⑴ 求一篇关于材料与航空方面结合的论文 1000到3000字
飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器的设计不断地向材料科学提出新的课题,推动航空航天材料科学向前发展;各种新材料的出现也给飞行器的设计提供新的可能性,极大地促进了航空航天技术的发展。
航空航天材料的进展取决于下列3个因素:①材料科学理论的新发现:例如,铝合金的时效强化理论导致硬铝合金的发展;高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。②材料加工工艺的进展:例如,古老的铸、锻技术已发展成为定向凝固技术、精密锻压技术,从而使高性能的叶片材料得到实际应用;复合材料增强纤维铺层设计和工艺技术的发展,使它在不同的受力方向上具有最优特性,从而使复合材料具有“可设计性”,并为它的应用开拓了广阔的前景;热等静压技术、超细粉末制造技术等新型工艺技术的成就创造出具有崭新性能的一代新型航空航天材料和制件,如热等静压的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。③材料性能测试与无损检测技术的进步:现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构;材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱,而且无损检测技术也有了飞速的进步。材料性能测试与无损检测技术正在提供越来越多的、更为精细的信息,为飞行器的设计提供更接近于实际使用条件的材料性能数据,为生产提供保证产品质量的检测手段。一种新型航空航天材料只有在这三个方面都已经发展到成熟阶段,才有可能应用于飞行器上。因此,世界各国都把航空航天材料放在优先发展的地位。中国在50年代就创建了北京航空材料研究所和北京航天材料工艺研究所,从事航空航天材料的应用研究。
简况18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。
分类飞行器发展到80年代已成为机械加电子的高度一体化的产品。它要求使用品种繁多的、具有先进性能的结构材料和具有电、光、热和磁等多种性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
材料应具备的条件用航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。不同的工作环境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比强度和比刚度对飞行器材料的基本要求是:材质轻、强度高、刚度好。减轻飞行器本身的结构重量就意味着增加运载能力,提高机动性能,加大飞行距离或射程,减少燃油或推进剂的消耗。比强度和比刚度是衡量航空航天材料力学性能优劣的重要参数:
比强度=/
比刚度=/式中[kg2][kg2]为材料的强度,为材料的弹性模量,为材料的比重。
飞行器除了受静载荷的作用外还要经受由于起飞和降落、发动机振动、转动件的高速旋转、机动飞行和突风等因素产生的交变载荷,因此材料的疲劳性能也受到人们极大的重视。
优良的耐高低温性能飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的。航空器要长时间在空气中飞行,有的飞行速度高达3倍音速,所使用的高温材料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度,在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能,并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。火箭发动机燃气温度可达3000[2oc]以上,喷射速度可达十余个马赫数,而且固体火箭燃气中还夹杂有固体粒子,弹道导弹头部在再入大气层时速度高达20个马赫数以上,温度高达上万摄氏度,有时还会受到粒子云的侵蚀,因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。太阳辐照会造成在外层空间运行的卫星和飞船表面温度的交变,一般采用温控涂层和隔热材料来解决。低温环境的形成来自大自然和低温推进剂。飞机在同温层以亚音速飞行时表面温度会降到-50[2oc]左右,极圈以内各地域的严冬会使机场环境温度下降到-40[2oc]以下。 在这种环境下要求金属构件或橡胶轮胎不产生脆化现象。液体火箭使用液氧(沸点为-183[2oc])和液氢(沸点为-253[2oc])作推进剂,这为材料提出了更严峻的环境条件。部分金属材料和绝大多数高分子材料在这种条件下都会变脆。通过发展或选择合适的材料,如纯铝和铝合金、钛合金、低温钢、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和全氟聚醚等,才能解决超低温下结构承受载荷的能力和密封等问题。
耐老化和耐腐蚀各种介质和大气环境对材料的作用表现为腐蚀和老化。航空航天材料接触的介质是飞机用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推进剂(如浓硝酸、四氧化二氮、肼类)和各种润滑剂、液压油等。其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。
适应空间环境空间环境对材料的作用主要表现为高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射线辐照的影响。金属材料在高真空下互相接触时,由于表面被高真空环境所净化而加速了分子扩散过程,出现“冷焊”现象;非金属材料在高真空和宇宙射线辐照下会加速挥发和老化,有时这种现象会使光学镜头因挥发物沉积而被污染,密封结构因老化而失效。航天材料一般是通过地面模拟试验来选择和发展的,以求适应于空间环境。
寿命和安全为了减轻飞行器的结构重量,选取尽可能小的安全余量而达到绝对可靠的安全寿命,被认为是飞行器设计的奋斗目标。对于导弹或运载火箭等短时间一次使用的飞行器,人们力求把材料性能发挥到极限程度。为了充分利用材料强度并保证安全,对于金属材料已经使用“损伤容限设计原则”。这就要求材料不但具有高的比强度,而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据,并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命,以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验,确定其寿命的保险期。复合材料的破损模式、寿命和安全也是一项重要的研究课题。
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中文摘要
论述了PVC的结构性能。PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。由于PVC树脂具有耐氧化、耐火等特性,易成型,价格合理,现在也广泛用于电缆外护套的生产,在电缆电线行业应用广泛。我公司用的PVC树脂型号是H-70和ZH-70(阻燃型),由于PVC的结构比较稳定、在生产中和应用中没有任何污染,所以在生产中应用广泛。在电缆中还有很多材料都是高分子材料,电缆线芯中间我们用的一种填充材料是网状聚丙烯,用于衬托电缆的圆整性。绕包时用的是一种聚酯带,它具有强度高,耐火等特性。所以说高分子材料它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。
关键词: 应用广泛、耐老化、耐氧化、耐火、结构稳定、易成型、柔韧性好、无污染、价格合理
、
⑶ 塑料涂料论文
塑料涂料的研究现状与展望
摘要:从塑料涂料的成膜基料、涂料性能、施工应用等方面,阐述了国内外塑料涂料的研究现状,并提出了塑料
涂料研究存在的问题与发展要求。
关键词:塑料涂料;涂料性能;涂料应用;现状与展望
0引言
随着石油化工与煤化工的发展,高分子材料的合成技术
与新材料的推广应用不断延伸,塑料作为新型非金属材料,在
抗张强度、韧性、尺寸稳定性等方面取得一系列进展。传统的
塑料制品表面抗老化、抗静电、耐划伤、颜填料印痕等问题与
新型塑料制品的功能化、装饰性、安全性等问题共同成为塑料
涂料与涂装的中心内容。塑料的一个重要发展课题就是合金
化。所谓合金化,实际上是多种高分子材料的物理混合,利用
各种高分子材料的优点,互相补充。然而合金化给涂装带来
了新的问题———涂层材料的成膜物树脂与塑料底材之间的匹
配性,正因为如此,目前塑料涂料采用的成膜树脂将日趋多组
分、多官能团化,同时塑料涂料的环境影响也日益受到关注,
加之新型功能性颜填料与助剂的采用,塑料涂料已以全新的
面貌呈现在人们面前。
1成膜基料的官能化趋势
鉴于塑料底材结构的复合化,与传统的塑料相比,单纯从
氢键值、溶解度参数等角度考察单一树脂与塑料底材之间的
相容性已十分困难。作者在塑料涂装厂对ABS塑料进行涂装
过程中发现,厂方声称的ABS基料耐溶剂性能极差,当涂料中
含有一定的芳烃溶剂时,涂膜干燥过程中出现细细的“银纹”。
经了解,塑料本身掺入大量高抗冲聚苯乙烯改性,而这种情况
目前在塑料涂装市场上非常多见,现在能遵循的规律是表面
张力与结构相似程度,只有成膜物的表面张力比底材低,且成
膜树脂与底材相比具有一定的相容性,涂膜才能附着在塑料
表面。因此,具有低极性的聚丁二烯、聚丙烯酸酯与醇酸改性
氯代烃聚合物等对很多塑料乃至塑料合金都具有极佳的亲
合性。
对于聚乙烯与聚丙烯塑料,氯化聚烯烃的改性仍是目前
较佳的选择。Muenster等[1]用混有高密度聚乙烯的聚亚乙烯
基氯化物作为成膜基料对聚乙烯复合塑料具有极好的粘附
性。Lami等[2]直接采用氯化聚乙烯涂敷在聚乙烯表面,然后
与聚氨酯配套。Menovcik等[3]利用羟基官能化烯烃聚合物与
可与羟基反应的化合物反应制得对烯烃具有良好附着的附着
力促进树脂。巴斯夫公司则利用对聚烯烃进行聚氨酯改性,
在确保对聚烯烃底材附着力的同时,与其他树脂的配套相容
性也得到保证[4]。上述改性树脂从某种意义上说,解决附着
力的根本原因在于结构的相似相亲。Eaztman公司的cp343
系列产品、中海油常州涂料化工研究院的P-18系列等产品
均为氯化烯烃的接枝改性物。目前氯化聚烯烃的丙烯酸酯、
马来酸酐等改性极其活跃,而王小逸等[5]以双戊烯烃聚合物
为母体,丙烯酸单体在引发剂作用下接枝形成苯乙烯-双戊烯
烃共聚物,实际上是利用聚戊二烯在结构上与聚烯烃塑料的
相似性和低表面能状态,所以说,成膜物主体结构与塑料基体
结构的相似性仍是塑料涂料成膜树脂合成追寻的重要手段。
在研究中曾发现,某些羟基丙烯酸树脂作为基料的涂料,利用
脂肪族异氰酸酯作为交联剂在特定的ABS塑料表面涂覆(目
前市场多为合金)几乎没有附着力,而当交联剂改为芳香族异
氰酸酯时,附着力却十分优异。笔者认为,根本原因在于交联
剂转变为芳香族异氰酸酯时,由于成膜后树脂中苯环结构增
多,结构的相似性(多体现在溶解度参数与氢键值上的相近)
增强,所以附着牢度增大。
同样作为结构的相似相亲,环氧-聚酰胺在尼龙底材上的
润湿就是利用涂膜中的聚酰胺与尼龙结构的相似性而产生强
附着[6]。而各种聚氨酯成膜物(丙烯酸聚氨酯、聚酯聚氨酯
等)在聚氨酯塑料上的附着同样与结构相似相关联[7-8]。
除传统的溶剂型合成方法外,等离子聚合[8]、乳液聚合也
成为塑料涂料成膜树脂合成的新方法,而乳液聚合技术是伴
随水性化技术的发展而发展的,在塑料涂料水性化方面起了
相当大的作用。
作为与光固化配套的底漆,塑料涂料用基体树脂除传统
的羟基丙烯酸类外,高软化点、耐溶剂侵蚀的热塑性丙烯酸树
脂成为人们关注的焦点之一。为了提高热塑性树脂的耐溶剂
性,—CN基或微交联特征的硅氧烷的存在是必要的,有时为了
解决配套性,可能在树脂中掺入纤维素类树脂。
总之,塑料涂料用成膜树脂如同塑料本身的复合化一样,
基料组分从单一结构向多组分结构拓展,甚至采用不同软化
点的同类型树脂复合体。依靠单一成膜树脂已很难满足现代
塑料涂料的发展要求,而通过合成技术一次性将同一树脂中
掺入多组官能团且在同一种树脂中实现软、硬段的高度分离
都极其困难,不同结构、不同属性的基料通过物理混合的方法
要简单得多,但是物理混合往往出现相容性问题,这是在塑料
涂料的配方设计过程中需高度关注的。
2环保型塑料涂料
2·1粉末涂料
一般来说,粉末涂料由于采用静电涂装,且需高温烘烤交
联成膜,所以在通常情况下塑料并不适合采用粉末涂料涂覆。
然而由于粉末涂料高交联特征,在耐介质等许多方面具有特
定的优势,所以近年来,在如冰箱、空调、小家电等众多领域,
粉末涂料成了新宠。为了实现静电涂装,一般在塑料中注入
导电纤维,比较常见的如尼龙、聚丙烯、玻璃纤维增强塑料等,
涂料品种主要涉及氨基丙烯酸、氨基聚酯等。
2·2水性涂料
在玩具领域,出于健康、安全方面的考虑,水性化是大势
所趋。Patil等[9]利用亲水性淀粉、水性环氧树脂、蜡乳液、三
聚氰胺-甲醛树脂及氟化表面活性剂等混匀涂覆于聚乙烯膜
表面, 80℃加热24 h后,由于热交联的缘故,涂膜强度、耐水
性及附着力均显著提升。Park等[10]通过氯化聚丙烯与丙烯
酰胺在引发剂作用下接枝共聚,得到的共聚物在聚丙烯表面
具有很好的附着力。利用VeoVa 10 (叔碳酸乙烯酯)与丙烯
酸酯共聚,内、外乳化并存,亲水性的二丙二醇丁醚作成膜助
剂,所得涂料涂覆于聚丙烯板上,涂膜附着力、耐水性均十分
优异[11]。利用磷酸酯与丙烯酸酯反应,用碱中和的方法得到
的聚合物配制铝粉漆,不仅铝粉漆分散、贮存稳定性好,而且
对塑料底材的润湿性好[12-13]。
在研究过程中发现,利用二双键或三双键的丙烯酸酯与
其他柔性丙烯酸单体进行乳液共聚,得到弹性的丙烯酸共聚
物,不仅强度与普通乳液对比明显增强,而且耐水性十分突
出,甚至在PC表面涂覆干燥后在去离子水中煮沸2 h仍不起
泡,而一般的溶剂型聚丙烯酸酯均难达到这种要求。笔者认
为,这些亲水型聚合物表面均含有一定量的亲水性官能团,水
分子可以借助于这些亲水性官能团,十分容易地在膜两边自
由进出,而高聚物本身与塑料底材之间的作用远大于高聚物
与水及塑料底材与水之间的作用,所以即使在煮沸状态下,水
分子对高聚物与塑料底材之间的破坏作用仍比较缓慢,以致
耐水煮时间较长。而一般溶剂型树脂多有一定的耐水性,但
涂层中的缝隙仍能让水分子缓慢进出,随着水温的升高,水分
子运动的动能加大,水分子通过涂膜向底材表面扩散加快,但
在加热状态下水分子向涂膜外表面扩散时,由于缺乏亲水性
官能团的水合化转移,水分子不断向涂膜冲撞,致使涂膜易于
被冲撞而剥落形成气泡。当然水性高分子涂膜的耐水性也仅
局限于不被锈蚀的非金属塑料或玻璃表面,而金属材料由于
易被氧化产生锈蚀而引起涂层疏松导致起泡。
目前,见诸于报导的用于改性水性聚合物成膜后耐水性
的研究主要集中在对聚合物进行疏水性改性(降低表面张
力)、聚合物内交联、立体结构(如二丙烯酸酯与多丙烯酸酯)、
聚合物成膜后自交联(有机硅、酰胺等改性)等[14-15]。为了改
善涂膜成膜后的耐溶剂性,在树脂结构中引入耐溶剂的官能
团如腈基(—CN)等,或采用交联单体。Kosugi和陈伟林
等[16-17]利用苯乙烯与丙烯腈、丙烯酸酯共聚,涂膜的耐水、耐
酸性均得到提高。而王玉香等[18]则利用水分散型的多异氰
酸酯与水性羟基丙烯酸树脂外交联用于ABS及PC、PVC等塑
料的涂装,涂膜的力学性能、耐水性、耐化学性十分理想。Zie-
gler等[19]则在水性双组分体系中引入亲水性的助溶剂辅助成
膜,由于树脂本身的水溶性相对下降,树脂在硬度等方面调节
的空间非常大,以致得到的涂膜综合性能优异,可适应各种塑
料底材涂装要求。
目前水性塑料用涂料的研究十分活跃,但真正进入工业
化生产的规模尚很小,笔者只在汽车、玩具、家电等少数领域
发现有使用水性塑料涂料的情况,而且品种主要集中在聚氨
酯水分散体、丙烯酸乳液与水性双组分丙烯酸酯涂料,究其原
因在于涂料水性化后涂膜综合性能与溶剂型涂料相比尚存在
一定的差距,然而无论从环境方面考虑,还是从节能、节约成
本角度出发,水性体系是关注的重点,随着新的合成技术、新
原材料的拓展,水性塑料涂料的发展空间会相应增大。
2. 3光固化涂料
相比于粉末涂料和水性化塑料涂料,光固化涂料在塑料
涂装领域的发展显得异常迅捷。目前在摩托车、电动车与家
电等领域,光固化塑料涂料已得到了广泛的推广,相应地推动
了光固化涂料技术本身的进步,包括从单体到助剂与合成技
术的进步。
Hamada等[20]利用甲基丙烯酸甲酯的均聚物与氨基丙烯
酸酯、甲基丙烯酸氧基酯等在光敏剂的引发作用下,得到在
ABS表面涂覆的快干涂层。Yaji等[21]采用含三环癸烷结构的
光敏剂引发聚丙烯酸酯配制丙烯酸涂料,涂覆在聚苯乙烯底
材上,涂层的透光性与表面流平性均非常突出。在聚碳酸酯
表面,采用热与光同时激发固化的双重固化模式,涂膜耐紫外
光性能得到显著改善[22]。而降冰片烯烃聚合物薄膜表面采
用UV固化的聚氨酯改性的氨基丙烯酸酯,在膜中引入二氧化
硅不会影响涂层的透明性,且涂层的耐划伤性优异[23]。在树
脂中引入弹性链段可提高涂膜的附着力与耐冲击性[24];分子
链段中引入含氟的硅氧烷与A-174(γ-甲基丙烯酰氧基丙
基三甲氧基硅烷)及胶体二氧化硅,涂膜的透明性、流平性、防
污性、耐磨性均因交联和表面张力的降低而得到明显改善[25]。
UV固化涂料目前在聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、聚丙烯等
塑料表面应用较为普遍,但仍存在一些问题:
(1)涂料与底漆(本色漆或金属漆)之间的附着力问题;
(2)罩光漆涂膜放置一段时间易出现雾影,耐湿热性能较差;
(3)与聚氨酯等体系相比,涂层耐水性往往显得不够; (4)涂料
目前主要用于清漆,通过颜料着色对光固化过程影响较大。
光固化残留的自由基影响涂膜的耐黄变性等。
3功能化涂料
塑料涂料除对塑料制品具有保护功能外,近年来在装饰
及功能化领域取得了一系列进展。利用硅氧烷与环氧-硅酸
酯共聚物与叔胺作用,得到的涂层在聚酯切片上不仅附着力
好,而且耐磨性突出[26-28]。同样对于聚酯片,用丙烯酸-β-
羟乙酯酯化二苯基四羧酸二酐,再与甲基丙烯酸缩水甘油酯
和邻苯基苯基缩水甘油醚反应,涂膜不仅折光指数高,而且耐
磨性好[29]。而利用增滑剂如石蜡或润滑剂,对于含氨基甲酸
酯改性聚亚烷基二醇聚(甲基)丙烯酸酯与氨基甲酯改性的聚
(甲基)丙烯酸酯混合物在光敏剂存在时,利用UV光照射,得
到的涂膜不仅耐划伤、耐候,而且防雾性能好[30]。同样,为了
改善防雾性能,Konno等[31]则利用外乳化法,得到的聚丙烯酸
酯与胶体二氧化硅、具有阴离子特征的碳酸酯-聚氨酯复合,
得到的涂膜对聚烯烃不仅润湿性好,而且具有优良的防雾性。
Brand等[32]发现用低氧透过性的聚硅氧烷涂覆在PET膜上,
氧透过值只有14 mL/(dm2bar);Yamazaki等[33]发现部分锌中
和的聚丙烯酸具有对氧的阻隔性。而Miyasaka[34]则发现聚乙
烯醇和浮型二氧化硅混合物制成的涂膜(涂覆于双轴取向的
聚丙烯膜)水蒸气与氧的渗透性极低,在20℃, 60%相对湿度
及40℃, 90%相对湿度下,分别只有1·5 mL/(m2·24 h·atm)
和4·9 mL/(m2·24 h·atm)(1 atm=101·325 Pa)。
利用橡胶的减震性,将橡胶与聚硅氧烷、可固化聚氨酯等
复合,成膜后由于物件与涂覆底材接触或移动产生的噪音,在
一段时间内保持起始静态摩擦系数,具有减震性[35]。热固性
或紫外光固化的树脂与含氟聚合物通过热固化或紫外光引发
聚合,在聚酯膜上涂覆,具有防反射功能[36]。硅氧烷聚合物
等具有低反射指数的涂料,同样具有防反射功能[37]。研究发
现,氢氧化铝粒子与低玻璃化转变温度的树脂(Tg: -50~
50℃)混合涂覆在聚酯膜表面,具有热辐射功能。
4特种塑料涂料
塑料涂料除了涂料与塑料之间的作用外,往往还可能存
在与其他介质之间的作用,真空镀膜涂料即是如此,它除了与
塑料接触外,还与金属镀膜层发生作用,这些涂料在金属膜与
塑料底材之间起到桥梁作用。目前真空镀膜底漆主要涉及丙
烯酸、氨酯油及改性聚丁二烯等,主要涉及灯具、塑料镀铬装
饰,有时具有辅助塑料导电、导热之功能。而面漆则主要为丙
烯酸、聚氨酯及聚乙烯醇缩丁醛。孙永泰[38]利用HDI与水作
用形成的多羟基型聚氨酯涂覆在塑料镀铬件的外表面,涂膜
丰满、坚韧,具有良好的耐磨性、耐冲击、耐化学品与耐湿热
性。而氨基丙烯酸涂料、叔碳酸缩水甘油酯改性丙烯酸涂料、
含氟丙烯酸酯聚合物等应用于真空镀膜涂料得到的涂膜往往
具有高硬度、丰满、耐污染等特征[39-41]。近年来,紫外光固化
涂料在真空镀膜领域中取得了较好的应用效果,为了降低涂
膜表面的缺陷,改善涂膜的性能,通常在涂料中加入少量惰性
溶剂。与此同时,热固化与光固化同时存在于真空镀膜涂料
中,涂膜的交联密度、硬度与耐磨性均能得到改善,而且涂膜
外观更好。环氧改性对塑料镀银附着力的提升十分有效,Ozu
等利用四甲氧基硅烷部分缩合物(Me Silicate51)与缩水甘油
(EpiolOH)酯交换反应,再与2-羟乙基乙烯二胺-异佛尔酮
二胺-异佛尔酮二异氰酸酯-聚碳酸酯二醇(PlaccelCD220)
共聚物反应,得到的底漆喷涂于ABS板上,在80℃干燥
10 min,对ABS和镀银镜面附着力高[42]。
5塑料涂料研究存在的问题
到目前为止,塑料涂料研究大多数停留在配方性能测试
阶段,由于塑料对溶剂的敏感性不同,对于溶剂型涂料,涂料
中的溶剂或多或少对塑料底材存在侵蚀性,塑料与涂料界面
之间容易发生互相渗透、扩散,导致物理与化学作用共存,加
上多数塑料本身的使用寿命较短,塑料涂料的时效性和涂料
对塑料本身应用改变的影响程度常被忽视,而这些对塑料制
品的应用往往十分重要。一些高结晶度的工程塑料,如聚甲
醛、聚砜等在没有对塑料进行表面处理时,直接涂覆涂料一般
比较困难,有必要寻找到与这些材料之间亲和性较好的化合
物,开发出能直接在塑料表面涂装的涂料,减少表面处理带来
的环境与成本问题。
⑷ 关于家居装修中环保材料的论文!!!(有追加分)
家居装潢对人体的影响
[课题提出的背景]
住宅是人们生活的重要物质基础,是人们生活、休息、家庭团聚的主要场所。随着国民经济的的快速发展和人民生活水平的不断提高,在住房状况不断改善的同时,人们对室内装潢的要求也越来越高,各种装潢材料层出不穷令人眼花缭乱,但是如果采用不适当的装潢材料和家庭用品甚至各种电器,就很可能造成室内环境污染。空调、微波炉、冰箱等在给人类带来舒适生活环境的同时,也引起了一系列的健康问题。此外家用化学物品如杀虫剂、洗涤剂等物品的大量使用也可造成对环境的污染。加之大多数使用者缺乏卫生知识,人体的健康的受到很大的潜在威胁。目前家居环境与健康的关系已引起全世界的关注。而在家居装修中,由室内装潢所造成的室内环境污染已经倍受人们的关注。近年来,国内外有关人士对室内环境污染进行了大量研究,已经检测到的有毒有害物质达数百种,常见的也有十几种,检测表明室内环境的污染主要有化学污染,生物污染,放射性污染和电磁辐射污染四种,其中化学污染是最严重的污染源,化学污染主要来源于建筑材料和装潢材料,这些材料有的在常温下就会释放出多种挥发性气体有毒有害的物质,造成居住环境的污染。
[课题的目的和意义]
绿色,在我们现在看来永远是很时尚、很显眼的名词。人人都希望生活在绿色的环境中,不希望有那么一天会无缘无故的死在自己家中,这听起来是一件令人多么后害的事。但事实总是无情的摆在我们面前,怎么办?我们小组选择以家庭装潢对人的影响这个课题为研究对象是为更好的了解在生活中与我们密切相关的生活环境,也为我们能有一个健康、无污染的环境作好充足的准备,让我们关注绿色的家庭,健康的环境。
成果之二 —— 实 验
如果把果蝇放入一个新装修完的房间里,它们的生命竟然在刚刚踏入最为强壮的中年便戛然而止,国内著名生物研究专家同济大学基础医学院院长厉曙光教授的这项生物试验再次证明,新装修的居室内空气污染严重,会对生物特别是人们生存造成极大的伤害。中国室内装饰协会室内环境监测中心主任提醒消费者,春季是大兴土木进行室内装饰装修的季节,在装修的过程中务必要注意这一问题。
果蝇是一种真核多细胞的昆虫,其代谢系统、生理功能等均与哺乳动物基本相似,对空气质量很敏感,科学家们多利用果蝇作为实验材料,来鉴定、分析及探讨导致引起人类癌症的基因及癌细胞形成的过程。为了证明装修污染对人类健康的危害,担任国家果蝇毒理室研究工作的厉曙光教授利用果蝇进行了一个装修造成的室内环境污染伤害实验。
在一间装修不到一个月的普通家庭房间里,厉教授按照室内空气检测规范的要求,采用梅花布点的方式,分别竖立了5根试验柱,并且按照人们在房间里站立时和躺下睡觉时呼吸的高度,在每根试验柱的1.7米处和0.5米处又分别设立了两个实验点,每个实验点放置40只实验用的果蝇,并且提供了适宜果蝇生长的室内温度。在正常条件下,果蝇的寿命一般雄性在50天以上,雌性在60天。可是,实验进行到25天时,“住”进新房的果蝇开始大批死亡。最终实验结果发现,参加实验的800只果蝇平均寿命要缩短一半以上。
不管是对人,还是动物实验,装修的危害性真的难以想象,虽然室内环境污染已经引起了全社会的重视,但是由于建筑、装饰和家具造成的室内环境污染仍然是室内环境污染的主要问题,人们的室内环境意识还需要不断提高。
成果之三 —— 污染物质的分析
引起装修污染的原因很多,但最根本的是不合格的建材。现代居室内空气中挥发性有机化合物达三百多种,其中易对人体造成伤害、甚至致癌的就有二十多种。研究证实,建筑和装饰材料是主要的潜在室内空气污染源,而油漆家具、涂料、合成纤维板等是主要的室内污染物。
近几年中国房地产市场不断升温,建材生产和销售也随之快速增加,于是各种不合格装修装饰材料充斥市场,许多不具备生产资质的厂商,生产出的建材产品有害气体超标,严重危害着消费者的人身健康。
据现场执法人员介绍,这些涂料表面上看与正规厂家生产的涂料没有任何区别,使用的效果也相差无几,但涂料的各项指标却严重超标,一旦用于家庭装潢,将对人体造成极大的伤害。
据了解,评价室内环境是否合格主要有五方面的指标,而这五个方面均与装潢材料有关。其中最为常见的两种就是甲醛与苯。
1、甲醛可导致多种疾病的发生
甲醛(HCH0)是一种无色易溶的刺激性气体,长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经混乱、妊娠综合症,引起鼻咽癌,引起新生儿体质降低、染色体异常,甚至导致儿童得白血病。
高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用,据流行病学调查,长期接触甲醛的人,可引导起鼻腔、口腔、咽喉、 皮肤和消化道的癌症。
室内空气中的甲醛来源
▲ 作护墙板、天花板等装饰材料的各类脲醛树脂胶人造板,如胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等;
▲ 含有甲醛成分并有可能向外界散发的各类装饰材料,比如贴墙布、贴墙纸、油漆和涂料管;
▲ 有可能散发甲醛的室内陈列及生活用品,比如家具、化纤地毯和泡沫塑料等;
▲ 燃烧后会散发甲醛的某些材料,比如香烟及一些有机材料。上述有可能散发甲醛的材料在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧散发的力度。其中,各类人造板的甲醛散发是形成室内空气中甲醛的主体。
2、苯
无色具有特殊芳香味的液体,是室内挥发性有机物的一种。在通风不良的环境中,短时间吸入高浓度苯蒸气可引起以中枢神经系统抑制作用为主的急性苯中
毒。
由不合格建材引起的室内环境污染还具有长期性的特点。研究表明,缓慢释放造成的污染可以持续4至15年,而且难以觉察。“消费者在选择装潢材料时,一定要尽量挑选品牌过硬的环保材料。”
3、甲苯、二甲苯
因为苯是一种无色具有芳香气味的液体,所以专家们把它称为“芳香杀手”。而甲苯、二甲苯属于苯的同系物,都是无色 。主要来源于油漆、涂料和防水材料。并且苯还用于各类涂料中,主要应用于涂料及各种有机溶剂中。苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈的致癌物质。人在短时间内吸入高浓度的甲苯、二甲苯时会出现中枢神经系统麻醉的症状,轻者头昏恶心胸闷等,严重的会出现昏迷以致呼吸衰竭而死。
4、氡气
无色无味的气体,能溶于水和一些有机溶剂,是自然界唯一具有放射性的气体。氡是一种惰性放射性气体,易扩散,在体温条件下极易进入人体组织。主要来源于天然石材、瓷砖和水泥。氡气是由岩石及土壤中的铀、镭等放射性元素衰变产物,如某些花岗岩装饰板,但有时砖和混凝土中也会散发出氡气。如湖南省出产的一种石煤,含镭量为0.1-10.7×108C/kg,若利用这种石煤渣制成的砖建成房屋,居室内氡气的浓度可达4.59-8.95×10 C/L,超过国家标准5-9倍。世界卫生组织国际辐射防护委员会,联合国原子能辐射效应科学委员会等国际学术团体一致公认,长期在氡浓度高的环境中生活,会导致肺癌发病率提高,以及其他病症的发生。世界卫生组织已经把氡气列为使人致癌的19种物质之一。据科学家估计,在英国每年约有1.4万人死于氡气导致的肺癌。氡是由铀、镭等衰变所产生的。铀、蕾都是固体,广泛存在于地壳中,衰变成氡后变成气态,氡可继续衰变直至变成铅。每次衰变都有α、β及γ辐射。室内氡的来源主要是土壤和建筑材料中含有的镭。氡及其字体对人体的危害主要是引起肺癌,潜伏期约为15-40年。现代流行病学资料表明,氡是仅次于吸烟的第二个导致肺癌的原因,由氡引起的肺癌占肺癌总发病率的10%。影响室内氡含量的因素除污染源的释放量以外,室内的密闭程度、空气交换率、大气压、室内外温差等都是重要影响因素。研究发现,在建筑材料表面使用涂料可起一定的防护作用。
5、氨气
一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体,比空气轻。主要来源于建筑施工中使用的泥凝土外加剂,室内装饰材料的添加剂和增白剂。
6、甲醇
用作染料树脂油漆橡胶等的溶剂。可经呼吸道,消化道和皮肤进入人体。对中枢神经系统有麻醉作用。甲醇及其代谢产物可抑制视网膜和神经细胞一些酶的活性,其代谢产物甲酸在体内大量累积可引起酸中毒。急性中毒轻者有神经衰弱症状和酒醉感;重者还会眼痛,怕光,视力减退,检查可见视网膜病变,甚至神经萎缩;严重者出现酸中毒及脑水肿症状,如四肢痉挛,精神失常甚至昏迷。慢性中毒表现以神经衰弱和植物神经功能失调为主,也有黏膜刺激症状和视力减退。
7、丙酮
用于油漆、橡胶、人造皮革、塑料、染料。可经呼吸道、消化道吸收。高浓度时有眼和上呼吸道粘膜刺激症状以及轻度麻醉作用。在高浓度的反应釜或储槽工作,可引起急性中毒,表现为头昏、头痛、无力、动作障碍,进而陷入昏迷。慢性接触有头晕、咽喉刺激感,乏力、易激动等症状。
8、糠醛:
用于油漆、树脂、橡胶、制药等工业。可经呼吸道或皮肤吸收。其蒸气对粘膜有刺激作用,可引起结膜炎、流泪、头痛、咽喉痛痒,长期吸入可引起慢性鼻炎,并伴有嗅觉减退。皮肤长期接触液体,常染有黄色,并可引起皮炎和湿疹。
成果之四 ——问卷调查及分析
调查表
装潢对人体的危害
近年来,人们对健康问题越来越重视,因此人们对室内装修的健康性问题倍加关注。
1.你对环保装潢有多少了解?( )
A.非常了解 B一般了解 C知道一些 D没听过
2.你认为家居装潢是否对身体有害,并得一些病?( )
A是 B否 C不知道
3.你认为装潢时,环保性的重视程度( )
A重要 B过得去可以 C无所谓 D其他比较重要
4.你认为装潢后需要多少天才能住进去?( )
A无所谓 B一个星期 C一个月 D三个月 E越久越好
5.是否有在家里放植物盆栽?
A是 B否
6.你晚上睡觉是否开窗?
A是 B否
7.你对植物对人体的影响了解多少?( )
A非常了解 B知道一些 C不知道
8.众所周知,有些材料对人体多多少少有一点会对人体有害的化学物质,你认为可有些什么方法防止或减少危害( )
A选择天然材料 B装修后要打开门窗通风一周
C在室内放醋 D放植物来吸收有害物质
9.若进行家居装潢,会选择以下哪种材料作为地板( )
A三合板 B胶板 C复合板 D花岗岩 E木板 F大理石
10.如果环保油漆很贵,是否会买
A是 B否
11.你觉得装潢时对人体危害较严重的是( )
A油漆 B地板 C粉尘
12.你认为存留在房中的刺激性气味来自于以下哪些材料?
A人造 及复制品 B地毯及地毯胶粘剂 C内墙涂料
D木家具 E壁纸 F以上都是 H其他( )
13.当你搬入新家后,是否有身体不适,表现的症状有( )
A.恶心、憋闷、头晕目眩 B经常感冒 C长期精神、食欲不振
D.皮肤过敏 E房子中植物不易成活 F宠物莫名其妙死掉
G.房内有刺鼻、刺眼等刺激性气味,且长时间不散。
14.下列家庭装修的主要污染你了解哪些?( )
A.甲醛 B.苯 C.镭 D.氡 E.挥发性有机化合物(VOC) F.苯并比 G.甲苯 H.二甲苯 I.二异氰酸脂 J.铅 K.镉 L.铬 M.汞 N.砷
O.钍 P.钾 Q.电磁辐射
问卷调查表的分析:
第1题中就有些十分直接地反映出人们对这个环保装修了解程度,可非常了解的人只有10%装潢危害人体健康是非常可怕的,致癌性是很高的,在有关部门对装修后的房子进行污染检测,几乎所检查的房子都是超标的,环保装修是必须引起重视的。
第3题中,三个月以上的人群站了40%,这已说明大家都装修的危害物质还是留意的。根据标准的装修后是最好能空置通风半年左右的时间,最短不能少于40天,这段时间是不能省的。
第5题其实这个四个选项都是可以的,这个题目主要是为了反映大家对装潢防止或减少危害的常识。这一点大家都做得比较好,不过大家最好能多了解点这方面的知识。
第6题中,有68%的人选择了油漆。看来油漆的危害性已经深入人心。大家对油漆的环保性已越来越重视。磷和贡来自内墙涂料,苯、二甲苯来源于油漆。不过地板和粉尘也是具有相当高的危害指数。这一点大家不要忽视了。
第9题,这道题目有较高的难度。当然这题已经考住了许多人,连污染最严重的甲醛也只有15%。大家对装潢并没有太高的专业水平。如果对环保装潢具有较高的重视程度,对这个题目要有了解。选项中的几种化学元素都会污染环境。这块知识有待大家了解提高。
由以上几道题目进行分析,并从调查问卷的数量上进行整理,我们得出了以下结论:
大部分人认为装潢之后应该隔一段时间住进去比较好,且越久越好。虽然思想上是这么认为,但对科学的时间却了解不多。专家提醒,装潢后房子应该空一段时间,半年后可住人,且最少有不少于40天的空置时间。
在家里摆放绿色植物显然已成了现代人家居的一个共识,从结果上看90%的人有这样的做法。特别提示,植物可作净化器,但不能多放于卧室。植物能起吸收甲醛,苯分解二氧化碳的净化效果。特别是折别鹤吊兰,可充当8至10平方米房间的净化器。
晚上睡前开窗,可使室内有毒气体排除,并利用新鲜空气进入,这也是大部分城市人所赞同的正确观点。
在装潢后,大部分人对减少残余有毒物的清理知识方面,虽有一定认识,但所知并全面,本题所提供选择的项目其实全部可采用,但人们对它们却知知甚少或完全不清楚。
在进行室内装潢时,人们对装潢材料的选择上也存在一些盲点:所有人造板,人造家具,完能胶,都含有大量甲醛,且时常上大部分为不合格品。大理石具有强辐射,所以在选材上应尽量选择天然板材或有信誉产品。
家居装潢中难免有许多的有害物残留,人对其引起的各种疫病也应有一定了解。但从调查结果上反映出,人们对其产色怀念感的毒害,所带有的疫病知知甚少,可见在这方面人们对能够知识应用不够或了解不多。以下是常见的几种疫病及其引起原因:
一定量的甲醛,会引起眼睛刺痛、头痛。长期接触会引起呼吸道疾病,鼻,咽,皮肤,消化道的癌症。苯与甲醛都是引起癌症,白血病的主要有害物质。还有其它症状如题目中所给出的所有选项。
成果之五 —— 防治方法
一、如何控制装修污染
据保守估计,在中国,新装修的房屋70%以上室内环境不达标,装修污染正在威胁着越来越多人的身体健康。究竟如何控制装修污染?把好建材源头关、规范装潢市场、严格进行室内环境监测以及尽快研究生物治污法,坚决斩断装修污染之手。
1、大量不合格装潢材料充斥市场是装修污染得不到有效控制最根本的原因。
很多厂家在利润的驱使下,昧着良心,生产了大量不合格产品。而对于建材质量的把关,涉及到工商、质量技术监督、地矿等多个部门,多头管理很难管好;同时,当地政府出于地方保护,对不合格的建材睁一只眼闭一只眼,任由其流入外地市场。
“国家必须有强硬措施,进行严格把关,保证从厂家出来的建材都是合格的。”一位质量技术监督局的工作人员说。
2、装潢市场比较混乱,装潢公司缺乏诚信,这给房主装潢带来了很大的困难。
装潢公司对建材市场比较了解:他们清楚怎样的材料符合环保标准,但选择装潢材料时一般以“利润空间”为准绳,对材料质量基本不予考虑。这使得社会逐渐对装潢公司失去了信任,以致于大部分房主装潢时都选择包工不包料的方式。而房主本身对建材的把握肯定不如装潢公司。
3、室内空气监测是控制装潢污染最后一道关。
由于正规室内环境监测中心的要价较高,做一次检测要2000多元,这一价格让很多房主望而却步。一些民间的、没有资质的环境监测中心便趁机,打出“价廉物美”的招牌吸引顾客,收钱之后,乱出报告糊弄房主;他们甚至与一些装潢公司勾结,随意出具“室内环境完全达标”的监测报告。
二、如何进行环保装修及认识的几个误区
1、选择装修材料的原则是什么?
(1)环保装修应遵循这几个原则:复合地板、大芯板、贴面板以及密度板等人造板材,是造成市内甲醛污染的主要原因,如果可能要尽量选择天然板材。
(2)漆和装修中使用的各种黏合剂等都属于胶漆涂料类,要坚持使用口碑好的大品牌。
(3)石材、瓷砖类的选择要注意它们的放射性,天然石材可选择符合室内建材标准的A类产品,花岗岩的放射性较高,不适用于室内。
(4)引水污染主要来自上水管材及储水装置,国家明令禁止使用钢铁上水管和铁水嘴,煤气管等的选择以安全为第一要素。
(5)作为家居使用,尽量选用天然材料制作的壁纸和地毯,如麻草壁纸、纯羊毛地毯等。
2、用了全环保的材料就等于健康装修了吗?
这是一个误区,用全环保的装修材料并不等于就环保装修了。
一定的室内面积的承载量是有限的,假设在一套80平方米的居室里,使用
10张达标的大芯板,也是室内甲醛含量是合格的,但若使用了20张就会超标。
3、新买的家具有气味是正常现象吗?
(1)并不是装修完了就万事大吉,选购家具同样关系到室内的环境。
(2)注意:有强烈刺激气味、易砍价的不买。
(3)好的产品是不会有很大味道的,新买的家具一定要注意甲醛和苯的释放量,最好通风一段时间再用,让家具里的有害气体尽快释放。
三、防治的几种方法
方法分类 方法说明及原理 适应范围 优劣分析 成本分析
简单方法 长时间通风(时间三个月以上) 装修后的居室场所 适用于异味较轻、通风条件好,可长时间通风放置的装修后场所。对于污染程度较重、通风条件不好的居室场所很长时间都难达到去除异味的效果。 表面上为零成本,实际上物业浪费的成本相当高。
传统方法 用茶叶、菠萝等吸收 装修后的居室场所 基本上是起遮盖作用和一种心理作用,不能达到从根本上消除污染的作用。 成本低
化学方法 化学分解反应(如市面上的甲醛捕捉剂一类的产品) 适应于装修过程中对板材等材料进行处理。 如在装修过程中使用能从根本上解决甲醛持续释放的问题,但装修后使用易对人体和物表产生损害。 成本相对较高
物理方法 吸附净化原理(如一般的空气净化装置) 装修后的居室场所 作用时间长且有能量损耗。 成本很高
纳米方法 纳米技术 装修后的居室场所 概念性产品,真正意义的纳米技术产品还未出现。 成本低
光触媒法 二氧化钛光催化效应 装修后的居室场所 在预处理表面上形成二氧化钛层存在一定的困难,对于波长大于紫外线的电磁波没有反应。 成本高
生物方法(一) 装修后在居室中摆放绿色植物(如吊兰、芦荟等) 装修后的居室场所 有一定的吸收作用,且还有居室美化的效果,但作用时间较长。 成本低
生物方法(二) 利用多种绿色植物吸收有害气体的原理,直接加工成专门的产品 装修后的居室场所 能直接和空气中的有害气体参与反应,效果方面比绿色植物吸收来得更快、更直接、更彻底。 成本低
四、生活中的几点建议
1、新买的家具不要急于放进居室,有条件最好放在空房间里,过一段时间再用。
新装修的家庭购买了新家具,最好不要急于入住,让家具里的有害气体尽快
释放。
2、人造板制作的衣柜使用时一定要注意。尽量不要把内衣、睡衣和儿童的服装
放在里面。因为甲醛是一种过敏源,当从纤维上游离到皮肤的甲醛量超过一
定限度时,就会引发皮炎,多分布在人体的胸、背、肩、肘弯、大腿及脚部
等。夏天放在衣柜里的被子也要注意,里面会吸附大量甲醛,一定要充分晾
晒后再用。
3、布艺沙发不但要注意面料,内填充物更有讲究,填充材料用料要实在,弹性
均匀,无论压、靠、挤、释放压力后能迅速回弹,而且没有污染物质。
4、在室内和家具内采取一些有效的净化措施及材料,可以降低家具释放出的有
害气体。
成果之六 —— 专家说法
广西产品质量监督检验所主任陈平说,随着环保意识的增强,人们在保护碧水蓝天,治理大气污染等外部环境时不惜重金,却忽视了与人的日常起居更为密切的室内空气污染。而室内空气污染对人的危害具有长期性和累积性,即使能忍得住或没有异样感觉,但它对人的健康危害是不可低估的。
广大民众特别是城市居民每天的绝大部分时间都在室内,室内空气质量对人的影响往往比室外更大。但研究显示:室内空气污染程度高出室外5至10倍,68%的疾病是由于室内空气污染造成。
环境专家、丹麦技术大学教授范格的研究表明:据不完全统计,在中国和印度等一些发展中国家和地区,室内空气的污染程度比过去15年翻了一番,每天大约有5000人死于室内空气的污染。
据了解,室内空气污染源来自建筑物、装饰材料、家具三大类,主要产生甲醛、苯、氨、氡四大有害气体,被称为潜伏在空气中的四大“隐形杀手”。家庭装修中劣质板材、油漆、家具以及地毯是有害气体的主要释放源。
广西疾病预防控制中心副主任医师李裕生说,室内空气污染危害严重,除可导致人头昏、恶心、乏力等症状外,还可诱发儿童的血液性疾病,增加人们哮喘病的发病率;其中甲醛是造成癌症、呼吸道疾病、白血病、胎儿畸型、老年痴呆等病症的主要诱因。近年来,儿童白血病等恶性疾病呈现高发态势,这与家庭装修不科学有密切联系
2003年3月1日我国第一部《室内空气质量标准》正式实施。专家把室内环境污染按照污染物的性质分为三大类。
1.化学污染:主要来自装修、家具、玩具、煤气热水器、杀虫喷雾剂、化妆品、抽烟、厨房的油烟等;
2.物理污染:主要来自室外及室内的电器设备产生的噪声、光和建筑装饰材料产生的放射性污染等;
3.生物污染:主要来自寄生于室内装饰装修材料、生活用品和空调中产生的螨虫及其它细菌等。据《中国环境报》2005-2-28报导
国家在2002年和2003年分别发布实施了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》和《室内空气质量标准》,但是由于没有具体规范的合同文本,在遇到室内环境问题纠纷时也难以解决,有的甚至通过法律诉讼,可是消费者想退房还是比较困难。2000年12月19日,北京宣判国内首例商品房室内氨气甲醛气味案,原告业主刘忠被法院一审判定败诉。2004年2月,历时5年颇受关注的北京现代城业主状告开发商房屋氨气超标案,在北京朝阳法院宣判,判决开发公司一次性补偿业主孙某、张某各5万元,两名原告的其他诉讼请求被驳回。
⑸ 求一篇关于高分子材料的论文3000——5000字左右
在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料.它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 将是 21 世纪最活跃的材料支柱. 高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧
在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料.它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 将是 21 世纪最活跃的材料支柱.
高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等.碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构.碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物.有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出来.这样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能.高分子中可以把某些有机物结构(又称为功能团)替换, 以改变高分子的特性.高分子具有巨大的分子量, 达到至少1 万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人们将其称为高分子、大分子或高聚物.高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶(未加工之前称为树脂).
面向21 世纪的高科技迅猛发展, 带动了社会经济和其他产业的飞跃, 高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展.21 世纪的材料将是一个光辉灿烂的高分子王国.
现有的高分子材料已具有很高的强度和韧性, 足以和金属材料相媲美, 我们日用的家用器械、家具、洗衣机、冰箱、电视机、交通工具、住宅等, 大部分的金属构造已被高分子材料所代替.工业、农业、交通以及高科技的发展, 要求高分子材料具有更高的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨、耐油、耐折等特性, 这些都是高分子材料要解决的重大问题.从理论上推算, 高分子材料的强度还有很大的潜力.
在提高高分子的性能方面, 最重要的还是制成复合材料第一代复合材料是玻璃钢, 是以玻璃纤维和合成树脂为粘合剂制成.它具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、导热系数低、易於加工等优良性能, 用於火箭、导弹、船只和汽车躯体及电视天线之中.其后, 人们把玻璃纤维换成碳纤维, 其重量更轻, 强度比钢要高3~5 倍, 这就是第二代的复合材料.如果改用芳纶纤维, 其强度更高, 为钢丝的5 倍.高性能的高分子材料的开拓和创新尚有极大的潜力.科学家预测, 21 世纪初, 每年必须比目前多生产1500~2000 万吨纤维材料才能满足需要, 所以必须生产大量的合成纤维材料, 而且要具有更轻型、耐火、阻燃、防臭、吸水、杀菌等特性.有许多新型纤维, 如轻型空腔纤维、泡沫纤维、各种截面形状的纤维、多组份纤维材料等纷纷被研制出来, 人们可指望会有耐静电、耐脏、耐油, 甚至不会沾灰的纤维材料问世.这些纤维材料将用於宇航天线、宇航反射器、心脏瓣膜和人体大动脉.
高分子功能材料, 在高分子王国里是一片百花争艳的盛景.由於高分子的功能团能够替代, 所以只要采用极为简便的方法, 就可以制造各种各样的高分子功能材料.常用的吸水性材料, 如棉花、海绵, 其吸水能力只有本身重量的20 倍, 在挤压时, 已吸收的大部分水将被挤出来.而用淀粉和丙烯腈制成的高分子吸水材料, 它不仅能吸收自身重量数百倍到上千倍的水, 而且受到挤压也不会挤出水来.人们可以期望, 将高吸水性的高分子材料制成能将化学能转变成机械能的装置, 以及具有类似於肌肉的功能或制造测量仪器.在微电子工业的光刻集成块工艺, 常用的光刻胶(又称光致抗蚀材料), 就是能使高分子相连接一种功能团, 光照射时会起化学反应, 使其溶解度降低或提高.应用这种光刻胶制备集成块, 可以使集成块的线宽达到0.1 到0.01 微米(1p毫米), 只有用其他工艺制成的集成块的线宽的1/10 到1/100, 是适合於21 世纪的电子计算机的主要元件mm微细元件的开关.光刻胶并能用於各种精细加工, 如半导体元件, EP 刷线路板, 金属板膜或表面的精细加工、玻璃、陶瓷的精细刻蚀、精密机械零件加工等.
高分子功能材料应用在信息工程方面, 已经生产了光电导摄影材料、光信息记录材料、光mm能转换材料, 并都已进入实用阶段.
像"当代摩西神树"的离子交换树脂的高分子功能材料也发展很快, 许多高分子离子交换膜、高分子反渗透膜、高分子气体分离膜、高分子透过蒸气膜等都在化学工艺的筛分、沉淀、过滤、蒸馏、结晶、萃取、吸附等过程中获得应 用, 而且分离结果优於其他方法, 可节约大量能量.日本的制盐工业早已用离子交换膜去代替盐田和电解食盐工艺.利用反渗透膜对有机化工、酿造工业的三废进行处理, 可回收胺、酯、醇、醚、酮、酚等重要有机化合物.气体分离膜对不同气体的透过率和选择性不同, 可以利用这一性质从混合气体中选择分离某种气体, 如从空气中富集氧, 从合成氨中回收氢, 从天然气中收集氦, 还可以制备一种水下呼吸器(人工鳃), 它是直接从海水中提取氧的潜水装置, 人类可望能长期生活在海水中, 进入海龙王的宫殿, 分享海龙王海底宁静的幸福生活的梦想可变成现实.还有各种信息转换膜、反应控制膜、能量输送膜等正在研制阶段.一种富有吸引力的生物膜也正在研究之中.生 物膜具有奇特的性能, 不仅能主动起能量、信息、物质的传递作用, 还能参加光合作用及有机物质的生命合成等生命活动.这就是21 世纪的高科技的一颗明珠, 摘取这颗明珠需要有极大的勇气和百折不挠的精神.
高分子功能材料的另一极为重要的发展就是用於催促化学反应, 这类高分子功能材料被称为高分子催化剂.早在本世纪40 年代, 人们已经使用一种叫交联磺化聚苯乙烯的离子交换树脂作催化剂, 用於化学反应的各个过程, 如水解、缩合、聚合等.尔后, 这类高分子功能材料发展很快, 高分子金属络合物催化剂接着问世, 它能够在化学反应中加速捕捉金属离子, 实现金属化合物的迅速分离, 在工业生产和工业分析上是一种十分重要的方法.还有高分子金属催化剂, 是促进化合物中金属离子迅速完成化学反应的材料, 它已获得了成功的应用.自然界存在一种最有效的催化剂, 称为酶.这一类高分子材料像酶一样有很强的催化作用, 称为人工合成酶.酶是由氨基酸组成的蛋白质高分子化合物, 它是生物体内各种生物化学反应的高效催化剂, 是性能最优异的天然的高分子功能材料.现在, 各种人工合成酶已经研制成功并逐步投入应用, 其种类越来越多, 科学家根据酶的作用原理试图模仿应用於化学工业的催化剂, 在化学工业上进行一场革命.它可以制作进行化工生产, 可以充分利用再生的生物资源, 以摆脱传统的以石油系列为主要原料的合成工艺, 而且还可用酶的催化原理, 避开传统的合成工艺中的高温, 高压的条件, 在各种物质混合的状态下, 有选择地使特定物质发生化学反应, 使反应物能够不加分离地连续反应至生产出最终产物.这样, 生物反应器将会改变化工企业高塔林立的传统面貌, 不仅能节约能源, 改善工作环境, 同进还可以广开化工资源, 消灭废水、废气和废料(又称三废), 使建立无污染的理想化学工业成为可能.例如天门冬酰胺酶制成的中性树脂的前景就非常光明.
高分子材料在医学和生命科学上的应用已有很长的历史, 但是依靠着高科技的进步, 近期来这个领域的发展令人惊讶, 人工心脏瓣膜、人工肺、人工肾、人工血管、人造血液、人工皮肤、人工骨骼、人工关节, 从研制迅速成功到不断完善, 并且已付诸使用.高分子材料制作的手术器械、医护用品已不计其数.
高分子材料生物化的最大特色就是控制人的健康和生命, 利用不带药剂性的高分子与其他药剂合成的高分子药剂, 可大大改善治疗效果, 这一类药剂人体易於吸收, 毒性和副作用小.如引起恶心、全身不适等不良反应的抗癌药, 把它们高分子化, 其效果就大大改善, 像抗癌药芳庚酚酮和甲基丙烯酸结合为高分子, 其效果更佳.另一类高分子药物, 本身就有很高的药效, 如合成的聚乙烯吡咯烷酮, 就可以作为血浆的代用品.商品化的聚醚与聚氨酯合成的高分子药物与血浆蛋白质中的白蛋白的亲和力特别高, 相处很融洽, 是一种解决人体血凝的医用高分子材料.
纵观上述, 高分子已经成为21 世纪材料科学中强有力的支柱, 高分子材料的发展在21 世纪将会取得更大的成就
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从力学性能讲环氧的最好,而且日本的碳纤维上江剂也是基本满足环氧类的,但是在中国国内,上将剂的水平还是相对比较低的,一来国内碳纤维行业是个技术密集型产业,而且国产碳纤维也没有产业化,二来科研力度和资金的相对薄弱。说实话,乙烯基绝不是最佳的选择,界面的性能没有环氧的好,但是鉴于国内碳纤维的民用化以及低端化,对力学性能等不适要求很高,同时考虑到成型工艺常用手糊和导入,而很少用成本高的预浸料模压或者热压罐成型,比如汽车的引擎盖,尾翼之类,所以才使用乙烯基的树脂。
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《功能高分子材料》课程是高分子材料、复合材料、材料化学和应用化学专业的核心主干课程,它是建立在高分子化学和高分子物理基础上,并与其它多种学科如物理学、生物学、医学、分离科学等交叉的综合性课程。由于涉及领域非常广泛,如涵盖了吸附分离功能高分子材料、反应型功能高分子材料、电功能高分子材料、光功能高分子材料、高分子功能膜材料、生物医用功能高分子材料、液晶高分子材料、环境敏感高分子材料等,该门课程教学质量的优劣对学生能否深入了解功能性高分子的设计、表征和应用非常重要。考虑到《功能高分子材料》课程一般是在大三的下学期或大四的上学期开设,这时学生面临着考研复习和找工作等问题,很难静下心来进行深入的学习。
因此,采用传统的教学方式难以达到满意的教学效果。针对这些问题,结合我校高分子材料专业教学的实际情况,笔者对《功能高分子材料》课程的教学从教材选定、教学内容和教学方式方面进行了探索。下面,笔者就自己的点滴体会进行论述。
1教材的选定和内容的精讲自高分子学科在我国诞生以来,功能高分子材料的发展非常迅速,目前为止国内所见的教材已有十多种。由于功能高分子材料发展非常迅速,为了获取最新的知识,不能选择那些出版年月较老的教材。另外,还要保证教材编写的质量。经过对不同教材的比较,结合我校实际,最终选用了赵文元和王亦军编著的由化学工业出版社于2008年出版的教材。该教材是在1996年版的基础上,加入了许多新的功能高分子方面的研究内容,并结合实际对一部分内容进行了一定的删改。经过对该教材一段时间的试用,我们发现效果较好。另外,针对课时有限而授课内容多的矛盾,应突出教学重点,选择最热门和重要的部分进行精讲,其它部分略讲或者学生自学。
2多媒体教学与传统教学方式相结合多媒体教学是指运用计算机并借助于预先制作的教学课件来开展教学活动的过程。与传统教学方法相比,它具有课堂容量大、图文并茂、形象生动、易于突出教学重点和难点等优点。近几年来,越来越多的课程开始实行多媒体教学。功能高分子材料方面新概念多,涉及领域广,借助多媒体技术,不仅可向学生直观地展示有关功能高分子设计实例,而且可插入适当的生产生活实例,使抽象枯燥的功能高分子材料课程更加具体生动。同时,要注意的是多媒体教学效果的好坏,在很大程度上取决于教学课件的水平。因此,老师应努力提高教学课件的制作水平。另外,我们也注意到,多媒体教学的上课进度明显要快于传统的板书教学。这样,对于某些特别重要的理论公式的学习和推导,通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解,这时就应该采用传统的板书教学方式。因此,我们应采取多媒体教学与传统教学相结合的教学方式,根据教学内容进行相应的调整,既保证学生对课程感兴趣,又能让学生真正深入的理解功能高分子材料的知识。
3联系生活实际,引出所要讲述的功能高分子材料以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子,引出将要介绍的功能高分子材料。这样既能让学生意识到功能高分子材料的重要性,提高学习的积极性,又能让学生了解到最新的研究成果,提高对科学研究的兴趣。如从全球都非常关注的环保问题出发,引出废水和废气处理方面的功能高分子材料,介绍这些功能高分子材料的设计思路和原理,让学生从理论和实际相结合的角度深入理解所学的功能高分子知识。同时,还可以提出一些生活中材料的不足,让学生发挥主观能动性,提出解决这些材料不足之处的方法或设计新的功能高分子材料的想法。这样,学生的学习兴趣会大大的提高,教学效果也会明显得到改善。
4利用网络资源,紧跟最新研究进展,实时补充新的教学内容功能高分子材料是一门发展非常迅速的学科,每隔一段时间都有新的研究成果诞生,我们应根据情况实时的补充那些热门和重要的研究成果到教学内容中,让学生了解到最新的功能高分子知识,提高学生对功能高分子材料的兴趣。互联网上资源丰富,内容更新快,是老师补充教学内容的最佳途径。目前,利用网络资源作为课堂教学的辅助手段,是学生喜闻乐见的形式。老师可以制作一个功能高分子的网页,提供最新研究成果的链接,方便学生浏览。同时,还可以鼓励学生在网上搜索最新的研究成果,再在课堂上以口头报告的形式传达给同学。这样,既能让学生对功能高分子材料进行全面的了解,又能让学生主动的参与教学,达到较好的教学效果。
5互动式教学,学生做“学术报告”课堂教学是教学的关键性环节,如何启发学生积极思考,调动学生的学习积极性,是老师们一直在探索的问题。针对功能高分子材料涵盖领域多,可以从热门的领域中选择几个作为报告题目,然后让学生分成若干个小组,共同完成查找资料和组织讲稿的工作。最后,从各小组中选出一人作为代表上台做“学术报告”,每个小组之间互相提问。