文档介绍：材料加工新技术
—高分子材料成型加工
课程大作业
学生姓名:
学生学号:201512192420
专业方向:模具方向
研究生导师:陈静波
完成时间:2015 年12 月10日
高分子材料成型加工
随着经济和科技的飞速发展袁人民生活水平不断的提高遥人们对塑料制成品的需求越来越高袁尤其是在塑料制成品的种类和质量上遥而随着一种高分子材料成型加工技术的出现和飞速发展袁高分子材料也倍受人们关注袁其在一定程度上促进了我国国防袁航空等相关领域工业技术的发展遥从应用角度来说高分子材料成型加工技术的使用价值是通过制造成各种制品来实现的袁因其在材料形状上的特殊功能袁使得其对成型加工技术有着重要的意义遥。
一、高分子材料
材料的发展伴随着人类的发展,从最早的石器时代到青铜器时代、铁器时代,直至当今的高科技时代,材料的发展反映了人类文明进步的程度。高分子材料自20世纪初以来得到了迅猛的发展,广泛地应用在众多领域中。它与无机材料相比的一个主要的优点是易于成型加工。且某些高分子
材料具有较高的强度、刚性和硬度,成为结构材料。
所谓高分子材料是指由许多重复单元共价连接而成的,分子量很大的一类分子所组成的相关聚合物,并且具有粘弹性。高分子材料正在向以下几方面发展:高功能化、高性能化、复合化、精细化和智能化。
高分子材料重点向四个方向发展:高性能化、高功能化、复合化、智能化。导电高分子的应用
在高分子材料中有一种具有较强导电功能的材料,被称之为导电高分子材料,这种材料既具有高分子材料易加工和耐腐蚀的特点,又具有导电性良好的优势,成功地代替了无机导电材料的应用。导电高分子材料是能够产生导电性和电化学。可逆性的优质材料,在充电电池的电极的生产中被加以应用,同时该材料在尖端科技的开发和研究中也是非常重要的原材料之一。
导电高分子的氧化还原性能与应用
导电高分子如聚乙炔、聚苯胺、等的主链共轭结构存在多种变化,能以不同的氧化程度存在,而且这些不同氧化程度之间能够可逆地相互转化,因此导电高分子具有可逆的氧化还原性能。
氧化还原可逆性是导电高分子最重要的特性之一。对聚苯胺而言,由于其具有上述独特的氧化还原可逆性,在电极活性材料、电化学和催化活性材料、贵金属的回收、金属防腐材料、船舶污染涂料及电质变色等方面有十分重要的潜在应用。
下面对导电高分子作为金属防腐和海洋污染的用途方面作简要介绍。
(1) 金属防腐
导电态聚苯胺可防止低碳钢的腐蚀,将聚苯胺涂在火箭发射塔的内壁可使发射塔避免因在发射过程中产生大量盐酸雾而受到严重腐蚀。目前普通的防腐涂料均难以在发射引起的高温酸雾下有效防止发射塔内壁的腐蚀,聚苯胺防腐涂料的出现无疑为解决这一历史难题提供了答案,使导电高分子防腐涂料研究变得十分富有应用价值。从目前的结果来看,导电高分子(ICP)防腐机制主要有两种解释:一种是从分析金属与导电高分子的界面入手,认为两者的界面会产生一个电场,阻止电子从金属流向外部的氧化物层,从而起到防腐的作用。另一种解释是基于金属与导电高分子的相互作用,由于聚苯胺的还原电位在0/SCE左右,而金属如铁的氧化电位为-,因此两者作用的结果是在金属表面形成一氧化层。导电高分子层通过与氧的可逆氧化还原反应切断了金属与氧的联系,使金属与氧隔离而达到防腐的目的。
(2) 船舶防涂物料
防止海生物污损一直是船舶工业面临的重要难题之一。传统的船舶防污涂料一般采用含毒性物质如氧化亚铜、有机锡的涂料,通过在航行或停泊时毒料逐渐渗出而阻止海生物的附着。尽管该防污方法十分有效,但由于释放出的毒料高度集中,使海洋生物携带上重金属或毒性的锡盐,严重污染了海洋环境。因此新型无毒的防污涂料,如海洋附着物天敌的生物防污涂料、含有机硅酮类低表面能防污涂料和导电防污涂料正日益受到重视。
导电高分子的电化学性能及应用
导电高分子同金属或导电碳黑填充的导电材料相比,不仅密度小,易成型加工,耐腐蚀,还能加工成透明导电材料。下面就导电高分子材料的应用就行分析,主要有以下几个方面。
(1)显示材料电解合成的导电高分子材料在电化学掺杂时会伴随着颜色的变化,利用这一特性可以将其用作变色器材。这一类导电高分子能够进行电化学脱掺杂和再掺杂,并且发生还原可逆的电化学反应,通过电化学掺杂可以使导电高分子材料变为绝缘体,氧化掺杂又可以使其变为导体,并且材料的导电性会随着掺杂与脱掺杂的程度不同而相应变化。通过对施加电量的控制就可以使导电高分子材料在导体、半导体和绝缘体之间变化,并且随着导电度的变化,导电高分子材料的光学特性也会随之变化,根据这个特性,可以将导电高分子材料用作显示材料。这类变色功能高分子材料还可以作为节能玻璃窗的涂层,在炎热的夏天它会阻止太