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浅析高分子材料成型加工技术
摘要:近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展对高分子材料成型的加工技术要求更高,更精细。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的 方法 ,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
关键词:高分子材料加工方法成型技术
一、前言
近些年来,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能的聚合物材料,开发研制满足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下,理清高分子材料加工技术的发展现状与发展趋势,探讨高分子材料的加工成型的方法,对促进我国高新技术及产业的发展具有重要的意义。
二、高分子材料成型成型加工技术的相关定义
1.高分子材料
高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料,其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料;主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点,使它具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能,从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
2.高分子材料成型加工技术
在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状,使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本;向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗,从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等等。
三、高分子材料成型加工技术的方法
高分子材料的的成型方法有挤出成型、吹塑成型、注塑成型、压延成型、激光成型等。以下介绍的是现今高分子材料成型加工的主要技术方法。
1.挤出成型技术
挤出成型技术是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。它的具体原理是高分子原材料自料斗进入料筒,在螺杆旋转作用下,通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段,在此松散固体向前输送同时被压实;在压缩段,螺槽深度变浅,进一步压实,同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用,料温升高开始熔融,压缩段结束;均化段使物料均匀,定温、定量、定压挤出熔体,到机头后成型,经定型得到制品。挤出成型又有共挤出技术、挤出注射组合技术、成型技术、反应挤出工艺与固态挤出工艺等。
2.注塑成型技术
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件[2]。注射成型技术根据组合材料的特征,又有以组合惰性气体为特征的气体辅助注射成型,以组合组成化学反应过程为特征的反应注射成型,以组合混合混配为特征的直接注射成型,以组合不同材料为特征的夹心成型等多种方法。
3.吹塑成型技术
吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热或加热到软化状态,置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。根据型坯制作方法,吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑,新发展起来的有拉伸吹塑和多层吹塑。
四、高分子材料成型加工技术的发展新趋势
目前,高分子加工成型技术正在快速地进步,它的发展总方向是高度集成化、高度产量、高度精密化,不断实现对加工制品材料的聚集态、组织形态与相形态等的控制,最大程度地达到制品高性能的目的。具体的创新技术之处主要体现在以下几项新技术上。
1.聚合物动态反应加工技术
聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的[3]。这项技术解决振动力场下聚合反应加工过程中质量、动量和能量传递与平衡的难点,从技术上解决了设备结构集化的问题。
2.热塑性弹性体动态全硫化制备技术
这项技术引入振动立场到混炼挤出的全过程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,控制硫化反直的进程,防止共混加工过程共混物相态发生发转。此技术非常有意义,研制发明出新的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,能有效地提高我国TPV技术的水平。
3.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术
此技术是将盘级PC树脂生产、中间储运与光盘盘基成型三个过程融合为一体,联系动态连续反应成型技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到有效提高产品质量、节约能源,降低消耗的目的。该技术避免了传统方式中间环节多、能耗大、周期时间长、成型前处理复杂、储运过程易受污染等缺陷。
五、结语
综上所述,我国在新时期要把握高分子成型加工技术的前沿,注重培育自主的知识产权,努力打破国外技术的垄断,实现科学技术研究与产业界的良好结合的目的。这能有效地将科学研究成果转化为实际的生产力,有效地加快我国高分子材料成型加工技术及其相关产业的快速发展。
参考文献
[1] 王云飞;孙伟.浅谈高分子材料成型加工技术[J].城市建设理论研究,2012,(11): 32.
[2] 甄延波.高分子材料成型加工技术的进展[J].化工中间体,2012,(09): 25.
[3]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方 企业 文化 ,2011,(16): 97.
浅析高分子材料成型
摘要:我国的高分子材料成型技术在工业上取得了飞速的发展,本文主要阐述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技术。
关键词:高分子材料;成型;技术
一、前言
高分子材料是指以高分子化合物为基体组分的材料。高分子材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料;按化学组成分类可分为有机高分子材料、无机高分子材料;按性能可分为通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比传统材料发展迅速的主要原因是原料丰富、制造方便、加工容易、品种繁多、形态多样、性能优异以及在生产和应用领域中所需的投资低,经济效益比较显著。高分子反应加工分为反应挤出和反应注射成型两个部分,目前我国普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机。现阶段,我国的高分子材料成型也取得了较好的成绩。
二、高分子材料成型的原理
高分子材料的合成和制备一般都是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作完全不同。传统聚合过程解决传热和传质问题主要是利用溶剂和缓慢反应来进行的,但是在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内就能达到400℃~800℃,此时对于反应过程中产生的热,如果不能进行脱除的话,那么降解和炭化将会发生在物料中。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而需要快速将聚合生成的热量通过设备移去是聚合反应加工所进行的,由此可见,必须从化学和热物理两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而加工工艺与高分子材料的形态结构关系是非常密切的。
流变学,指从应力、应变、温度和时间等方面来研究物质变形和(或)流动的物理力学。它是力学的一个新分支,它主要研究物理材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。高分子材料成型加工成制备的理论基础是高分子材料流变学。高分子材料的自身的规律和特点是伴随化学反应的高分子材料的流变性质而产生的。
三、高分子材料成型的加工技术
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
目前国外已经研发出可以解决其他挤出机作为反应器所存在的问题,即连续反应和混炼的十螺杆挤出机。在我国高分子材料成型加工工业的发展中占有极其重要的地位,但是我国的高分子材料成型的加工技术的开发目前还处于初步阶段。缩聚反应器的反应挤出设备就是指交换法聚碳酸酯连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术,除此之外,我国每年还有数以千万吨的改性聚合物生产,反应挤出技术及设备也是其关键技术。
采用传统的加工设备存在一些问题,例如传热、化学反应过程难以控制等,另外投资费用大、噪音大等问题。无论是在反应加工原理还是设备的结构上,聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术都完全不同,将聚合物反应挤出全过程引入到电磁场引起的机械振动场,从而达到控制化学反应过程、反应制品的物理化学性能以及反应生产物的凝聚态结构的目的,这就是聚合物动态反应加工技术及设备。高分子材料成型加工是高能耗过程作业,无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程,目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。该技术使得控制聚合物单体及停留时间分布不可控的问题得到了解决,而且也使得振动立场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量以及能量传递和平衡问题得到了解决,同时也使得设备结构集成化问题得到了解决。新设备的优点很多,例如:体积重量小、适应性好、噪音低、可靠性高等等,而这些技术是传统技术和设备是比不了的。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
此技术的研究实现,加强了我国在该领域内的发言权。以动态反应技术为基础方向,进行深入的研究,从而产生了新的材料制备技术。我们以存储光盘盘基为基础原型,以反应成型技术直接作用于其上。通过对这些技术的研究改进,改变了传统技术中多环节、消耗大、复杂度高、周期长、而且环境污染比较严重等诸多不利因素。通过学习研究,可以把制作光盘的PC树脂原料工业、中途存放、盘基成型工业串联于一体,提高了工业生产效率、减少了资源浪费、能够完全有效的进行控制,而且产品的质量有大幅度的提高。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。研究表明,对无粒子进行适当的处理,可以得到一些好的效果,比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后,就可以使我们复合材料成型。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程,为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化,对硫化反直进程进行控制,从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备研制开发出来,促进我国TPV技术水平的提高。
四、结语
我国必须根据自身的实际情况来发展高分子材料成型加工技术及设备,把握技术前沿,不断地培育自主知识产权,从而使得我国高分子材料成型技术及其产业发展不断加快。
参考文献:
[1] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (06) :13-18
[2] 黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备, 2006, (05) :17-27
[3] 王玉东, 付鹏, 李晓光, 赵清香, 刘民英. 尼龙612等温结晶的球晶形态与生成条件[J]. 高分子材料科学与工程, 2009, (09):76-79
[4] 吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008, (09) :8-12
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西,男,汉族,1964年12月生,博士后,教授。主要研究领域为结构动力学、振动工程、结构分析、结构试验检测。先后负责或主研了17个科研项目的研究。在国内外著名刊物上发表学术论文三十余篇,其中被EI收录的论文8篇,被ISTP收录的论文1篇,主研的国家自然科学基金项目“齿轮传动耦合非线性振动冲击噪声的识别与控制”2002年获教育部全国高校自然科学二等奖,负责的项目“桥梁振动故障诊断的理论及应用”获2004年中国公路学会科技进步奖。2004年获重庆市高校优秀青年骨干教师称号。 吴国雄,男,1966年10月生,博士后,教授。重庆市首届科技学术带头人后备人选、重庆市高校优秀青年骨干教师。主要从事山区公路线形设计理论与方法、立交规划与设计、水泥混凝土路面结构分析与破坏机理、路面材料、公路边坡治理与加固等研究。发表学术论文50余篇,出版学术著作4部;先后承担或完成包括国家自然科学基金项目、交通部西部交通建设科技攻关项目等在内的重要科研项目10项和其它各类项目近20项,获省部级科技进步奖4项,国家发明专利1项。 杨锡武,男,汉话,生于1963年11月,博士,教授,交通部优秀青年骨干教师。主要从事路基、路面新结构与新材料研究,发表论文31篇,其中4篇被EI收录,主持研究的“山区高等级公路加筋高路堤陡边坡研究”获99年度重庆市科技进步三等奖,“重庆公路路面典型结构研究”获2003年中国公路科学技术三等奖,获专利1项,出版专著和教材3部。 何兆益,男,1965年9月出生,博士,教授,交通部科技英才,交通部优秀青年骨干教师、重庆市优秀中青年骨干教师、重庆市学术技术带头人后备人选,重庆市322重点人才工程人选。中国公路学会环境与可持续发展分会理事,现为重庆交通大学土木建筑学院副院长。 主要专业特长和研究方向:道路路基路面材料、路面结构分析、设计理论及施工技术;山区公路地基处理技术。近年来主持、参与完成国家、省部级科研项目30余项,获“山丘区高等级公路后评价综合指标体系研究”、“重庆万州机场高填方地基强夯处理应用研究”、“低造价县乡道路修筑技术的研究” “盐渍土地基机场道面修筑技术研究”等省部级科技进步奖励5项。出版《高等级公路柔性基层半刚性沥青路面》、《路桥施工计算手册》、《路基路面工程》等学术专著与教材共5部。在《中国公路学报》《岩土工程学报》《重庆交通学院学报》等学术刊物发表论文近70篇,EI收录3篇,受理申报国家发明专利1项,获国家实用新型专利1项。目前承担国家、省部级项目多项。 徐君兰,女,汉族,生于1936年,教授。1994年获国务院“政府特殊津贴”,曾主持国家自然科学基金项目—“大跨悬索桥结构体系研究”。参加过重庆长江大桥、重庆李家沱长江大桥、重庆鹅公岩长江大桥、广东虎门大桥、重庆大佛寺长江大桥、重庆上桥立交工程、沪宁高速路锡澄河大桥、广西静兰大桥等设计和科研工作,获得重庆市科技二等奖——“斜拉挂兰设计研究”,交通部科技进步特等奖(参研)——“静兰大桥工程”,四川省优秀教学成果奖,交通部优秀教材二等奖——“桥梁工程(下)”等奖项。主编出版的有《钢桥》、《桥梁计算示例集——吊桥》、《桥梁计算示例丛书——悬索桥》、《大跨度桥梁施工控制》等著作。参编有《桥梁工程(下)》等多部著作。在国内外刊物上发表有《大跨悬索桥重力刚度分析》和桥梁结构分析方面的论文数十篇。 向中富,男,生于1960年1月,教授。主要研究方向:桥梁设计理论(侧重桥梁结构体系、结构分析、桥梁稳定性等)、桥梁施工及控制技术、桥梁诊断及加固改造等。近年来主持、参加完成10余项省、部级及重大横向研究课题,出版《桥梁施工控制技术》等专著、施工手册2部,主、参编出版《桥梁工程》等教材、计算示例5部,发表论文近30篇,获省部级科技进步奖、教师奖3项。 梁乃兴,男,生于1957年1月,工学博士,教授。主要从事高性能筑路材料开发与性能研究。近年来,主持完成了10余项研究课题。出版了《聚合物改性水泥混凝土》《现代道路工程材料》等专著,施工手册一部。主编《路面材料科学》等教材,发表论文40余篇。 凌天清,男,汉族,生于1962年2月,博士,教授。主要从事道路工程新材料、新技术研究,在核心期刊和国际国内学术会议上公开发表学术论文50余篇,5篇论文分别被EI、ISTP收录。主编交通部统编教材1部,参编交通部统编教材2部,编写专著2部。完成的西部交通建设科技项目“公路工程施工设备及筑路材料产品系列标准研究”特别是在楚大高速公路上利用加筋土技术成功地修筑了高度达米高的特高大双面加筋土挡墙,创造了我国高速公路最高挡土墙的美誉,获得云南省政府科技进步二等奖。在国内系统地建立了一套柔性路面结构非线性分析的方法 蒙云,男,汉族,生于1949年11月,教授。主要从事桥梁新材料、新结构、新技术研究,大跨径桥梁设计与理论研究及旧危桥加固改造研究,发表论文100余篇,出版学术专著两部,主持省部级科研项目10余项,其中《乌江吊拉组合桥设计施工工艺研究》获1999年贵州省科技进步一等奖,《低预应力三钢混凝土连续梁研究》获2001年重庆市科技进步二等奖。 刘忠,1963年8月生,博士,教授。主要从事大跨径桥梁设计理论与工程控制技术研究。获国家科技进步奖一、二、三等奖各1项,博士论文获得首届全国优秀博士学位论文。目前在美国工作。 肖盛燮,教授,防灾减灾研究所所长,重庆市首批学术技术带头人,部市级重点学科带头人,指导硕士研究生多名,现与重庆大学联合培养博士生及博士后。先后主持国家自然科学基金项目、国际合作基金项目、“春晖计划”、国家科技攻关计划“西部开发科技行动”重大项目20余项,获部省市科技奖8项次,发表论文60余篇,出版专著6部。在研究中形成了交通设施“防灾减灾”领域特色,首次提出“桥梁承载力演变理论”和“工程防灾链式理论”。 范草原,1961年6月生,正高级工程师。主要从事公路路基结构物设计理论与灾害治理技术研究。 杨德斌,男,汉族,生于1964年7月,博士后,教授。主要从事建筑新材料、新工艺研究。主持和参与国家、军队和地方重大科研项目10余项,在“严酷条件下的混凝土”研究方面处于国际领先水平。发表论文40余篇,获得世界华人发明金奖、军队及重庆市科技进步奖、博士后学术大会奖多项。 顾安邦,男,1935年10月生,教授,毕业于同济大学桥梁与隧道工程专业本科。 主要研究方向:大跨度桥梁的结构行为研究和工程控制。多年来主持和参加了二十多项国家及省部级重大科技项目,在大跨桥梁的非线性分析、徐变分析、施工控制及钢管混凝土拱桥设计施工关键技术等方面取得了丰硕成果,获得国家科技进步一、二、三等奖各一项,省部级科技进步一、二等奖十项,被评为全国优秀科技工作者、重庆市首届学术带头人、重庆市教学名师,目前正在进行“钢管混凝土拱桥设计、施工及养护关键技术研究”、“大跨PC连续梁结构行为及存在问题对策研究”以及“波形钢腹板组合箱梁桥技术研究”等科研项目的研究。 刘山洪 1968年2月生,博士(后),副教授,桥梁工程系。 主要研究领域及学术专长:预应力混凝土(PC)大跨桥梁的结构行为;结构混凝土的基本性能;桥梁隔震设施、技术及其性能;爆炸及冲击效应的安全防护及其数值模拟理论与方法;智能桥梁及其设备。 发表学术论文20余篇,参与完成国家、省、部级课题十余项。 施尚伟,男,1963年2月18日出生,大学本科,毕业院校:浙江大学动态测试与自动化仪表专业(1983),副教授,在重庆交通大学桥梁结构工程交通行业重点实验室工作,一直从事桥梁施工监测和控制、桥梁结构试验检测和承载力评定、结构振动试验分析、计算机测控技术应用等方面的研究,近5年来主持完成科研项目20余项,参与重大科研试验研究项目10多项,主持完成100多座桥梁的试验检测和承载力评定,发表论文10余篇,先后获国家科技进步三等奖一次,省部科技进步二等奖二次,省部科技进步三等奖一次。 陈世民,1964年10月出生,副教授, 主要研究领域及学术专长:主要从事结构有限元分析研究,包括大型结构空间、非线性、动力、稳定性分析,工程力学在土木工程中的应用,大型桥梁安全远程智能监测等研究方向。 撰写学术论文多篇,专著1部,教材1部,获得省部级科技进步奖4次。正从事或已完成多个课题研究,包括科技部攻关项目、重庆市重大科技专项“桥梁安全远程智能集群监测系统”,国家自然科学基金项目“桥梁工程诊断机理及承载力测试研究”,以及“北汊桥非线性极限承载能力研究”、“奉节大桥非线性稳定性研究”、“南宁永和钢管混凝土拱桥非线性极限承载能力研究”、“Nastran系列大型有限元结构分析系统应用开发研究”等项目。 已指导或拟指导研究生的学科专业领域:大型结构空间、非线性、动力、稳定性研究,桥梁工程中的非线性动力有限元研究,桥梁工程中的工程力学,大型桥梁安全远程智能监测 郭小宏 男 60年10月出生 教授 本科 土木建筑学院 主要研究领域及学术专长:道路结构设计与施工技术、道路工程项目管理,在公路资源配置与优化理论,公路建设项目管理,高速公路机械化施工(养护)工艺与技术等方面,在全国具有优势与特长。 近年来科研项目及成果:主持完成的国家、省部级及国家重点工程科技项目十四项,出版著作四本。成果曾获交通部科技进步二等奖,重庆市科技进步一等奖、重庆市青年科技创新优秀奖以及部委、学校等十余项科技成果奖。主要科研项目和成果有: 1科技部:国家863高技术研究计划 机群智能化工程机械-道路施工机群资源配置和计划调度。 2科技部:国家863高技术研究计划 基于PLM的机群智能化工程机械-道路施工机群资源配置和计划调度。 3科技部:国家级科技成果重点推广计划项目 高等级公路机械化施工组织技术。 4交通部:高等级公路路面工程建设项目合同最佳规模研究。 5交通部:路面工程机械化施工组织动态设计法与机械动态作业定额应用研究。 6交通部:西部交通建设科技项目 公路工程施工设备及筑路材料产品系列标准。 7交通部:西部交通建设科技项目 旧水泥路改造施工工艺研究与施工设备指南编写。 8重庆市科委:高等级沥青砼路面机械化施工组织与其机械综合作业定额。 田文玉 女 生 土木建筑学院材料系副教授 东南大学土木工程系材料科学专业毕业,同济大学混凝土国家重点实验室访问学者。共主持或参与科研项目11项,发表科研论文多篇,编写公开出版教材多本。主要学科研究方向是无机、有机胶凝材料基建筑材料的性能研究及其工程应用。
是指为保持公路经常处于完好状态,防止其使用质量下降,并向公路使用者提供良好的服务所进行的作业。公路养护统一划分为日常养护、定期养护、特别养护和改善工程四类。公路养护管理的目的是充分实现公路的使用功能,并不断提高服务水平。如何搞好公路的养护管理,是摆在公路管理部门及经营企业面前一项长期而艰巨的任务。 (一)当前我国公路养护管理中存在的主要问题 1、预防性养护严重滞后 我国高速公路建设速度非常快,20年的时间就建成了4万公里,由于建设速度过快,养护管理明显滞后,从全国范围来讲,至今还未形成有效的管理体系。高速公路养护技术标准没有完善,很多一般公路的养护规范不适应现有高速公路。从专业层面上来讲,对预防性养护重视不够,而且没有形成规模,制约了养护工作的发展,如果能够积极开展预防性养护,就可以及时处理存在的质量隐患,节省养护成本,提高养护效率。 2、新材料的研究与应用规模化程度不高 一方面体现在各地盲目引进新材料,但是往往材料内在机理及运用中的关键技术没有搞清楚就开始使用,结果以失败告终。另一方面新材料的研究力度也不够,在国内主要集中在大专院校、科研所等研究机构进行研究,仅限于研究传统问题,并且处于实验阶段,没有形成规模效应和材料品牌。 3、国内新设备的研制没有形成产业 现在国内很多新设备在研制过程中过多注重建设时期的设备研究、制造,而真正以养护为出发点、适应养护市场的新设备研制不多,没有形成产业和气候。4、资源节约和绿色养护意识不强 建立资源节约型、环境友好型社会,在国内意识还不是很强。就高速公路来说,体现在建设时期土地的大量占用造成水土的流失问题、水系及植被的破坏等;目前在管理时期是否形成了绿化带,材料再生利用是否达到最大化,确实都值得好好研究。 5、养护运行机制落后 对养护管理强制性要求,缺乏足够的认识及有效的法律约束,主要表现为对养护责任事故追究不力,监管不严,处罚过轻;对养护资金投入不足,对科技进步重视不够,尚未建立起现代企业制度。(二)公路养护发展趋势 1、路面检测智能化 路面检测智能化分为两个阶段,首先是路面检测的自动化,与之相适应的许多路面检测设备应运而生,如路面综合检测车、横向摩擦力系数检测车、弯沉仪、激光平整度仪等等,通过这些检测设备进行路面数据自动采集。大部分路面检测设备技术是成熟的,但是路面综合检测车目前在国内还处于研究、探索、试用阶段,还没有形成规模,最具有代表性的是武汉大学和南京理工大学的路面综合检测车。第二是路面管理专家系统,其功能是将路面检测数据进行储存和分析,通过数据处理评定路面使用性能和提出养护对策。2、预防性养护的常态化从目前国内养护情况看,基本上都是事后性养护,就是出现了病害才去处理问题,而真正实行预防性养护有个过程,并且取决于智能化数字处理的准确性。3、养护设备的一体化 随着高速公路的不断发展,社会对高速公路的要求随之增高,要求高速公路提供快速、安全、高效的道路运输条件,如继续采取传统的修补坑槽、裂缝等的方法,耗时长、效果差,影响道路安全畅通,其发展趋势必然是养护施工设备的一体化。如美国、德国、日本等国家生产了现场热再生养护列车,它代表当今世界养护施工机械化、一体化的发展方向,集加热、铣刨、摊铺等功能于一体,每工作日可以对1~2km沥青路面进行再生养护,大大提高了养护效率,减少了占道时间。4、养护材料的节能环保化 沥青路面材料再生利用可以缓解资源压力,有利于环境保护和降低养护成本,受到了各国的普遍重视。欧美发达国家经过多年的系统研究,开发了五种再生方式以及一系列成套设备,已经形成了一套比较完整的再生技术,达到了规范化和标准化的成熟程度,部分国家出台了相应的政策法规强制规定废旧沥青路面材料必须进行再生利用。我国还处在引进、消化、试用阶段,我国大部分高速公路的沥青路面铣刨料没有得到充分的再生利用,不仅破坏了环境,浪费了资源,而且增加了成本。因此作为公路建设的工作者们非常有必要增强环保节能意识。5、路面结构材料的新型化 普通沥青路面设计寿命为15年,也就是说在15年内沥青路面需进行大修养护。一方面大修养护过程中需要花费大量的时间,占用过往车辆在途时间;另一方面在石油资源日益紧张的情况下,15年进行一次大修养护经济上不尽合理,为此部分国家不惜重金研究开发路面新结构和新材料,以最大限度地延长沥青路面使用寿命。 6、养护施工社会化 在世界范围内发达国家高速公路管理部门与养护施工单位基本分离,其社会化程度高不高,取决于养护管理水平、技术能力的高低,我国养护管理也逐渐在向这个方向转化。 (三)养护管理对策 1、顺应高等级公路发展趋势和产业特点,在建立高等级公路养护管理体制时优先考虑集中统一原则集中是指领导权的集中,要求必须实施严格的分级管理;统一主要是指对高等级公路的养护管理要统一标准、统一规划、统一调度。顺应社会主义市场经济要求,大力培育并开放高等级公路养护市场,真正实现管养分离。实现养护管理用人机制和用工方式走向社会化,公路养护维修要面向建设市场,通过招标选择施工队伍,建立养护工程的竞争机制,养护工程实现从计划任务形式向合同管理形式的转变,以适应高等级公路养护工程的特点。2、专业化的养护队伍只有人员精干、技术全面、训练有素、机械配套、安全措施完备的专业化养护队伍,才能完成高等级公路各种突发事故的抢修工作。实现养护工程由经验型向专家系统型的转变、养护质量评价标准从"好路率"指标向综合服务水平指标的转变。建立和完善高等级公路养护管理数据库,充分发挥路面管理信息系统(PMS)、桥梁管理信息系统(BMS)及养护维修工程专家决策系统的主导作用;采用国际通行的服务类行业星级评价标准,对高等级公路的使用能力与服务水平进行综合评价。 3、加强政府对公路行业的监管力度政府要制定相应的运营高等级公路的养护技术标准、操作规程和规范,养护作业实行社会监理、政府监督。对新建高等级公路的设计与施工,明确规定有关养护管理方面的要求。强制设计中的养护管理技术
水泥混凝土路面断板原因及预防措施初探论文
摘要:本文结合工程实践,分析了水泥混凝土路面面板破坏的原因,并提出了防治水泥混凝土路面裂缝形成的工程措施。
关键词:水泥混疑土路面;破坏;成因;防治措施
随着水泥混凝土路面的使用到中后期容易逐步出现部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等。为了进一步提高其质量,下面重点将水泥混凝土路面裂缝和胀、缩缝带来的病害做一研究。
1 水泥混凝土路面破坏的原因
第一,路面表面所出现的裂缝。主要原因是荷载应力、温度变化致使混凝土自身收缩产生的应力、以及混凝土面板与基层间强大的摩阻力超过了混凝土面板的抗拉强度而引起的。
第二,早期表面裂缝与早期断板。早期表面裂缝原因是由于混凝土表面早期过快失水干缩而引起的末完全断裂的表面性裂缝,大多发生在混凝土路面摊铺成型初期,裂缝规律不很明显。早期断板产生的原因较为复杂,主要发生混凝土路面成型初期,断裂规律比较明显,大多为横向裂缝,一般会贯通板底部。裂缝和胀、缩缝原因是预留胀缝不合理,填缝材料性能较差或收缩缝和切缝后,雨雪水通过缝隙灌入缝内,造成混凝土板底部冲刷发生病害。个别地段由于路基填料土质不均匀,湿度大,膨胀土、冻胀、排水设施不良等造成路基稳定性不足,产生沉陷,路面在受荷载时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面破坏。
第三,温度的应力变化是裂缝和胀、缩缝病害形成的另一种原因。4m*5m混凝土板块在夏天3 0℃~4 0℃的气温条件下,地表温度达到6 0℃左右时,由于板块内温度应力的作用,使其发生四角的翘曲,板块发生盆状变形,四周的板块填缝材料被扰动。这样的长期高温天气,昼夜温差的变化,板块也在不断发生变化。在盆状变形状态下重载车通过时发生翘板性跳动,将填缝材料压出,遇雨天进入雨水,会出现混凝土板底部冲刷发生卿浆病害。
第四,在水泥混凝土路面使用期内,嵌缝材料主要受到拉伸和翦切两种作用。嵌缝料的拉伸是指水泥混凝土路面板温度下降引起的板收缩而导致了按缝的张开。剪切是指汽车行驶经过接缝时,受荷载板与相邻的未受荷载板的竖向位移差也导致了接缝的张开。当路面和填缝材料发生重度损坏,板下垫层长时间受水的冻融侵害和高速重载的作用,形成一种活水冲刷,由于冲刷的反复作用,将混凝土板下灰土从板缝挪出,即出现卿浆,灰土卿浆后在重载车的反复作用下将粒料磨成泥浆逐渐唧出,板下出现掏空,掏空到一定面积后4mx5m的板块出现跳板现象或重载车通过时发生断裂,严重时会影响行车。
2 水泥混疑土路面裂缝和胀、缩缝的预防措施
为避免裂缝产生,应严格按设计、施工、验收规范组织精心施工。
位置缝
混凝土路面施工缝应尽可能设置于构造物处,当不能避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土的振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。
当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净。
水泥混凝土路面为刚性路面,纵横缝应及时填充材料,填料应与板的粘结力强,适应混凝土面板的`收缩。如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理,防止渗水,避免杂物进入缝内。
施工缝
避免高温作业,温度宜控制在35度以下,注意昼夜温差,并掺减水剂等外加剂以保持应有水份。
避免大风天气施工,防止表面水份丧失过快。
水泥混凝土终凝后即覆盖稻草等并充分洒水养护或大面积喷洒养护剂,防止水份丧失过快,产生干缩裂缝。养护时间由水泥混凝土强度增长情况而定,一般应在半个月至20天左右,并不得少于七天。
控制水泥混凝土搅拌质量和速度,做试验段,求取施工参考值并借鉴其它已完成公路的施工控制。
加强施工自检,严格控制基层平整度,使其符合规范要求。
清除基层表面积水,严禁洒用生水。
做软弱基础处理专项设计,薄弱部位可用钢筋网补强并加强碾压质量。
计算水泥用量,控制水泥含量合理范围,参考其它路面,做试验段取得充分的科学数据。
为满足混凝土路面重载交通的强度要求,可根据规范采用钢纤维混凝土路面等特殊路面型式,以提高路面混凝土的强度,达到设计要求。
注意水泥质量,实现设计目的,完成设计意图。
注意混凝土配合比的实际选用值要结合施工现场求得。
材料缝
利用同一厂家同一标号的水泥。
使用同一性能的钢筋,纵、横向钢筋直径尽可能保持一致。
严格控制材料购进渠道,必须通过实验来严把质量关,不合格材料一定要清除出场。
使用合格水泥,使用免检产品,使用名优水泥。
注意水泥混凝土的初凝时间,搅拌站距摊铺现场距离不能过远,保证运输过程中的规范性。
选择合格的原材料。
选用强度高、收缩性小、耐磨性强、安垒性好的水泥,可减少混凝土成型早期的收缩变形,提高混凝土的抗弯拉强度。
粗集料选用反击破生产的连续级配碎石,最大粒径不大于(方孔筛),针状片含量不大于15%。碎石宜采用强度高、抗温差能力强的非活性骨料,以防止碱性骨料产生混凝土裂缝及强度下降等不良现象。
选择合理的混凝土配合比。混凝土配合比是混合料的灵魂,必须满足强度,耐久性,经济性的要求。施工中混凝土配合比的强度以大干设计强度的10%-15%为宜,水灰比为宜,塌落度为宜,含砂率30%~35%为宜,混凝土24h弯拉强度应不低于。集料含水量应根据实测值及时准确调整。为确保水泥、集料、水的准确用量,混凝土配料应采用电子自动计量。
做好施工工艺的控制。
水泥混凝土路面施工时,由于浇筑混凝土水分的蒸发,体积在收工后改缩,会将路面板拉断。为防止路面裂缝、断板,控制切缝时间十分关键。根据我们的经验:在平均气温7摄氏度左右时,养护时间花10天切缝比较合理:在平均气温14摄氏度左右时,养护时间在7天切缝比较合理。在平均气温20摄氏度左右时,养护时间在3天切缝比较合理。水泥混凝士路面分格切缝时要尽量花4mx5m之间分格,以减轻温度应力对板块的破坏。
选择适宜的摊铺时间。为避免温差应力造成开裂断板,必须选择日照温度不高,风力不大,且温度变化不大的时间段进行摊铺。
为防止板边裂缝,混凝土面板纵、横向自由边缘部分应增加补强钢筋,正确安装传力杆。边缘钢筋一般选用2根12号-16号的钢筋,布置在板的下部,距面板底部一般为板厚的1/4,并不小于5cm,间距10cm,钢筋两端应向上弯起,钢筋保护层应不小于5c m。传力杆应与道路中心线平行、传力杆应按设计要求,使用高塑料套管和涂沥青隔层。
加强混凝土面板早期养护。宜采用麻袋或草帘覆盖,酒水进行湿润方法养护,确保养生时期混凝土板面始终湿润,养生时间不少于14天。养生期间加强交通管制,严禁车辆通行。
为阻止缝内灌水,填缝料应选用与混凝土板壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土板的胀缩,不溶于水和不渗水、高温不溢出、低温时不脆裂和耐久性好的材料填充。接缝板应选用能适应混凝土面板膨胀收缩,施工时不变形、耐久性良好的材料。
综上所述,水泥混凝土路面的裂缝和胀、缩缝原因是多方面的,但只要我们从原材料、混凝土配合比、施工工艺水平等各个方面上严格把关,采用综合的防治措施,水泥混凝土路面的裂缝与断板是可以有效控制及避免的。
其实还是自己写更好些.
石油化工的范畴以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。随着科学技术的发展,上述烯烃、芳烃经加工可生产包括合成树脂、合成橡胶、合成纤维等高分子产品及一系列制品,如表面活性剂等精细化学品,因此石油化工的范畴已扩大到高分子化工和精细化工的大部分领域。石油化工生产,一般与石油炼制或天然气加工结合,相互提供原料、副产品或半成品,以提高经济效益(见石油化工联合企业)。 编辑本段石油化工的作用 1.石油化工是能源的主要供应者石油化工,主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应 石油者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前,全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%;我国因煤炭使用量大,石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料,少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素,石油化工约消耗总能源的,应不断降低能源消费量。 2.石油化工是材料工业的支柱之一金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约亿吨,1996年,我国已超过800万吨。除合成材料外,石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提供的化工产品外,石油化工生产的原料,在各个部门大显身手。 3.石油化工促进了农业的发展农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%,农用塑料薄膜的推广使用,加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料,形成了石化工业支援农业的主力军。 4.各工业部门离不开石化产品现代交通工业的发展与燃料供应息息相关,可以毫不夸张地说,没有燃料, 就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料,消耗了大量石化产品。全世界润滑油脂产量约2千万吨,我国约180万吨。建材工业是石化产品的新领域,如塑料关材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石化产品的传统用户,新材料、新工艺、新产品的开发与推广,无不有石化产品的身影。当前,高速发展的电子工业以及诸多的高新技术产业,对石化产品, 尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求,这对发展石化工业是个巨大的促进。 5.石化工业的建设和发展离不开各行的支持 石油化工国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置,形成大型石化工业区。在区内,炼油装置为“龙头”,为石化装置提供裂解原料,如轻油、柴油,并生产石化产品;裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料;根据需求建设以上述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置,其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯,粗略计算,约需裂解原料120万吨, 对应炼油厂加工能力约250万吨,可配套生产合成材料和基本有机原料80 ~ 90万吨。由此可见, 建设石化工业区要投入大量资金,厂区选址适当,不但要保证原料和产品的运输,而且要有充分的电力、水供应及其他配套的基础工程设施。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设备、仪表、管道和非定型专用设备。 制造机械设备涉及材料品种多,要求各异,有些重点设备高速超过50米,单件重几百吨;有的要求耐热1000°C,有的要求耐冷 - 150°C。有些关键设备需在国际市场采购。所有这些都需要冶金、电力、机械、仪表、建筑、环保各行业支持。 石化行业是个技术密集型产业。生产方法和生产工艺的确定,关键设备的选型、选用、制造等一系列技术,都要求由专有或独特的技术标准所规定, 如从国外引进,要支付专利或技术诀窍使用费。因此,只有加强基础学科,尤其是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等方面的研究工作,加强相关专业技术人员的培养,使之掌握和采用先进科研成果,再配合相关的工程技术,石化工业才有可能不断发展,登上新台阶。 编辑本段石油化工的发展石油化工的发展与石油炼制工业、以煤为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起 石油炼制源于19 世纪20年代。20世纪20年代汽车工业飞速发展,带动了汽油生产。为扩大汽油产量,以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功,随后,40年代催化裂化工艺开发成功,加上其他加工工艺的开发,形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体,1920年开始以丙烯生产异丙醇,这被认为是第一个石油化工产品。20世纪50年代,在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解 简称裂解)技术,裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时,一些原来以煤为基本原料(通过电石、煤焦油)生产的产品陆续改由石油为基本原料,如氯乙烯等。在20世纪30年代,高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为:1931年为氯丁橡胶和聚氯乙烯,1933年为高压法聚乙烯,1935年为丁腈橡胶和聚苯乙烯,1937年为丁苯橡胶,1939年为尼龙66。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展,1950年开发了腈纶, 1953年开发了涤纶,1957年开发了聚丙烯。 编辑本段石油化工高速发展的原因是有大量廉价的原料供应(50 ~ 60年代,原油每吨约15美元);有可靠的、有发展潜力的生产技术;产品应用广泛,开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合,实现了由煤化工向石油化工的转换,完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20世纪70年代以后,原油价格上涨(1996年每吨约170美元),石油化工发展速度下降,新工艺开发趋缓, 并向着采用新技术,节能,优化生产操作,综合利用原料,向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业,使发达国家所占比重下降。1996年,全世界原油加工能力为38亿吨,生产化工产品用油约占总量的10%。 编辑本段石油化工在国民经济中的地位石油化工是近代发达国家的重要基干工业由石油和天然气出发,生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。80年代,在工业发达国家中,化学工业的产值,一般占国民生产总值 6%~7%,占工业总产值7%~10%;而石油化工产品销售额约占全部化工产品的45%,其比例是很大的。 石油化工2石油化工是能源的主要供应者石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前,全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%;我国因煤炭使用量大,石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料,少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素,石油化工约消耗总能源的,应不断降低能源消费量。 石油化工是材料工业的支柱之一金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约亿吨,1996年,我国已超过800万吨。除合成材料外,石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提供的化工产品外,石油化工生产的原料,在各个部门大显身手。 石油化工促进了农业的发展农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%,农用塑料薄膜的推广使用,加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料,形成了石化工业支援农业的主力军。 石油化工可创造较高经济效益。以美国为例,以50亿美元的石油、天然气原料,可生产100亿美元的烯烃、苯等基础石油化学品,进一步加工得240亿美元的有机中间产品(包括聚合物),最后转化为400亿美元的最终产品。当然,原料加工深度越深,产品越精细,一般来说成本也相应增加。 编辑本段世界石油化工1970年,美国石油化学工业产品,已有约3000种。资本主义国家所建生产厂已约1000个。国际上常用乙烯和几种重要产品的产量来衡量石油化工发展水平。乙烯的生产,大多采用烃类高温裂解方法。一套典型乙烯装置,年产乙烯一般为300~450kt,并联产丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。乙烯及联产品收率因裂解原料而异。目前,这类装置已是石油化工联合企业的核心。 70年代以前,世界石油化工的生产基地主要分布在美国、日本及欧洲等国。1973年后世界原油价格不断上涨,1983年以来又趋下跌,价格大起大落,使石油化工企业者对原料稳定、持久供应产生忧虑。发达国家改革生产结构,调整设备开工率,以适应新的经济形势。发展中国家尤其是产油国近年则在大力发展石油化工。80年代,世界乙烯生产能力的分布已发生变化,亚非拉等发展中国家所占比例有所提高。如将东欧国家的乙烯生产能力计算在内,则这些新兴石油化工生产地区的乙烯生产能力,约占世界乙烯总生产能力的四分之一。 1958年,世界乙烯生产能力达到49Mt(不包括社会主义国家),其中新增乙烯生产能力约,约1/3建在非洲和中东地区,1/3建在拉美和东欧;传统石油化工生产地区,只新增生产能力800kt,且今后五年内,计划也很少新建乙烯装置,主要是进行现有装置的技术改造。 编辑本段中国石油化工起始于50年代,70年代以后发展较快,建立了一系列大型石油化工厂及一批大型氮肥厂等,乙烯及三大合成材料有了较大增长。 中国石油化工行业占工业经济总量的20%,因而对国民经济非常重要。石油化工行业包括石油石化和化工两个大部分,这两大部分在2006年都保持了较快地增长。如果把这两个部分作为一个整体来看,2006年石油化工累计实现的利润达到了4345亿,增长达到了,增量达到了658亿元,在整个规模以上工业新增利润中占到17%左右。 石油化工32007年前三季度全行业实现现价工业总产值38211亿元,同比增长。重点跟踪的65种大宗石油和化工产品中,产量较2006年同期增长的有62种,占,其中增幅在10%以上的有47种,占,天然气、电石、纯苯、甲醇、轮胎外胎等产品产量呈较快增长态势。 原油及加工制品平稳增长。2007年前三季度,全国原油生产较为平缓,天然气产量则增长较快。2007年1~9月累计生产原油万吨,同比增长;天然气累计产量为亿立方米,同比增长。原油加工量万吨,同比增长。汽、煤、柴油产量继续保持稳定增长,累计生产汽油万吨,同比增长;生产煤油867万吨,同比增长;生产柴油万吨,同比增长。 农化产品生产供应正常。由于农业生产的季节性特征,农用化学品生产也呈现比较强的季节性。化肥(折纯)2007年1~9月累计产量为万吨,同比增长,其中氮肥万吨,同比增长。2007年前三季度,农药原药累计产量为万吨,同比增长,杀虫剂、除草剂产量增幅分别为和,农药产品结构进一步改善,杀虫剂占农药的比例已下降到。 展望 以石油和天然气原料为基础的石油化学工业,虽然在70年代经历两次价格上涨的冲击,但由于石油化工已建立起整套技术体系,产品应用已深入国防、国民经济和人民生活各领域,市场需要尤其在发展中国家,正在迅速扩大,所以今后石油化工仍将得到继续发展。80年代,世界石油化工所耗石油量仅为世界原油总产量的%,所耗天然气为天然气总产量10%,更由于从石油和天然气生产化工品可取得很大的经济效益,故石油化工的发展有着良好的前景。为了适应近年原料价格波动,石油化工企业正在采取多种措施。例如,生产乙烯的原料多样化,使烃类裂解装置具有适应多种原料的灵活性;石油化工和炼油的整体化结合更为密切,以便于利用各种原料;工艺技术的改进和新催化剂的采用,提高产品收率,降低生产过程的能耗及原料消耗;调整产品结构,发展精细化工,开发具有特殊性能、技术密集型新产品、新材料,以提高经济效益,并对石油化工生产环境污染进行防治等。 编辑本段石油化工专业石油化工专业是伴随着中国的石油化工的发展同时产生的化工学习专业课程,目的是培养石油化工人才,石油化工专业技术专业人才,一般各大理工科院校都设有此专业,该专业主要课程涉及:计算机应用、英语、有机化学、物理化学、化工分析、 化工原理、石油加工工程系、化工节能、化工设备、化工安全与环保、精细化工,质量管理。 就业方向:石油、化工、医药、食品等企业生产操作与管理。 ☆工业分析与检验专业: 主要课程:计算机应用、英语、有机化学、无机化学、化工分析、电化学分析、光学分析、常规仪器分析、化工安全与环保。 就业方向:石油加工、石油化工、精细化工、医药、食品企业和环保部门从事化验分析操作与管理。 编辑本段现代以石油化工为基础的三大合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维
化工板块的一路上升受到了市场绝大数投资者的关注,从化工产业转型的角度来看,中国化工产业已经到了加速往高附加值的精细化工及新材料的方向去发展,下面咱们就一起来研究一下化工行业中化学纤维的优质企业--华峰化学。
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一、从公司角度来看
公司介绍:华峰化学主要从事氨纶纤维、聚氨酯原液、己二酸等聚氨酯制品材料的研发、生产与销售。华峰化学是全国最大的氨纶纤维制造企业之一,先后取得国家火炬计划重点高新项目和国家863计划成果转化项目等数十项国家级、省市级科研成果。
简单介绍了华峰化学的公司情况后,再来看一下公司的优势有哪些?
优势一、研发优势
华峰化学拥有国内领先的集生产工艺研究和产品应用研究于一体的研发、生产与技术服务体系,拥有研发及生产中涉及的关键技术的自主知识产权。
通过许多年的累积以及发展,华峰的技术水平比起全球同行的水平要更领先,不断地提高研发实力,更好的去保障产品质量的稳定性和优越性,不断的改进产品的开拓与创新,这样一来就稳定了公司行业技术的地位。
优势二、产业链集成
华峰化学已经形成了化学纤维、化学新材料、基础化工品三大产业,随着业务领域的拓宽,实现产业链的整合和延伸,提高上市公司业务类型和产品线的丰富性,形成的生产体系具有一体化特征,从原材料、中间体再到产成品,创造了规模化的产业链集成优点,不用担心生产过程中主要原料的供给问题了,外购原料价格波动对生产经营的影响就可以大大减少。
优势三、规模巨大具有成本优势
华峰化学拥有全国第一,全球第二的氨纶产量,并且拥有国际上最高的聚氨酯原液、己二酸生产量和销售量,拥有的规模优势十分突出,不但能降低各项期间费用和固定成本的分摊比例,也是可以形成较大的原材料采购规模,议价能力也会越来越强,使得采购成本得以减少,进一步增加成本优势。
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二、从行业角度来看
氨纶:随着国民经济水平的持续上升及生活消费观念的转变,差异化面料的需求量也越来越多,氨纶的应用范围持续扩大,织物氨纶含量不断攀升,所以说,氨纶具有了更加广阔的差异化发展潜力,将会迎来更大的市场空间。
聚氨酯:目前国内聚氨酯原液产品在汽车及高铁缓冲垫、轮胎等聚氨酯制品新兴领域的应用还刚刚起步,发展的潜力还是比较大的。
己二酸:己二酸是重要的化工原料,应用范围主要包含尼龙 66 和聚氨酯两方面。受传统下游尼龙 66 和聚氨酯领域行业保持不断提升的影响,以及下游新兴行业需求大幅提高,己二酸行业也因此可以迎来新的业绩增长。
总而言之,我认为华峰化学公司身为化工行业的优秀企业,伴随着行业盈余的上升,有机会实现迅速发展。但是文章具有一定的滞后性,如果想更准确地知道华峰化学未来行情,直接点击链接,有专业的投顾帮你诊股,看下华峰化学现在行情是否到买入或卖出的好时机:【免费】测一测华峰化学还有机会吗?
应答时间:2021-12-03,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看
第一,第一手资料是与论题直接有关的资料。第一手资料包括与论题直接有关的文字材料、数字材料(包括图表),如统计材料、典型案例、经验总结等,还包括自己亲自在实践中取得的感性材料。这是论文中提出论点、主张的基本依据。如果没有这些资料,撰写的论文就只能成为毫无实际价值的空谈。对第一手资料要注意及早收集,并注意其真实性、典型性、新颖性和准确性。第二,知名学者、专家在重要刊物上发表的实证或案例研究成果,这是指国内外对有关该主题学术研究的最新动态。撰写MBA论文不是凭空进行的,是在他人研究成果的基础上进行的。因此,对于他人已经解决了的问题就可以不必再花力气重复进行研究,人们可以依次作为出发点,并可以在他人研究的基础上再继续研究和探索。对于他人未解决的或解决不圆满的问题,则可以在他人研究的基础上再继续研究和探索。切忌只顾埋头写,不管他人研究,否则,撰写的MBA论文的理性认识会远远低于前人已达到的水平。第三,边缘科学的材料。当今时代是信息时代,知识体系呈现出大分化大融合的状态,传统科学的鸿沟分界逐渐被打破了,出现了令人眼花缭乱的分支科学及边缘科学。掌握边缘科学的材料,对于所要进行的科学研究、课题研究大有好处。它可以使研究的视野更开阔,分析的方法更多样。譬如研究管理学的有关课题,就必须用上社会学、心理学、人口学等学科的材料,知识面和思路狭窄是很难撰写出高质量的论文的。第四,背景材料。搜集和研究背景材料,这有助于开阔思路,全面研究、提高论文的质量。
论文中的材料是证明论点的,有事实材料和理论数据。方法是证明论点的论证过程使用的方法,大的方面有立论,就是证明论点是对的,是成立的,驳论,是批驳论点的。具体方法还有对比、递进 等,在结构上分为分总 总分 在结构上也可以按 提出论点 证明论点 结论 来安排文章。
作者经常使用既定的方法和方案作为研究的一部分。材料和方法部分的重复是一个普遍问题。在没有任何抄袭可能的情况下,以最准确的方式写作方法部分是一个挑战。作者也常常对是否可以使用或复制自己已经发表的文章产生疑惑。
期刊通常使用交叉检查来进行质量检查,以确定投稿的文章与以前发表的数据之间的相似性。如果相似度得分高于一个阈值(具体由出版社自己定义),则要求作者进行修改。
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题目:学位论文题目要简明、确切,不罗唆,不冗长。评委或读者一看题目就知道你的主要工作。有些同学是在博士期间做了几个不同的内容,这样题目就很难表达准确题意。可以突出一点,但不要将不是很密切的几个内容都写在一个题目上。还有些论文是几个不相干的内容,这样题目就更难定了(这种设计本来就先天不足)。不管怎样,一个题目就是一个主题,只能有所舍取。如果都罗列上,实在是不伦不类。还有些论文是一个大主题下的一点点工作,如果需要,可以以副标题的形式给出更多的信息。 特别提醒:注意论文题目可千万不要有错别字,尤其是在封面上。 摘要:简明扼要是主要的。摘要是一篇论文的浓缩和精华。内行的人看摘要就知道你的主要发现和结论,外行的人也能了解你做了什么,得到了那些重要发现。因此,选题的意义(理论和应用),用什么方法(尤其是先进设备和技术)做了哪些工作?获得了哪些主要结果和结论?是摘要的主要内容,但不需要罗列很多。一篇学位论文不可能有很多重大发现,但是一篇学位论文没有一点闪光的地方也是不可能的。因此要下功夫挖掘自己结果的重要性和结论的重要性。 特别提醒:一篇论文切忌没有结论。 英文摘要:最基本的要求是要可读,没有语法错误 (readable and correct English), 如果语言地道那就最好了。一旦语法、拼写、时态、单复数、语态等等,出现多个不足,一般读者就没有欲望再读下去了。 前言:有些学位论文有一个大前言。所谓大前言,就是相对每个章节而言,每个章节内往往还有一个前言。前言要讲清楚研究背景,论文涉及到的研究内容的相关进展,主要是学说、理论等方面的发展,国内外现在存在的争论,遗留的问题等等。然后要介绍所研究的对象,相关的研究积累,已经有的主要发现,还没有解决的问题或者值得进一步解决的问题。
本文来源于:合成树脂、高分子科技、材料科学与工程、油化材讯等来源连接:中国新材料发展趋势详解正文如下:材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。本文详述中国新材料的分类、新材料产业发展现状、新材料发展风口、新材料的三大热点、四大材料、五大聚焦、我国新材料发展建议等多个方面。图:新材料种类一、我国新材料产业现状(一) 、我国新材料生产情况几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:高性能工程材料POK聚酮、PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、POM、聚酰亚胺(PI)、PA(6、66、11、1010、56、46、12…)、PMMA、PET、PBT……..电子化学品光刻胶、导电高分子材料、电子封装材料、电子特种气体、平板显示(FPD)专用化学品、印制电路板材料及配套化学品、混成电路用化学品、电容器用材料、电器涂料、导电聚合物等其他电子电气用化学品。新型弹性体TPU、POE、SBS、SEBS、SEPS、TPEE、丙烯基弹性体、尼龙弹性体……(新型弹性体总量已接近传统弹性体一半了)。新型纤维氨纶、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维….。(二)、强大的应用支撑我国新材料的发展我国拥有庞大的工业用户;庞大的造船大国、强国;世界最大的手机生产国;汽车产销量第一的国家;地铁、动车和高铁质量和数量第一的国家;冰箱、洗衣机等白电全球产量第一的国家;因此,严格意义上来说,强大的下游应用产业给我国新材料产业的发展提供了巨大的推动力。(三)、政策推动我国新材料的发展(1)国家发展改革委、商务部发布《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》,重点提及的化学原料和化学制品制造业包括:差别化、功能性聚酯(PET);聚甲醛;聚苯硫醚;聚醚醚酮;聚酰亚胺;聚砜;聚醚砜;聚芳酯(PAR);聚苯醚;聚对 苯二甲酸丁二醇酯(PBT);聚酰胺(PA)及其改性材料;液晶聚合物等(2)国家发改委《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》重点化工新材料关键技术产业化项目包括:聚苯硫醚;聚苯醚;芳族酮聚合物(聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮)、聚芳醚醚腈;聚苯并咪唑;聚芳酰胺;聚芳醚;热致液晶聚合物;新型可降解塑料等。(3)中国石化联合会《石油和化学工业“十三五”发展规划指南》将高分子材料作为战略新兴产业列为优先发展的领域,明确高分子材料“十三五”发展的目的是:以提高自主创新能力为核心,以树脂专用料、工程塑料、新型功能材料、高性能结构材料和先进复合材料为发展重点,开发工程塑料、改性树脂、高端热固性树脂及其树脂基复合材料,以及可降解塑料等新材料制备技术。(4)中国石油和化学工业联合会关于““十四五”化工新材料产业发展的战略和任务”的重点工作指导:开发5G通信基站用核心覆铜板用树脂材料(LCP、PI、环氧树脂等);聚砜、聚苯砜、聚醚醚酮、液晶聚合物等高性能工程塑料。此外,我国新材料产业相关政策规划,还包括:《中国制造2025》;《新材料产业发展指南》将为“十四五”期间新材料产业发展指明重点方向。(四)、应用研发体系成为新材料发展利器我国几十年来建立的应用研发体系功力深厚,例如中科院,包括北化所、过程所、宁波院、上海有机所、大化所、兰化所、应化所、煤化所…等,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。按照材料划分,包括以下成熟的研发机构体系:此外,还有大量大企业的研发中心,对产品应用的研究及配套的检测仪器设备很多达世界领先水平。(五)、与国外新材料的差距我国新材料产业与国外差距主要在高品质的新材料。我国缺乏超前的研发优势和研发成果的实用化开发力度,目前主要还是以仿制为主。虽然很多新材料已有能力生产,可是相关专利绕不开。二、我国新材料产业发展趋势发达国家均全力发展新材料产业,例如美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”,我国新材料发展也将由原材料、基础化工材料逐步过渡至新兴材料、半导体材料、新能源材料、节能(轻量化)材料。(一)、资本眼中的新材料产业风口1.千亿级风口千亿级风口主要是高性价比、高性能电子化学品,包括芯片、传感器,以及半导体电子(电子胶粘剂、光刻胶、导电材料、高纯气体、溶剂等)。2.万亿级风口万亿级风口主要是新能源相关材料,包括固态电池、燃料电池、氢燃料电池、锂电池、太阳能光伏、可再生能源、储能、风能等。3.其他风口其他风口包括:处于加速发展期的生物可降解材料(有利于垃圾分类等)、3D打印新材料、结构化材料、以及轻量化、节能材料。(二)、未来新材料的超级印钞机?1、新材料产业的三个热点:1)、三大热点之一:芳纶、PI和PA⏬ 芳纶--关键的战略材料芳纶下游应用高端,是关键的战略材料。芳纶产品的特点是门槛高,国内企业少,国产化替代趋势明显,目前行业上升趋势明显。芳纶产品的门槛主要是技术和客户准入门槛,要进入市场需要做安全认证,需要几年的成功案例,下游应用领域对安全性的要求都很高。目前全球的对位芳纶处于近平衡状态,国内对位芳纶80%依赖进口。从全球来看,随着应用领域的增加,对位芳纶需求将逐渐增加,预计未来5年全球对位芳纶的需求量将达到15万吨左右。按照每年增速10%计算,2020年我国对位芳纶的需求量将达到13000吨,2025年对位芳纶的需求量将达到25000吨。全球间位芳纶行业主要被美国杜邦、泰和新材、日本帝人等公司占据。其中杜邦产能以67%位居第一,帝人占比为7%。⏬PI聚酰亚胺—— “解决问题的能手”聚酰亚胺,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上 ,长期使用温度范围-200~300℃,部分无明显熔点,高绝缘性能,103 赫下介电常数,介电损耗仅~,属F至H。PI薄膜PI薄膜为PI系列产品中应用最早,最为成熟的产品,是绝缘薄膜最优选择,高端产品国产化浪潮已近。电子级以下PI薄膜已实现国产自给自足,电子级及以上PI薄膜市场仍主要由海外公司瓜分。随着国内化学亚胺法生产线的逐渐落地,国内厂商将参与分享高端市场近百亿市场。未来随着FCCL市场保持高增速,以及OLED快速普及对柔性衬底需求的提升,高端电子级PI薄膜市场将处于快速扩张期。PI纤维扎根军用市场,民用市场开发提速。PI纤维耐热性能、机械性能优异,是航空航天和军用飞机等重要领域的核心配件材料,其在军用市场的应用具备不可替代性。在商用领域,PI纤维在环保滤材、防火材料等应用目前正处于孕育期,未来有望为PI纤维增添新活力。PI/PMI泡沫受益军舰建造高潮,迎“蓝海”时代。PI泡沫目前最为重要的应用为舰艇用隔热降噪材料,目前我国海军正处于第三次建船高潮,PI泡沫作为新型战舰中的首选隔热降噪材料,未来需求有望快速提升。此外PMI泡沫作为最为优异的结构泡沫芯材,广泛用于风机叶片,直升机叶片,航空航天等领域中,其对于PET泡沫的替代趋势明确,市场空间广阔。PI基复合材料轻量化是大趋势,主打高端市场。纤维增强复合材料是镁铝合金之后的新一代轻量化材料,以聚酰亚胺作为树脂基的复合材料耐高温和拉伸性能出色,应用十分广泛。随着碳纤维产业的逐渐成熟,碳纤维增强复合材料需求增长明显,聚酰亚胺+碳纤维的组合作为最为优异的复合材料组合之一,在抢占高端市场方面优势明显。PSPI(光敏聚酰亚胺)光刻胶、电子封装双领域发力,享电子产品高端化红利。光敏聚酰亚胺主要有光刻胶和电子封装两大应用。PSPI光刻胶相比于传统光刻胶,无需涂覆光阻隔剂,能大幅缩减加工工序。同时PSPI也是重要的电子封装胶。光敏聚酰亚胺作为封装材料可用于:缓冲涂层、钝化层、α射线屏蔽材料、层间绝缘材料、晶片封装材料等,同时还广泛应用于微电子工业中,包括集成电路以及多芯片封装件等的封装中。⏬ PA尼龙耐高温尼龙高温尼龙的技术壁垒比较高,该产业一直未得到大规模的发展,市场需求发面存在巨大的空白。我国耐高温尼龙研究比较晚,新品种的开发主要以PA6T改性为主,以合成新型尼龙为辅。高温尼龙作为一种高性能工程材料市场不断扩大,预计中国在未来几年里对高温尼龙的需求将以15%~25%的速度增长。耐高温尼龙潜在需求占尼龙20-30%,而五年内中国市场对尼龙的需求有望达万吨。尼龙弹性体尼龙弹性体就是聚酯/聚醚-聚酰胺嵌段共聚物,最常见的是聚醚嵌段酰胺(PEBA),它较为突出的性能是高回弹性、轻质和低温耐冲击性能。尼龙弹性体的能量回馈可以达到85%,比Boost缓震科技高约15%,拥有更棒的吸震缓冲效果。与TPU相比,它的质量更轻。尼龙弹性体的合成技术门槛较高,大多掌握在法国阿科玛、德国赢创、日本宇部兴产等国外大厂手里。尼龙弹性体市场需求潜力巨大,除了440亿双鞋/年的底材需求,还有对聚氨酯软泡、塑胶跑道材料的替代。2)、三大热点之二:电子化学品电子化学品是专为电子信息产品制造中的显影、蚀刻、清洗和电镀等工艺配套的细化工材料,是集成电路、平板显示制造等信息产业的重要支撑材料。2017年,世界电子化学品产值超过1500亿美元,中国产值约2600亿元,预计2018-2022年,年均增长率约为11%。包括陶氏、霍尼韦尔、三菱化学和巴斯夫等公司,正竞相将电子化学品业务重点放在包括中国在内的亚太地区。中国丰富的原材料以及靠近下游需求等方面优势明显,电子化学品产能向国内转移已成为大势所趋。3)、三大热点之三:轻量化、节能材料轻量化的关键——高性能新材料如TPEE、POM、PI、PA、PU、TEEK、PPA、PTT等替代比重几倍的钢铁。聚合物固化技术——美国伊利诺大学ScottWhite教授率领的研究团队开发出一种新的聚合物固化技术,只需小型热源就可在短时间内完成聚合物制造,与目前的制造工艺相比,可降低10个数量级的能耗,并减少2个数量级的工时。碳纤维——在追求高性能的同时、轻量化。2、新材料产业的四大材料1)、四大材料之一:薄膜材料薄膜市场我国材料薄膜产业增速平稳,2010-2017年我国材料薄膜产量由799万吨增加至1570万吨,年均复合增速达10%。2017年全球液晶聚合物薄膜和层压板销售量约9050吨,复合年增长率为。快递包装薄膜将呈现减量化、绿色化、可循环发展趋势。背光模组光学膜将趋于高亮度化、薄型化、轻量化、高色域化发展。光学聚酯薄膜产业功能性聚酯原料制备技术,是制膜企业的核心技术之一,其中纳微米添加改性,涉及到滑爽均匀性,结晶均匀性和静电压膜性等正是阻碍行业发展的技术瓶颈。国内光学聚酯薄膜产业目前还处于起步阶段,大多集中于薄膜的拉伸成型加工上,缺少对光学聚酯薄膜技术的系统性研究。在光学聚酯薄膜材料(专用切片及母料)、配方设计,装备及工艺控制等方面难以同国际巨头抗衡,这些都制约了我国新型显示等产业的发展;三是行业的整体科技创新缺少协同与联动。BOPA薄膜产业BOPA薄膜主要应用于食品、日化、医药、电子、建筑、机械等包装领域,其中食品包装就占据了70%-80%的份额,主要是用于高温蒸煮、冷冻、休闲类食品。预计在未来的几年里,中国软包装和BOPA薄膜市场将继续呈现增长态势,且海外市场会成为另一新的增长点。BOPET薄膜产业BOPET薄膜因其优异的物化性能和环保性能,BOPET被誉为21世纪最具发展潜力的新型材料之一。我国BOPET聚酯薄膜需求量占全球需求总量的33%。下游应用行业主要是包装材料、电子信息、电气绝缘、护卡、影像胶片、热烫印箔、太阳能应用、光学、航空、建筑、农业等生产领域。目前国内厂商生产的聚酯薄膜最大的应用领域是包装业,如食品饮料包装、医药包装,还有一部分特种功能性聚酯薄膜应用于电子元器件、电器绝缘等高端领域。BOPP薄膜产业BOPP薄膜有“包装皇后”的美称,我国BOPP薄膜表观消费量2013年为万吨,2017年已达330万吨,5年增长了32%。随着我国消费水平的不断提高和后加工的彩印复合、复膜、镀铝、涂布等行业的迅猛发展,对BOPP膜的需求存在极大的市场潜力。BOPE薄膜产业BOPE薄膜产业会成为薄膜行业关注热点,其具备如下优点:◼较适合大批量订单生产需要;◼高透明、高光泽、晶点少;◼高挺度、高拉伸强度;◼高抗穿刺强度;◼极好的低温抗冲击强度及抗针孔性、耐磨性、极好的低温柔韧性;◼润湿张力保持时间长、印刷性能好,套印精确。◼以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA或BOPET等干式复合可达到相同的热封合强度和接近的挺度;◼而且以一半厚度的BOPE替代吹材或流延CPE薄膜与BOPA等干式复合用于冷冻包装可大大降低破袋率。2)、四大材料之二:3D打印材料目前常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等。虽然3D打印最常见的市场材料是ABS、PLA,实际上尼龙才是应用规模最大的材料。预计到2022年,尼龙将占据3D打印材料市场30%的市场份额。影响材料材料应用于3D打印的因素主要有:打印温度高、材料流动性差,导致工作环境出现挥发成分,打印嘴易堵,影响制品精密度;普通的材料强度较低,适应的范围太窄,需要对材料做增强处理;冷却均匀性差,定型慢,易造成制品收缩和变形;缺少功能化和智能化的应用。图:全球3D打印市场(亿美元)应用领域方面,工业领域未来大规模工业应用在全球3D打印市场有望迎来爆发式增长。在工业级领域,3D打印经过30年的发展,已经形成了一条完整的产业链。目前3D打印技术已经在军事、航空航天、医疗、汽车、机械设备制造及消费领域得到了一定的应用。3D打印应用于建筑,建筑承重件,汽车零部件,工业零件。产业链的每个环节都聚集了一批领先企业。我国3D打印用材料发展方向:随着3D打印技术的发展,传统材料的性能被大幅提升,依靠材料强大的快速熔融沉积和低温粘接特性将被广泛应用到3D打印制造领域。除了材料自身可以通过3D打印制品外,在玻璃、陶瓷、无机粉体、金属等的3D打印都需要依靠材料的粘接性来完成。通过改性材料的强度被用来直接替换金属用于各类复杂构件,既便宜又质轻。甚至可以替代玻璃、陶瓷等制品,从而使材料在3D制造中被广泛应用。材料可避开低强度的缺陷,向复合化、功能化发展,特别是实现多元材料复合、从而赋予材料特定功能。通过3D打印技术制造工艺复杂的智能材料、光电高分子材料、光热高分子材料、光伏高分子材料、储能高分子材料等新材料。3D打印因具有不需要模具、零部件的快速修复等优点,能将中国制造业前进5-10年,3D打印堪称是工业界的一场革命。3)、四大材料之三:可降解材料图:生物降解材料细分应用领域(万吨)预计到2020年,我国生物可降解材料产量将达到250万吨。“十三五”规划、国际碳总量法律以及生物降解材料性能提升、价格下降将为中国生物可降解材料行业带来前所未有的发展契机。完全生物降解材料主要包括PLA、PHA、PBS/PBSA、PCL、PVA、PPE/PPC/PPB和小部分PSM等。生物破坏性材料主要指生物分解树脂对传统聚烯烃的改性材料,PSM中大部分属于这类。生物可降解材料的开发越来越符合社会的环保理念,目前全球研发的生物降解材料品种达几十种,但实现批量和工业化生产的仅有PSM、PLA、PBS/PBSA、PHA、PCL等。图:2015-2020全球对三大生物降解材料需求量预测4)、四大材料之四:新型弹性体丙烯基弹性体丙烯基弹性体是用茂金属催化技术和溶液聚合工艺组合生产所得,是独特的丙烯-乙烯半结晶共聚物,具有独特的高弹性、柔韧性和低温耐冲击性,特别是和PP的相容性非常优异。目前全球只有三家公司有商品化的丙烯基弹性体,牌号分别是陶氏的versify、埃克森美孚的vistamaxx和三井的tafmer。丙烯基弹性体优点:◼丙烯基弹性体有着手感好、高填充、止滑性佳等特点,比如埃克森美孚vistamaxx的发泡优势;◼VM发泡产品有手感好,密度好,而且又有胶感;◼具有高填充,填充量可达100phr,而EVA填充量一般在30phr,在降低成本以及做某些功能性材料具有很大的优势,比如做阻燃材料,就是靠填充来发挥性能的;◼可100%回收,且发泡出来的产品不会出现产品表面气孔的分布性不好,而EVA发泡如果加入回收料太多(一般加入量30phr),就会出现密度分布不好的现象;◼用VM做一些比较低硬度发泡的工艺,比EVA要容易操作很多。EVA如果硬度做到10°C,相当困难,而且一般要加入SEBS来增加软度,而VM就很容易做到;◼抗冲击强度的改善带来了减薄机会,能够减少材料使用并降低成本;◼丙烯基弹性体具有较低的熔融温度,从而降低了加工温度,其较高的流动速率会提升加工速度。这可以减少能源消耗并提高加工效率。其柔韧性有助于提高拉伸比,减少流痕,从而实现更好的产品质量和更低的废品率。由于这种弹性体的收缩率比聚丙烯低,使得生产工艺更易于控制,模切更准确,从而改善杯子与盖子的相配程度,有助于降低废品率。丙烯基弹性体的应用:◼食品保鲜盒领域无规共聚丙烯(RCP)应用十分广泛,但普遍存在低温抗冲不足的问题。丙烯基弹性体应用于聚丙烯改性,可以提高聚丙烯的韧性。在RCP中作为增韧剂,可以在提高韧性的同时保持RCP的透明度,有助于减少铰链结构的应力发白;◼丙烯基弹性体与聚丙烯 (PP) 共混,可以实现更好的抗冲击性、透明性和刚度平衡,同时还可以提高加工效率;◼可以用在无纺布、弹性膜、聚合物改性等方面,其中聚合物改性方面表现优异,具体应用案例有洗衣机座盘、食品容器盖、加湿器水箱、塑料文具、运动水壶、拖鞋等等。乙烯基弹性体乙烯基弹性体的性能和特点:◼聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,具有典型的塑料性能,加入一定量的α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)后,削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相),使产品又具有弹性体的性质;POE具有塑料和橡胶的双重特性综合性能优异,因此POE可以看作是塑料与橡胶的桥梁产品。◼POE弹性体与EPDM相比,它具有熔接线强度卓越、分散性好、等量添加抗冲击强度高、成型能力杰出的优点;与SBR相比,它具有耐候性好、透明性高、价格低、密度小的优点;与EVA、EMA和EEA相比,它具有密度小、透明度高、韧性好、屈挠性好等优点;与软PVC相比,它具有无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、密度小、低温脆性佳和经济性良好等特点。◼POE弹性体作为塑料增韧剂,不仅可以增韧改性与它相容的聚烯烃塑料,而且可通过过氧化物引发,有效地与马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯等单体发生接枝反应,所得到的接枝物广泛用来增韧尼龙、聚酯等工程塑料。◼聚烯烃弹性体POE分子结构中没有不饱和双键,具有很窄的分子量分布和短支链结构(短支链分布均匀),因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。◼窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲,因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构,分子结构中所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。此外有效的控制在聚合物线形短支链支化结构中引入长支链,使材料的透明度提高,同时有效的改善了聚合物的加工流变性。乙烯基弹性体的应用:◼POE可以威胁到橡胶、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE等材质;◼应用于不同产品,如汽车挡板,柔性导管,输送带,印刷滚筒,运动鞋,电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等;◼也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能,同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域。乙烯基、丙烯基弹性体会有多牛?◼中国天然橡胶对外依存度己超过85%;◼正在建设超过4400万吨/年乙烯新产能有了乙烯基弹性体这个潜在的好下游;◼正在建设超过4000万吨/年丙烯新产能有了丙烯基弹性体这个潜在的好下游!乙烯基、丙烯基弹性体—相关技术研发迫在眉切!氟/硅弹性体氟硅橡胶是以氟硅聚合物为主体的配方组成,氟硅聚合物主链中含多个硅氧基团(-Si-O-),其无毒、耐高低温!可做成热塑性弹性体。氟橡胶--“橡胶之王”:具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中最好的;耐高温性能极佳、具有极好的耐天候老化性能和耐臭氧性能、真空性能和机械性能优良等--弹性体中综合性能极佳的品种。几个小缺点:比如低温性能不好、耐辐射性能也差等。3、新材料产业的五大聚焦1)、五大聚焦之一:结构化材料具有量身定制的材料特性和响应,使用结构化材料进行轻量化,可以提高能效、有效负载能力和生命周期性能以及生活质量。未来的研究方向包括开发用于解耦和独立优化特性的稳健方法,创建结构化多材料系统等。不希望新材料被理解在化学层面,而应该在物理性能层面最大化用好它。2)、五大聚焦之二:能源材料研究发展方向包括:持续研发非晶硅、有机光伏、钙钛矿材料等太阳能转换为电能的材料,开发新的发光材料,研发低功耗电子器件,开发用于电阻切换的新材料以促进神经形态计算发展。日本冈山大学的研究人员最近开发出一种利用氧化铁化合物制成的新型太阳能电池。该太阳能电池的吸光率是以往硅酮制太阳能电池的100多倍。催化材料的研究方向:改良催化材料的理论预测,高催化性能无机核/壳纳米颗粒的合成,高效催化剂适合工业生产及应用的可扩展合成方案,催化反应中助催化剂在活性位场上的选择性沉积,二维材料催化剂的研究。3)、五大聚焦之三:极端环境材料极端环境材料是指在各种极端操作环境下能符合条件地运行的高性能材料。研究方向包括:◼基于科学的设计开发下一代极端环境材料,如利用对材料中与温度相关的纳米级变形机制的理解来改进合金的设计,利用对腐蚀机理的科学理解来设计新的耐腐蚀材料;◼理解极端条件下材料性能极限和基本退化机理。4)、五大聚焦之四:碳捕集和储存的材料◼碳捕集和储存的材料包括:基于溶剂、吸附剂和膜材料的碳捕集,金属有机框架等新型碳捕集材料,电化学捕集,通过地质材料进行碳封存。◼洁净水的材料问题涉及膜、吸附剂、催化剂和地下地质构造中的界面材料科学现象,需要开发新材料、新表征方法和新界面化学品。◼可再生能源储存方面的材料研究基于:研发多价离子导体和新的电池材料以提高锂离子电池能量密度,研发高能量密度储氢的新材料以实现水分解/燃料电池能量系统。5)、五大聚焦之五:纳米材料◼纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。◼由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。◼二维三维纳米材料-电极材料、电化学储能。三、我国新材料产业发展建议图:欧美及我国化工企业类型占比1=精细化工和新材料型多元化工企业2=传统石化油气和基础化工类企业3=其他类企业目前我国传统石化油气和基础化工类企业,巨额投资正热火朝天,千亿级投资项目集
复合材料行业面临前所未有的挑战,货运不通,成本增加是一个巨大的难题,百度比如说中国出口量减少导致北美玻璃纤维、环氧树脂和聚酯树脂等复合材料的原料短缺。困难往往带来巨大的机遇,比如说建筑类复合材料的建筑承包商在2022年将会非常忙碌。如果你想了解很多的行业知识可以去深圳复合材料展了解,因为他们的展会涉及全行业的产品,我记得这个展会全称是深圳国际复合材料工业技术展览会,今年3月30日-4月1日深圳会展中心(福田区)开展的,去之前记得到官网进行预登记报名,可以免排队入场的~希望对你有用哦~~
随着新能源汽车、高端制造、军工等行业的快速发展,我国制造业越来越注重轻量化、可塑性强的复合材料。且随着我国“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标的提出,传统铝制品和钢制品等材料的污染性受到大家重视,因此,复合材料的发展优先级越来越靠前。多种多样的复合材料仍在研发过程中,作为一类潜力巨大的学科,在“十四五”期间将加速发展。
行业主要上市公司:中材科技(002080)、会通股份(688219)、山东玻纤(605006)、黄河旋风(600172)、光威复材(300699)等
本文核心数据:复合材料产量、复合材料产量规模、复合材料产业链等
行业概况
1、定义
复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
该类材料主要有人造、多种成分组成、结构可设计等特点。
复合材料按照不同的分类方式可以分为不同的产品。按照结构特点划分,可分为纤维增强复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料和混杂复合材料;根据组成成分划分,可分为金属基体复合材料、非金属基体复合材料。由于产业链上游为原材料,为了方便体现产业链环境,本文使用组成成分分类方式。
2、产业链剖析:上游原材料品类多
随着航空航天、新能源汽车、化工等领域的迅速发展,复合材料也随之强大起来,在满足各行各业需求的基础上,复合材料行业推动了相关产业链的形成。复合材料涉及不同基体材料,因此,其成型方式也有所不同,金属基体复合材料主要通过固相成型法和液相成型法,非金属基体成型方式比较广泛,包括喷射成型、模压成型、热压罐成型和冲压成型等,增强材料则用于提高材料的某些特性。
从复合材料的产业链来看,上游主要为原材料的供应,中游为复合材料加工过程,下游为各应用市场。上游原材料分为非金属基体材料、金属基体材料和增强材料;中游产品包括非金属基体复合材料和金属基体复合材料;下游应用市场包括航空航天、汽车行业、造纸行业等。
我国复合材料行业的上游主要是化工和冶金等常规原料,因此,该行业主要依赖技术推动,龙头企业有较强的带动作用。非金属基体复合材料代表性上市企业有普利特、回天新材、壹石通和海南橡胶等,金属基体复合材料企业则有博云新材、钢研高纳、银邦股份、方大集团和西部材料等。
行业发展历程:行业未来潜力巨大
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称;随后,20世纪60年代又出现了以碳纤维为增强材料制成的复合材料,并在80年代得以推广使用;20世纪90年代末,复合材料行业才明确了基体材料和复合材料的组成方式,进入了如今的复合材料发展阶段,但至今为止,仍有较多材料等待挖掘,未来潜力巨大。
行业政策背景:复合材料在我国政策中地位逐渐加重
复合材料作为各行各业的新需求的支柱产业,其发展离不开政策的支持和推动。由于我国复合材料行业发展起步较晚,高端复合材料的发展仍处于空窗期,为鼓励国内企业进行复合材料研发,2020年12月,我国出台了《关于开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知》,生产规定新材料产品的企业,科申请提出保费补贴申请。
此外,为了推动“十四五”时期复合材料行业的发展,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出,要聚焦新材料行业等新一代材料技术,加快核心关键技术的创新应用,壮大产业发展新动能。
行业发展现状
1、复合材料在建筑和交通运输领域应用最广
目前,复合材料技术在不断进步,但下游场景的需求未发生重大改变,结合中国玻璃纤维行业下游应用占比、玻璃纤维行业占复合材料行业比例、碳纤维应用行业占比和碳纤维占复合材料行业比例情况,复合材料应用领域的建筑占比约为30%;交运输占比28%,其中航天航空领域占比约为70%,占主导地位;工业应用占比20%。
2、中国复合材料产量呈不断增长趋势
由于我国人均复合材料消费量低、市场空间大,近年来,复合材料行业的产量增速在12%左右,另外,我国复合材料产量在全球的占比也在不断提升。2020年,我国复合材料产量约超过700万吨。
3、复合材料产量规模有加速增长趋势
根据全球复合材料市场规模、产量情况以及中国复合材料产量情况,前瞻产业研究员推算所到,2014-2020年,我国复合材料市场规模呈不断增长趋势,2020年,我国复合材料市场规模约为559亿美元,同比增长。
4、工艺、价格和回收为复合材料发展的三大阻碍
复合材料相对于全球来说,都是一门仍在发展的不成熟的学科,而我国在该行业的发展远远慢于发达国家,在工艺和经验上有较大差距,因此,我国制造业仍以传统材料为主,复合材料的介入程度并不深。另外,在工艺成熟后,还需要经过价格的降低和回收过程的完善才能更好地进行材料替代。
行业竞争格局
1、区域竞争:复合材料企业多集中在江苏地区
受原材料及政策影响,江苏地区的复合材料上市企业数量最多,产能也最丰富,其次为山东、浙江和广东地区。复合材料企业多聚集于东部沿海地区,除了原材料丰富以外,还因为有较多港口,我国对上游原材料的储藏并不十分丰富,港口资源有利于从国外进口,同时,东南沿海也是我国制造业最发达的地区,有助于复合材料的销售。
2、企业竞争:下游众多,无明显龙头效应
我国复合材料下游需求众多,目前复合材料技术及产能不能满足下游需求,因此,各企业生产的产品差异化较大、重叠业务较少,不能进行横向对比,无法形成明显的龙头效应。综合业绩情况和产量/产能来看,中材科技、会通股份、双星新材和山东玻纤的业务相对较为突出。
行业发展前景及趋势预测
1、预计我国复合材料产量将于2026年达到1393万吨
从全球来看,复合材料在交通运输领域以及工业设备领域的需求较大,分别占据24%和26%的需求量;而国内的复合材料目前主要集中于建筑与结构领域,作为主力的交通运输及工业设备领域发展空间巨大。
随着国民经济的高速发展,经济结构的转变,新能源、环保、高端装备制造等其他新兴产业的加快发展,国内高性能纤维复合材料需求将日渐强劲。其中交通运输、工业设备发展推动高分子复合材料增长潜力很大,从子行业应用看,航天航空、汽车、风电等行业需求增长力度较强。根据2020年我国玻璃纤维复合材料的产量以及其产量占复合材料产量的比例,结合碳纤维的快速发展,按照目前我国复合材料产量增速来看,以12%的增速发展,前瞻预测,到2026年,中国复合材料产量有望达到1393万吨。
近年来,我国复合材料产量规模呈较高的增速增长,未来仍有较大的发展空间,“十四五”期间,我国大力推动环保、新能源汽车、电子消费品等行业的发展,对叶片等复合材料的需求不断高涨,同时,需要提高复合材料生产工艺以减少污染,未来复合材料价格或将迎来持续上涨周期。预计2026年我国复合材料市场规模将1164亿美元。
2、我国复合材料发展的三大趋势
我国复合材料的发展从2000年左右才步入正轨,仍处于发展初期,需要在不断摸索中寻找发展方向。目前,主要有三大趋势:
1、降低成本,复合材料在功能上、耐用性上、环保程度上显著高于传统材料,但成本同样高于传统材料,复合材料的普及离不开价格的降低;
2、在下游应用方面,需求广度较高,不断开发新产品和技术才能满足不断增长的需求端;
3、智能化是全球技术发展的总趋势,想要赶上发达国家的技术水平,高端产品的研发是必不可少的。