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学位论文-—碲酸盐玻璃的制备及其性能研究

学位论文-—碲酸盐玻璃的制备及其性能研究
学位论文-—碲酸盐玻璃的制备及其性能研究

碲酸盐玻璃的制备及其性能研究

摘要

碲酸盐系统玻璃具有良好的玻璃形成能力和优越的线性、非线性光学性能,因此以TeO2、Nb2O5为主的各种碲酸盐玻璃的研究逐渐成为线性、非线性光学玻璃材料研究的一个热点。

TeO2-AlF3-BaCl2-Nb2O5系统是一个尚未被人研究的新型多组分氧卤碲酸盐玻璃系统。碲酸盐玻璃因具有较低声子能量,较高折射率和绝缘常数,较宽红外透过范围,较低熔化温度等优点,可被用于光通信元器件、红外光学材料、非线性光学材料等方面。然而单纯TeO2很难形成玻璃,通常在TeO2中加入一些氧化物或卤化物时可提高玻璃的形成能力和稳定性。所以本研究旨在探索一种新型的具有优良中红外透过特性的氧氯碲酸盐玻璃。

(1)主要选用TeO2,Nb2O5等为原料用传统熔融法制备玻璃,确定玻璃的形成范围;

(2)研究玻璃的热学、光学性能;

(3)研究稀土掺杂对玻璃性能的影响。

关键词:碲铌酸盐玻璃,氟氯比,成玻范围,稀土掺杂

英文题目

ABSTRACT

Tellurite glasses have good glass forming ability and superior to the linear and nonlinear optical properties, so study on various kinds of tellurite glass with TeO2,Nb2O5 gradually become a hot issue in the field of linear and nonlinear optical glass materials research.

TeO2-AlF3-BaCl2-Nb2O5 system is a yet to be studied new multicomponent oxyhalide tellurite glass system. The advantages of tellurite glasses because of their low phonon energy, high refraction rate and dielectric constant, wide infrared transmission range, low melting temperature etc., can be used for optical communication devices, infrared optical materials, nonlinear optical materials. However, it is difficult to form glass in pure TeO2, and it can improve the formation ability and stability of glass when adding some oxide or halide in TeO2..So the purpose of this study is to explore a new type of excellent in infrared transmission properties of oxychloride tellurite glass.

(1) the main selection of TeO2,Nb2O5 and other raw materials for the use of the traditional melting of glass, determine the formation of glass range;

(2) study the thermal and optical properties of glass;

(3) the effect of Re Doping on the properties of glass is studied..

KEY WORDS:, Niobate-tellurite glass,fluorine - chlorine ratio, glass - range, rare earth - doped

目录

前言 (1)

第1章文献综述 (2)

1.1碲酸盐系统玻璃材料的研究进展 (2)

1.1.1碲酸盐玻璃的组成 (3)

(1)组分不同造成了玻璃的性质不同,比如热稳定性,

光谱性质,折射率大小,稀土掺杂能力等 (3)

(2)一般玻璃的成玻性是由△T大小来衡量,而△

T=Tx-Tg,其中Tx为析晶,Tg为玻璃转变温度。 (4)

1.1.2碲酸盐玻璃的光谱性质 (4)

1.2碲酸盐系统玻璃的结构基础 (5)

1.2.1 TeO2晶体的结构 (5)

1.2.2 TeO2玻璃的结构 (5)

1.2.3碲酸盐系统玻璃的结构 (6)

1.3本课题选题的依据及意义 (6)

第2章玻璃制备和性质检测 (7)

2.1玻璃制备 (7)

2.1.1实验原料及仪器 (7)

2.1.2试样的熔制及退火 (10)

(2)选择各种不同的配料和坩埚,考察熔制温度、时间

对玻璃组成和性能的影响。 (10)

玻璃熔制过程 (10)

2.1.3试样的研磨及抛光 (12)

2.2性质检测 (13)

2.2.1近红外到可见光透过光谱 (13)

第3章实验记录分析 (14)

3.1玻璃的外观 (14)

3.2玻璃的体积密度 (14)

3.3玻璃的成玻范围 (15)

下面对以上对T70N10A10B10,T70N10A20,T70N10B20选取最具有代表性的T70N10A10B10分别进行铒元素不同比例的掺杂,

0.5Er2O3,0.8Er2O3,1.1Er2O3然后进行分析其光学性能。 (20)

结论 (23)

谢辞 (24)

参考文献 (25)

外文资料翻译 (27)

前言

信息时代的到来,伴随着现代科学和技术的高速发展。人们对各种形式的信息网络进行通信、交流和管理越来越依赖。各种各样的信息产品层出不穷,对高质量的信息材料的需求也越来越大。在现有的信息网络中,以光为载体的光信息网络具有超高速、大容量等特点。随着科技的进步科学的发展,光电信网络逐渐拉近了各国之间的距离,然而各种各样的光学玻璃材料早已成为光通信网络的最重要材料之一。并且,独特性能的非线性光学玻璃材料为开拓各种新型光信息产品打开了市场。综合品质的新型非线性光学玻璃材料和优异三阶非线性光学性能运用于各个方面,例如全光通信网络、新型激光器、光信息存储设备、光子计算机等各类新型光子信息产品的研发。

在玻璃材料中,一般认为具有高折射率、高密度和低色散的玻璃拥有较高的非线性折射率。为了满足当今信息时代对高性能玻璃的要求,我们应该探索新性能的玻璃,这已经成为了趋势。碲酸盐及卤化物玻璃由于具有较低的声子能量和良好的中红外透过能力,因而受到了格外重视。虽然目前国内已经有了很多报道和研究对于碲酸盐玻璃,现在关于氧卤化物玻璃方向的研究却不是很多,并且过去的各种研究以氟磷酸盐玻璃居多。对氧卤碲酸盐玻

璃的研究,目前见有报道的玻璃系统包括TeO

2-BaF

2

(PbF

2

,AlF

3

),

TeO

2-ZnF

2

-ZnO(Na

2

O, WO

3

, As

2

O

3

),TeO

2

-ZnO-ZnCl

2

(PbCl

2

,BaCl

2

),

TeO

2-PbF

2

-PbO等。分析现有研究工作可以发现,已有的研究大多是针对氟氧

化物玻璃的,而对于同时含有两种以上卤素元素离子的氧卤化物玻璃的研究极少,因此,对于此方面的碲酸盐玻璃的研究应该加重。搜索相关文献会发现在有关上述各种氟化物、卤化物碲酸盐系统玻璃的研究中,系统组成,尤其是TeO

2

、氧化物或氟化物组成比例对玻璃结构与线性、非线性光学性能、光谱性能等均存在明显的影响,因此研究系统的组成与结构之间的关系具有重要意义。

本研究拟在TeO

2-Nb

2

O

5

系统玻璃中,通过重金属离子、双种卤素离子

的掺杂,探索离子掺入对碲酸盐玻璃网络结构的影响,并对材料的组成与结构与玻璃的线性和非线性光学性能之间的关系作出一些解释,为研究获得具有优良综合品质的具有实用价值的碲酸盐系统全光开关玻璃材料提供指导。

第1章文献综述

1.1碲酸盐系统玻璃材料的研究进展

五十年代人们已经对碲酸盐系统玻璃进行了研究,那个时期虽然对各类二元碲酸盐玻璃作过系统的调查考察,但是由于没有意识到碲酸盐玻璃在科学与工程上的真正价值,以至于对研究中止了好几十年。在热学、化学、物理以及光学等方面九十年代人们才发现了由氧化碲组成的某些三元系统玻璃

的未来的应用前景。比如用于制造顺磁谐振发生器是碲酸盐玻璃特有的磁光性质,以及法拉第旋转器、激光器以及声光调谐器等同样需要其特性。在其他方面碲酸盐系统玻璃材料在很多领域和空间也有很多良好的用途比如优

异光学性能、低声子能、长使用寿命和良好稳定性、宽透光范围和极低光学损耗等特点。近些年来,碲酸盐系统玻璃材料在其他国家也有了快速的发展和技术的进步,一些发达国家已经用碲酸盐系统玻璃材料在某些领域做了很多次实验,为良好的优秀性能做足了准备,各行各业都需要性能良好的高层次玻璃,服务于整个社会体系中。

E.Fargin等人[6]对碲铌、碲锌、碲铌锂和碲铌钾玻璃系统的性质作了测定,通过扩展的X射线吸收精细结构(EXAFS)分析认为Te存在着三种氧配位状态,

[Te0

3]三角锥形、[Te0

4

]双三角锥形和它们之间的过渡状态[Te0

3+1

] (三条则

较短,其中一条Te-O键的键长较长)。

图1-1

以上的玻璃都表现出很好的透红外(IR)性、大的三阶非线性极化率等性

能。这些通过其它网络形成的离子有着调整网络结构的作用从而便于形成三维网络结构及基团,它们经过共顶联结成链状或环状结构。

2000年,M.A.P Silva[9]等人专门研究了Te0

2

.PbO系统的Raman散射光谱和X射线吸收光谱,认为PbO在此系统中是作为网络修饰体存在的,并且Te原子的第一配位层会发生严重的变形,从而对本系统结构和性能之间的关系作了一些解释。1999年V. Dimitrov等人[10]则详细研究并比较了硼酸盐、硅酸盐、锗酸盐、钛酸盐和碲酸盐等二元氧化物系统的密度、线性折射率以三阶

非线性极化系数。N.Sugimoto等人[11]在PbO- Nb

20

5

一TeO

2

玻璃系统中掺入

Bi

20

3

发现玻璃的三阶非线性极化系数χ(3)可以高达3.7X 10-12esu,并认为这

与Bi3+离子本身具有很大的分子折射率有关。碲酸盐系统玻璃材料良好的性能让人们为之震撼,良好的透过率优美的光线色还有优秀的折射率光学性能。这使碲酸盐重金属氧化物玻璃更加受到人们的追捧。

最近几来,单一的纯粹的碲酸盐重金属氧化物玻璃材料早已经不是人们追求目标和满足程度,今后加深了人们对碲酸盐重金属氧化物玻璃材料二元或者三元系统的研究调查。大量的科研家做了很多关于碲酸盐玻璃系统中掺

杂稀土离子的研究。Hirano等人[12]在K

20-Nb

2

5

-TeO

2

玻璃系统中加入镧系稀

土离子,并对镧系离子的析晶行为和光学性质进行了研究,认为镧系离子的掺入尤其是小半径离子如Er3+、Tm4+的引入会使该系统的弧稳晶相趋于稳定,对相转变有显著的影响,并显示出了很好的光学性质如具有非常好的上转换荧光效应。对碲酸盐玻璃进行稀土离子掺杂的研究,一方面是因为碲酸盐玻璃具有很好的玻璃形成能力,可以掺入较多稀土离子,同时,碲酸盐玻璃具有相对较低的声子能(最大声子能~800cmJ),因此其多声子衰减速率较小,结果使辐射量子效率非常高,有可能探测剑更高激发态的荧光,作上转换之用[13]。另一方面是由于稀土离子具有特殊的电子层结构,在某些特定波段具有较大的跃迁几率,适于开发高密度光存储所需的激光器及光通讯光源。

1.1.1碲酸盐玻璃的组成

(1)组分比例不同的碲酸盐玻璃加入的稀有元素铒造成了碲酸盐玻璃的

性质不同例如颜色随着稀有元素铒比例的增加逐渐加深,不同组分的

AlCl

3,BaCl

2

的比例也将会造成碲酸盐玻璃性质的变化,可以从碲酸盐玻

璃的光学性质透过率看出。组分材料的不同造成碲酸盐玻璃的光学性质变化,透过率的高低也是由其比例大小影响的。从碲酸盐玻璃的外观上可以区分看出,有些碲酸盐玻璃会出现炸裂现象,有些碲酸盐玻璃的透过率不是很好,造成了不能很好的透过光线。成玻范围的高低也是由组分的不同决定的,恰当的组分比可以使得碲酸盐玻璃的成玻范围比较小,而那些组分不当的碲酸盐玻璃成玻范围就很难控制。稀土掺杂能力的大小也是由其组分决定的。碲酸盐玻璃好的稳定性是由组分比恰当合适引导的,碲酸盐玻璃光谱性质的高低,比如碲酸盐玻璃的透过率大小也是由其定夺的,碲酸盐玻璃的折射率大小可以反映出光线通过碲酸盐玻璃的能力,吸收一些波长从而折射率不同,碲酸盐玻璃的稀土掺杂比例同样可以决定碲酸盐玻璃的颜色和透明度。

(2)一般玻璃的成玻性是由△T大小来衡量,而△T=Tx-Tg,其中Tx为析晶,Tg为玻璃转变温度。我们可以看出Tg不变的情况下,Tx数值越大△T 数值就越大;Tx数值越小则△T数值就越小,因此得出结论△T和Tx成正相关关系。Tx保持不变的情况下,Tg数值越小△T数值越大;Tg数值越大△T数值越小,我们可以得出结论Tx保持不变的情况下,△T和Tg成反相关关系。当然我们也可以考虑Tx的影响因素,从一些文献中可以看出其影响因素很多,类似于次类问题Tg的影响因素也是很多方面的。

1.1.2碲酸盐玻璃的光谱性质

碲酸盐系统重金属氧化物玻璃具有独特性能,一种高度透明的物质,我们可以通过化学物理的方法例如着色,光照,热处理,调整成色及涂膜等获得光性能指标。我们可以在可见光范围内(包括近紫外和近红外)讨论玻璃的各种性质。类似于玻璃的折射率可以理解为电磁波在玻璃中传播的速度的降低;玻璃的色散是随着入射光波长的不同而不同的现象。我们是根据一定的波长来测量碲酸盐玻璃的折射率和色散。比如有宽红外透过窗口(0.35~5μm,低声子能(600~850cm-1),低熔制温度(800~950℃)和转变温度(290~390℃),其他的因素也收到影响高介电常数,构成正负离子的电介质在外电场作用下相互运动。高折射率玻璃光谱性质的高低,比如碲酸盐玻璃的透过率大小也是由其定夺的,碲酸盐玻璃的折射率大小可以反映出光线通过碲酸盐玻璃的能力,吸收一些波长从而折射率不同。碲酸盐

玻璃好的稳定性是由组分比恰当合适引导的,碲酸盐玻璃光谱性质的高低,比如碲酸盐玻璃的透过率大小也是由其定夺的,碲酸盐玻璃的折射率大小

可以反映出光线通过碲酸盐玻璃的能力,吸收一些波长从而折射率不同,

碲酸盐玻璃的稀土掺杂比例同样可以决定碲酸盐玻璃的颜色和透明度。

1.2碲酸盐系统玻璃的结构基础

1.2.1 TeO2晶体的结构

查询文献可以得出结晶态的二氧化碲(Te02)有三种晶型:α-Te02;β- Te02;γ-Te02。在α-Te02和β- Te02两种晶型中,Te4+离子的配位数均为4,造成了Te4十与O2-可以构成比较稳定的[Te04]双三角锥体(如图1-2-a所示)。[Te04]双三角锥体赤道面上的一个顶角为Te4+中的孤对电子占据。而β- Te02中[Te04]双三角锥体的四个Te-O键K各不相等,且[Te04]双三角锥体是由共顶和共棱连接而形成的二维层状结构(如图1-2-b所示)。

图1-2

]基团赤道面上的一个项角是被碲的未配对电子占据而不是被氧占[Te0

4

据。Te-O-Te的距离为2à。偏离“理想三角锥”的主要原因是Te-O-Te键角从理想的180。偏离了30。,在赤道面上从理想的120。偏离了20。。

目前唯一能够人工生长的晶体是γ-Te02晶体,其属点群422。晶格常数:a=4.796à,C=7.626à。

1.2.2 TeO2玻璃的结构

Te4+的场强(z/a2)=1.0,按笛采尔的划分,Te02属于中间氧化物,本身并无形成玻璃的能力。

直接决定玻璃的形成能力和相关性能是由碲氧配位多面体结构的形式决定的,Te02作为构成碲酸盐系统玻璃网络结构的主体。Gupta 等人研究了玻

璃网络结构单元各顶点自由度的计算方法:

)]1(21[+--=δδδV

Cav d f 1.2.3碲酸盐系统玻璃的结构

当向碲酸盐系统玻璃加入氧化物后,玻璃的结构从层状转变为链状,结构改变造成了性能的改变并且物理化学性质产生改变,甚至光性能透过率和成玻范围都将变化。氧化物中将会产生一些游离的氧,而游离的氧将会与将会碲酸盐系统玻璃节后中的[Te04]结合成为双三角锥体,使得

[Te03+l ]配位多面体结构发生改变,由中间态向[Te03]三角锥体转变,并且

其中[Te03]两两结合连接形成的[Te 205],该结构孤立的存在于网络中。此

外,不同的氧化物加入碲酸盐系统玻璃中,游离的氧和碲酸盐系统玻璃形成的结构和其他氧化物结合的结构不同,也就造成了性能的改变,碲酸盐系统玻璃的成玻范围发生变化,折射率也将发生变化,透明度随之受到影响也将发生变化。

1.3本课题选题的依据及意义

TeO 2-AlF 3-BaCl 2-Nb 2O 5系统是一个迄今尚未被人研究的新型多组分氧卤碲酸盐玻璃系统。本课题确立的目标是调节此玻璃系统中引入两种卤素元素(F ,Cl )的氧卤化物的相对含量,针对玻璃组成中的氟化物和氯化物相对含量(AlF 3/BaCl 2)对玻璃物理性质的影响进行研究,并着重考察玻璃中氟化物和氯化物相对含量的变化与玻璃物理性质之间的关系,从而为设计和制备热稳定性良好的TeO 2-ALF 3-BaCl 2-Nb 2O 5系统氧卤碲酸盐玻璃提供理论依据,以及为设计和制备其他其他系统的成玻性能良好的氧卤碲酸盐玻璃提供借鉴和参考。

这一方面的研究结果将为设计和制备低色散效应的氧卤碲酸盐红外光

学玻璃材料提供有价值的参考。为设计和制备红外截止波长,透射率较高的氧卤碲酸盐红外光学玻璃材料提供依据。

第2章玻璃制备和性质检测

2.1玻璃制备

2.1.1实验原料及仪器

根据光学玻璃制备的要求,选用纯度为分析纯以上的原料。具体使用的

原料见表2-1。

表2-1 原料介绍

Te0

2

:白色结晶粉末,熔点733℃,沸点1260℃,450℃开始升华。四角

晶体相对密度5.66(0℃),斜方晶体相对密度5.914(0℃)。Te0

2

不能单独

形成玻璃,可以加入Nb

2O

5

,AlF

3

,BaCl

2

形成玻璃。

Nb

2O

5

:白色粉末,熔点1485±5℃,相对密度4.47。

AlF

3:白色粉末,熔点1040℃,沸点1272℃,密度3.00。当AlF

3

含量少于一定量时,ALF

3

在网络结构中起网络修饰体的作用。当超过一定

量时,过量的AlF

3以[AlF

x

]n多面体进入网络中和结构单元的电荷。随着

ALF

3

含量的增加,结构单元从[TeO4] 向[Te(O,F)4]转变,然后变为[Te (O,F)3]。

BaCl

2

:白色晶体,熔点925℃,沸点1560℃,相对密度3.856。

摩尔配料质量分数百分比见表2-2;

表2-2 质量分数百分比表

仪器列表见表2-3

表2-3 仪器列表

JP-A型架盘天平的使用

JP-A架盘天平是用来称量配合料质量的仪器,如石灰石、硅砂、碳酸钠等,按照所给定的实验数据,称取物料。架盘天平遵循左物右码的原则,在放置砝码和物料之前,左右的天平托盘上各放置一张滤纸,并进行平衡调节。使用天平时,始终保证指针处于中间位置,在每次称取物料前都应进行此步骤,以保证称料的准确性。在称取玻璃的配合料时,将基础原料与辅助原料(着色剂、氧化剂等)应该用不同的干净滤纸称量。

刚玉坩埚的使用:刚玉坩埚如图2-24坩埚是盛放配合料的器皿,它可在炉膛内加热并使配合料熔融成为玻璃液。配合料倒入坩埚内时,要求配料填充坩埚容量的3/4位置,这样既可保证熔融玻璃液的定量,又可防止玻璃液外溢对坩埚的侵损。在进行一组实验时,为了避免上组实验残留的玻璃液对下一组实验的影响,应用配好的物料40g左右对坩埚进行清洗。

图 2-24 坩埚

2.1.2试样的熔制及退火

(1)采用传统的熔融法进行碲酸盐玻璃的熔融及制备,950℃为最佳熔融条件范围使得碲酸盐玻璃充分的熔融,熔融时间定为40min,并且要及时的放入刚玉坩埚入退火炉中400℃保温2小时。

(2)我们选定以上配置的多种组分,分别选择各种不同的配料T

70N

10

A

10

B

10

T

70N

10

A

20

,T

70

N

10

B

20

编号1,2,3放入选择好的已经编号过1号,2号,3号的

坩埚中,记录数据以及考察熔制温度、时间对玻璃组成和性能的影响。

(3)T

70N

10

A

10

B

10

又另外掺杂了稀有金属铒元素的不同比例,0.5质量摩尔

比,0.8质量摩尔比,1.1质量摩尔比再次编号4号,5号,6号放入相对应的4号,5号,6号刚玉坩埚中,记录数据以及考察熔制温度、时间对玻璃组成以及对碲酸盐玻璃性能的影响。

玻璃熔制过程

1.检查电源线路

2.将配好的料加入坩埚里面,为防止坩埚意外破裂造成电炉损坏,可以在炉内耐火砖上面撒一些纯硅砂,再将坩埚放入炉内。

3.关闭炉门,开始输入升温程序,以4~6℃/min升至400℃,再以3℃/min 升至950℃,本试验的熔制温度在950℃左右,保温2h,使玻璃液完成均化和澄清过程。在升温的过程中打开退火电炉,对玻璃成型模具进行加热。

4.保温结束后,关闭电源,带上防火手套,用钳子将坩埚拿出,并迅速的将玻璃液倒入模子里面,进行退火保温。

表2-4

Te0

2

在某特定压力下的熔点为732.6℃,而在空气环境时,纯的氧化碲会升华,从而有必要对玻璃熔制时原料的挥发状况做一下研究,来知道玻璃熔制温度有没有使原料的组成有重大改变。温度对挥发率的影响很大,在使玻璃能够熔化的条件下,要用尽量低的熔制温度,来减少玻璃液的挥发。假如玻璃液的挥发只使玻璃量减少而不改变玻璃组成,则不用担心。但事实上并非如此.

我们用x射线荧光半定量分析,对原始配料组成为85Te0

2-15Nb

2

5

玻璃进

行了实验,发现玻璃的组成变为77.2Te0

2-22.8Nb

2

5

,玻璃的组成与之前有很

大不同。Ray等[14]在研究碲酸钠玻璃的熔化和气化时,有了相似的发现,玻

璃气化后挥发出的气体中只有Te0

2,我们有理由认为在85Te0

2

-15Nb

2

5

系统

中,Te0

2

的挥发是使玻璃组成有较大变化的很大原因。

考虑到挥发对组成的影响,实验精确称取各种原料,总量为30g左右,在保证玻璃充分熔化的前提下.可用较低的熔化温度,即950℃左右的温度:对于某些需要提高熔融温度的玻璃,则可缩短熔制的时间,当温度超过950℃时,注意熔制时间一般不超过40min,不然玻璃的组成可能会有很大变化。(3)退火温度的确定

在生产过程中,几乎所有的玻璃制品都需要退火处理。玻璃要从熔融态的玻璃液变成有脆性玻璃固体的成品过程中,玻璃会受到强烈的刺激,不均匀的温度变化。这会使得玻璃硬化速度不同,内外层形成温度梯度,造成玻璃样品产生不规则的形状。退火是一种热处理的过程,此过程可以使得玻璃中的热应力减小或者消除。对有那些具有光学性质的玻璃来说,退火温度要求的很严格。它必须在相当长的一段时间保持各部分的结构均匀,当然这需要在退火温度范围以内。只有这样我们才可使玻璃达到实验生活中所要求的光学性能,透过率需要满足所要求的范围。玻璃的钢化是通过人为的热处理使得玻璃表面产生有规律的,分布均匀的压应力。暂时应力是随着温度梯度的消失而消失的,它是随着温度梯度的存在而存在。而即使温度梯度消失以后玻璃中继续有热应力的存在。我们称之为永久应力。暂时应力包括机械应

1.有机玻璃的制备

实验一. 有机玻璃的制备 【实验目的】 1.了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的方法; 2.熟悉有机玻璃的制备及成型方法,了解聚合工艺对产品性能的影响; 3.了解自由基聚合的自动加速现象。 【实验原理】 甲基丙烯酸甲酯由于具有庞大的侧基,其聚合物产品往往为固体。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃,其最突出的性能是具有高度的透明,透光率可达90%以上。相对密度小,制品比同体积的无机玻璃制品轻巧很多。耐冲击强度好,低温性能良好,是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。有机玻璃表面光滑,在一定的弯曲限度内,光线可以在其内部传导而不逸出,故外科手术中利用它把光线输送到口腔、喉部等作照明。它的电性能优良,电子、电气工业中常用它来作为绝缘材料。有机玻璃又由于着色后色彩五光十色,鲜艳夺目,被广泛应用于装饰材料和日用制品。 本体聚合又称块状聚合,它是在没有任何介质存在下,单体本身在微量引发剂引发下聚合或者直接用热、光和辐射线照射引发聚合。此法的优点是生产过程比较简单,成品无需后处理,产品也比较纯净,这个优点对要求透明度或电性能好的聚合物非常重要。各种规格的板棒、管材等制品均可直接聚合而成。但是自由基本体聚合中存在自动加速效应,聚合热不易排出,故造成局部过热,使聚合物分子量分布宽,产品变黄并产生气泡,使聚合物破损,在灌模聚合中若控温不好,体积收缩不均,还会产生聚合物光折射率不均匀和局部皱纹的弊端。因此,本体聚合要求严格控制不同阶段的反应温度,随时排出反应热是十分重要的。工业生产中在反应配方和工艺选择上必须是引发剂浓度要低,反应温度不宜过高,聚合分段进行,反应条件随不同阶段而异。 甲基丙烯酸甲酯单体既可以进行自由基聚合,又可以进行阴离子聚合。甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是在引发剂引发下,按自由基聚合反应历程进行的,引发剂通常为过氧化苯甲酰(BPO)或偶氮二异丁腈(AIBN)。本实验以过氧化二苯

学位论文-—碲酸盐玻璃的制备及其性能研究

碲酸盐玻璃的制备及其性能研究 摘要 碲酸盐系统玻璃具有良好的玻璃形成能力和优越的线性、非线性光学性能,因此以TeO2、Nb2O5为主的各种碲酸盐玻璃的研究逐渐成为线性、非线性光学玻璃材料研究的一个热点。 TeO2-AlF3-BaCl2-Nb2O5系统是一个尚未被人研究的新型多组分氧卤碲酸盐玻璃系统。碲酸盐玻璃因具有较低声子能量,较高折射率和绝缘常数,较宽红外透过范围,较低熔化温度等优点,可被用于光通信元器件、红外光学材料、非线性光学材料等方面。然而单纯TeO2很难形成玻璃,通常在TeO2中加入一些氧化物或卤化物时可提高玻璃的形成能力和稳定性。所以本研究旨在探索一种新型的具有优良中红外透过特性的氧氯碲酸盐玻璃。 (1)主要选用TeO2,Nb2O5等为原料用传统熔融法制备玻璃,确定玻璃的形成范围; (2)研究玻璃的热学、光学性能; (3)研究稀土掺杂对玻璃性能的影响。 关键词:碲铌酸盐玻璃,氟氯比,成玻范围,稀土掺杂

英文题目 ABSTRACT Tellurite glasses have good glass forming ability and superior to the linear and nonlinear optical properties, so study on various kinds of tellurite glass with TeO2,Nb2O5 gradually become a hot issue in the field of linear and nonlinear optical glass materials research. TeO2-AlF3-BaCl2-Nb2O5 system is a yet to be studied new multicomponent oxyhalide tellurite glass system. The advantages of tellurite glasses because of their low phonon energy, high refraction rate and dielectric constant, wide infrared transmission range, low melting temperature etc., can be used for optical communication devices, infrared optical materials, nonlinear optical materials. However, it is difficult to form glass in pure TeO2, and it can improve the formation ability and stability of glass when adding some oxide or halide in TeO2..So the purpose of this study is to explore a new type of excellent in infrared transmission properties of oxychloride tellurite glass. (1) the main selection of TeO2,Nb2O5 and other raw materials for the use of the traditional melting of glass, determine the formation of glass range; (2) study the thermal and optical properties of glass; (3) the effect of Re Doping on the properties of glass is studied.. KEY WORDS:, Niobate-tellurite glass,fluorine - chlorine ratio, glass - range, rare earth - doped

建筑幕墙规范列表

AAA1.幕墙设计规范: 《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003 《人造板材幕墙工程技术规范》 JGJ336-2016 《建筑幕墙》 GB/T21086-2007 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001 《小单元建筑幕墙》 JG/T216-2007 《建筑幕墙工程技术规范》 DGJ08-56-2012 AAA2.建筑设计规范: 《地震震级的规定》 GB17740-2017 《中国地震动参数区划图》 GB18306-2015 《钢结构设计规范》 GB50017-2017 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2010 《高处作业吊蓝》 GB/T19155-2017 《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-2011 《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-2015 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013 《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010(2015年版) 《混凝土用机械锚栓》 JG/T160-2017 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2010 《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154-2003 《钢结构焊接规范》 GB50661-2011 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010(2016年版) 《建筑设计防火规范》 GB50016-2014 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002 《民用建筑设计通则》 GB50352-2005 《擦窗机》 GB/T19154-2017 《钢结构工程施工规范》 GB50755-2012 AAA3.铝材规范: 《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》 JG175-2011 《铝合金建筑型材第1部分基材》 GB5237.1-2017 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2017 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》 GB5237.3-2017 《铝合金建筑型材第4部分喷粉型材》 GB5237.4-2017 《铝合金建筑型材第5部分喷漆型材》 GB5237.5-2017 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》 GB5237.6-2017 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2009 《变形铝及铝合金牌号表示方法》 GB/T16474-2011 AAA4.金属板及石材规范: 《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》 JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》 JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》 JC/T1049-2007 《铝幕墙板第1部分:板基》 YS/T429.1-2014 《铝幕墙板第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》 YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》 GB/T17748-2016

有机玻璃的制造实验报告

课程名称:化工专业实验指导老师:卜志扬成绩:________________ 实验名称:有机玻璃的制造实验类型:高分子实验同组学生姓名:_____________ 一、实验目的和要求二、实验内容和原理 三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析 七、讨论、心得 一、实验目的 了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的实施方法,并观察整个聚合过程中体系黏度的变化过程。 二、实验原理 本体聚合是不加其他介质,只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合,又称块状聚合。本体聚合的产物纯度高、工序及后处理简单,但随着聚合的进行,转化率提高,体系黏度增加,聚合热难以散发,系统的散热是关键。同时由于黏度增加,长链游离基末端被包埋,扩散困难使游离基双基终止速率大大降低,致使聚合速率急剧增加而出现所谓自动加速现象或凝胶效应,这些轻则造成体系局部过热,使聚合物分子量分布变宽,从而影响产品的机械强度;重则体系温度失控,引起爆聚。为克服这一缺点,现一般采用两段聚合:第一阶段保持较低转化率,这一阶段体系粘度较低,散热尚无困难,可在较大的反应器中进行;第二阶段转化率和粘度较大,可进行薄层聚合或在特殊设计的反应器内聚合。 本实验是以甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行本体聚合,生产有机玻璃平板。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由于有庞大的侧基存在,为无定形固体,具有高度透明性,比重小,有一定的耐冲击强度与良好的低温性能,是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。以MMA进行本体聚合时为了解决散热问题,避免自动加速作用而引起的爆聚现象,以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩问题,工业上采用高温聚合,预聚至约10%转化率的粘稠浆液,然后浇模,分段升温聚合,在低温下进行下一步聚合,安全度过危险期,最后脱模制得有机玻璃平板。 三、实验仪器及药品 仪器: 仪器名称规格数量 三角瓶50mL 1只 恒温槽1只 量筒50、100mL 各1只 制模玻璃100mm×100mm 2块 另:硅胶条、描图纸、相片、胶水、试管夹、玻璃棒、透明胶、长尾夹、标签纸若干 试剂: 试剂名称规格用量 甲基丙烯酸甲酯(MMA)新鲜蒸馏,BP = 100.5℃30mL 过氧化二苯甲酰(BPO)重结晶0.05g 令苯二甲酸二丁酯(DBP)分析纯2mL

有机玻璃的制备

有机玻璃的制备文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-

实验七有机玻璃的制备一、实验目的 1.了解本体聚合的基本原理和特点; 2.掌握有机玻璃的制备方法。 二、基本原理 PMMA--polymethyl methacrylate,指由甲基丙烯酸甲酯经自由基引发(或离子型引发)聚合而得到的聚合物,呈无色透明板材状的,又俗称有机玻璃,是一种开发较早的重要热塑性塑料,具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性,易染色,易加工,外观优美。它的主要特性是:高度透明性,机械强度高,重量轻,易于加工。 有机玻璃具有如此多的优良特性,使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外,也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗(可以防破碎)、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。此外,有机玻璃制造的日用品也琳琅满目,如用珠光有机玻璃制成的钮扣,各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用,而显得格外的美观。有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处,那就是制造人工角膜。

传统的有机玻璃合成是以甲基丙烯酸甲酯为原料经自由基引发(或离子型引发)聚合而成。引发剂通常为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰,其聚合通式如下: 在本体聚合反应开始前,通常有一段诱导期,聚合速度为零。在这段时间内,体系无粘度变化。然后聚合反应开始,单体转化率逐步提高,当转化率达到20﹪左右时,聚合速度明显加快,称为自动加速现象。此时若控制不当,体系将发生暴聚而使产品性能变坏。转化率达到80﹪之后,聚合速度显着减低,最后几乎停止反应,需要升高温度来促使聚合反应的完全进行。 甲基丙烯酸甲脂聚合过程中出现的自动加速现象主要是由于聚合热排除困难,体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题,甲基丙烯酸甲脂本体聚合在工艺上从采取两段法。即先在聚合釜中进行预聚,使转化率达到约15﹪,在此过程中,一部分聚合热已先排除,为以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个目的是减少聚合过程中的体积收缩,甲基丙烯酸甲脂的聚合过程是一个体积缩小的过程,体积收缩率达21﹪,容易造成制品变形,而预聚则可使一部分体积收缩在聚合釜中完成,减少产品的变形。预聚结束后,将预聚体灌模,继续进行聚合,得到所需的产品。

有机玻璃的合成

有机玻璃的合成 一、实验目的 1.掌握有机玻璃合成的原理及方法。 2.学习由热敏引发剂引发的聚合反应的机理。 3.初步了解增塑剂的作用。 二、实验原理 α-甲基丙烯酸甲酯在一定条件下引发聚合,生成无色透明的固态聚合物,产品对可见光的透过率达90%~92%,外观很像玻璃,固有有机玻璃之称。 该反应属于自由基引发的聚合反应。所用的引发剂为某种可以分解产生自由基的化合物,有光敏引发剂(受光照分解产生自由基)和热敏引发剂(受热分解产生自由基)之分,本实验所用的过氧化二苯甲酰属于后者,它受热均裂产生两个苯甲酰基自由基,进而转化为 并由此引发重键的聚合。 反应中还加入了适量的邻-苯二甲酸二丁酯作为增塑剂,增塑剂的作用在于改善聚合物的机械性能以利于成品的加工和使用。一般认为高聚物的大分子链由于相互强烈吸引而紧密地凝聚在一起,宏观上表现为钢性,难于加工。若聚合前加入增塑剂,则增塑剂的极性部分受大分子链中的极性部分吸引而使之留在聚合物中。其非极性部分则支撑于大分子链间,使大分子链间的距离增大,吸引力削弱,增强了大分子链的可移动性,从而使聚合物表现出一定的弹性和柔韧性,也较易于加工。 反应为 : 制备有机玻璃一般采用本体聚合。所谓本体聚合是指在不加溶剂或稀释剂的情况下直接由单体进行的聚合反应。其主要优点是产品纯度高,有较好的光学和电学性能,且可直接聚合成所需的形状。聚合的关键性技术问题是散热问题。反应初期,体系粘度不大,散热尚不困难。随着反应的进行,聚合度增加,黏度加大,反应热不易散发,反应就会自动加速,极易造成局部过热而产生气泡,变色甚至暴聚。所以工业上常采用分级升温聚合的方法来解决散热问题。在微型的实验条件下,反应生成热不多,散热问题并不难解决。 三、仪器与试剂 试剂:过氧化二苯甲酰、α-甲基丙烯酸甲酯、邻-苯二甲酸二丁酯。 CH3 C COOCH3 CH3 C COOCH3

有机玻璃的制备

有机玻璃的制备 姓名:他雪峰 学号:130242119 班级:130242A 一 目的及原理 1.目的 (1)通过实验了解本体聚合的基本原理和特点,并着重了解聚合温度对产品质量的影响。 (2)掌握制造有机玻璃的操作技术。 2.原理 本体聚合又称快聚合,它是没有任何介质下,在引发剂、光、热或辐照下进行的聚合反应,此法生产过程比较简单,聚合物无需后处理,产品比较纯净,可直接聚合成各种规格的板、棒及管等制品,但聚合热不易排出,易造成部局过热。 本实验为甲基丙烯酸甲酯在引发剂作用下进行的自由基聚合反应。 nCH 2C C CH 2OCH 2O [ ]CH 2C OCH 2O CH 2n 二 原料及仪器 1.原料 甲基丙烯酸甲酯(精制品)为单体 过氧化苯甲酰(精制品)为引发剂 2.仪器 10毫升试管5支 烘箱 三 实验步骤 在每支试管中分别加入引发剂,其用量为单位重量的0%,0.19%,0.5%,1%及3%,即为0g ,0.0038g ,0.01g ,0.02g 及0.06g ,然后分别加入2克新蒸馏的甲基丙烯酸甲酯,待引发剂完全溶解后用包锡纸的软木塞盖上,静止在60℃水浴中,观察聚合情况,并记录结果。

四实验现象 5支试管当中,由于0%的那一支没有加引发剂,所以没有任何现象,试管保留两者开始混合后的原始状态;3%的那一支试管在水浴加热到了一定程度时聚合反应最为明显,此时用玻璃棒搅拌混合态,有明显的粘稠现象,这时应该及时的将它从水浴中拿出,否则可能会由于反应过快而不能将热排除导致局部过热产生气泡;1%那一支试管反应状态最为温和,没有发生爆聚的现象,水浴加热到一定程度时它也开始聚合,并没有如3%的剧烈,但也应该拿出,让它在稳定相对较低下继续聚合;0.19%及其0.5%的试管几乎没有明显的现象产生,可能是由于引发剂的浓度过低。 五思考题 1.本体聚合与其它各种聚合方法比较有什么特点? 本体聚合的优点:产品纯净,不存在介质分离问题,可直接制得透明的板材、型材,聚合设备简单,可连续或间歇生产。 缺点:体系很粘稠,聚合热不易扩散,温度难控制,轻则造成局部过热,产品有气泡,分子量分布宽,重则温度失调,引起爆聚。 2.在本体聚合反应过程中,为什么必须严格控制不同阶段的反应温度? 首先要给它先一个相对较高温度是为了引发聚合,当它开始聚合时自身会产生温度,而这时如果保持温度不变的话将会引起暴聚,降温是避免暴聚产生气泡,让其稳定,当聚合反应接近尾声时由于其浓度较低,而这时适当的升高温度是使其单体聚合更完全。 3.比较不同用量的引发剂对聚合物分子量有何影响?为什么? 引发剂的浓度越高,聚合反应生产的聚合物分子量越低,当用较高浓度的引发剂时,在聚合反应的链引发阶段,形成的聚合片段将增多,导致分子数量的增多,而单个分子质量有所下降。

住建部:住宅等7类建筑二层以上不得采用玻璃幕墙

住建部:住宅等7类建筑二层以上不得采用玻璃幕墙 新建住宅、中小学校等不得在二层及以上采用玻璃幕墙;人员密集的商业中心、交通枢纽等作为出入口、人员通道的建筑,严禁采用全隐框玻璃幕墙。这是在住房城乡建设部和国家安全监管总局日前下发的进一步加强玻璃幕墙安全防护工作通知中规定的。 自20世纪80年代起,玻璃幕墙在商场、写字楼等大型和高层建筑的外装饰上得到广泛应用。近年来,在个别城市偶发的因幕墙玻璃自爆或脱落造成的损物、伤人事件,危害了人民生命财产安全,引发社会关注。住房城乡建设部和国家安全监管总局要求各地、各有关部门在工程规划、设计、施工及既有玻璃幕墙使用、维护、管理等环节,切实加强监管,落实安全防护责任,确保玻璃幕墙质量和使用安全。 通知要求,新建玻璃幕墙要综合考虑城市景观、周边环境以及建筑性质、使用功能等因素,按照建筑安全、环保和节能等要求,合理控制玻璃幕墙的类型、形状和面积。鼓励使用轻质节能的外墙装饰材料,从源头减少玻璃幕墙安全隐患;新建住宅、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、中小学校、托儿所、幼儿园、老年人建筑,不得在二层及以上采用玻璃幕墙;人员密集、流动性大的商业中心、交通枢纽、公共文化体育设施等场所,临近道路、广场及下部为出入口、人员通道的建筑,严禁采用全隐框玻璃幕墙。以上建筑在二层及以上安装玻璃幕墙的,应在幕墙下方周边区域合理设置绿化带或裙房等缓冲区域,也可采用挑檐、防冲击雨篷等防护设施;玻璃幕墙宜采用夹层玻璃、均质钢化玻璃或超白玻璃。采用钢化玻璃应符合国家现行标准《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》的规定;新建玻璃幕墙应依据国家法律法规和标准规范,加强方案设计、施工图设计和施工方案的安全技术论证,并在竣工前进行专项验收。 严格落实既有玻璃幕墙安全维护各方责任。玻璃幕墙安全维护实行业主负责制,建筑物为单一业主所有的,该业主为玻璃幕墙安全维护责任人;建筑物为多个业主共同所有的,各业主要共同协商确定安全维护责任人,牵头负责既有玻璃幕墙的安全维护。玻璃幕墙竣工验收1年后,施工单位应对幕墙的安全性进行全面检查。遭受冰雹、台风、雷击、

有机玻璃制备试验过程

1. 实验仪器及药品 1) 仪器: 50ml三角瓶 1 只; 1000ml烧杯 1 只;电炉 1KW 1 只;变压器 1KV 1 只;水银温度计 100 ℃ 1 支;量筒 50、100ml 各1 只;试管 10mm×70mm 1 支;烧杯 400 ml 1 只;制模玻璃 100mm×100mm 2 块;橡皮条 3mm×15mm×80mm 3 根,另备玻璃纸、描图纸、胶水、试管夹、玻璃棒若干, 250ml石墨坩埚1只,酒精灯1只 2) 药品: 甲基丙烯酸甲酯(MMA)新鲜蒸馏 30ml,BP=100.5℃过氧化二苯甲酰(BPO)重结晶 0.05g 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)分析纯(CP) 2ml . 注意:MMA属易燃液体,所以试验时,加热试剂时,温度不宜超过100℃,如果加热温度过高会引起MMA发生燃烧或爆炸. 2. 实验步骤 1) 制模 将一定规格的两块普通玻璃板洗净烘干。用透明玻璃纸将橡皮条包好,使之不外露。将包好的橡皮条放在两块玻璃板之间的三边,用沾有胶水的描图纸把玻璃板三边封严,留出一边作灌浆用。制好的模放入烘箱内,于50℃烘干。 2) 预聚制浆 在洗净烘干的三角瓶中,加入30ml MMA、0.05g BPO及2ml DBP,BPO完全溶解后,将三角瓶放入酒精灯加热的石墨坩埚中水浴,逐步加热至90~92℃,用水银温度计测量水温保持在90℃,保温(注意:聚合过程中,需不断用玻璃棒搅拌,使之均匀散热并感知浆液的粘度),当浆液粘度如甘油时,立即取出三角瓶,在盛冷水的烧杯中冷却至40℃左右,立即将预聚浆液注入模中,另取一条描图纸封住模子的最后一边。 3) 低温聚合、高温聚合 将注有浆液的模子放入50℃烘箱内低温聚合,当成柔软透明固体时,升温至90℃下继续聚合2h,使之反应完全,然后再冷却至室温。 4) 脱模 取出模子,将其放入水中浸泡少顷,撑开玻璃板,即得有机玻璃平板。 5) 爆聚 可取一部分预聚浆液倒入小试管中制成有机玻璃棒材,也可取一部分预聚浆液倒入试管中仍在90℃下加热聚合,观察自动加速作用引起的爆聚现象。 6)黄色有机玻璃的合成 取2)中蒸馏出的固定馏分9ml,分别装入2支试管中,试管分为A,B,在A中加入硝酸铁200mg,B中加入硝酸铁100mg,三氯化铁100mg,充分振荡后,并置于50℃石墨坩埚用酒精灯加热水浴,用水银温度计测量温度保持在50℃2个小时,进行低温缩合,再升温使石墨坩埚中水浴的温度为90℃,用水银温度计测量温度保持在90℃,等有大量气泡产生,缩合反应完全后,试管中形成固体物,将试管放入冷水中,由于膨胀系数的不同,2支试管中的黄色有机玻璃会自动与试管脱离。冷至水温后将合成的聚合物倒出即可。

有机玻璃生产配方

有机玻璃生产配方 聚甲基丙烯酸甲醋浇铸板材配方1(透明板)用量(g)聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 06 DBP 8硬脂酸 0 . 6 甲基丙烯酸 0 . 1 配方 2 (透明彩色板)用量(g) 聚甲基丙烯酸甲醋 100 偶氮二异丁睛 0 . 16 DBP 8硬脂酸 0.6 甲基丙烯酸 0 . 02-0.05 颜料适量工艺、性能、用途:由于板厚度直接影响配方各成分用量,现指的是 2 -3mm 板;所用颜料因品种而异,则配方中用量亦不同。甲基丙烯酸甲醋和助剂经计量后,加一定比例的边角回收料,经预聚制浆、灌模、聚合、脱模、整修后即得制品。本品即通常所指的有机玻璃板。它透明性好,相对密度小于普通玻璃的一半,抗破碎能力超过普通玻璃的几倍,且具良好的电绝缘性和机械强度,以及极佳的二次加工性,广泛用于化工、文教、汽车、航海、航空等工业中。 磷矿渣或铁泥填充聚氯乙烯板 配方用量(g)悬浮法聚氯乙烯树脂 100 DOP 5 三碱式硫酸铅 5 硬脂酸钡 1 . 5 硬脂酸铅0.5硬脂酸 1 磷矿渣或铁泥 30 -50工艺、性能、用途:磷矿渣粉碎后用 100 -200 目筛子过筛,与树脂、助剂一起进行捏合、辊压成片、压制成型后即可得本品。本品具备一般聚氯乙烯硬制品的化学、物理性能,且在刚度方面有所提高,成本有所下降,广泛用于建筑、建材、化工、日用及其它各个部门。 聚氯乙烯石墨板生产工艺 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱式硫酸铅 3二碱式硫酸铅 1 硬脂酸0.5-1 石墨( 100 - 200 目) 15 工艺、性能、用途:配料后经捏合、炼塑、压延、切割、叠合、层压、锯切成板材后即得制品。本品具有耐化学腐蚀性、较好的物理机械强度和二次加工性能,且改善了导热性和电性能,凡可用普通聚氯乙烯硬板之处,均可用本品代替,更适合用于腐蚀性介质的热交换器等要求导热的场合 聚氯乙烯层压硬板 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 三碱性硫酸铅 5 - 7 硬脂酸钡 1 - 2 轻质碳酸钙 1-5 硬脂酸 0 . 5 石蜡0.5 炭黑适量工艺、性能、用途工艺:与聚氯乙烯软层压板类同,因其具有良好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和一定的机械强度,故广泛应用于工农业生产和国防建设上,尤其经焊接等二次加工后,能制成各种耐酸碱腐蚀的容器和化工设备中的衬里材料,是化学工业不可缺少的耐腐蚀材料。 聚氯乙烯层压软板 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 增塑剂 30 ~40 轻质碳酸钙 15 ~20 三碱式硫酸铅3 ~ 4硬脂酸钙 0~1 氯化石蜡10~12 工艺、性能、用途:原料计量后,经高速捏合、密炼、二辊炼塑、三辊炼塑、压延、冷却、裁切成片材、叠合、层压、冷却、裁边后可得制品。本品是按制品厚度的要求来选择片材,层叠后在层压机中热压成型再冷却定型的,它与挤出软板具有相似性质,广泛用作防水、防腐材料,亦可用作铺地材料。 聚氯乙烯挤出发泡板配方 配方用量(g)聚氯乙烯树脂 100 铅系稳定剂 4 -6 丙烯酸醋类加工助剂 10- 20 增塑剂 2-4 复合润滑剂 0 . 2 - 0 . 4 增强剂 2 - 5 轻质碳酸钙 5 - 10 AC 发泡剂 0 . 1 - 0.3 工艺、性能、用途:原料计量后,经高速捏合、加入发泡剂并冷却搅拌、双螺杆挤出机、三辊压光、牵引、切边、切断后可得制品。本品具有木材锯、刨、钉等的可加工性,相对密度小,是一种较理想的以塑代木材料。它还具有隔音、保温、阻燃、防潮、防腐等特点,广泛用作建筑、汽车、轮船、火车的壁板、隔板、天花板或装饰板。 聚氯乙烯挤出硬板 配方1 (工业板材) 用量(g)聚氯乙烯树脂 100 碳酸钙 5 -10 铅系稳定剂 3 -4 润滑剂 0 . 4 丙烯酸醋类加工助剂 3 . 5 -5 色素适量配方 2 (装饰板材)用量(g ) 聚氯乙烯树脂100 增塑剂 1 锡系稳定剂 3 . 5 润滑剂 0 . 5 丙烯酸醋类加工助剂 3 - 5 增强剂

实验1、有机玻璃板的制备

实验一、有机玻璃的制备 有机玻璃是指甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合方法制备的板材、棒材、管材及其制品。聚甲基丙烯酸甲酯由于其结构中具有庞大的侧基,不易结晶,为无定形固体。它的最突出的性能是具有很高的透明度,透光率可达92% 。另外,它的密度小,耐冲击强度高,低温性能优异,因此是光学仪器制造工业和航空工业的重要原材料。有机玻璃在光学方面还有一个奇特的性能,即表面光滑的棒材或板材在一定的弯曲限度内,能将从一端射入的光线全部在树脂内部向前传导,最后从另一端射出,就像水从管子中流过一样。但当其表面的某部分被磨毛时,光线可从这一部分逸出而显示光亮。利用有机玻璃的这种性能,可用它制作外科手术用具、发光标志等。有机玻璃的电学性能优良,遇电弧火花时不会碳化,因此,电子、电气工业中常用来作为绝缘材料。有机玻璃又由于其着色后色彩五光十色,鲜艳夺目,故被广泛用作装饰材料和日用制品。 有机玻璃的最大缺点是表面硬度低,耐热性、耐磨性较差。这些缺点通常通过与其他单体共聚或与其他聚合物共混来克服。 一、实验目的 1、了解本体聚合的基本原理和特点; 2、熟悉和掌握有机玻璃的制备方法。 二、实验原理 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是在引发剂引发下,按自由基聚合反应的历程进行的,引发剂通常为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。其反应通式可表示如下: 在本体聚合反应开始前,通常有一段诱导期,聚合速度为零。在这段时间内,体系无粘度变化。然后聚合反应开始,单体转化率逐步提高。当转化率达到20%左右时,聚合速率显著加快,称为自动加速现象。此时若控制不当,体系将发生暴聚而使产品性能变坏。转化率达到80%

之后,聚合速度显著减低,最后几乎停止反应,需要升高温度来促使聚合反应的完全进行。 甲基丙烯酸甲酯聚合过程中出现的自动加速现象主要是由于聚合热排除困难,体系局部过热造成的。聚合过程中聚合热的排除问题是本体聚合中最大的工艺问题。为了解决这一问题。甲基丙烯酸甲酯本体聚合在工艺上采取两段法。即先在聚合釜中进行预聚,使转化率达到约15%。在此过程中,一部分聚合热已先行排除,为以后灌模聚合的顺利进行打下基础。预聚还有一个目的是减少由于聚合过程的体积收缩。甲基丙烯酸甲酯的聚合过程是一个体积缩小的过程,体积收缩率达21%。结果容易造成制品的变形。预聚可使一部分体积收缩在聚合釜中完成,因此可减少制品的变形。预聚结束后,将预聚体灌模,继续进行聚合,最后得到所需的制品。 三、实验仪器与药品 1、仪器 锥形瓶一只;恒温水浴槽一只;滴管一支;平板玻璃(80mm × 100 mm × 3mm) 两块;塑料管一根;透明胶带一卷。 2、药品 甲基丙烯酸甲酯50g,新蒸馏;过氧化苯甲酰0.05g,化学纯。 四、实验步骤 1、预聚体制备 1) 准确称取0.03g过氧化苯甲酰和30g甲基丙烯酸甲酯,投入锥形瓶中,摇晃使其完全溶解。水浴加热,升温至90℃~92℃左右,保温反应。 2) 观察聚合体系的粘度变化。若预聚物变成粘性薄浆状(比甘油略粘一些),撤去热源,反应瓶迅速用冷水冲淋冷却。 2、有机玻璃棒材的制备 1) 仔细洗净玻璃片,置于120 ℃烘箱中干燥0.5h后冷却。 2) 将塑料管弯成U型,夹在按玻璃片中间,用胶带纸扎紧,注意一定要密封好,左上角留出供灌浆用。 3) 将预聚物慢慢灌入模具中。灌满后检查有否气泡,若有气泡,可将模具口部朝上放置片刻,并用手指弹磕模具外壁促使气泡逸出。 4) 将已灌浆的模具置于烘箱内,于40 ℃继续聚合20h(目的:与散热速度相适应,温度过高,易产生气泡),再升温至80℃,保温2h(使残余单体充分聚合),而后再升温至100℃,保温2h。

玻璃幕墙优缺点

玻璃幕墙优缺点 一、优点 1、玻璃幕墙建筑 玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑,如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。 反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约50kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。 去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服,那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观,而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云,更为之增添了绚丽的色彩。那么,玻璃幕墙是怎么做成的呢?玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃,它是在浮法玻璃组成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并经钢化制成颜色透明板状玻璃,它可吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度。它

既能像镜子一样反射光线,又能像玻璃一样透过光线。 二、缺点 玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。 1、光污染 玻璃幕墙大约于20世纪80年代传入我国,深圳、广州、北京、上海等大中城市,大面积采用玻璃幕墙的建筑随处可见,但是,光污染中的“白色污染”,在城市建筑中使用的玻璃幕墙就是最典型的白亮污染制造者。玻璃幕墙的光污染,是指高层建筑的幕墙上采用了涂膜玻璃或镀膜玻璃,当直射日光和天空光照射到玻璃表面时由于玻璃的镜面反射(即正反射)而产生的反射眩光。生活中,玻璃幕墙反射所产生的噪光,会导致人产生眩晕、暂时性失明,常常发生事故。 首先,光污染是制造意外交通事故的凶手。矗立在交通繁忙道路旁或十字路口上的一幢幢玻璃幕墙大厦,就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子,在太阳光下熠熠闪光,并对地面车辆和红绿灯进行反射(甚至是多次反射)。反射光进入高速行驶的汽车内,会造成人的突发性暂时失明和视力错觉,在瞬间会刺激司机的视线,或使他感到头晕目眩,给行人和司机造成严重危害。据北京的一些司机反映,下午4点左右从西往东开车时,强烈的反光刺得眼睛都睁不开了,若不警惕,这种光污染可能造成交通事故,威胁人们的生命安全。其次,

有机玻璃的制备以及DSC测试

化学化工学院材料化学专业实验报告 实验名称:有机玻璃的制备以及DSC测试 年级:2010级材料化学日期:2012年9月27日 姓名:学号: 2 同组人: 一、预习部分 1.甲基丙烯酸甲酯的介绍 甲基丙烯酸甲酯,无色液体,易挥发,易燃。熔点为-48℃,沸点100-101℃,24℃(4.3kPa),相对密度0.9440(20/4℃),折射率1.4142,闪点(开杯)10℃,蒸气压(25.5℃)5.33kPa。 溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂,微溶于乙二醇和水。 在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。 1.1对环境的影响 1.11健康危害 侵入途径:吸入、食入。 健康危害:人对本品气味感觉阈浓度为85mg/m3 ,刺激作用阈浓度(暴露1分钟)为285mg/m3。中毒表现为乏力、恶心、反复呕吐、头痛、头晕、胸闷、伴有短暂的意识消失、中性白细胞增多症。慢性中毒:神经系统受损的综合症状占主要地位,个别可发生中毒性脑病。可引起轻度皮炎和结膜炎。接触时间长可致麻醉作用。 1.1 2.毒理学资料及环境行为 毒性:为麻醉剂,麻醉浓度和致死浓度几乎相同,有弱的刺激作用。

急性毒性:LD507872mg/kg(大鼠经口);LC503750ppm(大鼠吸入);人吸入725ppm,最小致死浓度;人吸入62ppm×20~90分钟,粘膜刺激;人吸入12.5~25ppm×20~90分钟,头晕,恶心,意识障碍。 亚急性和慢性毒性:狗吸入46800ppm×1.5小时/日×8日,绝对致死浓度,肝、肾有损害。 致突变性:微粒体致突变:鼠伤寒沙门氏菌34mmol/L。 生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):109g/kg(孕6~15天用药),致胚胎毒性,对肌肉骨骼系统有影响。 危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,可能发生聚合反应,出现大量放热现象,引起容器破裂和爆炸事故。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。 1.2主要用途 甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃单体,用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、涂料、粘合剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。 1.3应急处理处置方法 1.31泄漏应急处理 切断火源。戴自给式呼吸器,穿一般消防防护服。在确保安

新建住宅二层以上不得采用玻璃幕墙

住房城乡建设部国家安全监管总局要求加强玻璃幕墙安全防护 新建住宅二层以上不得采用玻璃幕墙 新建住宅、中小学校等不得在二层及以上采用玻璃幕墙;人员密集的商业中心、交通枢纽等作为出入口、人员通道的建筑,严禁采用全隐框玻璃幕墙。这是在住房城乡建设部和国家安全监管总局日前下发的进一步加强玻璃幕墙安全防护工作通知中规定的安全防护措施。 自20世纪80年代起,玻璃幕墙在商场、写字楼等大型和高层建筑的外装饰上得到广泛应用。近年来,在个别城市偶发的因幕墙玻璃自爆或脱落造成的损物、伤人事件,危害了人民生命财产安全,引发社会关注。住房城乡建设部和国家安全监管总局要求各地、各有关部门在工程规划、设计、施工及既有玻璃幕墙使用、维护、管理等环节,切实加强监管,落实安全防护责任,确保玻璃幕墙质量和使用安全。 通知要求,进一步强化新建玻璃幕墙5项安全防护措施。 第一,新建玻璃幕墙要综合考虑城市景观、周边环境以及建筑性质、使用功能等因素,按照建筑安全、环保和节能等要求,合理控制玻璃幕墙的类型、形状和面积。鼓励使用轻质节能的外墙装饰材料,从源头减少玻璃幕墙安全隐患。 第二,新建住宅、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、中小学校、托儿所、幼儿园、老年人建筑,不得在二层及以上采用玻璃幕墙。 第三,人员密集、流动性大的商业中心、交通枢纽、公共文化体育设施等场所,临近道路、广场及下部为出入口、人员通道的建筑,严禁采用全隐框玻璃幕墙。以上建筑在二层及以上安装玻璃幕墙的,应在幕墙下方周边区域合理设置绿化带或裙房等缓冲区域,也可采用挑檐、防冲击雨篷等防护设施。 第四,玻璃幕墙宜采用夹层玻璃、均质钢化玻璃或超白玻璃。采用钢化玻璃应符合国家现行标准《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》的规定。 第五,新建玻璃幕墙应依据国家法律法规和标准规范,加强方案设计、施工图设计和施工方案的安全技术论证,并在竣工前进行专项验收。 严格落实既有玻璃幕墙安全维护各方责任。玻璃幕墙安全维护实行业主负责制,建筑物为单一业主所有的,该业主为玻璃幕墙安全维护责任人;建筑物为多个业主共同所有的,各业主要共同协商确定安全维护责任人,牵头负责既有玻璃幕墙的安全维护。玻璃幕墙竣工验收1年后,施工单位应对幕墙的安全性进行全面检查。遭受冰雹、台风、雷击、地震等自然灾害或发生火灾、爆炸等突发事件后,安全维护责任人或其委托的具有相应资质的技术单位,要及时对可能受损建筑的玻璃幕墙进行全面检查,对可能存在安全隐患的部位及时进行维修处理。玻璃幕墙达到设计使用年限的,安全维护责任人应当委托具有相应资质的单位对玻璃幕墙进行安全性能鉴定。需要实施改造、加固或者拆除的,应当委托具有相应资质的单位负责实施。 各级住房城乡建设主管部门要进一步强化对玻璃幕墙安全防护工作的监督管理,督促各方责任主体认真履行责任和义务。安全监管部门要强化玻璃幕墙安全生产事故查处工作,严格事故责任追究,督促防范措施整改到位。 对造成质量安全事故的,要依法严肃追究相关责任单位和责任人的责任。建立既有幕墙信息库,进一步加大巡查力度,依法查处违法违规行为。

有机玻璃的制备

实验报告 课程名称:高分子化学实验指导老师:涂克华、蒋宏亮成绩:__________________ 实验名称:有机玻璃的制备(本体聚合)实验类型:合成实验同组学生姓名:________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 了解本体聚合的特点,掌握本体聚合的方法,要求制备出无气泡,平整透明的有机玻璃薄板。 二、实验原理 本体聚合是单体在不另加溶剂、介质下本身进行聚合反应的过程,用本体聚合的方法可以制得纯净的、分子量较高的聚合物。在本体聚合中,随着转化率的提高,聚合物的粘度增加,反应所产生的热量难于散发,同时由于粘度增加,长链游离基末端被包裹,扩散困难,使游离基双基终止速率大大降低,致使聚合速率急剧增加而出现自动加速现象或凝胶效应,这些都将引起分子量分布不均匀,从而影响产品性能。 本实验室以甲基丙烯酸甲酯在引发剂的存在下进行本体聚合,制备有机玻璃薄板。在试验中,为了解决散热、避免自动加速作用可能引起的爆聚现象及单体转化为聚合物引起的体积收缩问题,一般采用预聚合的方法,严格控制反应温度,降低聚合反应速率,使之安全地度过危险期。最后在较高温度下,继续完成聚合反应。 三、实验装置 1.仪器 制模玻璃×2,大烧杯800ml,大试管,水银温度计0-100oC ×2,集热式恒温加热磁力搅拌器,铁夹×3,粗铅丝,橡皮管,开口木塞,电吹风,天平 2.药品(用量均为实际使用量) 甲基丙烯酸甲酯(MMA——单体)新蒸馏20g 过氧化苯甲酰(BPO——引发剂)重结晶0.04g 邻苯二甲酸二丁酯(DBP——增塑剂)化学纯 1.2g 3,实验装置图如下

有机玻璃的制备详细过程知道

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