化学与高分子化学知识密切结合，物理化学内容也容入相关教学单元，舍去过深理论性教学内容，教学内容结合实际，提高学生学习本门课程的兴趣，从而提高教学效果。课后最后一个单元是综合训练，教学内容有高分子溶液的配制、常用高分子材料的鉴别及聚乙烯醇涂料的制备实验等，这些教学内容结合生产及生活实际，很好地实现了课程教学目标，教学实践证明，学生在学习这些内容时兴趣昂然，取得了较好的教学效果。
三、课程整合注意问题及效果
高职课程教学内容的整合是高职教育教学的热点与难点之一，《高分子材料化学基础》教学内容的改革在我校是近二年来的事情，仍有些问题在探索之中，如课程内容教学改革后教学方法、教学手段的配套改革，专业教学条件的改善问题等都得同时进行才会有较好的效果，现学校正在推广项目化课程改造，如何将该课程进行项目化改造也还有些问题，在探索之中由于本门课仍是本专业的专业基础课，教学内容与后续课程有较大的关联性，如何为后续课如《塑料材料》、《塑料测试技术》等课服务，如何使教学内容与塑料成型加工的实际更紧密的结合，这些问题都还有待于课程组的各位老师的努力，用教学实践过程来解决存在的问题。再有是课程如何在促进学生全面发展的基础上注重学生思维整体的构建，动手能力的提高、职业习惯的养成及职业能力的提高仍需进行研究。
总之，回顾近二年来的《高分子材料化学基础》课程教学内容的改革，教师的教学理念有了新的变化，明确了学生的知识是学生自己学习得到的，技能也是自己亲自训练才能获得，学生是学习的主体，由此我们不再在课堂上满堂灌了，老师在课堂上起主导作用，组织、引导、指导、示范才是老师在课堂上的工作。我们更注重知识的实际应用，注重实践技能的培养，注重学生综合能力的培养。教学实践证明我们的做法起到了提高课程教学效果与质量的作用，高分子材料加工技术专业《高分子材料化学基础》课程教学内容改革获得了成功。
高分子耐蚀材料 篇4
材料学院高分子材料乙班
罗文彬
编号：Ｇ４－６２
学号：２００３３６００１０６４
为期两周的金工实习结束了，但是它留在我心里的感受却永远不会结束。
在劳动工作中，师傅们给了我们许多指导和帮助。可能有些师傅开始时比较严肃认真，在我们看来简直是苛刻古板，但我们应该明白师傅们的良苦用心。俗话说严师出高徒，没有师傅们手把手的示范教导，作为门外汉的我们是不能完成合格的产品的。除了教我们操作，师傅们有时还向我们传授做人的道理以及以后工作可能遇到的问题的解决方法，我们可谓是受益匪浅。
实习的第一天，我们就被老师带到了一间教室，然后让我们看有关安全方面的录像。录像向我们介绍了几种工种，也说了实习中应该注意的问题，象不能穿拖鞋，女生不能穿裙子，头发长的要戴帽子或者把头发扎起来，等等。同时，也告诉我们一些存在的隐患，举出好多例子让我们在实习的过程中能够提高警惕，防止意外的发生。
我们金工实习的第一堂课是“汽车结构基本知识”。师傅先耐心地向我们介绍汽车的结构、汽车工作的原理等有关知识，接着让我们自己去熟悉，有不懂问题可以马上向老师提问。很多以前不太清楚的东西一下子涌进脑门，这是一种快感，突然的快感让人感到这种实习的价值，同时也让我们，至少是我，有兴趣去学。当然，师傅不可能在短短的一天时间内把一个工种的所有东西都讲给我们听，只挑了基本的、重要的，所以有些东西还是要自己看书的。象汽车的使用及保养这一节的内容是实用性很强的，这些东西对我们以后的生活都是很有用的。
最累的得算是钳工了。工具简单，手工操作是钳工的两大特点。而我们就饱尝了这两点给我们带来的“痛苦”-----锯、磨，都得自己手动操作。劳动强度大，同学们的手几乎都磨红了，有些还磨起了泡。但话说回来,钳工是一个细活,也是一个慢活,它要求的是人的手巧,而手巧是必须通过不断的练习,象我们这样的新手肯定有这样的结果。我们中很多同学都这样说过：现在都是机械化,电子化工业了,生产用不着手工。其实,这种观点是很不对的,现在的机械化生产效率是很高,可是,工厂里机器坏了谁来修?是钳工。第一台机器是谁造出来的?是钳工手工造出来的。量具,平板也是钳工做的。在目前的机械工业中,尺寸精度最高的仍然是钳工,机床的水平导轨,平板,量具等一些精度要求很高的零件的加工都是钳工完成的。有些机床由于其本身误差及一些振动而加工不出来,也只能由钳工来完成。当然,这需要钳工的手艺。
在车工实习中，我们先了解了车刀的种类，常用的刀具材料，刀具材料的基本性能；知道了车刀的组成和主要几何角度。这个工种中组里的每个人要做一个旁带圆球形的东西,它要求每个人都要仔细认真，要求双手配合紧凑、合理，稍不留心就要重新来过。所以心浮气燥，想一口吃成胖子的人制成的产品不可能是合格品，优质品。车工精度要求高，安全系数大，没有专心致志的工作态度，是不能完成工种任务的。
“实践是检验真理的唯一标准”。理论离开了实际，就变得空洞无奇，就象游标卡尺来说，高考前学的游标卡尺认读，在实际中就很抽象，我们的测量结果通常比师傅差0.xmm，这误差对平常人来说不算什么，但对我们有过金工实习经验的人或者是学机械的人来说，这可是天文数字，我们一般误差范围是0.02mm。通过实习，我们真正地理解掌握了百分尺的用法。
电火花加工可算是最有趣的了，可以先用钳工做出电极，其中电极上由自己喜欢的图形，然后利用电火花成形加工机床在硬币或者钥匙上打印出图形来。这个算是留给我们的纪念品吧。
从培养个人品质方面来讲，不同的工种有不同的作用。钳工，磨工都是费时费力的工作，你有时花上半天时间也可能没什么进展，而规定的时间又近在眼前，这个时候就要看你的耐心如何了;数铣、数控虽说是数字化了，但也需要我们仔细认真的态度，让我们认识到考虑问题要全面性。
通过学习各种工种，我们了解了许多金工操作的原理和过程，大致掌握了一些操作工艺与方法，还有以前的那些陌生的专业名词现在听来都是那么熟悉亲切。虽然我们中的大多数人将来可能不会从事这些工作，但是金工实习给我们带来的那些经验与感想，却是对我们每一个人的工作学习生活来说都是一笔价值连城的财富。金工实习的作用与影响，就象《美国丽人》里男主人公最后说的话那样“有些东西你可能现在没有感觉到它的价值，但最后还是会的，每个人都有这样一个过程！”
短短的两个星期时间，我们在实习工厂里充实地度过了，我们学习的知识虽然不是很多，但通过这次实习让我们明白了我们需要实际学习掌握的技能还很多很多；同时使我们学到了很多书中无法学到的东西，它使我们懂得观察生活，勇于探究生活，也为我们多方面去认识和了解生活提供了一个契机。它是生活的一种动力，促进我们知、情、意、行的形成和协调的发展，帮助自我完善。
金工实习任何理论和知识只有与实习相结合，才能发挥出作用。而作为思想可塑性大的我们，不能单纯地依靠书本，还必须到实践中检验、锻炼、创新。去培养科学的精神，良好的品德，高尚的情操，文明的行为，健康的心理和解决问题的能力。
功能高分子材料概论论文 篇5
(理工类)
课程名称:____ 功能高分子材料概论_ ___ 论文题目:__ 生物医用高分子材料的现状、研究进展 学 院: 先进材料与能源中心 ______ 学生姓名:_ 陈____俊 _______ 学
号: 2120*** ______ 完成时间: 2013 年 12月15日___ ________
摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的现状、发展方向及应用研究，综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势，通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词：功能高分子材料；生物医用高分子材料 生物医用高分子材料的现状
生物医用高分子材料(Poly-meric biomaterials)是指在生理环境中使用的高分子材料[1],它们中有的可以全部植入体内,有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外, 或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触, 有的甚至要求永久性植入体内[2]。因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性[3]。生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能;具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的、复杂的形态[4]。医用高分子材料的特殊要求
医用高分子材料是要用在人身上的, 必须对人体组织无害, 所以对其要求十分严格, 总体上可以概括为以下四个方面: 1)生物功能性: 因各种生物材料的用途而异,如: 作为缓释药物时, 药物的缓释性能就是其生物功能性。
2)生物相容性: 可概括为材料和活体之间的相互关系, 主要包括血液相容性和组织相容性。组织相容性主要指无毒性, 无致癌性, 无热原反应, 无免疫排斥反应, 不破坏邻近组织等。血液相容性一般指不引起凝血, 不破坏红细胞, 不破坏血小板, 不改变血中蛋白, 不扰乱电解质平衡。
3)化学稳定性: 耐生物老化性或可生物降解性。对于长期植入的医用高分子材
料, 生物稳定性要好;对于暂时植入的医用高分子材料, 则要求在确定时间内降解为无毒的单体或片段.通过吸收、代谢过程排出体外。
4)生产加工性：首先, 严格控制用于合成医用高分子材料的原料纯度, 不能带入有害物质, 重金属含量不能超标；其次, 材料加工助剂必须符合医用标准；第三, 对于体内应用的高分子材料, 生产环境应当具有符合标准的洁净级别；第四, 便于消毒灭菌(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒和酒精消毒等)。正因为对于医用高分子材料的要求严格, 相关的研发周期一般较长, 需要经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验, 材料市场化需要经国家药品和医疗器械检验部门的批准, 且报批程序复杂, 费用高。这也是生物材料的市场价格居高不下的一个重要原因。生物医用高分子材料的种类
生物医用高分子材料按性质可分为非降解和可生物降解两大类。非生物降解的生物医用高分子包括：聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等，其在生理环境中能长期保持稳定，不发生降解、交联或物理磨损等，并具有良好的力学性能。可生物降解的生物医用高分子材料则包括胶原、脂肪族聚酯、聚氨基酸、聚己内酯等，这些材料能在生理环境中发生结构性破坏，且降解产物能通过正常的新陈代谢被基体吸收或排出体外。非降解和可生物降解生物医用高分子材料在生物医学领域各具有自己独特的发展地位，然而，随着生物医学和材料科学的发展，人们对生物医用高分子材料提出了更高的要求，可生物降解生物医用高分子材料越来越得到人们的亲睐。因此，在这里主要讨论可生物降解医用高分子材料的种类。
根据来源来划分，可生物降解医用高分子材料可分为天然可生物降解和合成可生物降解两大类。生物医用高分子材料的应用
根据不同的角度、目的甚至习惯，医用高分子材料应用有不同的分类方法，尚无统一标准。主要在人造器官、人造组织、以及其它的一些高分子药剂等。4.1人造器官
（1）人工肾：四十年前荷兰医生用赛璐洛玻璃纸作为透析膜, 成功地滤除了患者血液中的毒素。目前人工肾以中空丝型最为先进, 其材质有醋酸纤维, 赛
璐洛和聚乙烯醇。其中以赛璐路居多, 占98%, 它是一种亲水性的、气体和水都能通过的材料, 同时要求有很好的选择过滤性, 病人的血液从人工肾里流过由它们所构成的中空丝膜, 就可将尿素、尿酸,Ca2+等物质通过, 并留在人工肾里继而排出, 而人体所需的营养、蛋白质却被挡住,留在血液里返回人体, 从而对血液起到过滤作用, 目前中空纤维膜已在西德的恩卡公司、日本旭化成和夕沙毛公司研究成功, 并用于工业化生产。（2）人工肺：人工肺并不是对于人体肺的完全替代，而是体外执行血液氧交换功能的一种装置，目前以膜式人工肺最为适合生理要求,它是以疏水性硅橡胶, 聚四氟乙烯等高分子材料制成。(3)人工心脏：1982年美国犹他大学医疗中心, 成功地为61岁的牙科医生克拉克换上了Jarvak一7型人工心脏, 打破了人造心脏持久的世界纪录, 美国人工心脏专家考尔夫博士指出闭,人工心脏研制成功与否取决于找到合适的弹性体, 作为人工心脏主体心泵的高分子材料,现在所用的材料主要为硅橡胶。（4）其它，如人工心脏瓣膜、心脏起搏器电极的高分子包覆层、人工血管、人工喉、人工气管、人工食管、人工膀胱等。4.2人造组织
指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等的材料，包括：(1)牙科材料：主要采用聚甲基丙烯酸甲酯系、聚砜和硅橡胶等，如蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等；(2)眼科材料：这类材料特别要求具有优良的光学性质、良好的润湿性和透氧性、生物惰性和一定的力学性能，主要制品有人工角膜(PTFE、PMMA)、人工晶状体(硅油、透明质酸水溶液)、人工玻璃体、人工眼球、人工视网膜、人工泪道、隐型眼镜(PMMA、PHEMA、PVA)等；；(3)骨科材料：人工关节、人工骨、接骨材料(如骨钉)等，原材料主要有高密度聚乙烯、高模量的芳香族聚酰胺、聚乳酸、碳纤维及其复合材料；(4)肌肉与韧带材料：人工肌肉、人工韧带等，原材料有PET、PP、PTFE、碳纤维等；(5)皮肤科材料：人工皮肤，含层压型人工皮肤、甲壳素人工皮肤、胶原质人工皮肤、组织膨胀器。4.3药用高分子
(1)高分子缓释药物载体：药物的缓释是近年来人们研究的热点。目前的部分药物尤其是抗癌药物和抗心血管病类药物(如强心苷)具有极高的生物毒性而
较少有生物选择性，通常利用生物吸收性材料作为药物载体，将药物活性分子投施到人体内以扩散、渗透等方式实现缓慢释放。通过对药物医疗剂量的有效控制，能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物的靶向输送，减少给药次数，减轻患者的痛苦，并且节省财力、人力、物力。目前存在时间控制缓释体系(如“新康泰克”等，理想情形为零级释放)、部位控制缓释体系(脉冲释放方式)。近年来研究较多的是利用聚合物的相变温度依赖性(如智能型凝胶)，在病人发烧时按需释放药物，还有利用敏感性化学物质引致聚合物相变或构象改变来释放药物的物质响应型释放体系。(2)高分子药物(带有高分子链的药物和具有药理活性的高分子)：如抗癌高分子药物(非靶向、靶向)、用于心血管疾病的高分子药物(治疗动脉硬化、抗血栓、凝血)、抗菌和抗病毒高分子药物(抗菌、抗病毒、抗支原体感染)、抗辐射高分子药物、高分子止血剂等。将低分子药物与高分子链结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。第一个实现高分子化的药物是青霉素(1 962年)，所用载体为聚乙烯胺，以后又有许多的抗生素、心血管药和酶抑制剂等实现了高分子化。天然药理活性高分子有激素、肝素、葡萄糖、酶制剂等。生物医用高分子材料的发展方向
（1）可生物降解医用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视, 无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料, 都将得到巨大的发展。
（2）1906 年En rililich 首次提出药物选择性地分布于病变部位以降低其对正常组织的毒副作用, 使病变组织的药物浓度增大, 从而提高药物利用率这一靶向给药的概念。此后一个世纪以来, 靶向药物的载体材料一直吸引了医药工作者的兴趣。其中高分子纳米粒子以其特有的优点是近年来国内外一个极为重要的研究热点。
（3）任何一种材料都是通过其表面与环境介质相接触的, 因此材料的开发与应用必然涉及其表面问题的研究。一般高分子材料的表面对外界响应性较弱, 但有些高分子表面的结构形态会因外界条件(如pH、温度、应力、光及电场等)的改变在极短时间内发生相应的变化, 从而造成表面性质的改变, 此乃智能高分子表面。因此设计这类智能表面将是生物医用高分子材料发展的一个重要方面。
（4）随着科学的发展,由高分子材料制成的人工脏器正在从体外使用型向内
植型发展,为满足医用功能性、生物相容性的要求,把酶和生物细胞固定在合成高分子材料上,从而制成各种脏器，将使生物医用高分子材料发展前景越来越广阔。
（5）通常,在组织工程的应用中,高分子材料支架要负载上生长因子,以促进组织在生物体内的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘连蛋白结合到支架上,可使聚合物表面能够促进对某种细胞的粘附,而排斥其它种类的细胞,即支架对细胞进行有选择的粘附。为了使生长因子和粘附因子能够结合到可降解高分子材料上,就需要对材料进行表面改性,而有时表面改性很困难, 因此，可利用与天然聚合物杂化的方法来达到上述目的, 同时由于这些材料有良好的机械性能,又可以弥补天然聚合物强度不高、稳定性差的缺点。可见，生物杂化材料在这方面的表现是相当突出的, 必将成为医用生物高分子材料发展的一个主要趋势。
6.生物医用高分子材料的研究进展
近年来, 美国、欧洲和日本对生物医用高分子材料的研究与开发突飞猛进, 从人工器官到高效缓释高分子药物都取得了很多成果和巨大效益。据美国健康工业制造者协会资料报告, 1995 年世界市场达1 200 亿美元, 美国为510 亿美元, 预计在21 世纪将成为国民经济的支柱产业。
目前, 除人脑外的大部分人体器官都可用高分子材料来制作, 有保健作用的功能高分子也在开发之中。目前植入的人工器官市场已达30 亿美元/ a,人工心脏导管市场的年增长率为10 %, 1999 年达到6 亿美元。预计药物释放系统的营业额将1993 年的50 亿美元增长到2000 年的70 亿美元。目前, 生物材料制品的总产值已达40 亿美元, 其中生物高分子及制品的产值为25 亿美元。据统计: 截至1990 年, 美国、日本和西欧等国发表的有关医用高分子的学术论文和专利已超过3 万篇。
我国生物医学高分子研究起步较晚。自20 世纪70 年代末起, 北京大学和南开大学从事这一领域的研究。“九五”期间由何炳林与卓仁禧主持的国家自然科学基金重大项目组织大批科研力量进行研究, 在此领域取得了显著成绩。1998 年“生物医学高分子”项目获教育部科技进步一等奖。例如, 冯新德等设计合成的链段化聚醚氨酯以及由铈离子引发的接枝聚合物, 具有良好的抗凝血性能；通过丙交酯与己内酯的开环共聚合反应制备了恒速降解的生物降解高分子, 可用作药物缓释材料。何炳林等根据分子识别原理设计合成的血液净化材料不仅可通
过血液灌流清除肝衰竭[5]、肾衰竭、自免疫疾病患者体内积蓄的内源性物质[6] , 而且还可以救治安眠药等药物中毒患者, 已在临床试用千余例;在医用固定化酶和高分子修饰酶研究中, 发展了若干有效的反应方法, 使生物高分子保持高活性的前提下达到较高的固载量[7]。卓仁禧等不仅设计合成了大量的始于药物控释的生物降解聚磷酸酯, 而且发展了以4-二甲氨基吡啶催化磷酸酯的缩聚反应制备高分量聚磷酸酯[8] 和用脂肪酶催化含磷杂环化合物的开环聚合方法[9] , 并研究发现聚磷酸酯的免疫活性[10]。林思聪等提出设计抗凝血材料的表面结构的“维持正常构象”假说, 并发展了聚氨酯、聚硅氧烷、聚烯烃的表面接枝反应, 合成了多种表面抗凝血性能良好的新材料[11]。这些研究成果不仅在国际上产生了重要影响, 而且对于我国生物医用高分子领域的发展奠定了基础。如1988 年在昆明召开了国际高分子生物材料讨论会, 它是继在日本召开的Biomaterial Congress的Post-symposium。此外, 在天津、桂林、武汉、昆明也召开过多次国际生物医学高分子讨论会。目前, 国内主要有十几个高校和研究机构从事生物医用高分子研究, 研究队伍不断扩大, 研究方向几乎包括生物医用高分子的各个方面。
参考文献
考研初试经验(华理材料高分子) 篇6
关于初试我没有太多要说的，关键在于坚持，只要坚持到最后，就有可能考上理想的大学。在这里我只是简要的说说我对考研四大科目的看法。
考研初期主要学习数学基础和英语词汇。政治可暑期进行，至于专业课，如果你是高分子专业，暑期前带着《高分子科学教程》上课认真听就行，如果是跨专业，你可以去听高分子课或是自学，务必要在暑期开学前对高分子有整体的认识。
1.数学（全国统考）
数学的基础知识是有限的，关键在于做题，尝试做各种类型的题。最好在暑期之前把数学三本书（数二）看一遍，课后题目也做一遍，做到熟练掌握基础知识，为后期的做题打下基础。之后可看参考书，如李永乐复习全书（陈文灯也行，差不多），后期再每隔一段时间做一套真题，有时间再做适当的模拟题，不用太多，还有复习全书不能只看，第二遍应该尝试主动做题，这样才能起到良好的效果。注：看书时要参考前年考试大纲，把不考的知识划去，这样可以减轻你的负担。
2.英语（全国统考）
这个重在阅读（40）和作文（10+20），前期主要学习词汇，之后是词汇和阅读，最后要练作文了。学习词汇时看几遍后要主动翻译，不可只是看，容易忘；做阅读要控制好时间，对于做错的题要弄清楚命题者的出题意图；作文要多记几种模版，做到灵活运用，不可死用模版。
注：一定要在考试前多做几套真题，实战模拟，这个对于你灵活控制考试时间很有帮助。
3.政治（全国统考）
这个比较简单，不用看课本，课本上的知识多而杂，不利于你学习。买一本参考书（里面包括马哲，毛中特，思修，历史和时政）认真快速看几遍，不用死背，有印象就行，之后买小题做，巩固基础知识。考研政治大题多数与时事有关，主要的记忆在于考研后期（12月以后），这时市场上会有很多预测题，值得一背。注：政治复习不宜过早，暑期进行基础学习就行。
4.专业课（高分子化学与物理）
华理的专业课比较简单，大家可不用担心。根据去年的考试大纲，暑期前要把《高分子科学教程》看一遍，不考的可不看，感觉偏难的大知识点也可先不看，先把会的搞定，之后再学习难的。
注：12年华理参考书有一本是研究生用书（高分子结构与性能），对考试没有用处。
本人初试用过的参考书：
数学：数学课本，李永乐复习全书，真题（建议适当做套模拟题）
英语：词汇书，真题，阅读理解，作文周计划
政治：任汝芬序列一（去年的）（初期），海文考研基础训练精编1200题（有详
解），红宝书，真题（参考性不大，关键看解题思路），肖秀荣四套卷（后期）
专业课：《高分子科学教程》，高物习题集，《高分子化学习题与解答》
本人想说的的只有这么多，学弟学妹们有疑问可以问我。加QQ请输入：1617123988（ECUST）并写说明。
高分子材料的金属化 篇7
通过化学方法或者是物理方法将一些金属镀在高分子材料的表面, 从而使高分子材料具有了镀金属的一些特性, 这就是我们所说的高分子材料的金属化, 金属化后高分子材料一方面就会具有相应传导性、导热性等性能, 另一方面还能够使其具有相应的金属光泽, 进行相应的焊接, 从而使高分子材料替代了一些金属品, 在最大程度上降低了企业的成本。除此之外, 高分子材料本身还具有耐腐蚀、耐高温、耐酸碱等特性, 从而使得被金属化后的高分子材料比常用的金属具备更好的性能, 用途也更加广泛, 已经在我国航天、轮船、机械、化工、制药、运输等行业得到了广泛应用。
2 高分子材料金属化的工艺
就当前技术来说高分子材料金属化主要有以下两种方法:一是, 以物理气相沉积和化学气相沉积这两种方法为代表的干法;二是, 以化学还原、电镀等为代表的湿法。下面我们就将物理气相沉积、化学气相沉积法和化学还原法这三种常用的方法进行详细的研究。
2.1 物理气相沉积
物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition, PVD) 技术主要是在在真空条件下, 采用物理方法, 将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子, 并通过低压气体 (或等离子体) 的一种过程, 从而能够在基体表面沉积具有某种特殊功能的一种薄膜技术。由此可以看出物理气相沉积法的前提基础是真空技术。
真空蒸发法 (又称为热蒸发法) 是指在真空条件下, 通过高温加热镀料使其在非常短的时间内发生蒸发现象, 进而会有大量的原子、分子发生气化现象, 从而离开了镀料或者说是镀料的表面, 然后这些气化的原子、分子由于是处于真空环境下, 所以在经过少量几次的碰撞后迁移到基体, 最终沉积在基体的表面形成一层非常薄的膜。该方法的主要特点是对设备的要求难度不高、非常容易操作;薄膜具有非常高的纯度、质量;同时能够快速成膜, 具有非常单纯的薄膜生长机理, 但是该方法成的薄膜没有结晶结果, 致使其跟基板的附着力非常小。为了解决这一问题, 专家们使用等离子刻蚀跟该技术有效结合起来, 来提高其附着力。例如有专家将聚丙烯用氨等离子体处理后, 再使用真空蒸发法在聚丙烯表面镀一层铝薄膜, 然后再将其经过XPS和EXES分析发现, 聚丙烯和铝薄膜之间的附着力变得非常大。
2.2 化学气相沉积
化学气相沉积 (Chemical vapor deposition, 简称CVD) 主要是指在气态条件下, 反应物质发生化学反应, 最终固态物质, 并且该固态物质附着在加热的固态基体表面上, 最终生成固体材料的一种技术方法。
人们在PTFE镀铜就使用了化学气相沉积方法, 主要分为以下几个步骤:首先PTFE表面先经过相应的化学粗化处理, 然后再使用激光束在其表面进行图案刻画, 最后再经过化学气相沉积法将铜沉积在其表面。将经过以上步骤处理后的镀铜PTFE经过XPS和EXES分析显示, 激光辐射的部分没有铜沉积, 而没有经过激光辐射的部分有大量的铜沉积, 这就说明PTFE表面粗化部分被激光已经抚平到跟其原始表面一样, 所以没有铜沉积。
化学气相沉积法的特点是沉积不需要很高的温度, 非常容易控制薄膜的成份, 膜厚与淀积时间成正比, 均匀性, 重复性好, 台阶覆盖性优良, 具有很强的附着力。但是该方法会受到气体运动速率、压力分布、温度等各方面因素的影响, 而是膜形成过程受到破坏, 同时还会影响薄膜的构造, 所以要想得到理想的薄膜必须严格控制各项条件。
2.3 化学还原法
化学还原法主要是指通过化学反应将高分子材料跟金属盐之间形成鳌合物, 从而能够使一些金属离子掺入到高分子材料中, 这些金属离子在经过化学还原处理后, 在高分子材料表面可以均匀地沉积层可导电的金属层。
有人将金属钻通过该方法成功的镀在了聚亚胺脂 (PU) 的表面上, 具体步骤为, 称取适量的Co Cl2, MDI, PEE15和PEE3, 将这些试剂加入到DMF溶液中, 用搅拌充分搅匀, 最后在室温条件下会在聚丙烯板上形成一层薄膜, 然后再将聚丙烯放在烘箱中100℃加热五十小时, 加热结束后将其放在Na BH4水溶液中, 在21~62℃下还原10-13分钟, 最终得到镀钻的聚丙烯。通过XPS分析得出, 该方法形成的薄膜表面是非常纯净的。
3 结论
综上所述, 高分子材料具有耐高温、耐腐蚀、耐酸碱等特点, 而高分子材料金属化还使其具备了金属的某些特性, 从而使其性能变得更加广泛, 所以高分子材料金属化在工业上的大力应用将会大大降低企业的成本, 对推动我国经济的快速发展起着非常重要促进作用。
摘要：随着我国社会经济的快速发展, 人们对高分子材料的用途越来越广泛, 很多领域都应用到了高分子材料。将高分子材料金属化会使高分子具有金属的一些特性, 从而使其功能变得更加强大, 这也是本论文的重点研究方向。
关键词：高分子材料,金属化,工艺
参考文献
[1]冯辉霞.化学还原法制备Fe3O4纳米颗粒及其性能研究[J].功能材料, 2013 (10) .
浅析高分子材料成型加工技术 篇8
[关键词]高分子材料；成型加工；技术
近年来，某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻质等，各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。
一、高分子材料成型加工技术发展概况
近50年来，高分子合成工业取得了很大的进展。在l950年，全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%，2000年增加至1.8亿t至2010年，全世界塑料产量将达3亿t，此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构，加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷，提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。
据悉，目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料（如钢铁等）。因此，汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外，汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具，在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展；成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究
（一）聚合物动态反应加工技术及设备
聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机，可以解决其它挤出机（包括双螺杆和四螺杆挤出机）作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段，但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯（PC）连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。
目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点，解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题，同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿，并在该领域处于技术领先地位。
（二）以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题，将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体，结合动态连续反应成型技术，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的熱塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。
三、高分子材料成型加工技术的发展趋势
塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列，近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台（套）。销售额超过1.5亿元，还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元，每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列，投入批量生产并推向市场；塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成，目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO，各个行业都将面临严峻挑战。
综上所述，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路，打破国外的技术封锁，实现由跟踪向跨越的转变；把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献：
[1]江成平，聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京：科学出版社，2005 427435.
[2]瞿金平，聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利9O101034.0，I990；美国专利5217302，1993.