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聚合物乳液

聚合物乳液
聚合物乳液

聚合物乳液

关于聚合物乳液防水涂料的性能及应用研究

摘要:防水涂料在我国建筑行业的投资成递增的趋势。并且近年来, 我国防水涂料的研制取得很大的进步, 并不断由溶剂型向乳液型和反应型, 由低档向高弹性、高耐久性、功能性的方向发展,大力研究开发和推广高性能、高耐侯、环保型和多功能防水涂料, 重点发展环保型聚氨脂、丙烯酸、橡胶改性沥青和水泥基渗透结晶型防水涂料。本文对聚合物乳液型防水涂料一一聚合物乳液建筑防水涂料与聚合物水泥防水涂料的性能及其应用进行了分析研究,探讨其防水机理、影响性能的因素及其合适使用场所

关键词: 聚合物乳液型防水涂料;性能;应用。

Study of Performance and Application of

Polymer Emulsion Type W aterproof

Coating

Abstract:Waterproof coating in our country, increasing investment of the construction industry into a trend. And in recent years, the development of waterproof coating in China have made great progress, and constantly from the solvent to the emulsion type and reaction type, from low to high elasticity, high durability, functionality in the direction of the development, research, development, and vigorously promote high performance, high corrosion resistance, environmental protection and multi-functional waterproof coatings, focusing on environmental protection polyurethane, acrylic, rubber modified asphalt and cement-based permeable crystallization type waterproof coating. Study of performance and application of polymer emulsion type waterproof coating—polymer emulsion architectural watel’proof coating and polymer modified cementitious waterproof coating discuss their warterprooi theory、factors efecting on performance and their fit application place.Key W ords:polymer emulsion type waterpmof coating;performance;application.

目录

聚合物乳液 (1)

关于聚合物乳液防水涂料的性能及应用研究 (1)

Study of Performance and Application of Polymer Emulsion Type W aterproof Coating (2)

1.1引言 (2)

1.2.产品的配方组成及生产工艺 (2)

第二章探究 (2)

2.1.产品性能的比较分析及防水机理的探讨 (2)

2.1.1 两种防水涂料性能的比较分析 (2)

2.1.2 两种产品防水机理的探讨 (4)

第三章性能因素 (5)

3.1影响防水涂料性能的因素 (5)

3.1.1 聚合物乳液性能及用量的影响 (5)

3.1.2 增塑剂的影响 (6)

3.1.3 颜填料量或聚灰比的影响 (6)

3.2 其它因素的影响 (7)

第四章应用 (8)

4.1 两种防水涂料的应用 (8)

4.2产品技术标准及应用 (8)

第五章环保 (9)

5.1环保 (9)

第六章结语 (10)

6.1结语 (10)

第一章前言

1.1引言

聚合物乳液型防水涂料分为不含水泥的单组份料浆型聚合物乳液建筑防水涂料及由以聚合物乳液为主的液料和含水泥的粉料组成的双组分复台型聚合物水泥防水涂料两种,在此不包括聚合物乳液改性沥青防水的涂料。该类产品作为一种新型水基(环保 )防水涂料,以其有与混凝土、砂浆等基层粘结性好,对基层湿度要求低、无有毒溶剂挥发、透气性好、施工简便等的优势,随着我国房产、建筑业的迅猛发展及人们对环保要求的进一步提高,近几年从无到有到普及,得到了迅速发展和广泛应用

1.2.产品的配方组成及生产工艺

单组份聚合物乳液建筑防水涂料是由聚合物乳液(乙烯一醋酸乙烯共聚乳液、丙烯酸酯共聚乳液等)、增塑剂、助剂(包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、防霉剂等)、填料、颜料(制成彩色)按适当配比在搅拌罐中以机械搅拌分散均匀的生产工艺制得的单组份粘稠料浆型防水涂料:聚合物水泥防水涂料是由液料与粉料两组份组成。液料由聚合物乳液(乙烯一醋酸乙烯共聚乳液、丙烯酸酯共聚乳液等)、增塑剂、助剂(成膜助剂、分散剂、消泡剂等)在搅拌罐中搅拌均匀后制得;粉料由水泥、石英砂、矿物粉、颜料粉(制成彩色)在于粉混合机中搅拌均匀后制得。使用时,将液料与粉料按一定配比机械搅拌成均匀料浆后即可施工。

第二章探究

2.1.产品性能的比较分析及防水机理的探讨

2.1.1 两种防水涂料性能的比较分析

目前,两种聚合物乳液型防水涂料均已有建材行业标准颁布,其中JC/T864

—2000(聚合物乳液建筑防水涂料》于2001年1月1日实施,根据物理力学性能不同分为I类和Ⅱ类产品;JC/T894—2001《聚合物水泥防水涂料》于2002年6月1日实施,根据聚合物和水泥哪一种成分为主分为I型和Ⅱ型产品两种产品的行业标准性能要求(仅列出无处理时涂膜技术要求)见表1。

表一两种聚合物乳液型建筑防水涂料的性能对比

从表1可看出,这两种产品大部分的性能指标均类似,最大的区别在于:单组份聚合物乳液建筑防水涂料具有较高的断裂延伸率和较好的低温柔性,而聚合物水泥防水涂料则具有相对较高的拉伸强度及与潮湿基面的粘结强度。这也正是这两种防水涂料使用场所有所区别并均得到广泛应用的原因所在。而且聚合物水泥防水涂料中的I型产品由于是以聚合物为主,故其性能指标与单组份聚合物乳液建筑防水涂料较为接近,只是由于含水泥的缘故,所以其断裂延伸率有减小,而在潮湿基面上有较好的粘结强度。单组份乳液型防水涂料的行业标准中未对粘结强度作规定,但笔者接触到的许多生产企业的企业标准中对干燥基面粘结强度规定为≥0.3MPa,而未对潮湿基面粘结强度作规定,这也说明单组份乳液防水

涂料与砂浆基层的粘结强度要低于聚合物水泥防水涂料与砂浆基层的粘结强度:2.1.2 两种产品防水机理的探讨

这两种防水涂料性能相似又有所差异的原因,笔者认为与这两种防水涂料的成膜机理、与基层结合的机理既有相同之处又有不同之处有很大关系。对于单组份聚合物乳液建筑防水涂料,其成膜机理及与基层的结合机理在学术界已基本取得共识,即认为防水涂料施工到基层后,随着防水涂料中水份的挥发,聚合物乳胶粒子逐渐聚集堆积,并在足够的水分挥发后,在水分挥发后形成的毛细通道的毛细压力作用下进一步变形聚结,当聚合物乳胶粒子变形聚结到足够小的距离后,强大的高分子链间的作用力——范德华力即发生作用,使聚合物乳胶粒子紧密结合在一起,形成连续致密的高分子涂膜,从而起到防水的作用,而填料则均匀分散包裹于涂膜中间,起到改善涂膜机械力学性能、耐热,耐久性等的作用。而涂膜与基层的粘结也是由于乳胶粒子的强极性基团与基层的范德华力的作用从而使涂膜与基层结合在一起的对于聚合物水泥防水涂料的成膜机理,目前学术界存有较大争议,在尚缺少进一步的研究证据(如膜结构的描电镜照片等的情况下,笔者倾向于认为行业标准中的聚合物水泥防水涂料(两种型号)的膜结构为以聚合物为连续相的单相连续相结构类型,而不是聚合物网络与水泥水化凝胶网络两个连续相贯穿并存的类型,其中水泥水化物及水泥颜填料只是宏观上均匀分散子膜结构中,形成分散相。其成机理与单组份乳液防水涂料基本相同,只是在成膜过程中,水分的失去除了挥发以外还多了一个水泥水化反应形成水泥石粒子而失水的途径,而且,水泥水化反应时放热也可以使涂料温度升高,使水分挥发加快,也因此随着水泥用量的加大,涂料的成膜速度会加快,干燥时间缩短,且在较为潮湿的施工条件下,仍能较好成膜。但其与砂浆基层的粘结除了依靠乳胶粒子与基层间的范德华力外,还有水泥水化反应与砂浆基层形成化学键的结合力,故用相同乳液制得的单组份乳液防水涂料与双组份聚合物水泥防水涂料相比,其与砂浆基层的粘结力小于聚合物水泥防水涂料与砂浆基层的粘结力,且随着水泥用量的提高,聚合物水泥防水涂料与砂浆基层的粘结力也随之提高。

对于聚合物水泥防水涂料I型产品(以聚合物为主),其膜结构以聚合物为单相连续相,水泥水化物、水泥及颜填料粒子为分散相这一提法相对好理解,因为水

泥量少,不足以形成连续相,只能以水化物,水泥粒子的形式均匀分散子膜结构中,起增强膜的机械强度并降低柔性的作用。而对于聚合物水泥防水涂料Ⅱ型产品(以水泥为主),虽然以水泥为主,但其和其余颜填料的用量仍不能超过涂料的临界颜料(填料)体积浓度(CPVC),即涂膜仍以聚合物为连续相,否则就不能形成连续致密的弹性涂膜,而只能得到刚性的聚合物砂浆,失去柔性,不能拉伸和弯曲,也就不可能达到Ⅱ型产品的性能指标要求。

同时,由于Ⅱ型产品以水泥为主,故其成膜后,涂膜中充填着大量耐水性极佳的水泥水化物,这些水化物及尚未水化的水泥粒子在浸水的条件下仍能进一步地进行水化,因此涂膜的耐水性比I型产品及单组份乳液防水涂好很多,适用于长期浸水的环境中。

第三章性能因素

3.1影响防水涂料性能的因素

3.1.1 聚合物乳液性能及用量的影响

由于聚合物乳液型防水涂料的涂膜结构是以聚合物为连续相的结构,故涂膜的性能主要由聚合物乳液——成膜物质本身的性能决定。这也是同样的单组份乳液防水涂料又分为I类和Ⅱ类两种性能不同产品的原因所在(即Ⅱ类产品所用乳液的性能比I类产品所用乳液性能好),以及同样聚灰比的条件下,选用不同乳液制得的聚合物水泥防水涂料性能异较大的原因所在。聚合物乳液型防水涂料在常温下要求有一定的柔性及变形能力,所以要求选用的乳液成膜后的玻化温度(Tg)应较低,这样才能使涂膜在常温下表现为高弹态,有柔软性和弹性,所以通常选用弹性乳液(即玻璃化温度较低,一般低于0o(=的乳液)。同时还要求乳液涂膜具有较高的物理力学性能(以使制成的防水涂料的涂膜的力学性能也较高)。除此之外,还应考虑乳液的耐碱性、与颜填料的相容性等是否适合用作防水涂料选合适的乳液后,其用量也须视不同用途和要求进行确定,对于单组份乳液型防水涂料和聚合物水泥防水涂料I型产品来说,乳液的用量相对较大,一般要占到涂料总量的40%以上。对于聚合物水泥防水涂料Ⅱ型产品来说,聚合物乳液用量

要少一些,但也要能使粉料的颜(填料)体积浓度(PVC)小于CPVC。笔者曾做过实验,当在配方相同的情况下,选用较低Tg值的乳液,所制得的防水涂料涂膜柔性及延伸率较好,又如果在保持柔性及力学性能相近的情况下,选用较低rfg值的乳液则配方中颜填料的用量或双组份防水涂料中粉料的配比可提高,乳液的用量$1~x,j-可减少:

3.1.2 增塑剂的影响

增塑剂的加入可以有效降低乳液聚合物的玻璃化温度,其作用和乳液聚合反应中选用软单体进行共聚合的作用类似,可以增加高分子链之间的距离,增大高分子链的活动空间,从而使高分子链的柔软性提高,也就使制得的防水涂膜具较好的柔性及延伸性。但外加增塑剂一般会随着时间推移及温度的升高从涂膜中迁移出来,从而逐渐丧失增塑作用,涂膜的柔韧性随之降低。而且,随着外加增塑剂(常用邻苯二甲酸二丁酯等)用量的增加,由于多数的增塑剂和水有较强的亲和力,所以涂膜的吸水性也会增加,耐水性下降。因此,最好的办法还是采用软单体内增塑的共聚物乳液。但用较多软单体共聚合的乳液,其玻璃化温度通常较低,性能较好,价格通常也较昂贵,其使用受到限制。基于成本的虑,需采用外加增塑剂时,其用量也应适当控制。

3.1.3 颜填料量或聚灰比的影响

颜填料在防水涂料中的作用是使涂膜具有一定的遮盖力及所需的色彩并增加涂膜厚度,提高涂膜的耐久性、耐热性和表面硬度、降低涂膜的收缩及改善机械性能等。双组份防水涂料中的水泥还有提高与砂浆基层的粘结力并在成膜过程中协助将水分反应消除的作用。但是,颜填料(包括双份组涂料中的粉料)的用量不能超过临界颜料(填料)体积浓度(CPVC),否则将使乳胶基料无法湿润包裹所有的颜填料颗粒,而使其松散堆积在涂膜中,在颜填料颗粒之间就存在空隙,从而使涂膜质量变差,防水性能下降。涂料配方中的另一个重要概念颜填料一基料比,即涂料中颜填料的质量和基料(即乳液)固体分质量的比值也可以粗略估计涂料的性能,对于外用涂料来说,40:1.0被认为是各种外用涂料的最高颜料一基料比。对于聚合物水泥防水涂料来说,按液料中含50%的基料固体分计算,则粉

料与液料的配比不宜超过2:1,用聚灰比来表示,则聚灰比不宜小于1:2。考虑到在水泥水化物及颜填料粒径较大,比表面积较小的情况下,则颜料一基料比可适当加大,但较粗的颜填料颗粒会降低涂膜的柔韧性,影响其变形能力,从而影响其防水性。因此,颜填料应选择合适的粒径及级配。而对于水泥,则细度越细越好,因为细度越细,其分散及水比作用越剧烈,形成凝胶结构的接触点增多,在相同颜基比的情况下,有利于产品性能的提高。

3.2 其它因素的影响

影响涂膜性能的因素还有成膜助剂的加量、消泡剂的用量及涂料成膜时温湿度环境等。成膜助剂可以降低成膜物质的玻璃化温度(Tg)和乳液的最低成膜温度(MFT),增加涂料的流动性促进涂膜成膜的完整性及涂膜的流平性等,还能减缓涂膜干燥时水分的蒸发速度,使涂膜边缘保持较长H.-JI'的的湿润,消除施工时的涂刷接头,对于在高温干燥、太阳曝晒及大风天气情况下的屋面防水涂料的施工,可以有效防止涂膜产生不均匀干缩裂口等现象。而在潮湿环境或通风不好的环境下施工,则不必加成膜助剂,成膜助剂的加量视实际使用需要决定(一般为涂料总量的0~3% )消泡剂可使涂料在生产和施工时产生的大量气泡迅速消失,从而使涂膜致密,不会有针眼等影响涂膜外观和性能的缺陷。消泡剂的用量要适当,用量太小不足以消除气泡,用量太大,则涂膜能出现油缩、鱼眼等现象,其用量一般小于涂料量的0.5%。此外,涂料成膜时的温湿度等环境条件也对水涂膜的性能有较大影响,当温度较低,低于或接近最低成膜温度时,或湿度太大时,涂料中的水分不能或很难挥发,涂料无法成膜或成膜速度极为缓慢。所以该类防水涂料一般都要求在5℃以上方可施工,在潮湿的环境条件下,低聚灰比的聚合物水泥防水涂料可以靠水泥水化反应失水成膜,此时,低聚灰比的聚合物水泥防水涂料有较大优势。

第四章应用

4.1 两种防水涂料的应用

由于成膜机理、与砂浆基层的粘结机理及涂膜性能的差异,单组份乳液防水涂料与聚合物水泥防水涂料I型产品适用于如屋面、墙面、室内等非长期浸水环境下的建筑防水工程,而聚合物水泥防水涂料Ⅱ型产品适用于地下室、水池等长期浸水环境下的建筑防水工程,由于其与水泥砂浆基层的牢固粘结力及涂膜本身良好的韧性、耐磨性等机械性能,背水面抗渗性能好,尤其适用于防水工程的背水面防水,对于在不通风及潮湿的卫生间,其使用效果也忧于I型产品及单组份乳液防水涂料。单组份聚合物乳液防水涂料可在找平、清除浮砂等预处理工作完成后的基层上进行刷、滚、刮涂施工,基层无须干燥,无明水即可,太干燥时应喷水润湿。施工时先对节点细部进行密封处理,并在节点进行粘贴胎体增强附加层处理,待节点附加层干澡成膜后,即可进行大面积涂覆施工,一般分3~5遍进行涂覆,每遍涂覆厚度与气候条件及平、面状态有关,第一遍涂覆时,可用稀释料均匀涂覆,并多次涂刮使涂料与基层之间不留气泡,待第一遍涂层干燥后即可进行第二遍涂覆,依此类推,直至涂层厚度达到设计要求,一般作涂料、卷材复合防水时,涂层厚度要求1.2~1.5ram,单道涂料设防时,要求涂层厚度大于2ram。聚合物水泥防水涂料的施工方法与要求基本与单组份乳液防水涂料相同,只是多了一个按配比将液料、粉料机械搅拌均匀的过程。但要注意,由十配成的涂料浆中含有水泥,故配好的料浆放置时间不能太长(因为水泥会水化结块沉淀),一般应,J、于2h,最好随用随配用多少配多少,且一次配料不宜大多。

4.2产品技术标准及应用

聚合物防水涂料或聚合物改性水泥防水涂料应满足JC/T864-2000,《聚合物乳液建筑防水涂料》或JC/T894-2001,《聚合物水泥防水涂料》的技术要求

近年来得到广泛的应用。这主要是因为:

(1)该类材料环保、节能、成本低、防水性能可靠,施工简便以及符合国家的产业政策;

(2)我国技术人员对这类材料的开发研究、推广应用的不懈努力;

(3)原材料(进口和国产)供应商对于推广应用所做的大量促进工作等。

本人研制的./& 防水涂料于+,,, 年通过安徽省建设厅组织的技术鉴定,并获得省内行业部门的科技进步二等奖。该类产品经过不断的开发和完善,已经形成系列产品,如表+所示。这类防水涂料至今已在安徽、江苏等省多家涂料厂生产与应用数千吨,取得了很好的技术、经济效益。

第五章环保

5.1环保

聚合物涂料在使用过程中可以做到不对环境产生污染,因此,不少宣传资料称其为绿色建材、环保产品。只是目前我国的涂料生产尚处粗放型阶段,属非可

持续性发展;再者,我国属于水资源缺乏型国家,聚合物涂料需要消耗大量的优质水,其发展就有相当大的局限性,因此聚合物材料是否能称为“绿色建材”,还决于“绿色建材”标准的制定。

第六章结语

6.1结语

聚合物乳液型防水涂料以其特有的优势正得到越来越多的应用,但由于其产品的性能有较大的差异性和使用的针对性,因此,应根据不同的建筑防水场合对该类防水涂料性能要求的不同,合理设计生产配方及正确使用该类防水涂料,只有这样,才能取得较好的技术经济及社会效益。

参考文献

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【2】.袁大伟.聚合物水泥若干问题探讨.中国建筑防水,2001.

【3】.李应权低聚灰比高弹性聚合物水泥防水涂料的研究 .新型建建筑材

料.2002

【4】徐峰,张玉林.聚合物防水涂料的技术原理及其应用.2005

【5】.王春久 .水泥的改性与水泥基防水材料.中国建筑防水.2005

常用高分子聚合物名称缩写 中英文对照

常用高分子聚合物名称缩写 塑料原料名称中英文对照表(无忧塑料网https://www.doczj.com/doc/329273697.html,版权所有) 塑料类别俗称中文学名英文学名英文简称主要用途 热 塑 性 塑 料 聚苯乙烯类硬胶通用聚苯乙烯General Purpose Polystyrene PS灯罩、仪器壳罩、玩具等 不脆胶高冲击聚苯乙烯High Impact Polystyrene HIPS日用品、电器零件、玩具等 改性聚苯乙烯类ABS料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS电器用品外壳,日用品,高级玩具,运动用品 AS料(SAN料)丙烯腈-苯乙烯Acrylonitrile Styrene AS(SAN)日用透明器皿,透明家庭电器用品等 BS(BDS)K料丁二烯-苯乙烯Butadiene Styrene BS(BDS)特种包装,食品容器,笔杆等 ASA料丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer ASA适于制作一般建筑领域、户外家具、汽车外侧视镜壳体 聚丙烯类PP(百折胶)聚丙烯Polypropylene PP包装袋,拉丝,包装物,日用品,玩具等 PPC氯化聚丙烯Chlorinated Polypropylene PPC日用品,电器等 聚乙烯类LDPE(花料,筒料)低密度聚乙烯Low Density Polyethylene LDPE包装胶袋,胶花,胶瓶电线,包装物等 HDPE(孖力士)高密度聚乙烯High Density Polyethylene HDPE包装,建材,水桶,玩具等 改性聚乙烯类EVA(橡皮胶)乙烯-醋酸乙烯脂Ethylene-Vinyl Acetate EVA鞋底,薄膜,板片,通管,日用品等 CPE氯化聚乙烯Chlorinated Polyethylene CPE建材,管材,电缆绝缘层,重包装材料 聚酰胺尼龙单6聚酰胺-6Polyamide-6PA-6轴承,齿轮,油管,容器,日用品 尼龙孖6聚酰胺-66Polyamide-66PA-66机械,汽车,化工,电器装置等 尼龙9聚酰胺-9Polyamide-9PA-9机械零件,泵,电缆护套 尼龙1010聚酰胺-1010Polyamide-1010PA-1010绳缆,管材,齿轮,机械零件 丙烯酸脂类亚加力聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl Methacrylate PMMA透明装饰材料,灯罩,挡风玻璃,仪器表壳 丙烯酸脂共聚物改性有机玻璃372#,373#甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯Polymethyl Methacrylate-Styrene MMS高抗冲要求的透明制品 甲基丙烯酸甲脂-乙二烯Methyl Methacrylate-Butadiene MMB机器架壳,框及日用品等

高分子乳液的成膜理论研究现状_袁显永

基金项目:河南省自然科学基金(0111041100,021*******),河南省教育厅自然科学研究项目(20014300019); 作者简介:袁显永(1978-)男,硕士研究生,主要从事乳液聚合方面的研究工作。 *通讯联系人:E -mail :huodongxia @hnpo .ha .edu .cn 高分子乳液的成膜理论研究现状 袁显永,霍东霞*,王红英 (郑州大学材料工程学院,郑州 450052) 摘要:随着高分子乳液应用的不断拓展,对其成膜理论的研究日益受到重视。本文综述了高分子乳液的成 膜过程、成膜过程中乳胶粒子所受的作用力以及乳液的成膜动力理论,分析了目前理论研究的特点以及存在的 缺陷,并指出该领域研究的发展趋势。 关键词:乳液;成膜;作用力;理论 高分子乳液因其气味小、不易燃易爆、对环境无污染和对人体无毒等特点越来越受到市场的欢迎,在涂料和胶粘剂领域获得广泛应用[1]。而水基胶乳在应用当中需要处理的特殊问题就是胶乳的成膜问题,高分子乳液的成膜研究起始于上世纪60年代,80年代后诸多研究者以环境和生态保护、健康和安全为动 力,结合一些先进的分析仪器,把这一领域的研究推向一个高潮[2~7]。本文对乳液的成膜理论做系统介绍。 1 成膜过程 根据Winnik 等[8] 的观点,乳液的成膜过程可分为三个阶段,即乳胶粒子的充填、熔合和扩散三个阶 段,其形成过程示意图如图1所示[9] 。图1 三阶段乳胶粒子成膜过程示意图 Figure 1 Schematic diagram of three steps process of the latex film formation 阶段Ⅰ:随着水分的挥发,原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的乳胶粒子逐渐靠拢,但仍可自由移动。该阶段水分的挥发速率和纯水的蒸发速率相当,是胶乳干燥三个阶段中时间最长的阶段,持续到聚合物乳液中固含量达到60%~70%体积分数。阶段Ⅱ:随着水分的进一步挥发,乳胶粒子形成不可逆的相互接触,发生粒子变形,达到最紧密堆积状态,一般认为这时的理论固含量为74%。在这一阶段,水分挥发速率约为阶段Ⅰ的5%~10%。阶段Ⅲ:在缩水表面产生的力或表面张力作用下,聚合物界面分子链相互扩散、渗透、缠绕,形成具有一定机械性能的膜。这一阶段水分主要是通过内部扩散至聚合物表面而挥发的,因此其挥发速率比较慢,最后接近一个恒定值。 考虑到乳胶粒子表面大多被亲水性的离子层或非离子分子层覆盖(吸附的表面活性剂或亲水性的壳·64·高 分 子 通 报2006年8月 DOI :10.14028/j .cn ki .1003-3726.2006.08.010

高分子聚合物摩擦材料

高分子聚合物摩擦材料 作者:林荻淳 目录 1.摩擦磨损形式及机理 2.摩擦副材料设计要求 3.高分子聚合物摩擦特征 4.影响高分子聚合物摩擦性能因素 5.改善高分子聚合物摩擦磨损性能的方法 6.高分子聚合物摩擦材料选料标准及工程考虑因素 7.小结 1.摩擦磨损形式及机理: (1)粘着磨损 (2)磨料磨损 (3)疲劳磨损 (4)腐蚀磨损 2.摩擦副材料设计要求: 不仅要求具有耐磨性,还要求减摩性。 (1)足够的承载能力。在一定的工作条件下抗压强度、抗塑性形变能力、抗疲劳性能,以及相应的高温性能高温抗拉强度、高温抗蠕变性、高温抗疲劳强度 (2)良好的表面性能。即要有一定的塑性形变能力和良好的适应性,包括顺应性、嵌入性和磨合性。顺应性是指轴承材料靠表面的弹塑性变形补偿对中误差和顺应其他几何误差的能力。嵌入性是指轴承材料能嵌藏污物、颗粒以减轻挂上或磨料磨损的能力。磨合性是指轴承材料经短期轻载运转后能减少表面粗糙度使摩擦副表面相吻合的性质。 (3)良好的物理、化学性能。搞得导热性和热容量,热膨胀系数小、对边界润滑膜的吸附性强,抗腐蚀性好,以利于摩擦热导出防止咬合,以利于边界润滑膜的形成和保护 理想的滑动摩擦副简单图示: 2.2高分子材料与金属材料对比: 2.2.1高分子材料特点: 1、密度小 2、强度低,比强度搞 3、低弹性模量,高弹性 4、优良的减摩、耐磨、自润滑属性 5、可加工性好 6、导热性差 2.2.2金属材料特点: 1、弹性模量大、抗拉强度高

2、导热性高 3、表面硬度高 4、高温综合性能好,高温下抗拉轻度、抗蠕变性好 2.2.3摩擦中形变机理差异: 金属材料与高聚物材料在形变行为方面最大的差异是前者表现出弹塑性形变,而后者粘性行为对形变影响极大。与金属材料相比,聚合物导热性差,摩擦过程中产生的热量容易在接触区域积累,导致摩擦界面温度上升、摩擦过程中接触区域的温度对聚合物材料的摩擦学性能影响巨大。 3.高分子聚合物摩擦特征 3.1高分子聚合物摩擦特征:: 3.2高分子聚合物摩擦机理: 4.影响高分子聚合物摩擦系数、磨损的主要因素 4.1高分子聚合物影响摩擦性能内部因素: 4.1.1分子的化学结构(对称性,对称性增加摩擦系数降低。静摩擦系数与摩擦面的预取向有很大关系。特别地,带有环状结构的耐热性聚合物的摩擦系数与摩擦方向没有对应关系。) 4.1.2凝聚态的结构,结晶度(结晶度对不同聚合物的摩擦系数、磨损影响不同,较高结晶度获得较高弹性模量,增强抗拉抗蠕变能力)、分子链取向(影响较小,同拉伸方向降低摩擦系数、垂直拉伸方向增加摩擦系数) 4.1.3共聚共混成分。 4.2影响高分子聚合物摩擦性能外部因素: 4.2.1温度 4.2.2载荷 5.改善高分子聚合物摩擦磨损性能的方法: 5.2高分子聚合物改性 5.2.1 共聚共混 5.2.2 侧链改性

高分子材料与无机非金属金属材料的区别

高分子材料与无机非金属金属材料的区别 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物,与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点: (1)力学性能:比强度高,韧性高,耐疲劳性好,但易应力松弛和蠕变; (2)反应性:大多数是惰性的,耐腐蚀,但粘连时要表面处理,加聚合物共混时需要表面处理,另外,有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解; (3)物理性能:密度小,很高的电阻率,熔点相比金属较低,限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构,使它表现出了非同凡响的特性。例如,高分子主链有一定内旋自由度,可以弯曲,使高分子链具有柔性;高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构,直接影响它的聚集态结构,从而决定高分子材料的主要性能。 此外高分子材料可用纤维增强(复合材料)制成高性能的新型材料,可设极性大,部分性能超过金属。当前,高分子材料正趋向功能化,合金化发展,比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。 高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃,故称它为玻璃态。在橡胶态下,高分子链处于自然无规则和卷曲状态,在应力作用下被拉伸,去掉应力又恢复卷曲,表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。

通常使用的高分子材料,常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成,其基本性能取决于所含高分子化合物的性质,各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能,满足不同的要求,用在更多的方面。 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料一般具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。金属材料则一般具有导电、导热、磁性的物理性能,并能表现出一定的强度、硬度和可塑性。

高分子聚合物改性概述

高分子聚合物改性概述 1概述 高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料,因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛,因而获得了较为快速的发展。 然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例,有许多塑科品种性脆而不耐冲击,有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例,提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题,诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说,聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高,或者被赋予新的功能,进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。 聚合物的改性方法多种多样,总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。 聚合物改性的目标如下。

1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性,而成为功能高分子材料,如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等,获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能,如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等,得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物,因其熔融温度高,熔体流动性差,难以成形加工,采用改性技术,可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下,采用较低廉的有机材料或无机材料,与聚合物共混或填充改性,可降低材料成本,增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段,还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混,或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性 聚合物的共混改性的产生与发展,与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多,但能够有工业应用价值的只有几百种,而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有

聚合物乳液破乳过程分析

由于乳化剂分子在油—水界面上定向吸附并形成坚固的界面膜,同时增大了扩散双电层的有效厚度,并且使得双电层的电位分布宽度和陡度增大,使油高度均匀地分散在水中,从而使乳化液具有相当的稳定性。因此要使乳化液失去稳定性,就必须设法消除或减弱乳化剂保护乳化液稳定的能力,即破坏油—水界面上的吸附膜,,减少分散粒子岁、所带的同种电荷量。最后实现油水分离、达到破乳的目的。由此可见,破乳是处理乳化液废水的关键之所在。几类常用原油破乳剂的作用机理 1相破乳机理 早期使用的破乳剂一般是亲水性强的阴离子型表面活性剂,因此早期的破乳机理认为,破乳作用的第一步是破乳剂在热能和机械能作用下与油水界面膜相接触,排替原油界面膜内的天然活性物质,形成新的油水界面膜。 这种新的油水界面膜亲水性强,牢固性差,因此油包水型乳状液便能反相变型成为水包油型乳状液。外相的水相互聚结,当达到一定体积后,因油水密度差异,从油相中沉降出来。 Salager用表面活性剂亲合力差值SAD(Surfactant affinity–difference)定量地表示阴离子破乳剂的反相点: SAD将所有影响破乳剂的诸因素归纳在一起,当SAD=0时,乳状液的稳定性最低,最容易反相破乳。 2絮凝–聚结破乳机理 在非离子型破乳剂问世后,由于其相对分子质量远大于阴离子破乳剂,因此,出现了絮凝-聚结破乳理论。这种机理并没有完全否定反相排替破乳机理,而是认为:在热能和机械能的作用下,即在加热和搅拌下相对分子质量较大的破乳剂分散在原油乳状液中,引起细小的液珠絮凝,使分散相中的液珠集合成松散的团粒。在团粒内各细小液珠依然存在,这种絮凝过程是可逆的。随后的聚结过程是将这些松散的团粒不可逆地集合成一个大液滴,导致乳状液珠数目减少。当液滴长大到一定直径后,因油水密度差异,沉降分离。 对于非离子型破乳剂,SAD定义为: 研究表明:在低温下,非离子型原油破乳剂中环氧乙烷链段以弯曲形式掉入水相,环氧丙烷链段以多点吸附形式吸附在油水界面上。在高温下,环氧乙烷链段从水相向油水界面转移,而环氧丙烷链段则脱离界面进入油相。 分子所占面积越大,则置换原吸附在油–水界面上的乳化剂分子越多,破乳效果越好。一般来说,低温时,EO含量越高,则伸向水相部分越多;环氧丙烷含量越高,则PO链段与油水界面接触的点数越多,因而分子在油–水界面上所占的面积越大。温度升高时,虽然PO 的接触点减少,但EO链中有部分向油–水界面转移,因而扩大了分子在油–水界面上所占的面积。这种类型的破乳剂对界面膜的稳定性差,会造成细小液珠的絮凝。 3碰撞击破界面膜破乳机理 这种理论是在高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂问世后出现的。高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂的加量仅几mg/L,而界面膜的表面积却相当大。如将10ml水分散到原油中,所形成的油包水型乳状液的油水界面膜总面积可达6~600m2,如此微量的药剂是很难排替面积如此巨大的界面膜的。该机理认为:在加热和搅拌条件下,破乳剂有较多机会碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物质,击破界面膜,或使界面膜的稳定性大大降低,因而发生絮凝、聚结。 至于高分子破乳剂为什么破乳效率高,分析有如下几个原因: (1)高分子原油破乳剂大部分是油溶性的,在W/O型乳状液中比较容易分散,能较快地接触到油水界面,发挥其破乳作用。

不同类型水性聚合物水泥净浆的制备与研究-水亮亮

安徽建筑工业学院 毕业论文 专业无机非金属材料工程 班级二班 学生姓名水亮亮 学号07206010210 不同类型水性聚合物水泥净浆的制备课题 与研究 指导老师刘瑾 2011年6月9日

不同类型水性聚合物水泥净浆的制备与研究 摘要 聚合物的加入对水泥基材料的相关性能改善有着重要作用,而对其改性机理的研究对聚合物水泥基材料的发展更是具有重要的指导意义。本次论文选用型号为“WWJF 8020”的聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA乳胶粉)以及“05-88”型的聚乙烯醇(PVA)对水泥净浆进行改善,并通过反光显微镜及SEM观察浆体中晶体的生长情况及微结构改善状况;采用IR分析来了解聚合物在水泥浆体中的相关行为以及水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的聚合度变化情况;最后利用XRD分析得出各组试样水化进程。 结果显示,两种水性聚合物的添加对水泥试样抗折强度均有改善,而PVA 则更加显著;在聚合物浆体中的晶体更好的填充了水泥石中的孔洞及裂纹以改善其微结构;同时,EVA与水化产物发生反应,且反应生成的乙酸盐又促进了水泥水化;PVA的加入则增加了C-S-H的聚合度;对于不同龄期聚合物水泥试样的水化进程,EVA及PVA起着不同程度的影响。 关键词:水性聚合物水泥浆体;水化进程;IR、XRD及SEM分析;性能与微观结构 I

安徽建筑工业学院本科生毕业论文 Abstract The properties of cement-based materials is significantly improved by adding a number of polymer.Similarly, the research on polymer modified mechanism has very important guiding significance for the polymer cement-base materials development. The paper selects model "WWJF 8020" polyethylene vinyl acetate (EVA latex powder) and "05-88" type of polyvinyl alcohol (PVA) on the improvement of cement paste,and the later is better that EVA on the properties of flexural strength.By using reflective microscope and SEM to observe the growth of the crystal and micro-structure; by IR analysis to understand the related behaviors of the polymer in the cement paste and calcium silicate hydrate gel (CSH) changes in the degree of polymerization situation; Finally, XRD analysis of samples in each group obtained the hydration process. Research shows that the status of crystals which fill up the holes and cracks in polymer-modified cement paste is better than in OPC sample. And in this status the microstructure of cement paste can be improved. The use of infrared analysis is aware of that EVA powder could react with cement hydration products and the product of calcium acetate promotes the process of cement hydration, while PVA increases the degree of polymerization of the C-S-H. Finally, XRD analysis shows that the EVA powder and PVA in different curing times could make different results in the process of hydration. Key words: water-based polymer cement paste; hydration process; IR, XRD and SEM analysis; Properties and microstructure II

聚合物乳液涂料

聚合物乳液涂料综述 学院:材料科学与工程学院 专业:高分子材料与工程 班级:高分子09-1班 学号: 指导老师:

浅谈聚合物乳液涂料 摘要:目前节约能源、开发资源、减少污染已成为工业发展的当务之急,用水乳液涂料代替有机溶剂涂料势在必行。作为水性涂料中的主要产品聚合物乳液涂料成为涂料工业发展的方向,越来越引起世界各国的重视。 关键词:聚合物乳液涂料优点发展前景 正文: 一.聚合物乳液涂料的概念与组成 涂料定义是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后,经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保护膜、或者形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品。它可以遮盖被涂面上的各种缺陷,使其美观,即具有装饰性;它可以控制水分,隔绝空气中的二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等腐蚀性气体,防止气候对被涂物影响及金属底材生锈,即具有保护功能;它可以赋予被涂物表面各种颜色,,具有标志作用。此外,涂料还赋予被涂物体一些特殊功能,例如,电子工业中使用的导电、导磁涂料;航空航天工业上的耐高温烧蚀涂料;军事上的伪装和隐形涂料等等,这些特殊功能的涂料对于高新技术的发展有着重要的作用。 在众多的涂料中,应用最广泛的是溶剂型涂料和聚合物乳液涂料。聚合物乳液涂料又叫胶乳涂料,也有人称之为“乳胶漆”。乳液涂料的主要成分是聚合物水乳液,其中聚合物乳胶粒是成膜物质。向聚合物乳液中加入颜料、填料、保护胶体、增塑剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、防锈剂、防霉剂、防老剂等辅助材料后,经过研磨或分散处理,即可制成聚合物乳液涂料。 成膜物质:乳液 乳液涂料是以合成树脂乳胶为主要成膜物质,其作用是自身能形成透明膜,同时又能抓住颜料,附着在基材上形成不透明涂膜,从而提供涂层基本的物理性能。乳液在乳液涂料中作为基料,开膜后抓住颜填料,附着在墙体上形成涂膜,提供涂层基本物理性能及各种耐受性,是乳胶漆中最关键的组份。乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体。乳液聚合物的分子量高,并且分子量分布狭窄,所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能。 体质颜料 体质颜料又称填料,将其加入乳液涂料中可增进涂料的流动性,可使涂膜消光,并对提高涂料的遮盖力有贡献,还可以降低乳液涂料的成本。常用的体质颜料有轻质碳酸钙、磁土、滑石粉、云母粉、重晶石粉、二氧化硅粉、硅藻土、硅钙粉、硫酸钡等 着色颜料 着色颜料将赋予涂膜所要求的各种色泽。可直接加入到乳液中,也可先制成色浆,再加入体系中。配制色浆需加入分散剂和增稠剂,为了提高颜料的着色力,

最新几种水溶性高分子在水中的聚合

几种水溶性高分子在水中的聚合

几种水溶性高分子在水中的聚合 一、丙烯酰胺水溶液聚合 一、实验目的 1.掌握溶液聚合的方法和原理。 2.学习如何选择溶液。 3.掌握聚合物的处理方法。 二、实验原理 将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。生成聚合物有的溶解有的不溶,前一种情况称为均相聚合,后者则称为沉淀聚合。自由基聚合,离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。 在沉淀聚合中,由于聚合物处在非良溶剂中,聚合物链处于卷曲状态,端基被包裹,聚合一开始就出现自动加速现象,不存在稳态阶段。随着转化率的提高,包裹程度加深,自动加速效应也相应增强,沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。均相聚合时,依双基终止机理,聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。而沉淀聚合一开始就是非稳态,随包裹程度的加深,其只能单基终止,故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。 在均相溶液聚合中,由于聚合物是处在良溶剂环境中,聚合物处于比较伸展状态,包裹程度浅链扩散容易,活性端基容易相互靠近而发生双基终止。只有在高转化率时,才开始出现自动加速现象,若单体浓度不高,则有可能消除

自动加速效应,使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。 进行溶液聚合时,由于溶剂并非完全是惰性的,其对反应会产生各种影响,选择溶剂时应考虑以下几个问题: (1)对引发剂分解的影响:偶氮类引发剂(偶氮二异丁腈)的分解速率受溶剂的影响很小,但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。这种作用按下列顺序依次增大:芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类,诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。 (2)溶剂的链转移作用:自由基是一个非常活泼的反应中心,它不仅能引发单体分子,而且还能与溶剂反应,夺取溶剂分子的一个原子,如氢或氯,以满足它的不饱和原子价。溶剂分子提供这种原子的能力越强,链转移作用就越强。链转移的结果使聚合物分子量降低。若反应生成自由基活性降低,则聚合速度也将减小。 (3)对聚合物的溶解性能,溶剂溶解聚合物的性能控制着活性链的形态(卷曲或舒展)及其粘度,它们决定了链终止速度与分子量的分布。 与本体聚合相比,溶液聚合体系具有粘度降低、混合及传热较容易、不易产生局部过热、温度容易控制等优点。但由于有机溶剂费用高,回收困难等原因,使得溶液聚合在工业上很少应用,只有直接使用聚合物溶液的情况下,如涂料、胶粘剂。浸渍剂和合成纤维放丝液等采用溶液聚合的方法。 丙稀酰胺为水溶性单体,其聚合物也溶于水。本实验采用水为溶剂进行溶液聚合,其优点是:价廉、无毒、链转移常数小、对单体及聚合物溶解性能好,为均相聚合。

高分子材料作业

高分子材料成型原理 平时作业(2) (针对第四章、第五章教学内容) 一、单项选择题 1.对于切力变稀的纺丝流体, (c )。 A. η0 <ηa<η∞ B.ηa<η0且ηa<η∞ C. η∞<ηa<η0 D.ηa>η0且ηa>η∞ 2.熔体纺丝过程的取向主要是( b )的作用。 A.喷丝孔道中的剪切流动取向 B.纺丝线上的拉伸流动取向 C.纺丝线上的拉伸形变取向 D. B+C 3. 溶剂的扩散系数 D S和凝固剂的扩散系数 D N随凝固浴中 溶剂含量的增加而( a )。 A. 增大 B. 减小 C有极小值 D. 有极大值 4.拉伸过程中晶区取向因数fc与非晶区取向因素fa的大 小通常为( c )。 A. fc>fa B. fa>fc C.开始时fc>fa,然后 fa>fc D.开始时 fa>fc, 然后fc>fa 二、简答题 1.简述聚合物流体切力变稀的原因。 2.简述在纺丝过程中减轻或避免漫流型细流的出现的措施。 三、讨论题

1.试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。 答:聚合物分子结构包括链结构、相对分子质量及相对分子质量分布。(1)链结构的影响 聚合物的链结构对流变性能有较大影响。聚合物分子链柔性越大, 缠结点越多,链的解缠和滑移越困难,聚合物流动时非牛顿性越强。聚合物分子链刚性增加,分子间作用力愈大,粘度对剪切速率的敏感性减小,但粘度对温度的敏感性增加,提高这类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。 具有短支链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度;支链长度增加,粘度随之上升,支链长度增加到一定值,粘度急剧增高,且可能比直链聚合物大若干倍。在相对分子质量相同的条件下,支链越多,越短,流动时的空间位阻越小,粘度越低,越容易流动。较多的长支链可增加与临近分子的缠结几率,使流体流动阻力增加,粘度增大;长支链越多,粘度升高愈多,流动性愈差。长支链的存在也增大了聚合物粘度对剪切速率的敏感性。当零切粘度相同时,有长支链聚合物比无支链聚合物开始出现非牛顿流动的临界剪切速率要低,长支链对粘度的影响较复杂。链结构中含有大的侧基时,聚合物中自由体积增大,流体粘度对压力和温度敏感性增加。 (2)相对分子质量的影响 聚合物相对分子质量增大,不同链段偶然位移相互抵消的机会增多,因此分子链重心转移减慢,

高分子聚合物的表征方法及常用设备

高分子聚合物的表征方法及常用设备 高分子聚合物的结构形貌分为微观结构形貌和宏观结构形貌。微观结构形貌指的是高分子聚合物在微观尺度上的聚集状态,如晶态,液晶态或无序态(液态),以及晶体尺寸、纳米尺度相分散的均匀程度等。高分子聚合物的的微观结构状态决定了其宏观上的力学、物理性质,并进而限定了其应用场合和范围。宏观结构形貌是指在宏观或亚微观尺度上高分子聚合物表面、断面的形态,以及所含微孔(缺陷)的分布状况。观察固体聚合物表面、断面及内部的微相分离结构,微孔及缺欠的分布,晶体尺寸、性状及分布,以及纳米尺度相分散的均匀程度等形貌特点,将为我们改进聚合物的加工制备条件,共混组份的选择,材料性能的优化提供数据。 高分子聚合物结构形貌的表征方法及设备包括: 1.偏光显微镜(PLM) 利用高分子液晶材料的光学性质特点,可以用偏光显微镜观测不同高分子液晶,由液晶的织构图象定性判断高分子液晶的类型。 2.金相显微镜 金相显微镜可以观测高分子聚合物表面的亚微观结构,确定高分子聚合物内和微小缺陷。体视光学显微镜通常被用于观测高分子聚合物体表面、断面的结构特征,为优化生产过程,进行损伤失效分析提供重要的信息。 3、体视显微镜 使用体视显微镜时需要注意在取样时不得将进一步的损伤引入受观测的样品。使用金相显微镜时,受测样品需要首先在模具中固定,然后用树脂浇铸成圆柱形试样。圆柱的地面为受测面。受测面在打磨、抛光成镜面后放置于金相显微镜上。高分子聚合物亚微观结构形貌的清晰度取决于受测面抛光的质量。 4.X射线衍射 利用X射线的广角或小角度衍射可以获取高分子聚合物的晶态和液晶态组织结构信息。有关内容参见高分子聚合物的晶态和高分子聚合物液晶态栏目。 5.扫描电镜(SEM) 扫描电镜用电子束扫描聚合物表面或断面,在阴极射线管上(CRT)产生被测物表面的影像。对导电性样品,可用导电胶将其粘在铜或铝的样品座上,直接观察测量的表面;对绝缘性样品需要事先对其表面喷镀导电层(金、银或炭)。 用SEM可以观察聚合物表面形态;聚合物多相体系填充体系表面的相分离尺寸及相分离图案形状;聚合物断面的断裂特征;纳米材料断面中纳米尺度分散相的尺寸及均匀程度等有关信息。 6.透射电镜(TEM) 透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。将待测聚合物样品分别用悬浮液法,喷物法,超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜;或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上,用TEM可观察样品的结构。利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构,形状,

各类高分子聚合物的缩写

PA 聚酰胺(尼龙) PA-1010 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) PA-11 聚十一酰胺(尼龙11) PA-12 聚十二酰胺(尼龙12) PA-6 聚己内酰胺(尼龙6) PA-610 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) PA-612 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) PA-66 聚己二酸己二胺(尼龙66) PA-8 聚辛酰胺(尼龙8) PA-9 聚9-氨基壬酸(尼龙9) PAA 聚丙烯酸 PAAS 水质稳定剂 PABM 聚氨基双马来酰亚胺 PAC 聚氯化铝 PAEK 聚芳基醚酮 PAI 聚酰胺-酰亚胺 PAM 聚丙烯酰胺 PAMBA 抗血纤溶芳酸 PAMS 聚α-甲基苯乙烯 PAN 聚丙烯腈 PAP 对氨基苯酚 PAPA 聚壬二酐

PAPI 多亚甲基多苯基异氰酸酯 PAR 聚芳酰胺 PAR 聚芳酯(双酚A型) PAS 聚芳砜(聚芳基硫醚) PB 聚丁二烯-[1,3] PBAN 聚(丁二烯-丙烯腈) PBI 聚苯并咪唑 PBMA 聚甲基丙烯酸正丁酯 PBN 聚萘二酸丁醇酯 PBR 丙烯-丁二烯橡胶 PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBT 聚对苯二甲酸丁二酯 PC 聚碳酸酯 PC/ABS 聚碳酸酯/ABS树脂共混合金 PC/PBT 聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯弹性体共混合金PCD 聚羰二酰亚胺 PCDT 聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯) PCE 四氯乙烯 PCMX 对氯间二甲酚 PCT 聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯 PCT 聚己内酰胺

PCTEE 聚三氟氯乙烯 PD 二羟基聚醚 PDAIP 聚间苯二甲酸二烯丙酯PDAP 聚对苯二甲酸二烯丙酯PDMS 聚二甲基硅氧烷 PE 聚乙烯 PEA 聚丙烯酸酯 PEAM 苯乙烯型聚乙烯均相离子交换膜PEC 氯化聚乙烯 PECM 苯乙烯型聚乙烯均相阳离子交换膜PEE 聚醚酯纤维 PEEK 聚醚醚酮 PEG 聚乙二醇 PEHA 五乙撑六胺 PEN 聚萘二酸乙二醇酯 PEO 聚环氧乙烷 PEOK 聚氧化乙烯 PEP 对-乙基苯酚聚全氟乙丙烯薄膜PES 聚苯醚砜 PET 聚对苯二甲酸乙二酯 PETE 涤纶长丝 PETP 聚对苯二甲酸乙二醇酯

聚合物乳液

聚合物乳液 关于聚合物乳液防水涂料的性能及应用研究 摘要:防水涂料在我国建筑行业的投资成递增的趋势。并且近年来, 我国防水涂料的研制取得很大的进步, 并不断由溶剂型向乳液型和反应型, 由低档向高弹性、高耐久性、功能性的方向发展,大力研究开发和推广高性能、高耐侯、环保型和多功能防水涂料, 重点发展环保型聚氨脂、丙烯酸、橡胶改性沥青和水泥基渗透结晶型防水涂料。本文对聚合物乳液型防水涂料一一聚合物乳液建筑防水涂料与聚合物水泥防水涂料的性能及其应用进行了分析研究,探讨其防水机理、影响性能的因素及其合适使用场所 关键词: 聚合物乳液型防水涂料;性能;应用。

Study of Performance and Application of Polymer Emulsion Type W aterproof Coating Abstract:Waterproof coating in our country, increasing investment of the construction industry into a trend. And in recent years, the development of waterproof coating in China have made great progress, and constantly from the solvent to the emulsion type and reaction type, from low to high elasticity, high durability, functionality in the direction of the development, research, development, and vigorously promote high performance, high corrosion resistance, environmental protection and multi-functional waterproof coatings, focusing on environmental protection polyurethane, acrylic, rubber modified asphalt and cement-based permeable crystallization type waterproof coating. Study of performance and application of polymer emulsion type waterproof coating—polymer emulsion architectural watel’proof coating and polymer modified cementitious waterproof coating discuss their warterprooi theory、factors efecting on performance and their fit application place.Key W ords:polymer emulsion type waterpmof coating;performance;application.

高分子聚合物材料研究

高分子聚合物材料研究 一、热塑性粉末: 1.塑料涂层材料的特点是什么?常见的塑料涂层材料有哪些种类? 1)塑料与金属相比有许多的不足之处: 强度远不及大多数金属材料; 耐热性也低,一般不超过250摄氏度; 塑料还有不同程度的吸湿度,膨胀收缩变形大; 塑料的熔融温度范围不宽,一般是几十到一百多摄氏度超过一定的温度就会讲解,甚至焦化; 老化也是一大短处,特别是在强紫外线和较高温度下容易老化; 2)塑料的这些缺点可以适当的加入添加剂加以弥补和改善: 例如:加入某些金属粉末可以提高其承载能力、导热性、耐磨性、光反射及耐老化;加入某种氧化物可以提高其硬度、承载能力和耐磨性;加入金属硫化物可以提高其自润滑性和耐磨性等等; 3)热喷涂塑料材料大致可以分为热固性树脂材料和热固性树脂材料 两大类;常见的见下表 粉末 种类 热塑性塑 料 聚乙烯(PE )、聚丙烯、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺 ABS 塑料、聚氯醚聚苯酯、聚甲醛、氟塑料、EVA 树脂 热固性塑 料 酚醛、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、氨基塑料 通常与固化剂粉末混合进行喷涂 2.聚乙烯的性能及应用特点是什么? 1)在聚乙烯原料中加入流平剂、防老剂及其他填料等做成粉末,可以作为喷涂原料 2)聚乙烯优点:化学稳定性、电绝缘性、耐辐射性 缺点:力学性能低、使用温度低、硬度低。它的熔点是123~130摄氏度,使用温度-70~70摄氏度 聚乙烯在熔融状态黏度高,故喷涂效率低。结合性聚乙烯不会在喷涂中导致热劣化 3)结合性聚乙烯粉末物理性能见下表 3.聚酰胺的性能及应用特点是什么? 聚酰胺又称尼龙,尼龙有不同的品种,常用喷涂的是尼龙1010 ,尼龙还有尼龙66. 1)聚酰胺的熔点为200摄氏度左右,食品种的不同有差异。使用温度-50~80之间,短期工作温度可以达到120摄氏度。聚酰胺有较高的力学强度,它在常温下有良好的抗拉强度、冲击韧性、耐油性、耐浸渍性、较高的硬度和耐疲劳强度、有一定的耐蚀性,对稀酸、碱、盐都比较耐蚀,但不耐强碱和氧化性酸;对烃、酮、醚、脂、油类的抗腐蚀能力好,但不耐酚和甲酸. 2)目前。常用于喷涂的聚酰胺是尼龙1010,其特点是较软,易于加工。若将工件预热到200摄氏度左右,可以得到耐腐蚀、表面光滑的尼龙喷涂层,尼龙比聚乙烯容易实现喷涂。 3)缺点:因尼龙缺乏粘附性,喷涂前基材表面应该涂敷底漆; 吸湿性较大 4.氯化聚醚的性能及应用特点是什么? 1)氯化聚醚的熔融温度120摄氏度,熔点是180摄氏度,分解温度是300摄氏度。氯化聚醚的力学性能与其他塑料相当,但是抗冲击性能偏低 2)氯化聚醚与金属之间有很好的粘附性能,而且耐磨性也较高,是尼龙的3倍。此外,氯化聚醚有良好的耐化学腐蚀性能,能在120摄氏度下长期工作。它也是一种优良的绝热材料,其导热系数比低压聚乙烯小2倍多。 密度 延伸率 拉伸强度 熔点 软化点 脆化温度 静态摩擦系数 粒 度 0.93 750 16 120 90 -60 0.7 130 目

乳液聚合技术

乳液聚合新技术的研究进展 摘要:乳液聚合方法具有广泛的应用范围,近期几年备受关注。本文首先介绍了乳液聚合的基本情况,并着重介绍了一些新的乳液聚合方法和研究成果。 关键词:乳液聚合;进展 前言: 乳液聚合技术的开发始于本世纪20年代末期,当时就已有和目前生产配方类似的乳液聚合的专利出现。30年代初,乳液聚合已见于工业生产。随着时问的推移,乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中,乳液聚合已经成为主要的生产方法之一,每年通过该方法制作的聚合物数以千万吨计。【1】1.乳液聚合基本情况 1.1乳液聚合定义 生产聚合物的方法有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、介质(水)、乳化剂及溶于介质(水)的引发剂四种基本组分组成。目前的工业生产中,乳液聚合几乎都是自由基加成聚合,所用的单体几乎都是烯烃及其衍生物,所用的介质大多是水,故有人认为乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成比较独立的乳胶粒中,进行烯烃单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术。但随着聚合理论的逐步完善,对乳液聚合比较完整的定义应该为:乳液聚合是在水或其他液体作介质的乳液中,按照胶束理论或低聚合物机理生成彼此孤立的乳胶粒,并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。 乳液聚合体系至少由单体、引发剂、乳化剂和水四个组分构成,一般水与单体的配比(质量)为70/30~40/60,乳化剂为单体的0.2%~0.5%,引发剂为单体的0.1%~0.3%;工业配方中常另加缓冲剂、分子量调节剂和表面张力调节剂等。所得产物为胶乳,可直接用以处理织物或作涂料和胶粘剂,也可把胶乳破坏,经洗涤、干燥得粉状或针状聚合物。 1.2乳液聚合的特点 聚合反应发生在分散在水相内的乳胶粒中,尽管在乳胶粒内部粘度很高,但由于连续相是水,使得整个体系粘度并不高,并且在反应

常用高分子材料汇总

常用高分子材料汇总

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常用高分子材料总结 塑料:1、热固性塑料 2、热塑性塑料:①通用塑料(五大通用塑料) ②工程塑料(通用工程塑料特种工程塑料) 工程塑料具有更高的力学强度,能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,具有较高的尺寸稳定性, 五大通用工程塑料为:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。 分 类 名称概述性能特点加工性能主要应用 酚醛树脂(PF)酚类和醛类缩聚而 成的合成树脂的总 称。最常用的是苯 酚和甲醛 力学强度高;性能稳定;坚硬耐磨; 耐热、阻燃、耐腐蚀;电绝缘性良好; 尺寸稳定性好;价格低廉;色深,难 于着色 本身很脆,成型时需排气,须加入纤 维或粉末状填料。有层压和模压 电绝缘材料(俗称电 木)、家具零件、日用品、 工艺品、耐酸用的石棉 酚醛塑料 3

热固性塑不饱和聚酯 (UP) 由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高,强度接近钢材,可用作 结构材料,可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂(影响其性能),并 加入引发剂和促进剂,可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢,大型化 工设备及管道,飞机零 部件,汽车外壳小型船 艇,透明瓦楞板,卫生 盥洗器皿、 氨 基 塑 料 脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉,是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等, 经过一定塑化工艺 制成 (UF)坚硬耐刮伤、有较好的耐电 弧性和一定的机械强度,有自熄性、 无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛 塑料稍差,外观美丽鲜艳,耐霉菌, 制造电器开关、插座、照明器具 (MF)的吸水性比脲醛树脂要低, 而且耐沸水煮,耐热性也优于脲醛塑 料一般可在150-200℃范围内使用, 并有抗果汁、洒类饮料的沾污,密胺 餐具而出名 (UMF)制品具有优良 的耐电弧性能和很高的 机械强度,以及良好的 电绝缘性和耐热性;耐 电弧防爆电器设备配 件,要求高强度的电器 开关和电动工具的绝缘三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 4

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