時(shí)間：2023-04-11 17:22:54
序論：在您撰寫(xiě)高分子材料論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
相比基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置和開(kāi)展對(duì)學(xué)生各課程知識(shí)的掌握在廣度和深度上均提出了更高的要求，也使得學(xué)生能夠?qū)Ψ謱儆诓煌n程的知識(shí)點(diǎn)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，通過(guò)相互對(duì)比和驗(yàn)證，有助于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的全面掌握和理解。但鑒于實(shí)驗(yàn)開(kāi)展仍然遵循著學(xué)生預(yù)習(xí)、老師講授、動(dòng)手操作和課后交報(bào)告的傳統(tǒng)模式，雖然實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師針對(duì)實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)不同的反應(yīng)歷程，讓不同組別的學(xué)生獲得迥異的結(jié)果，但實(shí)驗(yàn)結(jié)論的預(yù)測(cè)性很強(qiáng)，一些意外問(wèn)題的發(fā)生也會(huì)在指導(dǎo)教師的預(yù)料之中，并能夠很快給出解決方案，這對(duì)于提升學(xué)生在主觀能動(dòng)學(xué)習(xí)能力的效果很有限。另外，本校開(kāi)展的高分子實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容的編排上還存在著較為明顯的學(xué)科界限，還不能完全融合高分子化學(xué)、高分子物理和高分子成型加工原理等課程內(nèi)容，因此很有必要開(kāi)設(shè)具有創(chuàng)新型的研究型實(shí)驗(yàn)課程。
2實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)時(shí)機(jī)
鑒于此類(lèi)研究型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展往往需要比較集中的時(shí)間段，高分子材料教研室經(jīng)過(guò)多次商討，確定本實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)為90學(xué)時(shí)(30學(xué)時(shí)/周×3周)，將主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集中安排在大四上學(xué)期的最后3周內(nèi)完成。此時(shí)，一方面學(xué)生已經(jīng)完成了所有的理論課程的學(xué)生和各類(lèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，為本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了先決條件;其次，在此時(shí)間段有關(guān)校園招聘活動(dòng)也會(huì)告一段落，可以保證學(xué)生有充足的時(shí)間和精力完成實(shí)驗(yàn);最后，此次實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練也為下一學(xué)期的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的開(kāi)展提供一次很好的預(yù)演，能夠有效地消除學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的恐慌和迷茫心理。
3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)王新平等［5］的觀點(diǎn)，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)必須具有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性和探索性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序的自主性和開(kāi)放性，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可行性和可操縱性等基本要素。因而，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展必然會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員(包括指導(dǎo)教師和學(xué)生)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地等諸多方面提出了更高的要求。根據(jù)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的三點(diǎn)原則［5］和本專(zhuān)業(yè)教研室老師的科研情況，教研室選擇了“導(dǎo)電性高分子材料的制備及其應(yīng)用”這一開(kāi)放性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多方面的探討和論證，我們嘗試設(shè)計(jì)了一個(gè)以摻雜聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡膠中的應(yīng)用為主線的研究型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所需基本學(xué)時(shí)安排如下:(1)學(xué)生分組，布置實(shí)驗(yàn)的側(cè)重方向(一組在聚丙烯中的應(yīng)用，一組在天然橡膠中的應(yīng)用)，安排相關(guān)文獻(xiàn)的查詢和閱讀，著重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡膠的性能和加工特性，溫習(xí)有關(guān)設(shè)備的操作和安全注意事項(xiàng)(30學(xué)時(shí))。(2)根據(jù)分組，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行聚苯胺的合成，分別采用化學(xué)氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列經(jīng)過(guò)質(zhì)子酸或無(wú)機(jī)酸摻雜改性的聚苯胺，經(jīng)純化干燥后備用(30學(xué)時(shí))。(3)用高阻計(jì)測(cè)試聚苯胺的電導(dǎo)率，X射線衍射儀分析產(chǎn)物的物相結(jié)構(gòu)，紅外光譜儀觀察產(chǎn)物的特征官能團(tuán)，并在掃描電鏡下觀察產(chǎn)物的形貌，并比較不同組別間所得聚苯胺產(chǎn)物在性能和外觀上的異同(15學(xué)時(shí))。(4)各組同學(xué)在制得合格的聚苯胺后，按照預(yù)先選定的應(yīng)用方向，分別添加到聚丙烯或天然橡膠中制成復(fù)合材料，前者在雙螺桿擠出機(jī)中完成，而后者在雙輥開(kāi)煉機(jī)和平板硫化機(jī)中進(jìn)行。(30學(xué)時(shí))(5)將所得復(fù)合材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制樣后，分別用萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)、擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)和高阻計(jì)測(cè)試復(fù)合材料的拉伸性能、沖擊韌性和電導(dǎo)率隨聚苯胺添加量的變化規(guī)律并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果;用掃描電鏡觀察復(fù)合材料斷面形貌，分析破壞機(jī)制，探討材料的強(qiáng)度和韌性變化的機(jī)理(15學(xué)時(shí))。(6)學(xué)生整理數(shù)據(jù)，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告要求參照本科畢業(yè)論文的模板和格式，須包括引言、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果與討論、結(jié)論和參考文獻(xiàn)等主要部分(30學(xué)時(shí))。其中(1)和(6)要求學(xué)生利用課余時(shí)間分別在實(shí)驗(yàn)周的前后一周內(nèi)完成，不占用實(shí)驗(yàn)周的學(xué)時(shí)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，如因出現(xiàn)不可抗力或意外情況導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)展不順利，可通過(guò)與實(shí)驗(yàn)室管理人員協(xié)調(diào)，利用周六和周日的時(shí)間進(jìn)行彌補(bǔ)，以保證學(xué)生有充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。通過(guò)這樣一個(gè)研究型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和內(nèi)容編排，不但使學(xué)生能夠?qū)⒂袡C(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料現(xiàn)代測(cè)試與分析技術(shù)等課程中散落的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，還同時(shí)大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)高分子材料從合成、表征到應(yīng)用的整體認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)不可預(yù)料的事件時(shí)，合理引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識(shí)去分析問(wèn)題，并通過(guò)查找資料尋求解決問(wèn)題的方法，有力地推動(dòng)了學(xué)生在理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用方面的融會(huì)貫通，極大地提升了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
4實(shí)驗(yàn)課程考核
本實(shí)驗(yàn)的考核采用過(guò)程管理與結(jié)果考核并用的模式，主要分為以下三個(gè)方面:(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)(40%):指導(dǎo)教師觀察并記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，包括實(shí)驗(yàn)時(shí)間的合理安排、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的正確搭建、實(shí)驗(yàn)藥品和原料的適用和管理，以及意外情況出現(xiàn)時(shí)的應(yīng)對(duì)措施等。(2)綜合報(bào)告撰寫(xiě)(40%):要求每一位學(xué)生在查閱文獻(xiàn)和整理資料的基礎(chǔ)上，獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)一份符合要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(3)教師提問(wèn)考核(20%):學(xué)生提交報(bào)告期間，指導(dǎo)教師根據(jù)報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)，考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和報(bào)告內(nèi)容的熟悉程度，同時(shí)考察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中的邏輯性，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象，達(dá)到初步培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的目的。
5結(jié)語(yǔ)與展望
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周?chē)目諝庵休椛洌咧幸员砻鎮(zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此，通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類(lèi)添加在樹(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。
（一）添加導(dǎo)電填料
這類(lèi)方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類(lèi)填料等。
（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混
導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過(guò)，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱(chēng)為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類(lèi)導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類(lèi)高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類(lèi)抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。
（三）添加抗靜電劑法
1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類(lèi)具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類(lèi)有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類(lèi)：陽(yáng)離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。
導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類(lèi)相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹(shù)脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹(shù)脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開(kāi)發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開(kāi)發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開(kāi)發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開(kāi)發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；
河南大學(xué)開(kāi)發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類(lèi)抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專(zhuān)用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。
從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
（一）加大新品種開(kāi)發(fā)力度
近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類(lèi)非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求，開(kāi)發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國(guó)內(nèi)需求。
（二）加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹(shù)脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)方興未艾，國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開(kāi)發(fā)與研究，促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
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課程設(shè)計(jì)選題合理與否，是課程設(shè)計(jì)改革的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)注意課題的綜合性、實(shí)用性及層次性［2］。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中增加高分子材料改性及工藝探索的題目，目的在于加深學(xué)生對(duì)《高分子材料成型工藝學(xué)》、《聚合物改性原理及方法》等課程知識(shí)的理解，提高其理論聯(lián)系實(shí)際和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。選擇合適的題目是保證學(xué)生如期完成課程設(shè)計(jì)的前提。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)比畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)少了8周的時(shí)間，因此課程設(shè)計(jì)選題應(yīng)“小而精”，難度應(yīng)明顯低于畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。如果選取完全沒(méi)有研究基礎(chǔ)的題目，學(xué)生前期探索實(shí)驗(yàn)會(huì)花費(fèi)過(guò)多時(shí)間，不利于課程設(shè)計(jì)順利進(jìn)行?；谝陨显?，筆者在以往畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，確定了課程設(shè)計(jì)相關(guān)題目。例如往屆學(xué)生曾做過(guò)“硅橡膠阻燃材料性能研究”的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，對(duì)于硅橡膠混煉及硫化工藝積累了一定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而硅橡膠材料力學(xué)性能指標(biāo)還不盡如人意，需要進(jìn)一步改進(jìn)配方?？梢栽诖嘶A(chǔ)上引出兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目:“硫化劑種類(lèi)及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”、“結(jié)構(gòu)控制劑種類(lèi)及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”，并由兩個(gè)學(xué)生分別完成以上題目。由于有前人的基礎(chǔ)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有重復(fù)探索相關(guān)工藝參數(shù)，實(shí)驗(yàn)直接切入主題，有利于在有限的時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)。此外，兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目雖各有側(cè)重，但主要原材料及成型工藝都相同，故兩個(gè)學(xué)生可共用一套成型設(shè)備，大大節(jié)約了設(shè)備預(yù)熱及清理時(shí)間。將學(xué)生按相近課題組成互助小組，不僅提供設(shè)備利用率，也有利于學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)，相互討論，相互促進(jìn)［3］。
2實(shí)驗(yàn)人員安排
我校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)每年招生人數(shù)為80人，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件尚不能滿足全部學(xué)生同時(shí)開(kāi)展材料改性及工藝制定等實(shí)踐內(nèi)容。因此，合理安排課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行材料改性及工藝制定的學(xué)生人數(shù)，是如期完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的必要保證。按照人才培養(yǎng)方案，本專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)安排在第四學(xué)年秋季學(xué)期最后4周進(jìn)行。此時(shí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)已全部完成，學(xué)生對(duì)于自己的就業(yè)去向也有了初步規(guī)劃?？梢越Y(jié)合學(xué)生的就業(yè)意愿安排其課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于工作單位已落實(shí)為材料改性或工藝制定崗位的學(xué)生，可以優(yōu)先安排其在課程設(shè)計(jì)階段進(jìn)入相關(guān)實(shí)訓(xùn)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與學(xué)生就業(yè)去向密切相關(guān)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，自覺(jué)參與到課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在本次課程設(shè)計(jì)改革試點(diǎn)工作中，2010級(jí)的一名學(xué)生對(duì)于硅橡膠材料配方優(yōu)化題目很感興趣，原因就是與其簽約的工作單位主要生產(chǎn)硅橡膠產(chǎn)品。這名學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮了自身的主觀能動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)遇到問(wèn)題時(shí)沒(méi)有被動(dòng)等待老師的安排，而是通過(guò)多方搜集資料以及與指導(dǎo)老師討論等方式積極尋求解決問(wèn)題的有效途徑。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)階段提前進(jìn)入“工作狀態(tài)”，為學(xué)生更快適應(yīng)企業(yè)工作節(jié)奏和工作思路奠定基礎(chǔ)。
3實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排及突況處理
課程設(shè)計(jì)時(shí)間只有4周。以往安排學(xué)生繪制模具圖，主要按照塑件圖測(cè)繪(1周)—裝配圖設(shè)計(jì)及繪制(1周)—零件圖繪制(1周)—說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)(1周)來(lái)安排進(jìn)度。模具設(shè)計(jì)過(guò)程中基本不存在突發(fā)因素，設(shè)計(jì)進(jìn)度容易控制。如果在課程設(shè)計(jì)中安排材料改性、工藝制定等內(nèi)容，則可能由于設(shè)備故障、原料采購(gòu)不及時(shí)或其他因素影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法如期完成課程設(shè)計(jì)［1］。為此，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師需要提前做好原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備、檢查工作，并做好應(yīng)急預(yù)案。在本次課程設(shè)計(jì)改革試點(diǎn)工作中，主要按照資料收集、初定方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的思路安排進(jìn)度。仍然以“硫化劑種類(lèi)及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”、“結(jié)構(gòu)控制劑種類(lèi)及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”這兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目為例:第1周進(jìn)行資料搜集并初定兩種硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)備選;第2周進(jìn)行硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)種類(lèi)篩選;第3周確定硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)最佳用量;第4周整理數(shù)據(jù)并撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)小論文。從實(shí)際試點(diǎn)情況看來(lái)，學(xué)生在4周內(nèi)完成材料改性等課程設(shè)計(jì)題目是基本可行的，所有參與試點(diǎn)的學(xué)生都如期完成了課程設(shè)計(jì)預(yù)定內(nèi)容并按期提交了課程設(shè)計(jì)論文。在試點(diǎn)工作中，也出現(xiàn)了一些突況。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，個(gè)別設(shè)備由于電壓不穩(wěn)導(dǎo)致溫控器失靈而維修了幾天，耽誤了進(jìn)度。但由于參與試點(diǎn)的學(xué)生們積極性及配合度較高，在第1周僅花了3天時(shí)間就提前完成了資料收集及方案的初步確定。在設(shè)備維修期間，指導(dǎo)教師及時(shí)調(diào)整進(jìn)度，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及課程論文框架構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，大大縮短了后期課程論文撰寫(xiě)的時(shí)間，從而保證了課程設(shè)計(jì)如期完成。
4結(jié)語(yǔ)
一、從天然樹(shù)脂到合成樹(shù)脂
一些樹(shù)木的分泌物常會(huì)形成樹(shù)脂，不過(guò)琥珀卻是樹(shù)脂的化石，蟲(chóng)膠雖然也被看成樹(shù)脂，但卻是紫膠蟲(chóng)分泌在樹(shù)上的沉積物。由蟲(chóng)膠制成的蟲(chóng)膠漆，最初只用作木材的防腐劑，但隨著電機(jī)的發(fā)明又成為最早使用的絕緣漆。然而進(jìn)入20世紀(jì)后，天然產(chǎn)物已無(wú)法滿足電氣化的需要，促使人們不得不尋找新的廉價(jià)代用品。
早在1872年德國(guó)化學(xué)家拜耳（A．Bayer）首先發(fā)現(xiàn)苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時(shí)能迅速結(jié)成紅褐色硬塊或粘稠物，但因它們無(wú)法用經(jīng)典方法純化而停止實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)以后，苯酚已經(jīng)能從煤焦油中大量獲得，甲醛也作為防腐劑大量生產(chǎn)，因此二者的反應(yīng)產(chǎn)物更加引人關(guān)注，希望開(kāi)發(fā)出有用的產(chǎn)品，盡管先后有許多人為之花費(fèi)了巨大勞動(dòng)，但都沒(méi)有達(dá)到預(yù)期結(jié)果。1904年，貝克蘭和他的助手也開(kāi)展這項(xiàng)研究，最初目的只是希望能制成代替天然樹(shù)脂的絕緣漆，經(jīng)過(guò)三年的艱苦努力，終于在1907年的夏天，不僅制出了絕緣漆，而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹(shù)脂。
Bakelite一經(jīng)問(wèn)世，很快廠商發(fā)現(xiàn)，它不但可以制造多種電絕緣品，而且還能制日用品，愛(ài)迪生（T．Edison）用于制造唱片，不久又在廣告中宣稱(chēng)：已經(jīng)用Bakelite制出上千種產(chǎn)品，于是一時(shí)間把貝克蘭的發(fā)明譽(yù)為20世紀(jì)的“煉金術(shù)”。
以煤焦油為原粒的酚醛樹(shù)脂，在1940年以前一直居各種合成樹(shù)脂產(chǎn)量之首，每年達(dá)20多萬(wàn)噸，但此后隨著石油化工的發(fā)展，聚合型的合成樹(shù)脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產(chǎn)量也不斷擴(kuò)大，隨著眾多年產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品10萬(wàn)噸以上大型廠的建立，它們已成當(dāng)今產(chǎn)量最多的四類(lèi)合成樹(shù)脂。合成樹(shù)脂再加上添加劑，通過(guò)各種成型方法即得到塑料制品，到今天塑料的品種有幾十種，世界年產(chǎn)量在1．2億噸左右，我國(guó)也在500萬(wàn)噸以上，它們已經(jīng)成為生產(chǎn)、生活及國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)材料。
二、從天然纖維到合成纖維
人類(lèi)使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經(jīng)有幾千年，但由于全球人口的不斷增加和對(duì)紡織品質(zhì)量的更高要求，從19世紀(jì)起，人們就為尋求新的紡織品原料而努力。
1846年制成硝化纖維；1857年制成銅氨纖維；1865年制成醋酸纖維；1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來(lái)源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等，再加上制成的纖維性能好，以至它的產(chǎn)量到20世紀(jì)50年代已經(jīng)超過(guò)羊毛。
盡管上述幾種稱(chēng)為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現(xiàn)是繼紡織機(jī)械發(fā)明之后的又一次紡織革命，但它仍意味著人只是用化學(xué)方法，對(duì)天然植物纖維的再加工，而通過(guò)化學(xué)方法，制取全合成的、性能更為優(yōu)異的紡織纖維階段，才迎來(lái)了第三次紡織革命。
1928年32歲的美國(guó)化學(xué)家卡羅塞斯（W．H．Carothers）博士從大學(xué)崗位上應(yīng)聘到杜邦公司，負(fù)責(zé)對(duì)不久前才興起的高分子化學(xué)的基礎(chǔ)研究，他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應(yīng)，由于保證了反應(yīng)物料的嚴(yán)格配比，從而獲得分子量很高的縮聚物，但大多數(shù)產(chǎn)物的熔點(diǎn)偏低、不耐水，雖然有的可以抽絲，但不適于用做紡織纖維。反復(fù)不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊，以至身上經(jīng)常攜帶著一小瓶準(zhǔn)備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年，終于在合成的數(shù)百種產(chǎn)品中，找到有希望成為優(yōu)良紡織纖維的聚酰胺－66，尼龍（Nylon）是它在投產(chǎn)時(shí)公司使用的商品名。
杜邦公司為了使它工業(yè)化，動(dòng)員了230多名各方面專(zhuān)家，花費(fèi)2200萬(wàn)美元，到1939年始正式投產(chǎn)。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破，也是高分子科學(xué)的重要進(jìn)展。
尼龍投產(chǎn)后，杜邦公司馬上宣布他們生產(chǎn)了比蜘蛛絲還細(xì)，比鋼還結(jié)實(shí)的全新有機(jī)纖維。盡管當(dāng)時(shí)第二次世界大戰(zhàn)已經(jīng)開(kāi)始，仍然引起各方面關(guān)注。用它織成的女絲襪，銷(xiāo)售第一天就賣(mài)出400萬(wàn)雙，報(bào)紙上還報(bào)道了當(dāng)時(shí)許多銷(xiāo)售店曾引起“尼龍騷動(dòng)”的場(chǎng)面，可惜的是卡羅塞斯本人卻沒(méi)有看到這種情況。41歲的他，雖然知道尼龍的研究已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞，終于在1937年服毒自殺，留下深深的遺憾。
1938年德國(guó)研制出聚酰胺－6，即聚己內(nèi)酰胺；1941年英國(guó)制出了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維，商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸；1939年德國(guó)人又研制出聚丙烯腈纖維，但到1949年才在美國(guó)投產(chǎn)，商品名Orlon，我國(guó)稱(chēng)腈綸，此又出現(xiàn)多種新型合成纖維，滿足了多種需要，但從應(yīng)用范圍和技術(shù)成熟等方面看，仍以上述幾種為主，其產(chǎn)量約占總量的90％。
三、從天然橡膠到合成橡膠
自然界中雖然含有橡膠的植物很多，但能大量采膠的主要是生長(zhǎng)在熱帶雨區(qū)的巴西橡膠樹(shù)。從樹(shù)中流出的膠乳，經(jīng)過(guò)凝膠等工藝制成的生橡膠，最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等，但它受溫度的影響很大，熱時(shí)變粘，冷時(shí)變硬、變脆，因而用途很少。
1839年美國(guó)一家小型橡膠廠的廠主古德易（Goodyear）經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，發(fā)現(xiàn)生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發(fā)粘的彈性體，這一發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了橡膠工業(yè)迅速發(fā)展。在這之前，橡膠的年產(chǎn)量只有388噸，但到1937年已增加到100萬(wàn)噸，即100年間增加了2000倍，這在天然物質(zhì)利用史上是十分罕見(jiàn)的，尤其是1920年以后，由于汽車(chē)工業(yè)興起，進(jìn)一步擴(kuò)大需求，以致世界各國(guó)開(kāi)始把天然橡膠作為軍用戰(zhàn)略物資加以控制，這就迫使美、德等汽車(chē)大國(guó)，但卻是天然橡膠的窮國(guó)開(kāi)展合成橡膠的研究，這種研究是以制造與天然橡膠相同物質(zhì)為目的開(kāi)始的，因?yàn)槿藗円阎怯啥鄠€(gè)異戊二烯分子通過(guò)順式加成形成的聚合體。
1914年爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn)，德國(guó)由于受到海上封鎖，開(kāi)展了強(qiáng)制性的合成橡膠研制和生產(chǎn)，終于實(shí)現(xiàn)了以電石為原料合成甲基橡膠的工作，到終戰(zhàn)的1918年，共生產(chǎn)出2350噸。
戰(zhàn)后，由于暫時(shí)性天然橡膠過(guò)剩，使合成橡膠的生產(chǎn)也告中止，但其研究工作仍在進(jìn)行。先后研制成聚硫橡膠（1931年投產(chǎn)）、氯丁橡膠（1932年）、丁苯橡膠（1934年）、丁腈橡膠（1937年）等。
第二次世界大戰(zhàn)期間，尤其是日本偷襲珍珠港、占領(lǐng)東南亞后，美國(guó)開(kāi)始擴(kuò)大合成橡膠生產(chǎn)，并納入國(guó)防計(jì)劃，1942年產(chǎn)量達(dá)84．5萬(wàn)噸，其中丁苯橡膠為70．5萬(wàn)噸。1950年以后，由于出現(xiàn)了齊格勒納塔催化劑，在這種催化劑的作用下，生產(chǎn)出三種新型的定向聚合橡膠，其中的順丁橡膠，由于它的優(yōu)異性能，到20世紀(jì)80年代產(chǎn)量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問(wèn)世，進(jìn)一步滿足了尖端科技發(fā)展的需要。
回顧過(guò)去，展望未來(lái)，在新世紀(jì)里新技術(shù)將更加迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，作為技術(shù)革命物質(zhì)基礎(chǔ)的，以合成高分子為代表的新材料的研制和開(kāi)發(fā)，也將越來(lái)越起著重要作用。
參考文獻(xiàn)
近50年來(lái)，高分子合成工業(yè)取得了很大的進(jìn)展。例如，造粒用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，產(chǎn)量有了極大的提高。20世紀(jì)60年代主要采用單螺桿擠出機(jī)造粒，產(chǎn)量約為3t／h；70年代至80年代中期，采用連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒，產(chǎn)量約為10t／h；80年代中期以來(lái)。采用雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒，產(chǎn)量可以達(dá)到40-45t／h，今后的發(fā)展方向是產(chǎn)量可高達(dá)60t／h。在l950年，全世界塑料的年產(chǎn)量為200萬(wàn)t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為5．8％，2000年增加至1．8億t至2010年，全世界塑料產(chǎn)量將達(dá)3億t，此外。合成工業(yè)的新近避震使得易于璃確控制樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對(duì)汽車(chē)越來(lái)越重要．汽車(chē)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和性能的提高帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為降低整車(chē)成本及其自身增加汽車(chē)的有效載荷，提高塑料類(lèi)材料在汽車(chē)中的使用量便成為關(guān)鍵。
據(jù)悉，目前汽車(chē)上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車(chē)材料（如鋼鐵等）。因此，汽車(chē)中越來(lái)越多的金屬件由塑料件代替。此外，汽車(chē)中約90％的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轎車(chē)就需要制造1200多套模具，在美國(guó)、日本等汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具產(chǎn)業(yè)超過(guò)50％的產(chǎn)品是汽車(chē)用模具。目前，高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展；成型加工方面，從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變，并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。
二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究
（一）聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。國(guó)外的Berstart公司已開(kāi)發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)，可以解決其它擠出機(jī)（包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī)）作為反應(yīng)器所存在的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段，但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯（PC）連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備，我國(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。
目前國(guó)內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題．另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn)，解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問(wèn)題，同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國(guó)聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿，并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。
（二）以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)
1.信息存儲(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、能耗大、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問(wèn)題，將光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型三個(gè)過(guò)程整合為一體，結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
2.聚合物／無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)（粒子設(shè)計(jì)），在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物／無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。
3.熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化．解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。
三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，各個(gè)新型成型裝備國(guó)家工程研究中心在出色完成了國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國(guó)家“八五”、“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃（攻關(guān)）等項(xiàng)目同時(shí)，非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng)，創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司和北京華新科塑料機(jī)械有限公司，使其有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列，近兩年在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(tái)（套）。銷(xiāo)售額超過(guò)1．5億元，還有部分新設(shè)備銷(xiāo)往荷蘭、泰國(guó)、孟加拉等國(guó)家．產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如PE電磁動(dòng)態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國(guó)家節(jié)約外匯近1600萬(wàn)美元，每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬(wàn)k的電費(fèi)。塑料電磁動(dòng)態(tài)注塑機(jī)已開(kāi)發(fā)完善5個(gè)規(guī)格系列，投入批量生產(chǎn)并推向市場(chǎng)；塑料電磁動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成，目前開(kāi)發(fā)完善的4個(gè)規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場(chǎng)目前新設(shè)備的市場(chǎng)需求情況很好，聚合物新型成型裝備國(guó)家工程研究中心正在對(duì)廣州華新科機(jī)械有限公司進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場(chǎng)等機(jī)制，爭(zhēng)取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷(xiāo)售額超億。我國(guó)已加入WTO，各個(gè)行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
綜上所述，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路，打破國(guó)外的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變；把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。
參考文獻(xiàn)：
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一、從天然樹(shù)脂到合成樹(shù)脂
一些樹(shù)木的分泌物常會(huì)形成樹(shù)脂，不過(guò)琥珀卻是樹(shù)脂的化石，蟲(chóng)膠雖然也被看成樹(shù)脂，但卻是紫膠蟲(chóng)分泌在樹(shù)上的沉積物。由蟲(chóng)膠制成的蟲(chóng)膠漆，最初只用作木材的防腐劑，但隨著電機(jī)的發(fā)明又成為最早使用的絕緣漆。然而進(jìn)入20世紀(jì)后，天然產(chǎn)物已無(wú)法滿足電氣化的需要，促使人們不得不尋找新的廉價(jià)代用品。
早在1872年德國(guó)化學(xué)家拜耳（A．Bayer）首先發(fā)現(xiàn)苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時(shí)能迅速結(jié)成紅褐色硬塊或粘稠物，但因它們無(wú)法用經(jīng)典方法純化而停止實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)以后，苯酚已經(jīng)能從煤焦油中大量獲得，甲醛也作為防腐劑大量生產(chǎn)，因此二者的反應(yīng)產(chǎn)物更加引人關(guān)注，希望開(kāi)發(fā)出有用的產(chǎn)品，盡管先后有許多人為之花費(fèi)了巨大勞動(dòng)，但都沒(méi)有達(dá)到預(yù)期結(jié)果。1904年，貝克蘭和他的助手也開(kāi)展這項(xiàng)研究，最初目的只是希望能制成代替天然樹(shù)脂的絕緣漆，經(jīng)過(guò)三年的艱苦努力，終于在1907年的夏天，不僅制出了絕緣漆，而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹(shù)脂。
Bakelite一經(jīng)問(wèn)世，很快廠商發(fā)現(xiàn)，它不但可以制造多種電絕緣品，而且還能制日用品，愛(ài)迪生（T．Edison）用于制造唱片，不久又在廣告中宣稱(chēng)：已經(jīng)用Bakelite制出上千種產(chǎn)品，于是一時(shí)間把貝克蘭的發(fā)明譽(yù)為20世紀(jì)的“煉金術(shù)”。
以煤焦油為原粒的酚醛樹(shù)脂，在1940年以前一直居各種合成樹(shù)脂產(chǎn)量之首，每年達(dá)20多萬(wàn)噸，但此后隨著石油化工的發(fā)展，聚合型的合成樹(shù)脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產(chǎn)量也不斷擴(kuò)大，隨著眾多年產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品10萬(wàn)噸以上大型廠的建立，它們已成當(dāng)今產(chǎn)量最多的四類(lèi)合成樹(shù)脂。合成樹(shù)脂再加上添加劑，通過(guò)各種成型方法即得到塑料制品，到今天塑料的品種有幾十種，世界年產(chǎn)量在1．2億噸左右，我國(guó)也在500萬(wàn)噸以上，它們已經(jīng)成為生產(chǎn)、生活及國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)材料。
二、從天然纖維到合成纖維
人類(lèi)使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經(jīng)有幾千年，但由于全球人口的不斷增加和對(duì)紡織品質(zhì)量的更高要求，從19世紀(jì)起，人們就為尋求新的紡織品原料而努力。
1846年制成硝化纖維；1857年制成銅氨纖維；1865年制成醋酸纖維；1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來(lái)源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等，再加上制成的纖維性能好，以至它的產(chǎn)量到20世紀(jì)50年代已經(jīng)超過(guò)羊毛。
盡管上述幾種稱(chēng)為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現(xiàn)是繼紡織機(jī)械發(fā)明之后的又一次紡織革命，但它仍意味著人只是用化學(xué)方法，對(duì)天然植物纖維的再加工，而通過(guò)化學(xué)方法，制取全合成的、性能更為優(yōu)異的紡織纖維階段，才迎來(lái)了第三次紡織革命。
1928年32歲的美國(guó)化學(xué)家卡羅塞斯（W．H．Carothers）博士從大學(xué)崗位上應(yīng)聘到杜邦公司，負(fù)責(zé)對(duì)不久前才興起的高分子化學(xué)的基礎(chǔ)研究，他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應(yīng)，由于保證了反應(yīng)物料的嚴(yán)格配比，從而獲得分子量很高的縮聚物，但大多數(shù)產(chǎn)物的熔點(diǎn)偏低、不耐水，雖然有的可以抽絲，但不適于用做紡織纖維。反復(fù)不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊，以至身上經(jīng)常攜帶著一小瓶準(zhǔn)備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年，終于在合成的數(shù)百種產(chǎn)品中，找到有希望成為優(yōu)良紡織纖維的聚酰胺－66，尼龍（Nylon）是它在投產(chǎn)時(shí)公司使用的商品名。
杜邦公司為了使它工業(yè)化，動(dòng)員了230多名各方面專(zhuān)家，花費(fèi)2200萬(wàn)美元，到1939年始正式投產(chǎn)。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破，也是高分子科學(xué)的重要進(jìn)展。
尼龍投產(chǎn)后，杜邦公司馬上宣布他們生產(chǎn)了比蜘蛛絲還細(xì)，比鋼還結(jié)實(shí)的全新有機(jī)纖維。盡管當(dāng)時(shí)第二次世界大戰(zhàn)已經(jīng)開(kāi)始，仍然引起各方面關(guān)注。用它織成的女絲襪，銷(xiāo)售第一天就賣(mài)出400萬(wàn)雙，報(bào)紙上還報(bào)道了當(dāng)時(shí)許多銷(xiāo)售店曾引起“尼龍騷動(dòng)”的場(chǎng)面，可惜的是卡羅塞斯本人卻沒(méi)有看到這種情況。41歲的他，雖然知道尼龍的研究已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞，終于在1937年服毒自殺，留下深深的遺憾。
1938年德國(guó)研制出聚酰胺－6，即聚己內(nèi)酰胺；1941年英國(guó)制出了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維，商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸；1939年德國(guó)人又研制出聚丙烯腈纖維，但到1949年才在美國(guó)投產(chǎn)，商品名Orlon，我國(guó)稱(chēng)腈綸，此又出現(xiàn)多種新型合成纖維，滿足了多種需要，但從應(yīng)用范圍和技術(shù)成熟等方面看，仍以上述幾種為主，其產(chǎn)量約占總量的90％。
三、從天然橡膠到合成橡膠
自然界中雖然含有橡膠的植物很多，但能大量采膠的主要是生長(zhǎng)在熱帶雨區(qū)的巴西橡膠樹(shù)。從樹(shù)中流出的膠乳，經(jīng)過(guò)凝膠等工藝制成的生橡膠，最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等，但它受溫度的影響很大，熱時(shí)變粘，冷時(shí)變硬、變脆，因而用途很少。
1839年美國(guó)一家小型橡膠廠的廠主古德易（Goodyear）經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，發(fā)現(xiàn)生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發(fā)粘的彈性體，這一發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了橡膠工業(yè)迅速發(fā)展。在這之前，橡膠的年產(chǎn)量只有388噸，但到1937年已增加到100萬(wàn)噸，即100年間增加了2000倍，這在天然物質(zhì)利用史上是十分罕見(jiàn)的，尤其是1920年以后，由于汽車(chē)工業(yè)興起，進(jìn)一步擴(kuò)大需求，以致世界各國(guó)開(kāi)始把天然橡膠作為軍用戰(zhàn)略物資加以控制，這就迫使美、德等汽車(chē)大國(guó)，但卻是天然橡膠的窮國(guó)開(kāi)展合成橡膠的研究，這種研究是以制造與天然橡膠相同物質(zhì)為目的開(kāi)始的，因?yàn)槿藗円阎怯啥鄠€(gè)異戊二烯分子通過(guò)順式加成形成的聚合體。
1914年爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn)，德國(guó)由于受到海上封鎖，開(kāi)展了強(qiáng)制性的合成橡膠研制和生產(chǎn)，終于實(shí)現(xiàn)了以電石為原料合成甲基橡膠的工作，到終戰(zhàn)的1918年，共生產(chǎn)出2350噸。
戰(zhàn)后，由于暫時(shí)性天然橡膠過(guò)剩，使合成橡膠的生產(chǎn)也告中止，但其研究工作仍在進(jìn)行。先后研制成聚硫橡膠（1931年投產(chǎn)）、氯丁橡膠（1932年）、丁苯橡膠（1934年）、丁腈橡膠（1937年）等。
第二次世界大戰(zhàn)期間，尤其是日本偷襲珍珠港、占領(lǐng)東南亞后，美國(guó)開(kāi)始擴(kuò)大合成橡膠生產(chǎn)，并納入國(guó)防計(jì)劃，1942年產(chǎn)量達(dá)84．5萬(wàn)噸，其中丁苯橡膠為70．5萬(wàn)噸。1950年以后，由于出現(xiàn)了齊格勒納塔催化劑，在這種催化劑的作用下，生產(chǎn)出三種新型的定向聚合橡膠，其中的順丁橡膠，由于它的優(yōu)異性能，到20世紀(jì)80年代產(chǎn)量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問(wèn)世，進(jìn)一步滿足了尖端科技發(fā)展的需要。
回顧過(guò)去，展望未來(lái)，在新世紀(jì)里新技術(shù)將更加迅猛發(fā)展，與此同時(shí)，作為技術(shù)革命物質(zhì)基礎(chǔ)的，以合成高分子為代表的新材料的研制和開(kāi)發(fā)，也將越來(lái)越起著重要作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高分子材料抗靜電研究
靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周?chē)目諝庵休椛?，三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此，通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類(lèi)添加在樹(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。
（一）添加導(dǎo)電填料
這類(lèi)方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類(lèi)填料等。
（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混
導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過(guò)，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱(chēng)為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類(lèi)導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類(lèi)高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類(lèi)抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。
（三）添加抗靜電劑法
1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類(lèi)具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類(lèi)有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類(lèi)：陽(yáng)離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。
導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類(lèi)相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹(shù)脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹(shù)脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開(kāi)發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開(kāi)發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開(kāi)發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開(kāi)發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；
河南大學(xué)開(kāi)發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類(lèi)抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專(zhuān)用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。
從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
（一）加大新品種開(kāi)發(fā)力度
近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類(lèi)非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求，開(kāi)發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國(guó)內(nèi)需求。
（二）加快復(fù)
合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹(shù)脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)方興未艾，國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開(kāi)發(fā)與研究，促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]高緒珊、童儼，導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業(yè)出版社，1991．148154．
