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高分子材料大學排名6篇
第1篇: 高分子材料大學排名
汽車保險杠零件高分子材料選擇與加工
摘要 隨著對汽車燃料經濟性和排放控制要求的提高。人們將目光集中在通過替代材料、改進設計或者先進的制造工藝找到制造輕量化汽車的方法。本文通過對零件本身所需要的工作條件和性能要求加以分析，主要借助汽車保險杠，通過分析聚丙烯和聚氨酯和聚乙烯 ，通過使用性能、工藝性能、經濟性、可靠性、環境影響等方面的比較，找到目前最適合生產保險杠的材料以及未來高分子材料的未來發展動向。最終以聚丙烯來生產制造汽車保險杠是比較優異的方案，其后期提升空間也很大，包括其加工方法和后期的回收利用都將大大提升。
關鍵詞：保險杠，聚丙烯，聚氨酯,汽車
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With the increase of automotive fuel economy and emission control requirements. It will focus in by substitute materials, improve the design or manufacture of advanced manufacturing technology to find the car lighter approach. Through an analysis of the parts needed for its own working conditions and performance requirements, mainly through car bumpers, through the analysis of polypropylene and polyurethane, by comparing the performance, process performance, economy, reliability, environmental impact, etc., to find the most suitable for the production bumper material developments as well as future future polymer materials. Final polypropylene to manufacture car bumpers are relatively excellent program, which is also a great room for improvement late, including its post-processing methods and recycling will be greatly enhanced.With the increase of automotive fuel economy and emission control requirements. It will focus in by substitute materials, improve the design or manufacture of advanced manufacturing technology to find the car lighter approach. Through an analysis of the parts needed for its own working conditions and performance requirements, mainly through car bumpers, through the analysis of polypropylene and polyurethane, by comparing the performance, process performance, economy, reliability, environmental impact, etc., to find the most suitable for the production bumper material developments as well as future future polymer materials. Final polypropylene to manufacture car bumpers are relatively excellent program, which is also a great room for improvement late, including its post-processing methods and recycling will be greatly enhanced.窗體底端
Abstract With the increase of automotive fuel economy and emission control requirements. It will focus in by substitute materials, improve the design or manufacture of advanced manufacturing technology to find the car lighter approach. Through an analysis of the parts needed for its own working conditions and performance requirements, mainly through car bumpers, through the analysis of polypropylene and polyurethane, by comparing the performance, process performance, economy, reliability, environmental impact, etc., to find the most suitable for the production bumper material developments as well as future future polymer materials. Final polypropylene to manufacture car bumpers are relatively excellent program, which is also a great room for improvement late, including its post-processing methods and recycling will be greatly enhanced.
前言
由于受世界能源危機的沖擊，輕量化和節能是當前汽車發展的重要趨勢，以塑代鋼制汽車零部件，尤其是用塑料保險杠代替金屬保險杠的應用研究空前活躍。目前，世界三大汽車產地日本，美國和歐洲，以塑代鋼進展迅速，而且正在致力于研究開發新型塑料保險杠，以滿足更高性能和不同用途的需要。高分子材料與其他鋼鐵材料相比質量明顯的輕了很多，而且具有制造工藝簡單、耐腐蝕、使用性能好、價格便宜等諸多優點。所以考慮到諸多的因素高分子材料現階段對汽車材料的研究與發展有相當的作用。對于聚丙烯來制造汽車保險杠就是一個典型的代表[1]。
1 汽車保險杠高分子材料的選擇與加工
1.1 保險杠的工作條件、失效方式及性能要求
汽車保險杠與加強橫梁作為吸收緩和外界沖擊力的車身構件。因此它在外力作用下發生彈性變形，把機械能或動能轉化為變性能：外力消失后，彈性變形恢復，把變性能轉化為機械能或動能。另外在高溫或高沖擊載荷作用下保險杠還會出現永久變形。
因此，保險杠的設計原則在保險杠的開發過程中，應遵循以下幾個原則：
1、主動安全性，即必須最大限度地滿足使用功能，保險杠的安裝高度應符合法規（安全可靠、設計合理）。
2、被動安全性，即發生碰撞時，保險杠要有良好的吸能特性。
3、在外部造型、色彩和質感上要與整車造型協調一致，渾然一體
根據保險杠的工作環境及其工作條件則可以得出保險杠主要的失效形式有以下幾點：
1、破裂、裂痕
2、外觀變形、軟化
3、表面龜裂、粉化、褪色
4、產品裝配松動
5、裝配后與周邊配合件之間的間隙和斷差不理想
6、產品產生縮痕
7、前保險杠再有兩側支架斷裂，強度不夠
8、漆面附著力差
保險杠性能的要求隨其失效形式和工作條件決定。其性能要求有：
1、具有良好的沖擊韌性，在其斷裂破壞時能吸收足夠多的能量
2、抗老化性能好
3、溫度變化時，材料的延伸率較小
4、在雨水、暴曬下不易發生化學、物理上的變化
5、強度與剛度高，不易發生變形
1.2 零件材料的初步選擇
聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70～-100℃)，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機溶劑，且不發生溶脹，電絕緣性能優良；但聚乙烯對于環境應力(化學與機械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕，無毒。 聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解，碳黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。受輻射后可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反映。 聚乙烯是結構最簡單的高分子，也是應用最廣泛的高分子材料。
熱塑性聚氨酯彈性體由于減震、柔韌和耐磨性能好，可制備軸襯、軸瓦和軸套類配件；由于彈性好，耐屈撓、耐疲勞和耐油性能優，可制備護套類配件；由于氣密性能和抗切割性能好，可制備墊圈、墊板和墊片等密封配件；由于尺寸穩定性好和沖擊強度高，可制備氣囊、保險杠等配件。
聚丙烯材料密度輕、易回收,通過改性的手段,特別是LFT-PP,聚丙烯已經進入汽車工程塑料的領域,聚丙烯因其優異的性價比,在汽車內外飾件中得到廣泛應用,特別是應用在汽車的前后保險杠上。
1.3 汽車保險杠候選材料
1.3.1聚乙烯分子結構，材料性能特點及類型
聚乙烯是由重復的–CH2–單元連接而成的是通過（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。 所以它的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓)有機化合物催化條件下聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的，且分子鏈很長，分子量高達幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa)，高溫(190–210C)，過氧化物催化條件下自由基聚合，生產出的則是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化結構的。
1.3.2 聚氨酯分子結構，材料性能特點及類型
聚氨酯熱塑性彈性體又稱熱塑性聚氨酯橡膠,簡稱TPU,是一種（AB）n型嵌段線性聚合物，A為高分子量（1000-6000）的聚酯或聚醚，B為含2-12直鏈碳原子的二醇，AB鏈段間化學結構是用二異氰酸酯，通常是二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）連接。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯或大分子鏈間輕度交聯，隨著溫度的升高或降低，這兩種交聯結構具有可逆性。在熔融狀態或溶液狀態分子間力減弱，而冷卻或溶劑揮發之后又有強的分子間力連接在一起，恢復原有固體的性能。
氨酯彈性體是聚氨酯合成材料中的一個品種，由于其結構具有軟、硬兩個鏈段，可以對其進行分子設計而賦予材料高強度、韌性好、耐磨、耐油等優異性能，它既具有橡膠的高彈性又具有塑料的剛性，被稱之為“耐磨橡膠”。
聚氨酯彈性體具有很好的抗拉強度、抗撕裂強度、耐沖擊性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等優點。[7]
1.3.3 聚丙烯分子結構，材料性能特點及類型
聚丙烯分子結構式為：—[—CH2-CH2CH3—]n—，結晶聚合物。聚丙烯品種：丙烯均聚物，丙烯乙烯共聚物，改性聚丙烯等。優點主要有無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯,有較高的抗彎曲疲勞強度，可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件。聚丙烯具有較高的熱變形溫度、耐藥品性好、耐應力開裂性好的特點，而且通過各種無機填料和各種彈性體的改性，可以得到具有多種特性的聚丙烯品種。聚丙烯的分子結構為典型的主體規整結構，為結晶聚合物，其分子量為10～50萬。比重:0.9-0.91克/立方厘米，成型收縮率:1.0-2.5% 成型溫度：160-220℃ 。
聚丙烯（簡稱PP）是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，分子式為[C3H6]n。由于分子結構中有甲基的存在，在聚丙烯分子鏈節上存在不對稱碳原子，按甲基排列位置分為等規聚丙烯，間規聚丙烯和無規聚丙烯。甲基排列在分子主鏈的同一側稱等規聚丙烯；若甲基無秩序地分布在分子主鏈的兩側稱無規聚丙烯；當甲基交替排列在主鏈的兩側稱間規聚丙烯。通常生產的聚丙烯樹脂中，等規結構的含量約為95%，其余為無規或間規聚丙烯。工業產品以等規聚丙烯為主要成分，由于甲基在空間的規則排列，聚丙烯結晶度較高，力學性能及軟化點也高。此外，通常聚丙烯類塑料也包括丙烯與另一種烯烴單體（或多種烯烴單體）共聚而成的無規共聚物。
聚丙烯通常為半透明無色固體，無臭無毒。它的結晶度一般在70%以上，結晶體密度為，非結晶體密度為，通常聚丙烯的密度為，是最輕的通用塑料。聚丙烯熔點在170，熱變形溫度為150；制品可長期在110以下使用，即使使用溫度達90，其強度也無明顯下降；100也保持常溫強度的一半以上。聚丙烯的拉伸強度比聚乙烯，聚苯乙烯和ABS等都高，但韌性較低。經過牽伸的聚丙烯帶具有很高的韌性和極好的彎曲疲勞壽命，經反復折疊次也不斷裂。但由于聚丙烯含有叔碳H原子，較活潑，易與大氣中的氧反應生成過氧化物，然后分解成羥基而引起主鏈斷裂，所以不加穩定劑的聚丙烯制品耐光、熱、氧等性能很差[2]。
聚丙烯樹脂的基本性能
1.4 候選材料的成形方法
1.4.1 聚乙烯高分子材料的成形方法
聚乙烯生產方法分為低壓法、中壓法、高壓法三種。高壓法用來生產低密度聚乙烯，這種方法開發得早，用此法生產的聚乙烯至今約占聚乙烯總產量的2/3,但隨著生產技術和催化劑的發展，其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法是用來生產高密度聚乙烯，乙烯用有機金屬或金屬氧化物為催化劑，在低壓條件下聚合成聚乙烯。低壓法聚合的聚乙烯不只是密度值高，其拉伸強度和撕裂強度都高于高壓法生產的聚乙烯。
聚乙烯成型特性主要有結晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快,保壓充分.不宜用直接澆口,以防收縮不均,內應力增大.注意選擇澆口位置,防止產生縮孔和變形；收縮范圍和收縮值大,方向性明顯,易變形翹曲.冷卻速度宜慢,模具設冷料穴,并有冷卻系統；加熱時間不宜過長,否則會發生分解.；軟質塑件有較淺的側凹槽時,可強行脫模.可能發生融體破裂,不宜與有機溶劑接觸,以防開裂。
1.4.2聚氨酯高分子材料的成形方法
注射成型是將塑料在注射成型機料筒內加熱熔化，當呈流動狀態時，在柱塞或者螺桿加壓下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模具內，經過一段時間冷卻成型后，開啟模具，頂出制品。但隨著注塑尺寸和長涇比的增大，在注塑期間要保證聚合物熔體受熱的均勻性和足夠的和模力就變得相當困難了，而反應性注塑成型可克服這一困難，其實質是在模具中完成大部分聚合反應，是注射物料黏度可降低兩個數量級一以上。此方法操作簡單，鍍層均勻，外觀良好，具有有機物保護層。
1.4.1 聚丙烯高分子材料的成形方法
聚丙烯高分子材料的成形方法主要有注射成型和吹塑成型
聚丙烯保險杠普遍采用注射成型工藝,其主要優點是,可成型形狀比較復雜的產品、生產效率較高、能賦予制品必要的剛性等優點。其缺點是,必須采用流
動性較佳的原料,制品的堅固性較差,受沖撞時易斷裂、成本高,小批量生產成本高。我國聚丙烯保險杠成型均采用注射成型。如上海桑塔納轎車保險杠由江蘇省江陰塑料有限公司用北京化工研究院的保險杠專用料注射成型。一汽奧迪車保
險杠由鐵嶺市橡膠制品廠以國產的PP/EPDM共混料為原料,引進日本模具和宇部興產公司ST2500機,采用注射成型,機械手自動取件生產保險杠,產品性能超過德國同類產品[3]。
隨著吹塑成型裝備和操作技術的不斷改進,高分子PP共聚物聚合技術的開發,以及模具設計和制作技術的進步,目前國外已經能夠采用吹塑成型技術來生產聚丙烯保險杠。吹塑成型與注射成型相比具有以下優點:可成型高分子量PP共聚物,極大地提高產品的低溫韌性;產品具有很高的剛性和彎曲強度;外觀質量大幅度改善;相對注射模具而言,吹塑模具不僅結構簡單、制作容易、價格低廉,且易于更改產品的外形設計。其缺點是:成型周期較長;表面光潔度略差。德國Hoechst公司已生產出PPH 8018吹塑級PP專用料,吹塑模塑技術成功地用于制取保險杠。美國GE公司生產的PC/PBT合金材料吹塑保險杠已用于Ford汽車上;Himont公司的TPO樹脂已吹塑成卡車保險杠;Borg-Warner公司采用Cycolac LXB吹塑級ABS已成
功吹塑外觀漂亮、沖擊性能良好的汽車保險杠。
成型特性：結晶料,吸濕性小,易發生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解；流動性好,但收縮范圍及收縮值大,易發生縮孔.凹痕,變形；冷卻速度快,澆注系統及冷卻系統應緩慢散熱,并注意控制成型溫度.料溫低溫高壓時容易取向,模具溫度低于50度時,塑件不光滑,易產生熔接不良,流痕,90度以上易發生翹曲變形；塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應力集中
1.5 保險杠最終選材及加工
1.5.1 材料確定
根據保險杠的工作條件、失效方式及性能要求以及上面材料的分析聚丙烯的總體性能指標優于聚乙烯的，所以用聚丙烯來制造汽車保險桿是目前可以施行的方案。
1.5.2聚丙烯制造保險杠成型方法
聚丙烯保險杠普遍采用注射成型工藝,其主要優點是 ,可成型形狀比較復雜的產品、生產效率較高、能賦予制品必要的剛性等優點，同時由于塑料成型的熔融塑化和流動成型是分別在注射機的機筒和模具兩個不同的地方進行，模具可以始終處于使熔體很快冷卻或交聯固化的狀態，非常有利于縮短成型周期，適合大批量生產。其缺點是 ,必須采用流動性較佳的原料 ,制品的堅固性較差 ,受沖撞時易斷裂、成本高,小批量生產成本高。
注射成型工藝的核心問題，就是采用一切措施得到俗塑化良好的塑料熔體，并把它注射到模腔中去，在控制條件下冷卻定形，使產品達到合乎要求的質量。最重要的工藝條件應該是足以影響塑化和注射充摸質量的溫度（包括物料溫度、噴嘴溫度和模具溫度）、壓力（注射壓力、模腔壓力）和相應的各個作用時間以及注射周期等。注射制件產生的缺陷，有時可通過后處理來減小或者消除。常用的后處理有熱處理和調濕處理[6]。
1.5.3聚丙烯的工藝性能
液相本體聚合工藝的典型技術為Bashell的Spheripol工藝,在聚合工藝方面, Spheripol工藝采用液相氣相組合式工藝,預聚合和均聚合反應采用液相環管反應器,多相共聚合反應采用氣相法密相流化床反應器;預聚和均聚合反應均采用環管式反應器,Spheripol工藝的環管反應器有如下特點: 有很高的反應器時——空產率(可達400kgPP/h.m3),反應器的容積較小,投資少;反應器結構簡單, 材質要求低,可用低溫碳{TodayHot}鋼,設計制造簡單,由于管徑小(DN500或DN600),即使壓力較高,管壁也較薄;帶夾套的反應器直腿部分可作為反應器框架的支柱, 這種結構設計降低了投資;由于反應器容積小,停留時間短,產品切換快,過渡料少;聚合物顆粒懸浮于丙烯液體中,聚合物與丙烯之間有很好的熱傳遞,采用冷卻夾套撤出反應熱單位體積的傳熱面積大,傳熱系數大, 環管反應器的總體傳熱系數高達1600W/(m2.℃);環管反應器內的漿液用軸流泵高速循環,流體流速高達7m/s,因此可以使聚合物淤漿攪拌均勻,催化劑體系分布均勻,聚合反應條件容易控制而且可以控制得很精確,產品質量均一,不容易產生熱點,不容易粘壁,軸流泵的能耗也較低;反應器內聚合物漿液濃度高(質量分數大于50%),反應器的單程轉化率高,均聚的丙烯單程轉化率為50%～60%。以上這些特點使環管反應器很適宜生產均聚物和無規共聚物。Spheripol工藝一開始使用GF-2A、FT- 4S、UCD- 104 等高效催化劑,催化劑活性達到40kgPP/gcat,產品等規度為90%～99%,可不脫灰、不脫無規物。目前,世界上采用Spheripol工藝生產的聚丙烯裝置有近百套,總生產能力約為1460萬噸/年,約占世界聚丙烯總生產能力的36.8% 。
氣相法聚合工藝的典型技術為Hypol工藝。Hypol工藝由日本三井化學公司于20 世紀80年代初期開發成功,該工藝采用HY-HS-II催化劑(TK-II),是一種多級聚合工藝。它把本體法丙烯聚合工藝的優點同氣相法聚合工藝的優點融為一體,是一種不脫灰、不脫無規物能生產多種牌號聚丙烯產品的組合式工藝技術。該工藝與Spheripol工藝技術基本相同,主要區別在于Hypol工藝中均聚物不能從氣相反應器旁路排出,部分從高壓脫氣罐來的閃蒸氣被打回到氣相反應器。生產均聚物時, 第一氣相反應器實際上也起閃蒸作用。氣相反應器是基于流化床和攪拌( 刮板) 容器特殊設計的。反應器在生產抗沖擊性共聚物時, 無污垢, 不需要清洗。在生產均聚物期間,氣相反應器又可用做終聚合釜, 提高了生產能力, 而且氣相反應器操作靈活,可生產乙烯含量25%的抗沖擊性共聚物。目前,世界上采用Hypol工藝生產的聚丙烯裝置有22套,總生產能力約為251萬噸/年,約占世界聚丙烯總生產能力的6.3% 。[5]
表一 聚丙烯主要性能指標
1.6 提高所選材料性能的途徑
聚丙烯是綜合性能優良的一種通用塑料,但聚丙烯本身低溫性能及抗沖擊性能差、耐老化性及尺寸穩定性差,難以滿足汽車保險杠對材料性能的苛刻要求。因此,在汽車保險杠中使用的聚丙烯材料均為改性聚丙烯。
根據汽車行業對保險杠的要求,以及保險杠材料構成上的差異,PP汽車保險杠專用料可以分成以下幾個基本類型。
1)聚丙烯與彈性體共混料
聚丙烯共混改性是用增容劑、增強劑、填充劑、偶聯劑、交聯劑、熔體指數調節劑以及抗老化劑等與聚丙烯基料共混,使聚丙烯改性,大幅度提高其性能。
采用各種合成橡膠和PP進行共混改善PP的低溫韌性,是生產PP保險杠專用料的傳統工藝。大部分保險杠專用料采用EPDM增韌。目前國外還有用SBS、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、氫化SBS等增韌,或EPDM與SEBS、EPDM與PE并用等。我國保險杠專用料則主要采用PP/EPDM共混改性。影響共混料性能的主要因素有:基礎樹脂的平均分子量、分子量分布、共混料中各組分的比例和特征,以及對橡膠的交聯處理等。隨著基礎樹脂平均分子量的提高,韌性將得以改善,但流動性會明顯下降,從而給加工帶來困難[4]。解決途徑有兩個:
(1)過氧化物熱降解技術
目前認為比較理想的方法是采用過氧化物熱降解技術,由分子量較高的基礎樹脂來制取所需的高流動性材料。用此技術生產的樹脂,與具有相同熔體指數的直接聚合技術合成的樹脂相比,分子量分布窄、加工性能好(不易翹曲)、剛性和低溫耐沖擊性能均較高。
國外許多廠商均采用這一技術來制造PP保險杠—13—專用料,如德國Hoechst公司的PPN8018,Huls公司的4402L,美國Himont公司的8623,Exxon公司的146,日本東燃石油化學公司的EL-08-3和三菱油化公司的BX2D和BX4A等
（2)動態硫化技術
動態硫化是對含有橡膠的橡塑共混料硫化的過程,其中橡膠在高剪切條件下硫化,結果橡膠交聯,同時以“微粒凝膠”的形式分散在聚烯烴基質中。動態硫化是在橡膠的硫化溫度或高于硫化溫度下混合橡膠和塑料組分后實現的。混合用設備可采用密煉機、雙螺桿擠壓機等。經動態硫化后的共混料在橡膠相內部形成交聯結構,同時在橡膠相和塑料相之間形成一定程度的共交聯結構。通過此方法制成的EPDM/PP保險杠專用料與傳統的共混方法相比,具有更好的耐熱性、流動性、均衡的剛性和韌性。
國內有些單位采用動態硫化法生產或研制保險杠專用料。如揚子石化公司研究院、金陵石化公司等。中科院長春應用化學研究所以EPDM增韌PP,采用對共混料進行可控降解的方法,使物料的熔體指數在4g/10min~16g/10min范圍內任意調節,用二異丙苯過氧化物作交聯劑,使橡膠相內部形成部分交聯結構,同時在橡膠相和塑料相之間形成一定程度的共交聯結構,使材料的拉伸強度和斷裂伸長率有明顯提高;通過加入適量的滑石粉、碳酸鈣等無機填料,材料的彎曲強度、熱變形溫度和硬度不致有明顯的下降。當共混料中橡膠含量控制在15%~35%之間時,所得PP/EPDM共混料的常溫和低溫沖擊強度能提高2~40倍,其各項性能達到國外同類產品水平,該項研究成果已用于生產“奧迪”汽車的保險杠。[8]
2）PP/EPDM型反應器共混料
隨著催化劑的不斷改進,目前已能采用兩步串聯氣相聚合技術生產橡膠含量高的優質耐沖擊PP共混料。通過提高乙烯含量及控制乙烯單體引入PP大分子鏈上方式的不同,不僅能獲得韌性較好的產品,還能在一定范圍內調整聚合物、共聚單體含量相同材料的剛性與韌性之間的相對關系,從而獲得所需性能的新材料。這種材料從微觀結構看是PP和乙丙橡膠的混合物,即PP硬相中分散有高彈性EPDM顆粒,故被稱為PP/EPDM型“反應型共混料”。德國巴斯夫公司的Novolen牌“反應器共混料”包括2800jx、2900HX和2900NCX 3個牌號。
3）嵌段共聚PP/聚烯烴熱塑性彈性體(TPE)共混料
某些牌號的聚烯烴熱塑性彈性體如同EPR一樣,能賦予PP較好的低溫韌性,且共混料剛性亦佳。采用TPE的另一個理由是:TPE顆粒料無需象EPR那樣進行破塊開煉后再與PP樹脂共混(有時無需進行硫化處理),而可以將TPE顆粒和PP顆粒在使用過程中按比例摻混后,直接加入到注塑機中進行成型加工,這樣可降低成本。
4）非交聯發泡保險杠
日本Styren Paper公司生產的非交聯發泡保險杠現已被豐田公司采用。這種保險杠采用JSP公司開發生產的PP發泡珠粒,先將珠粒裝入模具中發泡成型,生產的保險杠具有良好的耐熱性、尺寸穩定性和緩沖性。這種泡沫硬度作汽車保險杠非常合適。此外,以這種可發性PP(EPP)為基礎成型的PP保險杠具有吸附沖擊能量,質輕及易回收的性能。法國標志公司已為他的306型車配備了EPP保險杠系統。北美洲的BASF公司也投巨資生產EPP,并準備在歐洲和德國生產同類產品,以滿足市場需要。
1.7聚丙烯材料的未來發展趨勢
為了降低汽車件改性專用料的改性成本以及便于汽車塑料件的加工成型，近年來，改性料生產廠越來越多地采用高流動、高抗沖共聚聚丙烯作為基礎樹脂。盡管國內各石化在開發高性能PP方面做了很多工作，但共聚聚丙烯樹脂，尤其是高流動共聚產品牌號還是較少，且在性能、生產數量等方面還不能完全滿足汽車工業的需要，在汽車用高流動共聚PP的開發與應用上與國外存在明顯的差距與不足。在以后的研究中如果注重材料的改性技術優化，降低改性成本，此類型的保險杠材料將可以被應用于汽車工業更多方面，以至于其他產業。
隨著我國國民經濟的快速增長，預計到下世紀初國內聚丙烯的應用結構將向發達國家的應用結構靠攏，即注塑級聚丙烯將有明顯增長，纖維級聚丙烯、B O P P、家用電器、汽車等專用料需求將會有較大的增長，編織袋應用比例將有所下降。但編織制品仍將是國內聚丙烯消費的第一大領域，其主要用戶是糧食、化肥、水泥的包裝，其次是糖、鹽、蔬菜及其他工業用包裝。注塑制品為聚丙烯的第二大消費領域，主要用于硬包裝、消費用品、運輸、器械及醫療制品，在這些應用中聚丙烯將替代傳統材料如木材、玻璃和金屬等。反應器可分為釜式反應器和環管反應器兩大類。釜式反應器是利用液體蒸發的潛熱來除去反應熱，蒸發的大部分氣體經循環冷凝后返回到反應器，未冷凝的氣體經壓縮機升壓后循環回反應器。
國外聚丙烯汽車保險杠發展迅速,使用彈性體聚丙烯改性生產保險杠已占70%。以日本為代表的由嵌段共聚PP、苯乙烯彈性體和聚烯烴類乙丙橡膠3組分配制成的新材料,及Himont公司反應器中直接生產的改性PP合金,極大地改善了保險杠的涂裝性、耐熱性及彈性,使PP在性能方面與聚氨酯接近,可用于生產中高檔轎車保險杠。為此我國應該重點研究開發pp汽車保險杠的材料。另外隨著汽車產量的增加，我們還應注重研究開發材料的再回收利用。以改性PP為代表的熱塑性聚烯烴材料將是今后保險杠材料應用和發展方向。
1.8 結論
汽車保險杠材料的選擇還有很大的提升空間，隨著科學的發展對于汽車輕量化的解決途徑在材料選擇這一方面有很大的選擇領域。
由于受環保的壓力汽車保險杠的回收越來越得到有關部門的重視，將汽車保險杠回收后再利用然后新的保險杠的性能還能滿足要求這是一個技術難題。相信在不久的將來一定將聚丙烯保險杠回收利用進一步做到實處，使其回收利用率大大的提升。
目前我國聚丙烯汽車保險杠水平還有待進一步的提高，與世界先進水平還是有一定的距離，主要問題是檔次低、品種少、加工成型技術落后。今后隨著汽車產業的發展，中高檔車的產量將會越來越大，為此要有相應的先進的保險杠生產系統與之匹配，這就要求我國石化樹脂生產行業加快發展，盡快研制出先進水平的保險杠，為我國汽車行業做出貢獻。
參考文獻：
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第2篇: 高分子材料大學排名
1、塑料：塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的。塑料的特性：①大多數塑料質輕，化學性穩定，不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩定性差，容易變形；⑧多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑 橡膠（Rubber）：具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度（T g）低，分子量往往很大，大于幾十萬。
2、纖維：通常人們將長度比直徑（直徑在幾微米或幾十微米）大千倍以上且具有一定柔韌性和強力的纖細物質統稱為纖維。
3、 涂料：涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層。
4、 聚合物合金是指化學結構不同的均聚物或共聚物的物理混合物。嚴格來說，兩種相容聚合物的混合物方可叫聚合物合金。 區別于聚合物基復合材料：聚合物基復合材料是以有機聚合物為基體，纖維為增強材料組成的復合材料。
6、 高分子材料科學發展簡史：塑料的（1）19世紀中葉第一種工業化的塑料----賽璐珞”(Celluloid)的塑料（1869）（最早被應用的塑料） （2）雷奧.比克蘭德合成酚醛樹脂（PF）也是第一個工業化生產的合成樹脂（第一種人工合成樹脂） （3）1920年，Staudinger首先提出了高分子的概念（4）Zieglar-Natta催化劑合成出了低壓高密度聚乙烯（HDPE, 1953~1955）和聚丙烯（PP） （HDPE和PP的合成方法是誰發明的） 橡膠的（1）1823年，蘇格蘭化學家馬金托什，像印第安人一樣把白色濃稠的橡膠液體涂抹在布上，制成防雨布，并縫制了“馬金托什”防水斗蓬，這是世界上最早的雨衣，也是橡膠工業的起點（2）1826年，英國人漢考克發明了雙輥開煉機，用此設備可以將各種助劑混入橡膠中，1839年，美國化學家固特異爾偶然中發明了橡膠的硫化，解決了橡膠遇熱變軟發粘的缺點，制造出了世界第一雙橡膠防水鞋，這兩項發明使橡膠的應用得到了突破性的進展，奠定了現代橡膠加工業的基礎
7、 A、擠塑又稱擠出成型，是使用擠塑機（擠出機）將加熱的樹脂連續通過模具，擠 出 所需形狀的制品的方法。工藝過程分為：塑化（經過加熱或加入溶劑使固體物料變成黏性流體）；成型（在壓力作用下使黏性流體經過口模而得到連續的型材）；定型（用冷卻或溶劑脫除的方法使型材由塑性狀態變為固體狀態）擠塑的優點是可擠出各種形狀的制品，生產效率高，可自動化、連續化生產；缺點是熱固性塑料不能廣泛采用此法加工，制品尺寸容易產生偏差。
B、注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機（或稱注射機）將熱塑性塑料熔體在高壓 下 注入到模具內經冷卻、固化獲得產品的方法。注塑也能用于熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優點是生產速度快、效率高，操作可自動化，能成型形狀復雜的零件，特別適合大量生產。缺點是設備及模具成本高，注塑機清理較困難等。
C、吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是借助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心制品的一種方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品兩種方法。用吹塑法可生產薄膜制品、各種瓶、桶、壺類容器及兒童玩具等。
D、壓制成型：工藝過程分為加料、閉模、排氣、固化、脫模和模具清理等，若制品 有嵌件需要在模壓時封入，則在加料前應將嵌件安放好。缺點是生產周期長，效率低，制品尺寸精度差。優點：自動化程度個奧，適合大批量制品生產；設備模具費用低；產品大多能一次成型，無需二次加工，制品的尺寸精度較高，表面質量好，變形小；成型壓力低；價格低廉等。
8、區別：分子量不同--橡膠分子量最低，塑料次之，纖維分子量最大，三者之間沒有很明顯的界限。橡膠，塑料，纖維主要是他們的化學結構有很大的不同。塑料的玻璃化溫度或結晶聚合物熔點在室溫以上；橡膠的玻璃化溫度低于室溫。
聯系：三者都是高分子化合物；塑料高分子的結構基本有：線型結構和體型結構，橡膠高分子的結構基本有：線型結構、支鏈結構和交聯結構，纖維高分子的結構基本有：
9、通用熱塑性塑料：是指綜合性能較好、產量大、應用范圍廣、價格低廉、力學性能一般的一類樹脂。 通用熱股性塑料：樹脂在加工過程中發生化學變化，分子結構從加工前的線性結構轉變為體型結構，再加熱后也不會軟化流動的一類聚合物。 工程塑料：具有較高的力學性能，能夠經受較寬的溫度變化范圍和較苛刻的環境條件，并在此條件下長時間使用，可作為結構材料。
PE（聚乙烯）的耐環境開裂性能差的原因：因為在外界環境的作用下（例如溶劑、氧氣等），PE塑料材料加工過程中有殘余內應力存在，使得材料在遠遠低于屈服應力值。
查閱相關文獻分析LLDPE的耐環境應力開裂性能要高于HDPE和LDPE的原因
LLDPE，LDPE雖同屬線型聚乙烯，但LLDPE完全是由乙烯與a-烯烴共聚而成，所含共聚單體比LDPE多， ，因而線型主鏈上有很多的短支鏈，使結晶度，密度低，提高環境應開裂的性質 PE優點: 優異的耐化學藥品性, 優異的電絕緣性, 柔韌性好 缺點: 耐熱性差, 拉伸強度比較低，硬度不高，抗蠕變性差，環境應力開裂現象嚴重
從微觀結構因素分析，為什么交聯PE的力學性能有大幅度的提高
PE力學性能低主要是由于分子間作用低，而交聯的PE只要是用化學或輻射方法通過交聯，形成網狀結構的熱固性塑料，使密度增大，相對分子量變大，支化變少，從而抗沖擊，抗蠕動抗應力好。 PP（聚丙烯）優點: 優良防潮性和抗水性，防止異味透過性較PE好，可以熱封合。 ?抗張強度、硬度、耐磨性均優于PE。尤其是具優良耐熱性，在高溫時抗張強度保留率高。 ? 極好的耐彎曲疲勞強度。? 能耐80°C以下的酸、堿、鹽溶液及大多數有機溶劑。 缺點: 耐老化性差（抗氧劑，UV吸收劑）。Λ 對Cu敏感（Cu抑制劑）。Λ 耐寒性差，低溫抗沖性＜PE。Λ 氣密性不良。Λ 某些氯代化合物、芳烴、高沸點脂肪酸能使PP發生溶脹并輕微侵蝕其表面。Λ 非極性材料，印刷性差
PVC （聚氯乙烯） 基本特征：為白色或淡黃色的粉末；純PVC的吸水率、透水率和透氣率都很低；但增塑后會有較大幅度的提高。 力學性能:PVC抗沖擊性差：缺口敏感；低溫脆性大。為什么高分子量的PVC(小牌號)適合用作軟質PVC（加工和力學性能） 在PVC中加入增塑劑可增加分子間的活動能力，提高柔順性。然而，在硬質PVC中加入少量增塑劑，會出現“反增塑效應”。 純PVC是一種較硬的塑料 但是PVC制品的硬度強烈依賴于增塑劑的用量。隨著增塑劑用量的增多： PVC逐步從硬質→ 半硬質 →軟質變化。 PVC的熱性能 分子量提高PVC的Tg和熱變形溫度提高；增塑劑用量對PVC的耐熱性有決定性的影響；PVC是一種熱敏性的塑料：當溫度超過140oC時就會分解。聚合溫度較低制成的PVC熱穩定性要高一些。PVC的熱絕緣性較好。 PVC的電性能：PVC的電絕緣性較好，但不如PP和PE； 耐化學藥品性：PVC具有較好的耐溶劑性和耐腐蝕性：增塑劑的加入會劣化PVC的耐化學藥品性。 PVC阻燃性： PVC分子中氯原子使PVC具有較好的阻燃性，但燃燒時會釋放出有毒的物質。 加工性能：PVC熱穩定性差：加工時必須添加熱穩定劑、控制成型溫度、減少受熱時間；PVC的熔體黏度高：加工流動性差，可加入潤滑劑來改善。 PVC的熔體強度較低：注射和擠出時應避免高速，以防熔體破裂。
PS 基本特征：無色、無味的透明剛性固體、透光率高達88％～90％； PS的制品質硬，落地時有金屬般的響聲；尺寸穩定性好、收縮率低；易燃。 力學性能: PS屬于硬而脆的塑料：拉伸強度和彎曲模量都很高，但抗沖擊性和耐低溫性差。 Ps硬而脆，硬質PVC硬而強，軟質PVC軟而韌。，PA硬而韌，PTFE是一種軟而弱的樹脂。 熱性能:PS耐熱性差;PS導熱率低，PS泡沫塑料是良好的絕熱保溫材料。PS的力學性能隨溫度提高顯著下降。 電性能:PS具有良好的電絕緣性； 耐化學藥品性: PS化學穩定性較好；PS溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿等有機溶劑。 加工性:PS的熔融溫度遠低于其熱分解溫度，很容易進行成型加工.( PS的主要成型為：注射、擠出和發泡) 1. PS的缺點: (1) PS的抗沖擊性差 (2) PS的耐熱性不好，強度隨溫度提高大幅度降低 EP 典型固化劑：（1）多元胺固化劑的類型與特點：脂肪族多元胺類：可室溫固化，固化速度快。但固化劑對人體有刺激作用，固化產物較脆且耐熱性差，一般不用于復合材料。芳香族多元胺類：反應活性低，需加熱才能固化。但產物的綜合性能較好 （2） 酸酐類固化劑：固化特性：毒性小，反應活性低，樹脂儲存期長；固化速度慢，可加催化劑改善；固化產物色澤淺；固化產物具有良好的力學性能與電性能;固化產物具有更高的熱穩定性 環氧樹脂的結構和性能特點及應用 結構 性能特點 應用 A.分子結構上存在極性羥基和醚鍵 （A.具有很高的黏附力；）--大型殼體：游船汽車車身 電子電氣：開關裝置、印刷電路板 ER可用于涂料和黏合劑。 B.固化時多為加成反應 （B.收縮率低） C.固化EP具有優良電性能（C.高絕緣性、耐電弧）。國防軍工：導彈零部件 ER壓制與注塑制品——汽車發動機零部件、開關殼體、線圈架、電電動機外殼。 D.子中存在大量的苯環和極性基團；醚鍵增加分子鏈柔順性 （D.綜合力學性能優良。固化ER化學穩定性優良--耐酸、堿和溶劑。 固化ER尺寸穩定高； ER的缺點是成本偏高，某些固化劑的毒性較大）-- ER的發泡——高耐熱絕熱、減震、吸聲材料。
10、ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物;性能： (丙烯腈——硬度、耐熱性、力學強度,丁二烯——抗沖擊性,苯乙烯——良好的熱塑性加工性)1.力學性能：沖擊強度高、可在極低溫度下使用，具有良好的耐磨性、耐油性，尺寸穩定性好；2.熱性能：具有良好的耐寒性3.電性能：具有良好的電絕緣性，溫度、濕度和頻率的變化對ABS樹脂電性能沒有顯著的影響；4.耐化學藥品性：具有較良好的耐化學藥試劑性；5.環境性能：耐候性較差（丁二烯部分含有雙鍵），在紫外線或熱的作用下易氧化分解。應用：機械工業中作為結構材料使用，可用來制造齒輪、軸承、泵葉輪、儀表盤等。汽車工業中，可制造手柄、擋泥板、加熱器等。在航空工業中，可用來制造機窗裝飾材料以及窗柜、隔聲材料等。此外，還可用來制造紡織器材、建筑用板材、管材以及生活用品等。
11.PU（聚氨酯）是指分子結構中含有許多重復的氨基酸甲酯的一類化合物。由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。
第3篇: 高分子材料大學排名
高分子材料 課程教學大綱
一、課程說明
（一）課程名稱、所屬專業、課程性質、學分；
課程名稱：高分子材料
所屬專業：材料化學
課程性質：必修
學 分：2
（二）課程簡介、目標與任務；
課程簡介：高分子材料是材料科學與工程科學科的一個重要組成部分，課程以聚合物材料為研究對象，從材料學基本知識為基礎，結合高分子材料自身的特點，結合高分子材料的各類助劑，主要講述了各類高分子材料的特征、物理性質（如力，電，摩擦學等性質）及應用領域；此外，也介紹了各類功能高分子材料的制備及主要品種，應用范圍及其加工工藝。
目標與任務：本課程是針對材料化學專業開設的一門必修課。通過對本課程的學習，使學生掌握高分子材料結構，合成和性能三者之間的關系，了解主要高分子材料及其應用，并進一步掌握當今高分子材料的研究及發展現狀，開闊視野，拓寬知識面。本課程以課堂講述為主，輔以資料查閱文獻調研及習題解答。
（三）先修課程要求，與先修課與后續相關課程之間的邏輯關系和內容銜接；
高分子材料這門課以高分子導論為基礎，某些章節與高分子導論有緊密的聯系，應課程要求，需要具備化學合成及高分子物理方面的基礎知識。
（四）教材與主要參考書。
教材：
《高分子材料導論》主編：張留成 化學工業出版社 2007
主要參考書目：
1. 《高分子材料》第二版，賈紅兵，宋曄，杭祖圣，南京大學出版社，2013
2. 《高分子科學教程》 主編：韓哲文 華東理工大學出版社 2001
3. 《高分子化學與物理教程》 主編：赫立新、潘炯璽 化學工業出版社 1997
4. 《高聚物結構、性能與測試》 主編：焦劍、雷渭媛 化學工業出版社 2003
5. 《高分子化學》 主編：潘祖仁 化學工業出版社 第四版
6. Hall C. Polymer Materials. The Macmillan press LTD. 1981.
二、課程內容與安排
第一章 高分子材料概述
第一節 材料科學及其發展現狀
第二節 高分子材料的基本概念的命名和分類
第三節 高分子材料的發展歷史
第二章 高分子的基本結構理論和性能
第一節 高分子的基本結構理論
第二節 高分子性能
第三節 高分子的老化
第三章 通用高分子材料
第一節 塑料的分類、組成成分及成型加工方法
第二節 常見熱塑性塑料，熱固性塑料，工程塑料的品種性能及應用
第三節 橡膠的概念、分類、組成成分及加工工藝
第四節 常見橡膠品種，熱塑性彈性體的概念、特點及應用
第五節 纖維的概念、分類及組成及性能指標
第六節 常見化學纖維的結構、性能及用途
第七節 膠粘劑和涂料的主要品種結構、性能及應用
第八節 熱塑性彈性體
第四章 高分子材料的加工助劑
第一節 交聯劑
第二節 偶聯劑
第三節 發泡劑
第四節 增塑劑
第五節 發泡劑和抗靜電劑
第五章 功能高分子材料
第一節 高吸油性和高吸水性樹脂
第二節 離子交換樹脂
第三節 高分子分離膜
第四節 光功能高分子材料
第五節 電功能高分子材料
第六節 電絕緣高分子材料
第七節 生物醫用高分子材料
第六章 高分子材料的循環利用和資源化
第一節 高分子材料的物理循環利用
第二節 廢棄高分子材料的化學回收
（一）教學方法與學時分配
（二）內容及基本要求
主要內容：高分子材料的基本知識和概念，高分子的結構與性能，通用高分子材料、功能高分子材料及高分子材料的回收與利用。
【重點掌握】：主要的通用和功能高分子材料的品種。
【掌握】： 高分子材料的助劑
【了解】：高分子的命名，分類和基本概念；高分子結構與性能之間的關聯
【一般了解】： 高分子材料的回收與利用
【難點】：從結構與性能的角度去理解不同高分子材料的品種及應用領域。
制定人：高輝
審定人：
批準人：
日 期：
第4篇: 高分子材料大學排名
高分子材料專業排名
高分子材料專業是二級學科，分布院校：
【北京市】清華大學、北京理工大學、北京航空航天大學、北京化工大學、北京服裝學院、北京石油化工學院、北京工商大學
【天津市】天津大學、天津科技大學
【河北省】河北工業大學、河北科技大學、河北大學、燕山大學
【山西省】太原理工大學、華北工學院
【遼寧省】大連輕工業學院、沈陽化工學院、大連理工大學、大連輕工業學院、沈陽工業大學、沈陽工業學院
【吉林省】吉林大學、長春工業大學、吉林建筑工程學院
【黑龍江省】哈爾濱工業大學、哈爾濱理工大學、齊齊哈爾大學、東北林業大學
【上海市】復旦大學、華東理工大學、東華大學、上海大學
【江蘇省】江蘇大學、南京理工大學、江南大學、揚州大學、南京工業大學、江蘇工業學院、江蘇大學、南京林業大學、華東船舶工業學院
【浙江省】浙江大學、浙江工業大學
【安徽省】中國科學技術大學、合肥工業大學、安徽大學、安徽建筑工業學院、安徽工業大學、安徽理工大學
【福建省】福建師范大學
【江西省】南昌大學、華東交通大學
【山東省】山東大學、青島大學、青島科技大學、濟南大學、煙臺大學
【河南省】鄭州大學、河南科技大學、鄭州輕工業學院
【湖北省】湖北大學、武漢理工大學、湖北工學院、武漢化工學院、武漢科技學院、湖北科技大學
【湖南省】中南林學院
【廣東省】華南理工大學、廣東工業大學、南華大學、株洲工學院、茂名學院、中山大學
【廣西壯族自治區】桂林工學院
【海南省】華南熱帶農業大學
【四川省】四川大學、西南石油學院
【陜西省】西北工業大學、西安工程科技學院、陜西理工學院、陜西科技大學
【甘肅省】蘭州理工大學
【新疆維吾爾自治區】新疆大學
以上紅色是高分子專業最為出色的大學，藍色為較為出色的大學。當然，這只是本人的見解，僅供參考。復旦大學、浙江大學偏高分子化學與物理，中山大學也是。浙江大學有鄭強在，水平提升很快，他是川大的弟子。最出色的應該是川大和華南理工，川大偏成型加工，塑料是他們的一大皇牌，華工的偏合成工程。西工大、武漢理工大學均體現在復合材料上比較牛，特別是武漢理工，真的是讓人感到比較意外，但武漢理工在復合材料上的確又是牛，擁有一專業相關的國家重點實驗室。
哈理工的特殊表現在絕緣材料上，事實上西安交大在這方面也很強，只不過劃成電氣了，實質還是高分子相關專業，在以上列表見不到。
第5篇: 高分子材料大學排名
高分子材料與工程論文高分子材料論文
脲醛樹脂基高分子材料改性研究
摘要：本文簡要介紹了脲醛樹脂基高分子材料的基本生產工藝流程，探索玻璃纖維、納米蒙脫土、丁腈橡膠粉以及玉米淀粉種類和用量對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響。實驗結果表明，選用玻璃纖維作為增強劑對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度影響最為明顯，納米蒙脫土次之，玉米淀粉的加入對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度影響不明顯，而丁腈橡膠的加入對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度有明顯的下降趨勢，改性后的脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度能超過17KV/mm，最佳耐壓時間在100s以上。
關鍵詞：脲醛樹脂基高分子材料；改性；耐電擊穿強度
脲醛樹脂基高分子材料在我國的發展已經有40多年的歷史，隨著國民經濟的持續快速發展，以及石油危機的不斷臨近，作為煤化工后加工產品之一的脲醛樹脂基高分子材料正受到各行各業的重視。脲醛樹脂基高分子材料是一個很有生命力的熱固性塑料，其原料來源豐富，生產工藝簡單，價格便宜，具備良好的性能，由此被各行各業廣泛應用。其制品擁有良好的機械和電性能，尤其是阻燃性能優良，加工方便，所生產的制品廣泛的代替陶瓷，具備良好的發展前景，但是，目前我國在日用電器方面應用的原料還依賴于進口。由此，本文就脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿性能進行了系統的研究。
1 實驗部分
1.1主要原材料
甲醛、尿素、烏洛托品、硬酯酸鋅：均為工業級，市售；
固化劑D：自配。
1.2 設備、儀器
捏合機：ZNH-2型，如皋市昇光捏合機廠；
網帶干燥烘箱：南京湘寶鈦白制品實業有限公司；
四柱液壓機：Y71M-500和Y71M-1000，浙江省余姚恒泰輕工機械有限公司；
電熱鼓風干燥箱：HG101-4A型，南京奧坂干燥設備廠；
檢測用模具、小型球磨機：自制；
簡支梁沖擊試驗機：XJJ-50型，承德市金建檢測儀器有限公司；
微機控制電壓擊穿試驗儀：DJC-50kv，吉林省泰和試驗機有限公司。
1.3 試樣制備
在四口燒瓶中按配方加入一定量的甲醛，在攪拌下依次加入烏洛托品和尿素，將溫度升至58℃，反應1h左右。將反應后的物料倒入燒杯中，加入固化劑D及一定量紙漿、硬酯酸鋅和其它助劑，在64℃以下捏合40 min。捏合后的物料在烘箱內進行干燥，控制干燥溫度、干燥時間、空氣排出量、料層厚度及翻料次數等，直到低分子化合物揮發完畢。然后經粉碎、球磨、過篩得到脲醛樹脂基高分子材料。
1.4性能測試
脲醛樹脂基高分子材料的流動性按GB13454-1992測試；
脲醛樹脂基高分子材料缺口沖擊強度按GB/T1043-1993測試；
脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿強度按GB1408-1989測試。
脲醛樹脂基高分子材料的固化成型時間：將脲醛樹脂基高分子材料放入一定溫度的檢測模具內，按照脲醛樹脂基高分子材料成型步驟測定成型固化時間。測試工藝條件：上模150℃，下模145℃，模壓25 MPa，成型總時間在60 s左右，放氣時間視固化時間而定，在15 s和25 s各排氣一次。
2 結果與討論
2.1 納米蒙脫土對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響
（溫度25℃，濕度50%）
圖2 納米蒙脫土加入量對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響
從圖2 可以看出, 加入納米蒙脫土后, 各個脲醛樹脂基高分子材料試樣的耐電擊穿電壓升高趨勢。這可能是由于當納米蒙脫土分散于脲醛樹脂基高分子材料當中,由于納米蒙脫土和脲醛樹脂基高分子材料中脲醛樹脂的氨基鍵的相互作用,使得其中的極性基團轉動困難,導致耐擊穿電壓升高。脲醛樹脂處于納米蒙脫土片層之間, 受到納米蒙脫土片層的限制作用, 抑制了其中極性基團的運動,也導致極化困難,從而使納米蒙脫土改性之后的耐擊穿電壓有升高趨勢，但是不是很顯著，超過7%后升高的更不明顯，趨于平緩。
2.2 玻璃纖維對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響
玻璃纖維具有高的比電阻和低的電介質常數。玻璃纖維的電性能主要取決于玻璃的化學成分，特別是堿氧化物的含量。本文所選用的是無堿玻璃纖維，其堿含量小于0.8%，是一種鋁硼硅酸鹽成分。它的化學穩定性、電絕緣性能、強度好。從圖3 可以看出, 加入無堿玻璃纖維后, 脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿電壓升高，而且提高的程度比加入納米蒙脫土明顯。這可能是由于當無堿玻璃纖維分散于脲醛樹脂基高分子材料當中,由于納米蒙脫土和脲醛樹脂基高分子材料中脲醛樹脂的氨基鍵強烈的相互作用,使得其中的極性基團難以轉動, 導致極化困難，從而使脲醛樹脂基高分子材料耐擊穿電壓升高。
2.3 丁腈橡膠對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響
從圖4中可以看到，隨著丁腈橡膠粉用量的增加，脲醛樹脂基高分子材料試樣的耐電擊穿強度有明顯的下降趨勢，這主要是因為丁腈橡膠大分子中存在的易被電場極化的腈基，從而導致脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度下降。
2.4 玉米淀粉對脲醛樹脂基高分子材料耐電擊穿性能的影響
從圖5中可以看到，隨著玉米淀粉用量的加入，對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿性能影響不是很顯著，維持在空白樣的基礎上。這是因為玉米淀粉是由單一類型的糖單元組成的多糖，依靠植物體天然合成。玉米淀粉的加入對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度沒有什么影響。
2.5 改性脲醛樹脂基高分子材料耐電壓性能的影響
在進行改性脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度測試結果的基礎上，又對上述試樣的耐電壓性能進行了測試，具體結果見表1。統一設定的壓力為33KV，所有增強劑用量為7%，測試溫度25℃，濕度50%，媒質為變壓器油。明顯可以看到采用玻璃纖維為增強劑，耐壓時間在100s以上。
表1 納米蒙脫土加入量對脲醛樹脂基高分子材料耐電壓性能的影響
3 結論
經過對脲醛樹脂基高分子材料改性對耐電擊穿強度和耐電壓性能的研究，得到如下結論：
（1）通過玻璃纖維、納米蒙脫土、丁腈橡膠粉和玉米淀粉的對比分析，得到選用玻璃纖維作為增強劑對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度影響最為明顯，納米蒙脫土次之，玉米淀粉的加入對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度影響不明顯，而丁腈橡膠的加入對脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度有明顯的下降趨勢；
（2）通過對各種添加劑的比較，改性后的脲醛樹脂基高分子材料的耐電擊穿強度能超過17KV/mm；
（3）通過對耐電壓性能的表征，得到玻璃纖維的加入對脲醛樹脂基高分子材料在33KV的額定電壓下，最佳耐壓時間在100s以上。
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The based on the urea-formaldehyde resin polymer materials Study of modification
XU Ning 1GUAN Qi 1YANG Xiaoyan 1 WU Kaifei 1YNAG Yuming 2
(1Nanjing College of Chemical Technology, Nanjing,210048,China 2Nanjing Xiangbao Taibai products industrial Co., Ltd.，Nanjing，211301,China )
Abstract：In this article the basic production process of the urea-formaldehyde resin polymer materials was briefly introduced ,and the influence of the fiberglas,nanometer montmorillonite ,butyronitrile rubber powder, category and amount of cornstarch were explored.The result showed that the influence of fiberglas was the greatest when it’s as intensifier. The influence of nanometer montmorillonite was greater, and the influence of cornstarch was small to the intensity of anti-electrical Breakdown Strength.When butyronitrile rubber were added,the intensity of anti-electrical Breakdown Strength was obviously decline. The intensity of anti-electrical Breakdown Strength exceeded 17KV/mm after reshaping.The best withstand voltage time was above 100s.
Keywords ：urea-formaldehyde resin polymer materials;modification;anti-electrical Breakdown Strength
第6篇: 高分子材料大學排名
高分子材料專業排名高分子材料專業是二級學科，分布院校：
【北京市】清華大學、北京理工大學、北京航空航天大學、北京化工大學、北京服裝學院、北京石油化工學院、北京工商大學【天津市】天津大學、天津科技大學
【河北省】河北工業大學、河北科技大學、河北大學、燕山大學【山西省】太原理工大學、華北工學院
【遼寧省】大連輕工業學院、沈陽化工學院、大連理工大學、大連輕工業學院、沈陽工業大學、沈陽工業學院
【吉林省】吉林大學、長春工業大學、吉林建筑工程學院
【黑龍江省】哈爾濱工業大學、哈爾濱理工大學、齊齊哈爾大學、東北林業大學【上海市】復旦大學、華東理工大學、東華大學、上海大學
【江蘇省】江蘇大學、南京理工大學、江南大學、揚州大學、南京工業大學、江蘇工業學院、江蘇大學、南京林業大學、華東船舶工業學院【浙江省】浙江大學、浙江工業大學
【安徽省】中國科學技術大學、合肥工業大學、安徽大學、安徽建筑工業學院、安徽工業大學、安徽理工大學【福建省】福建師范大學
【江西省】南昌大學、華東交通大學
【山東省】山東大學、青島大學、青島科技大學、濟南大學、煙臺大學【河南省】鄭州大學、河南科技大學、鄭州輕工業學院
【湖北省】湖北大學、武漢理工大學、湖北工學院、武漢化工學院、武漢科技學院、湖北科技大學
【湖南省】中南林學院
【廣東省】華南理工大學、廣東工業大學、南華大學、株洲工學院、茂名學院、中山大學【廣西壯族自治區】桂林工學院【海南省】華南熱帶農業大學【四川省】四川大學、西南石油學院
【陜西省】西北工業大學、西安工程科技學院、陜西理工學院、陜西科技大學【甘肅省】蘭州理工大學【新疆維吾爾自治區】新疆大學
以上紅色是高分子專業最為出色的大學，藍色為較為出色的大學。當然，這只是本人的見解，僅供參考。復旦大學、浙江大學偏高分子化學與物理，中山大學也是。浙江大學有鄭強在，水平提升很快，他是川大的弟子。最出色的應該是川大和華南理工，川大偏成型加工，塑料是他們的一大皇牌，華工的偏合成工程。西工大、武漢理工大學均體現在復合材料上比較牛，特別是武漢理工，真的是讓人感到比較意外，但武漢理工在復合材料上的確又是牛，擁有一專業相關的國家重點實驗室。
哈理工的特殊表現在絕緣材料上，事實上西安交大在這方面也很強，只不過劃成電氣了，實
質還是高分子相關專業，在以上列表見不到。
一級學科代碼及名稱：0805材料科學與工程（2007年）
本一級學科在全國高校中具有“博士一級”授權的單位共42個，本次參評34個；具有“博士點”授權的單位共35個，本次參評15個；還有10個具有“碩士一級”授權和10個具有“碩士點”授權的單位也參加了本次評估。參評高校共69所。
整體水平
學校代碼及名稱
排名
得分
1
10003清華大學98
10008北京科技大學
10533中南大學
292
10213哈爾濱工業大學
10248上海交通大學
491
10699西北工業大學
690
10335浙江大學
7
85
10145東北大學
8
83
10006北京航空航天大學
10561華南理工大學
982
10698西安交通大學
1179
10610四川大學
12
78
10358中國科學技術大學
10487華中科技大學
1377
10056天津大學
1576
10141大連理工大學
10183吉林大學
16
74
10288南京理工大學
10005北京工業大學
19
73
