環(huán)氧樹脂網(wǎng)(seethedealer.net)最新報道[此消息來源于網(wǎng)絡]。 人類已進入合成材料時代,中國新材料產(chǎn)業(yè)市場增長空間巨大。工信部協(xié)同多部委共同編制的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,將于今年8月發(fā)布實施。據(jù)環(huán)氧樹脂網(wǎng)()seethedealer.net記者介紹,目前新材料產(chǎn)業(yè)約占我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的15%,預計年增長速度保持在20%以上。數(shù)據(jù)顯示全球新材料市場規(guī)模,每年已經(jīng)超過4000億美元,而由新材料帶動產(chǎn)生的新產(chǎn)品和新技術市場則更為廣闊,年營業(yè)額突破2萬億美元。2010年,中國新材料產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模超過800億元;相關專家指出至2015年,這一數(shù)值將達到2000億元左右,增長空間巨大。材料是人類社會生活的物質(zhì)基礎,材料創(chuàng)新則是科技進步的集中體現(xiàn)。如今,新材料的研發(fā)水平及成果轉化規(guī)模正逐漸成為衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展和科技進步的重要標志。材料與化學之間有何關系?聚合物材料、復合材料以及納米材料等新材料有何優(yōu)勢?當前的研發(fā)、運用現(xiàn)狀如何?帶著這些問題,采訪了北京化工大學材料科學與工程學院隋剛教授。![]() 控制化學反應,合成新材料 利用化學,“改造” 聚合物材料 塑料、橡膠、合成纖維……我們的生產(chǎn)與生活早已離不開這些常見的聚合物材料。而它們的研發(fā)與應用,離不開化學學科的貢獻。據(jù)環(huán)氧樹脂網(wǎng)()seethedealer.net記者介紹,根據(jù)聚合物分子的化學結構,可以把有機高分子材料分為熱塑性和熱固性兩大類。熱塑性聚合物在適當溶劑中可以溶解,加熱到一定溫度能夠熔化流動,可以反復加工成型,主要在室溫或較低溫度下使用,如尼龍、聚苯乙烯等。而熱固性聚合物,如環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等,在成型前是可溶可熔的,但經(jīng)過化學交聯(lián)反應就變?yōu)椴蝗懿蝗鄣墓腆w,即使加熱至碳化也不會再軟化。一般來說,熱固性材料的模量和耐熱性要優(yōu)于熱塑性聚合物,但韌性較差。 ![]() 改變化學結構,催生復合材料 隨著科技和工業(yè)的發(fā)展,對材料性能的要求不斷提高,單一化學結構的材料已無法滿足某些使用需求,復合材料越來越得到人們的重視。由于復合材料可以將不同化學結構、物理性質(zhì)的材料組分結合在一起,發(fā)揮各自的性能優(yōu)勢,通過結構設計滿足高性能和特殊功能要求,因而受到材料研究專家的高度重視,應用范圍不斷擴展。在航空、航天、能源、交通、軍事和體育等領域,有著高強度、高模量和耐高溫性能的先進復合材料發(fā)揮著不可替代的作用。隋剛教授以樹脂基復合材料為例,對復合材料的廣泛應用進行了簡單說明:“這是技術發(fā)展比較成熟,使用范圍最廣泛的一類復合材料,一般是由短切纖維、連續(xù)纖維及其織物增強熱固性或熱塑性聚合物基體而成。 有機化學修飾,帶來納米材料領域新進展 材料科學發(fā)展到今天,納米材料越來越多地得到人們的關注。納米粒子具有許多不同于常規(guī)固體的新奇特性,而且,僅用少量的納米填料就可實現(xiàn)復合材料性能的提高。因此,納米材料領域受到不少復合材料研究人員的重視與青睞。不過由于碳納米管和碳納米纖維等一維納米材料在聚合物基體中易團聚、界面粘結差,難以發(fā)揮性能優(yōu)勢,這讓不少研究者都頗為傷神。針對此項難題,隋剛教授進行了多年研究,終于有所收獲。“我們對碳納米材料表面進行了有機化學修飾,并通過與特殊化合物的力化學反應及后處理技術,得到液態(tài)的納米添加物。這種液態(tài)納米添加物在環(huán)氧樹脂等聚合物基體中不聚集不纏繞,易于分散,并具有適當?shù)姆磻钚?,能夠和環(huán)氧樹脂基體發(fā)生化學及物理結合,形成一種超分子結構。”隋剛教授這樣說。 當問到這種納米添加物與傳統(tǒng)工藝的簡單混合以及普通化學接枝有何不同時,隋剛教授解釋道:“它消除了納米粒子對于環(huán)氧樹脂黏度的影響,能夠通過共價鍵鏈接在環(huán)氧樹脂分子鏈上,均勻分布在環(huán)氧樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡之中,發(fā)揮增強作用。同時,通過調(diào)節(jié)交聯(lián)網(wǎng)絡密度,改善材料韌性。此外,還可以降低環(huán)氧樹脂表面能,提高熱穩(wěn)定性,改善聚合物基體與碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和超高分子量聚乙烯纖維等增強材料的界面黏接。通過碳納米材料和連續(xù)纖維的多尺度協(xié)同增強作用,可同時實現(xiàn)納米復合材料的高強、高韌和良好的界面性能。”(文•實習生 馬媛媛) 材料與化學的“雙重變奏史” 據(jù)環(huán)氧樹脂網(wǎng)()seethedealer.net記者介紹,材料的每一次發(fā)展,都影響著科學技術領域的整體水平,并給人們的生活帶來巨大的變化。沒有半導體單晶硅材料就不可能有今天的微電子產(chǎn)品,沒有先進復合材料也不可能有航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展。天然橡膠產(chǎn)品出現(xiàn)于19世紀初期,但由于它在炎熱天氣下會變軟,而在寒冷天氣下又會變脆,在實用性方面存在很大障礙。1839年發(fā)明的天然橡膠硫化技術解決了這一難題,化學促進劑和穩(wěn)定劑的加入改善了天然橡膠存在的問題,而這一基本方法現(xiàn)今仍在使用。從20世紀20年代早期試驗火箭的首次發(fā)射,到50年代的通信衛(wèi)星,再到80年代的可重復使用的航天飛機,人類在探索太空方面取得了驕人的業(yè)績。在這一過程中,化學技術提供了符合設計要求的材料。研制出來的鋁、鈦合金為飛機制造提供了強度高、重量輕、耐高溫和耐腐蝕的材料。 看完如果覺得有用請記得收藏。 環(huán)氧樹脂 - seethedealer.net -(責任編輯:admin) |