科技信息 Ｏ科教前沿Ｏ ２０１０年第２１期 聚合物的新型加工工艺与方法 孙彬彬宋蓉丁开创 （灌南县环保局江苏灌南２２２５００） 【摘要】本文具体介绍了多种聚合物加工中的新型工艺和技术，从各个方面详细叙述了这些设备和加工工艺的过程，其中超声波属于较 ． 为前沿的技术。 【关键词】聚合物；加工；工艺 １ 超声波场的作用 近年来在聚合物加工领域出现了一些新的聚合物成型、改性技 术，将超声场致作用引入到聚合物成型、改性过程已成为热点课题之 １．３超声作用在其它聚合物加工中的应用研究 在挤出发泡中引人超声场致作用，在ＰＳ挤出发泡的机头熔体中 加人超声波可提高发泡率，降低发泡制品的密度，泡孔形貌由椭圆形 变为圆形，从而补偿了由密度低引起的拉伸强度下降，在机头熔体中 加人超声波能降低挤出压力，提高挤出产量，但不如超声振动加到模 ０ 具中和熔体界面时明显，在螺杆转速较高时，总消耗功率比低转速时 为超声波在液体介质中传播时，会在聚合物熔体中产生机械、发热和 有所降低。 空穴等作用，其中起主要作用的是超声空化作用。所谓“超声空化”指 在高能超声场作用下，熔体中的空穴形成、振荡、膨胀、闭合至崩溃的 ２一超声场致作用＿ｌ１之所以对聚合物的性能产生如此大的影响，是因 新型抗氧剂的使用 系列动态过程，这种空化作用会在受作用的物体中产生５０００Ｋ以 ２．１抗氧剂６１８ 上微观极热、５０ＭＰａ的高压及高达１０９Ｋ／ｓ温度变化率和速度约为 抗氧剂６１８是一种新型的高性能含磷抗氧剂，主要用作聚乙烯、 １１Ｏｍ／ｓ具有强烈冲击力的微射流。正是因为超声空化这种独特的现 聚丙烯、聚氯乙烯、ＡＢＳ树脂和聚酯等各种合成树脂的辅助抗氧剂，化 象，使得国内外学者对超声作用在聚合物成型、改性中的应用进行了 学品名为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。它对防止氧化，改善色泽等 大量研究工作，并取得了较好的效果。 具有突出的作用；其本身具有较高的热稳定性，耐侯性及耐水解稳定 本文具体介绍了多种聚合物加工中的新型工艺和技术，从各个方 性，因此加工稳定性好，制品透明性好；不污染，与紫外线吸收剂，酚类 面详细叙述了这些设备和加工工艺的过程，其中超声波属于较为前沿 抗氧剂并用具有良好的协同效应。 的技术。 ２．２维生素Ｅ类抗氧剂 １．１超声场致作用在挤出装置中的应用 维生素Ｅ的主要组成为ｄ一生育酚（ＡＴＰ）。显然。这种天然酚类抗 对聚合物施加超声作用后发现，试样的表观粘度降低．但是其冲 氧剂的突出特点是安全高效和与树脂良好的相容性。但高昂的成本使 击强度和拉伸强度下降，尤其流动速率较低时。这是因为超声空化作 其难以在聚合物中推广应用。２Ｏ世纪９０年代初。Ｈｏｆｆｍａｎｎ ＬａＲｏｃｈｅ公 用会导致聚合物降解，低流动速率时，物料受超声波作用的时间过长， 司首先报道了维生素Ｅ在聚乙烯加工中抗氧化效果的技术数据［４１．证 更易降解，从而使得物料的结构性能大幅降低。ＣａＣＯ 填充的ＰＰ更是 明其配合成本可与传统酚类抗氧剂竞争。从而为维生素Ｅ作为聚合物 如此，受超声波作用后，其冲击强度和断裂伸长率在低流动速率时会 抗氧剂技术和市场开发奠定了坚实的基础。继Ｈｏｆｆｍａｎｎ ＬａＲｏｃｈｅ公司 大幅降低．但其断裂时的应力和杨氏模量却会提高。在高流动速率时， 维生素Ｅ抗氧剂品种Ｒｏｎｏｔｅｃ ２０１上市之后。ＢＡＳＦ和Ｃｉｂａ精化公司 受过和未受过超声波作用的聚合物的力学性能却没有很明显的区别。 分别推出了牌号为Ｕｖｉｎｕｌ２００３ＡＯ和Ｉｒｇａｎｏｘ Ｅ２０１的产品。需要说明 他们对填充ＣａＣＯ，。和未填充的ＰＰ进行了对比实验。发现填充 的是，单纯的维生素Ｅ作为主抗氧剂使用亦存在性能上的缺陷．如添 ＣａＣＯ，。的ＰＰ（４７％）受超声场致作用的影响较未填充的大，其冲击强度 加量增加制品泛黄加重。而研究结果显示，亚磷酸酯、多元醇与维生素 降低较为明显。超声场致作用对这些聚合物的拉伸强度也有较大的影 Ｅ配合能够有效抑制泛黄问题，并提高熔融加工稳定性，降低配合 响。在较高挤出速率下，超声场致作用可以提高试样的拉伸强度、断裂 成本。从这一结论出发，Ｈｏｆｆｍａｎｎ Ｌａ Ｒｏｃｈｅ公司最近上市了一种牌号 伸长率及储能模量。 为ｃＦ一１２０的复合维生素Ｅ抗氧剂。维生系Ｅ抗氧剂的成功应用标 李惠林教授等目研究了超声场致作用下ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、 志着聚合物稳定化助剂“绿色”时代的来临。 ＰＰ／ＥＰＤＭ等聚合物的挤出流变特性及物理性能。结果表明，超声辐照 可以促进聚合物分子链段的运动。降低熔体的挤出口模压力和表观粘 ３ ＵＨＭＷＰＥ的加工新技术 一度，明显提高聚合物熔体的流动性，使挤出物外观质量明显提高。超声 场致作用对聚合物力学性能的影响则会因聚合物种类而有所不同。一 般情况下。ＨＤＰＥ经超声场致作用后。其拉伸模量及断裂伸长率均得 超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）在熔点以上是一种高粘度熔体．流 动性很差，需要特殊的加工技术。印度Ｓ．Ｐａｓｄｉｓ介绍了几种常用的加 ｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）。目前约有６０％的ｕＨＭｗＰＥ 到提高。但在低挤出速率下，超声功率大于２００Ｗ时会使熔体表观粘 工方法：ｆ１）压塑成￣（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉ是用这种方法先加工成半成品，再进一步进行机加工，芈成品尺寸可 度急剧下降，挤出物分子量分布曲线出现双峰并向低分子量方向移 ２）柱塞挤出成型 动，样品拉伸应变过程中的应力硬化现象消失，拉伸强度和断裂伸长 高达２ｍｘ８ｍｘ０．１５ｍ。这种方法的设备投资比较高：ｆｒａｍｅｘｔｒｕｔｉｏｎ）。约有３０％的ＵＨＭＷＰＥ用这种方法加工。这种方法的优 率降低，这说明过高强度超声场致作用会使ＨＤＰＥ部分降解。他们对 （点在于可连续生产各种棒材：（３）注射成＠（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｋｌｉｎｇ）。使用这 ＰＰ进行超声挤出后发现，ＰＰ的力学性能基本不变，但其结晶结构发 Ｊ． 生了变化，ｄＢ晶含量增加。此外，ＰＰ的ＤＳＣ曲线及ｘ射线衍射 种方法时，需要对ＵＨＭＷＰＥ改性，使熔体能自由流动。荷兰Ｊ｜Ｂｒｅｕｋｅｒｓ等人 在本届年会上报道了由英国原子能管理局和荷兰ＤＳＭ ｆＷＡＸＤ）谱也证明Ｂ晶含量增加。他们还发现在特定超声强度和挤出 Ｃｏｎｆｏｒｍ）方法。辊压成型是一种固态 速率下，ＵＨＭＷＰＥ／ＰＰ混合物的冲击强度和杨氏模量得到了提高，但 研究所共同研究开发的辊压成￣（加工方法，即在ＵＨＭＷＰＥ的熔点以下对其施加一个很大的力．通过 过量的超声辐照则会损害冲击强度和杨氏模量。 粒子形变，有效地将粒子与粒子融合。丰要设备是一带螺槽的旋转轮． １．２超声波在混炼设备上的应用 吉林大学的于妍等１３１自行研制了一台超声混炼改性装置。他们利 它与一带舌槽弓形滑块密合，舌槽与螺槽垂直。在套筒末端垂直于螺 槽安装一个加热支台，物料通过支台经模口被挤出加工过程有效地 用该装置对ＵＨＭＷＰＥ进行超声混炼。通过实验发现，超声混炼可有 利用了物料与器壁之间的摩擦力，产生的压力相当大，能使ＵＨＭＷＰＥ 效地降低ＵＨＭＷＰＥ的粘度，并且不致使其力学性能有很大降低，甚 至超声场致作用还能使得材料的断裂伸长率等力学性能得到很大提 粒子发生形变。如将上述辊压“泵”与柱塞挤出机联用，可使加工过程 高。目前，他们正在利用该设备研究多组分聚合物及纳米聚合物的共 连续化：如选用螺杆长径比为７的挤出机，可挤出直径为６ｍｍ的半透 ９８４ｇ／ｃｍ 。杨氏模量６％ａ。经进一步单轴拉 混，超声场致作用可增进共混物的相容性，解决纳米粉体在与聚合物 明ＵＨＭＷＰＥ材料，密度０．伸，可以获得高强度／高模量带状或纤维状材料。 （下转第５５页） 熔体混炼时的团聚现象，提高纳米粉体在聚合物中的分散性。 ４１ 科技信息 Ｏ Ｉ Ｔ论坛Ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１０年第２１期 增量拷贝的具体流程如图 ２结束语 增霸卡机房真正实现了日常部 蒜一啦Ｉ谁备堆ｌ数据 Ｉ １．任意一台电脑错总管（ｅ馆ｌ卡已斛时＞ 或者保护模式进Ａ操作系统． ２“增量 （增加麟较件 赦件升级， 临时需要安装的软件 软件孵裁、露镜 或软件蒂要打褂１ｒ、升龌髓痹毒软件 褒发事件孺蔓戢借哪境 计冀帆案斌环 霸卡技术的使用，大大降低了机房管理人员的工作量。相信随着技术 的进步，增霸卡也将不断改进，功能更强大，使用更便捷，管理更加人 性化，在机房管理维护中起到更大的作用。 【参考文献】 ［１］管螈．方正增霸卡在机房维护中的应用田．科技信息，２００９（１４）：１９７． 署及维护管理，在过去，机房管理人 员必须在机房使用前，针对本学期 所有机房课程系统及软件进行统一 的安排布局，周期长，设计复杂．灵 活性差。稍有疏忽，所有资料必须进 境的搭建，史改系绕厦鞔件浆各种设鬻 配肇，对幕缝的优他，对计冀机的杀毒） ｉ ｌ 第二步：堑唐黾脑 第羔步 发送增量鲐蟮 ［２］赖培辉．海光增霸卡在机房管理维护中的应用ｆＪ］．科技资讯，２００７（３１）：６６． ［３］郑字，陆觉民．增霸卡在电子阅览室机器维护中的应用［Ｊ】．上海高校图书情报 工作研究，２００９（１）：３ｌ一３４． ［４］陈建锐．高校计算机公共机房维护方法的探讨叨．科技情报开发与经济， ２００６．１６卷（８）：２３９—２４０． 作者简介：邬晓明（１９８２．３．１５一），男，江苏苏州人，职称为助教，学士学位， 主要研究方向为现代教育技术。 丁怡（１９８３ ４．１３一），女，江苏苏州人，职称为助理研究员，学士学位，主要研 究方向为教育管理。 行长时间的重新拷贝。如果遇到需 要临时增添教学内容。管理人员往 往为力。进而使教学不能达到 最理想的效果。使用增霸卡后，机房 部署由集中的．整体的数据部署转 变为日常的，增量的部署维护，极大 的提高了机房维护的灵活性。机房 管理人员可以根据需要随时可以调 ｌ在弓ｌ导界蕊选中蔫 增蕾拷豫的＿焉ｌ虢， 按糖盘上“Ｆ８ 建。 ２，输入墙霸卡密码詹，辞待“接收端 垒 部璧陆后，单击“攘避敷据 ，避申裳送 增量数据，发送完成后 接收端自动重庙． 一赫．曲触一一一一一髓一艘一 一或 整系统环境，升级杀毒软件，增减教 学软件．安装系统或软件的补丁、突 发事件需要软件环境、对系统的优 １ 第四步ｚ后鲮工作 １接收端计算机在宪成增量拷贝之后，自 动进行增量数据和毒地鼓据的禽并。完成 后自动塞启井引导刚雕完成增蕾拷贝的操 作系统，盲动港彳亍计算帆的本地维护（如ｌ修 改ＩＰ荨） ［责任编辑：王静］ 化等，再也无需停课或者安排一段 很长的空余时间来进行维护管理， 为保证教学提供了灵活、优质、稳定 的服务。网络拷贝效率和速度的大 ｚ确认所有韵接收端均已正确授收瓤了 增量数据，并且港Ａ辩成ｌ豹操佧累统完成 幅提升，机房维护更便捷、人性化增 ｝妻新数据和硬件信息的收集 蒜精点击 【“确定”，完成本挟增量更新过程 （上接第５３页） ■§髓请河 一墨式｝蝴 秧牡鸯！匕●Ｊ电赫 笳。 ｎ ｎ 厂ｌ ｒ 务质量．需要做大量的工作。目前正在研究比较多的是实现端到端 ＱｏＳ的控制。我们下一步的工作是通过加强用户权限来降低ＱｏＳ管理 的复杂度及对协同的服务采用描述Ｏｖｅｒｌａｙ的方式将多对多ＱｏＳ管理 简化。 蛳定飘性 一一可簟碱ｊ舂 认疆 圆圈圈 ｌ 张 Ｉ 【参考文献】 ［１］胡春明，怀进鹏，沃天宇，等．一种支持端到端的ＱｏＳ服务网格体系结构［Ｊ］．软 件学报，２００６，６，第ｌ７卷第６期：１４４９—１４５０． ［２］刘丽，杨扬，陈冬娥．基于ＱｏＳ的网格计算经济模型．计算机应用研究，２００６年 第１Ｏ期． ［３］伍之昂，罗军舟，宋爱渡．基于ＱｏＳ的网格资源管理．软件学报，２００６年第ｌｌ 图２网格服务示意图 期． ［４］粱泉。杨扬．梁开健．网格系统的服务质量保障与控制综述．控制与决策，２００７ ３总结 由于网格资源的动态性和异构性等特点，对网格ＱｏＳ的需求是必 年第Ｏ２期． 作者简介：刘小强（１９８２一），男，汉族，陕西兴平人，讲师，武汉大学Ｉ程硕 然的。目前为了保证网格服务质量，提出了很多研究网格ＱｏＳ的思路。 士研究生．现三门峡职业技术学院软件教研室专业教师，研究方向为基于网络 但是要能在网格应用中实施．还有待进一步的发展。当前研究思路第 的软件设计与开发。 步是将“ＱｏＳ控制、管理”与“ＱｏＳ算法、协议”分离；第二步是能具体 描述ＱｏＳ的算法、协议，能够实现资源的预留、分配、协商、调度和安全 一［责任编辑：曹明明］ 等。我们的工作目标就是以适用为主。因此要设计满足最终用户的服 无酚法二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的研究［Ｊ］．中国塑料， （上接第４１页）通过凝胶纺丝和超拉伸，可以制备高模量的 ［３］李占强，刘中强．１７（１２）：６６—６８． ＵＨＭＷＰＥ纤维，这种方法的关键是需要获得一种非常均一的 ２００３，ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＩＮＣ．Ｆｒｉａｂｌｅ ｄｉｓｔｅａｒｙｌ ｐｅｎｔａｒｔａｅｒｙｔｈｉｔｏｌ ｄｉｐｈｏｓｐｈｉｔｅ ＵＨＭＷＰＥ纺丝溶液。中国纺织大学杨年慈［６１等人从经济效益考虑，采 ［４］Ｗｅｓｔ．ＧＢ：１ ３９２ ３６５，１９７２－０４—２６． 用馏程为１８０～２３０ｏＣ的煤油作溶剂，选用粒度较小（＜２５０ｕｍ）的 ［Ｐ］ＵＨＭＷＰＥ为原料，熔胀比适中，溶胀温度选择在ＵＨＭＷＰＥ开始熔融 的温度，获得的纤维拉伸强度和模量均较高。 ［５］Ｊ ＩＮＧＥＮＵＩＮ Ｈ，ＪＡＭＥＳ Ｄ Ｋ，ＷＩＬＬＩＡＭ Ｐ Ｅ．Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｅｎｏｌ－ｆｒｅｅ ｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ［Ｐ］．ＵＳ：４ ２９０ ９７６，１９８１—０９—２２． ［６］王福彪，等．工程塑料应用．２００４，３２（３）：３５ 作者简介：孙彬彬，２９岁，女，工作于连云港市灌南县环保局，职务为实验室 【参考文献】 ［１］尹振晏，李燕芸，胡应喜．双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯的合成［Ｊ］．化学世 主任。 界，２００１，４２（３）：１４４—１４５． ［２］郑维彬，代玉林．抗氧剂二硬酯酰季戊四醇二亚磷酸酯的研制【Ｊ］ｌ贵州化工， ２００２，２７（１）：１４—１６． ［责任编辑：王静］
