新型材料是什么

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简介新材料是指新出现的或正在发展中的，具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料；或采用新技术(工艺,装备)，使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料；一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。

新型材料产业(1)纺织业；(2)石油及炼焦业；(3)化学原料及化学制品业；(4)化学纤维业；(5)橡胶制品业；(6)塑料制品业；(7)非金属矿物制品业；(8)黑色金属冶炼及压延业；(9)有色金属冶炼及压延业；(10)金属制品业；(11)材料及制品业；(12)电工器材及电子元器件业等。

新型材料分类信息材料电子信息材料及产品支撑着现代通信,计算机,信息网络,微机械智能系统,工业自动化和家电等现代高技术产业.电子信息材料产业的发展规模和技术水平,在国民经济中具有重要的战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域.微电子材料在未来10～15年仍是最基本的信息材料,光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料.信息材料主要可以分为以下几大类:集成电路及半导体材料:以硅材料为主体,新的化合物半导体材料及新一代高温半导体材料也是重要组成部分,也包括高纯化学试剂和特种电子气体;光电子材料:激光材料,红外探测器材料,液晶显示材料,高亮度发光二极管材料,光纤材料等领域;新型电子元器件材料:磁性材料,电子陶瓷材料,压电晶体管材料,信息传感材料和高性能封装材料等.当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管,光子晶体,SiC,GaN,ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料,有机显示材料以及各种纳米电子材料等.能源材料全球范围内能源消耗在持续增长,80%的能源来自于化石燃料,从长远来看,需要没有污染和可持续发展的新型能源来代替所有化石燃料,未来的清洁能源包括氢能,太阳能,风能,核聚变能等.解决能源问题的关键是能源材料的突破,无论是提高燃烧效率以减少资源消耗,还是开发新能源及利用再生能源都与材料有着极为密切的关系.传统能源所需材料:主要是提高能源利用效率,要发展超临界蒸汽发电机组和整体煤气化联合循环技术上,这些技术对材料的要求高,如工程陶瓷,新型通道材料等;氢能和燃料电池:氢能生产,储存和利用所需的材料和技术,燃料电池材料等;绿色二次电池:镍氢电池,锂离子电池以及高性能聚合物电池等新型材料;太阳能电池:多晶硅,非晶硅,薄膜电池等材料;核能材料:新型核电反应堆材料.新能源材料就材料种类主要包括专用薄膜,聚合物电解液,催化剂和电极,先进光电材料,特制光谱塑料和涂层,碳纳米管,金属氢化物浆料,高温超导材料,低成本低能耗民用工程材料,轻质,便宜,高效的绝缘材料,轻质,坚固,复合结构材料,超高温合金,陶瓷和复合材料,抗辐射材料,低活性材料,抗腐蚀及抗压力腐蚀裂解材料,机械和抗等离子腐蚀材料.当前研究热点和技术前沿包括高能储氢材料,聚合物电池材料,中温固体氧化物燃料电池电解质材料,多晶薄膜太阳能电池材料等.生物材料生物材料是和生命系统结合,用以诊断,或替换机体组织,或增进其功能的材料.它涉及材料,医学,物理,生物化学及现代高技术等诸多学科领域,已成为21世纪主要支柱产业之一.很多类型的材料在健康中都已得到应用,主要包括金属和合金,陶瓷,高分子材料(如高分子聚乙烯管）,复合材料和生物质材料.高分子生物材料是生物材料中最活跃的领域;金属生物材料仍是临床应用最广泛的承力植入材料,钛及其合金,以及Ni-Ti形状记忆合金的研究与开发是一个热点;无机生物材料越来越受到重视.国际生物材料研究和发展的主要方向,一是模拟人体硬软组织,和血液等的组成,结构和功能而开展的仿生或功能设计与,二是赋予材料优异的生物相容性,生物活性或生命活性.就具体材料来说,主要包括控制释放材料,组织工程材料,仿生材料,纳米生物材料,生物活性材料,介入诊断和材料,可降解和吸收生物材料,新型人造,人造血液等.汽车材料汽车用材在整个材料市场中所占的比例很小,但是属于技术要求高,技术含量高,附加值高的三高产品,代表了行业的最高水平.汽车材料的需求呈现出以下特点:轻量化与环保是主要需求发展方向;各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化,主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢,铝合金,镁合金,塑料和复合材料的用量将有较大的增长,汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向.同时汽车材料的回收利用也受到更多的重视,电动汽车,代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强.纳米材料与技术纳米材料及技术将成为第5次推动社会经济各领域快速发展的主导技术,21世纪前20年将是纳米材料与技术发展的关键时期.纳电子代替微电子,纳代替微,纳米材料代替微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律.纳米材料与科技的研究开发大部分处于基础研究阶段,如纳米电子与器件,纳米生物等高风险领域,还没有形成大规模的产业.但纳米材料及技术在电子信息产业,生物医药产业,能源产业,环境保护等方面,对相关材料的和应用都将产生性的影响..超导材料与技术超导材料与技术是21世纪具有战略意义的高新技术,广泛用于能源,,交通,科学研究及国防军工等重大领域.超导材料的应用主要取决于材料本身性能及其技术的发展.低温超导材料已经达到实用水平,高温超导材料产业化技术也取得重大突破,高温超导带材和移动通讯用高温超导滤波子系统将很快进商业化阶段。

稀土材料稀土材料是利用稀土元素优异的磁,光,电等特性开发出的一系列不可取代的,性能优越的新材料.稀土材料被广泛应用于冶金机械,石油化工,轻工农业,电子信息,能源环保,国防军工等多个领域,是当今世界各国改造传统产业,发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物资。

具体包括:稀土永磁材料（如磁性衬板）:其是发展最快的稀土材料,包括NdFeB,SmCo等,广泛应用于电机,电声,设备,磁悬浮列车及军事工业等高技术领域;贮氢合金:主要用于动力电池和燃料电池;稀土发光材料:有新型高效节能环保光源用稀土发光材料,高清晰度,数字化彩色电视机和计算机显示器用稀土发光材料,和特种或极端条件下应用的稀土发光材料等;稀土催化材料:发展重点是替代贵金属,降低催化剂的成本,提高抗中毒性能和稳定性能;稀土在其他新材料中的应用:如精密陶瓷,光学玻璃,稀土刻蚀剂,稀土无机颜料等方面也正在以较高的速度增长,如稀土电子陶瓷,稀土无机颜料等.新型钢铁材料钢铁材料是重要的基础材料,广泛应用于能源开发,交通运输,石油化工,机械电力,轻工纺织,卫生,建筑建材,家电通讯,国防建设以及高科技产业,并具有较强的竞争优势.新型钢铁材料发展的重点是高性钢铁材料.其方向为高性能,长寿命,在质量上已向组织细化和精确控制,提高钢材洁净度和高均匀度方面发展.新型有色金属合金材料主要包括铝,镁,钛等轻金属合金以及粉末冶金材料,高纯金属材料等.铝合金:包括各种新型高强高韧,高比强高比模,高强耐蚀可焊,耐热耐蚀铝合金材料,如Al-Li合金等;镁合金:包括镁合金和镁-基复合材料,超轻高塑性Mg-Li-X系合金等;钛合金材料:包括新型钛合金,高温钛合金,高强钛合金,低成本钛合金等;粉末冶金材料:产品主要包括铁基,铜基汽车零件,难熔金属,硬质合金等;高纯金属及材料:材料的纯度向着更纯化方向发展,其杂质含量达ppb级,产品的规格向着大型化方向发展.新型建筑材料新型建筑材料主要包括新型墙体材料,化学建材,新型保温隔热材料,建筑装饰装修材料等.国际上建材的趋势正向环保,节能,多功能化方向发展.其中玻璃的发展趋势是向着功能型,实用型,装饰型,安全型和环保型五个方向发展,包括对玻璃原片进行表面改性或精处理,节能的低辐射(Low—E)和阳光控制低辐射(Sun-E)膜玻璃等;此外,还包括节能,环保的新型房建材料,以及满足工程特殊需要的特种系列水泥等.新型化工材料化工材料在国民经济中有着重要地位,在航空航天,机械,石油工业,农业,建筑业,汽车,家电,电子,生物行业等都起着重要的作用.新型化工材料主要包括有机氟材料,有机硅材料,高性能纤维,纳米化工材料,无机功能材料等;纳米化工材料和特种化工涂料研究热点.精细化,专用化,功能化成了化工材料工业的重要发展趋势.生态环境材料生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的,一般认为生态环境材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的材料.这类材料的特点是消耗的资源和能源少,对生态和环境污染小,再生利用率高,而且从材料,使用,废弃直到再生循环利用的整个寿命过程,都与生态环境相协调.主要包括:环境相容材料,如纯天然材料(木材,石材等),仿生物材料(人工骨,人工器脏等),绿色包装材料(绿色包装袋,包装容器),生态建材(无毒装饰材料等);环境降解材料(生物降解塑料等);环境工程材料,如环境修复材料,环境净化材料(分子筛,离子筛材料),环境替代材料(无磷洗衣粉助剂)等.生态环境材料研究热点和发展方向包括再生聚合物(塑料)的设计,材料环境协调性评价的理论体系,降低材料环境负荷的新工艺,新技术和新方法等.军工新材料军工材料对国防科技,国防力量的强弱和国民经济的发展具有重要推动作用,是武器装备的物质基础和技术先导,是决定武器装备性能的重要因素,也是拓展武器装备新功能和降低武器装备全寿命费用,取得和保持武器装备竞争优势的原动力.随着武器装备的迅速发展,起支撑作用的材料技术发展呈现出以下趋势:一是复合化:通过微观,介观和宏观层次的复合大幅度提高材料的综合性能;二是多功能化:通过材料成分,组织,结构的优化设计和精确控制,使单一材料具备多项功能,达到简化武器装备结构设计,实现小型化,高可靠的目的;三是高性能化:材料的综合性能不断优化,为提高武器装备的性能奠定物质基础;四是低成本化:低成本技术在材料领域是一项高科技含量的技术,对武器装备的研制和生产具有越来越重要的作用.发展规划2012年10月18日，国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，指出力争到2020年新型材料产业成为国民经济的先导产业。

积极发展磁性材料、超高分子量聚乙烯耐磨管道材料、新型合金材料等先进结构材料，以及相关配套产品的研究和生产。

为促进新型高新材料的发展，前沿技术列入863主题计划，战略性新兴产业列入863重大计划，重点产业列入支撑计划。

863计划获得的财政支持与重点产业等量，政策对于发展新型材料和传统产业转型升级同等重视。

什么是活性聚合物

小水智能为您解答：

随着时代的进步和信息化的发展，工程管理的复杂和施工现场的变动等因素都在要求建筑施工管理必须实现与互联网、智能软硬件的融合。曾经传统的管理手段无法使建筑企业或施工企业做到精细化管理，但云计算、物联网、传感器以及RFID等技术的发展和成熟，将彻底改变这一被动局面，让建筑行业迎来信息化时代。国家住房和城乡建设部、人力资源社会保障部3月1日联合印发的《建筑工人实名制管理办法(试行)》中就强调了工程智能化、精细化管理的要求。

建立完善本行政区域建筑工人实名制管理平台，确保各项数据的完整、及时、准确，实现与全国建筑工人管理服务信息平台联通、共享。

施工现场原则上实施封闭式管理，设立进出场门禁系统，采用人脸、指纹、虹膜等生物识别技术进行电子打卡；不具备封闭式管理条件的工程项目，应采用移动定位、电子围栏等技术实施考勤管理。相关电子考勤和图像、影像等电子档案保存期限不少于2年。

各级住房和城乡建设部门、人力资源社会保障部门应加强与相关部门的数据共享，通过数据运用分析，利用新媒体和信息化技术渠道，建立建筑工人权益保障预警机制，切实保障建筑工人合法权益，提高服务建筑工人的能力。

从上面这些文件要求中可以看出，“智慧工地”作为一种崭新的工程现场一体化管理模式，已经成为大势所趋。那么，什么是智慧工地？

行业痛点

建筑工程建设这一行业，具有明显的生产规模大宗性与生产场所固定性的特点，建筑企业70%左右的工作都发生在施工现场，但工地一直存在着诸多痛点，比如安全管理混乱、事故隐患多；难以全面掌握施工现场的工作进度；成本管理不精细、盈亏不清楚；材料管理混乱；工程资料众多，查找困难等。工程建设的规模越大，流程越复杂，对现场的监控管理要求也更高。在这样的硬需求下，智慧工地应时而生。

智慧工地

智慧工地是“互联网+”理念与传统建设工程领域的深度融合，是智慧城市的一部分。智慧工地围绕建筑工程现场生产进度、重点设备、人员管理、绿色文明施工等各方各面，充分利用物联网、传感技术、云计算、人工智能、大数据等新一代高科技信息技术，对施工现场进行一体化的可视化管理，实现智能化的交互、高效化的工作。由此，无论是建设集团、施工企业还是政府监管部门，都能从中受益，真正实现“安全生产、科学管理、预防为主、综合治理”的理念及方针。

设备模块

一整套的智慧工地现场管理信息化解决方案涵盖了人脸识别、设备监控、场地勘测、智能控制、行为预警等多个层面。

智慧工地将更多人工智慧、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，并且被普遍互联，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现工程管理干系人与工程施工现场的整合。智慧工地的核心是以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

解决方案

小水智能智慧工地解决方案致力于实现更安全、更高效、更精益的工地施工管理，不论是建筑工人实名制管理，现场施工监控，还是行为分析预警，小水智能在对建筑施工现场的实际需求进行深度挖掘的前提下，结合云计算、物联网、大数据、传感器以及RFID等技术，搭建智能化管理平台。通过接入智慧工地现场VR演示系统、塔机安全监控子系统、便携式临边防护子系统、安全广播子系统、高支模监测子系统、大体积混凝土测温系统、视频监控子系统、无人机监控子系统等一系列子系统板块，通过移动互联，实现现场各类情况的数据采集、存储、分析与应用。从而能够进行对施工现场的全面感知、协同工作、智能分析、风险预控、数据共享，由此合理解决施工现场管理难、安全事故频发、环保系统不健全等问题，满足建筑施工现场精细化管理的业务需求，智能化地辅助项目管理者进行科学决策，以及促进建筑施工行业信息化转型升级。

小水智能的智慧工地整体解决方案以信息的互联互通为支撑，集工地安全、质量、进度、材料、人员、环境等多方面管理于一体，覆盖项目全周期。不仅能够实现建筑企业与相关部门的数据共享，还能够通过大数据的行为分析，建立建筑工人权保障预警机制，切实保障建筑工人合法权益。

特点功能

01

软硬件集成管理：统一部署、统一维护、统一运行监控、统一集成展现，软硬件相互联动融合，协同互动，可以将工地数据进行更深层次的挖掘和交互；

02

互联互通：拒绝信息孤岛，实现设备联动，协同工作，多方共享；

03

开放式平台服务：功能菜单模块化，支持任意扩展与自定义集成。

应用价值

01

有效提高施工现场作业工作效率：通过BIM、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用，让施工现场感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入，大大提升现场作业人员的工作效率;

02

有效增强工程项目的精益化管理水平:有助于实现施工现场“人、机、料、法、环”各关键要素实时、全面、智能的监控和管理，有效支持了现场作业人员、项目管理者、企业管理者各层协同和管理工作，提高了施工质量、安全、成本和进度的控制水平，减少浪费，保证工程项目成功；

03

有效提升行业监管和服务能力：通过“智慧工地”的应用，及时发现安全隐患，规范质量检查、检测行为，保障工程质量，实现质量溯源和劳务实名制管理，促进诚信大数据的建立，有效支撑行业主管部门对工程现场的质量、安全、人员和诚信的监管和服务。

小水智能智慧工地整体解决方案运用信息化手段，围绕施工现场管理，融合施工生产过程，打通数据之间的互联互通，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，从而提高工地现场的生产效率、管理效率和决策能力，实现工地的数字化、精细化、智慧化生产和管理，逐步实现绿色建造和生态建造。

活性聚合物

2006-10-06 09:48:35

组装仿生生物材料

活性聚合物

组装仿生生物材料

计剑 沈家骢

（浙江大学高分子科学与工程学系,杭州 310027）

以医用诊断和治疗为目的的生物医用材料的广泛使用，极大地丰富了现代医疗的手段，提高了人类生命和生活的质量。但是，材料生物界面的非特异性作用和生命体特异性作用的矛盾决定了目前使用的多数生物材料还不能理想地实现和生命活系统的高度相容。

自组装行为是普遍存在于生命体系中的基本行为之一，不同的生物分子依据能量最低和形体互补原则，自发地形成复杂但精确的组装体系，实现了各种生物功能。以这种生命基本现象为启示，本课题组通过对材料的分子设计和表面设计，探索采用过程仿生的自组装行为制备具有结构和功能仿生的新型生物材料。

1. 生物识别和生物分子的原位自组装复合修饰Ⅰ

对十八烷基聚氧乙烯（SPEO）接枝聚合物在聚合物界面组装行为的研究发现，在聚合物/水界面，SPEO倾向于以尾形链的方式存在，可在表面形成疏水基材-聚氧乙烯-十八烷基的三明治结构。该结构具有在阻抗蛋白质非特异性作用基础上，通过十八烷基和白蛋白“袋状”位点特异性吸附的特点，可获得在材料使用环境血液中，原位诱导白蛋白吸附的抗凝血涂层材料[1-3]。利用十八烷基在聚合物界面的自组织行为，研究还开发了一种在聚合物膜制备过程中原位自修饰的白蛋白自修饰聚氯乙烯医用材料4。

通过对医用聚氨酯硬段物理交联点的羰-氨氢键构造的剖析与模拟，研究设计了一系列“X-PEO-MDI-PEO-X”型共混表面改性剂；通过改性剂氨基甲酸酯硬段与聚氨酯氨基甲酸酯硬段间的“氢键接枝”，以简便的物理共混与涂层方法将在PEO桥联支撑下的白蛋白识别因子（十八烷基5、Warfarin6、 Cibacron Blue7）引入医用聚氨酯材料表面，形成了一种面向介入医用装置的表面修饰技术。采用I125放射示踪技术、ATR-FT-IR体外蛋白质吸附试验显示，采用该技术修饰的医用聚氨酯表面具有显著的白蛋白原位组装吸附功能；体外、动态半体外实验证明该白蛋白原位复合表面可显著提高医用聚氨酯材料的血液相容性。研究中还将该技术应用到内皮细胞组织工程化设计中，采用一系列功能表面改性剂“X-PEO-MDI-PEO-X”（X为氨基酸、多肽8）构建诱导内皮细胞生长的功能化表面；对内皮细胞的体外培养数据显示，采用PEO和RGD多肽、碱性氨基酸复合修饰的表面可显著促进内皮细胞的黏附和生长，为内皮细胞化医用材料和医用装置的发展提供了有效的途径。

2. 丝状网络仿生结构和生物材料的层层静电组装修饰Ⅱ

在大动物细胞膜核和细胞膜间，由丝状网络结构骨架组成的细胞骨架是维持细胞形状，介导细胞功能的重要结构，Mohwald9等采用模板层层静电组装制备了一系列具有丝状网络仿生结构的功能微胶囊。这种层层自组装行为同样可应用于生物材料表面的仿生设计。

采用PEI和肝素在医用不锈钢表面直接组装，XPS、IRAS、电化学和接触角研究表明PEI和肝素可通过静电层层组装获得稳定的抗凝血涂层10。同时利用肝素和具有阳离子性的壳聚糖带药微球的层层组装，本课题组还获得了具有良好抗凝血性的带药微球涂层体系，为介入医用材料的表面设计提供了良好手段。

通过PEI在聚乳酸（PLA）表面进行大分子胺解，在PLA基材表面引入正电荷，采用PEI/明胶[11]、壳聚糖/海藻酸钠以及PEI/海藻酸钠12等不同的聚阴阳离子对，在活化的PLA基材表

面交替组装，构建了一系列类细胞外基质的表面。对PEI/明胶交替组装涂层的接触角、紫外光谱技术和125I放射标记技术显示，聚电解质和类细胞外基质分子可以层层组装在氨解的聚乳酸组织工程材料表面。在生理环境下，该层层组装表面修饰层在长达30天内具有良好的稳定性。该技术可良好地应用于对具有复杂体型结构的组织工程多孔支架的修饰，并显著促进软骨和成骨细胞在三维多孔支架的黏附和生长。

1. 细胞膜结构和细胞膜仿生涂层材料Ⅲ

细胞膜具有一个由蛋白质、蛋白多糖、糖脂镶嵌在磷脂双分子层上的流动镶嵌结构，从作用机理上讲，细胞表面糖复合物的紧密排列，形成细胞膜最外层厚度约为100?的带电复合物，即所谓的“糖质衣结构（Glycocalyx）”。其紧密排列的高亲水性糖链可通过熵排斥作用有效阻抗细胞表面的非特异性作用；而细胞表面糖蛋白受体-配体间则通过基于特定三维结构的静电吸引力抵消熵排斥作用，达到特异性识别和粘附。以此为生物学启示，本课题组采用梳状分子设计组装和表面层层组装方式对细胞膜仿生涂层材料进行了探索。

淀粉基完全生物降解材料的研制

活性聚合物

淀粉基完全生物降解材料的研制

张卫英 王灿耀 林 军 李 晓*

（福州大学化学化工学院，福州350002，E-mail：Lxzwy@fzu.edu.cn）

淀粉是一种可再生且能被微生物完全分解的天然高分子。面对石油资源日益枯竭的严峻现实以及废弃塑料所引起的“白色污染”问题，近二十年来，以淀粉为主体原料制备完全生物降解材料倍受重视。

本文制备的淀粉基降解材料，系全部采用可被环境消纳的物质（如纸粉、豆渣、碳酸钙等）与淀粉共混而成，制备过程为：先将干燥淀粉与水、NaHCO3、甘油、PVA在90℃下预混30min，使淀粉充分膨润，至其晶区破坏；预混物再与纸粉、豆渣、碳酸钙等在炼塑机上于60℃下混炼均匀，得到共混物；然后将共混物经平板硫化机在60℃下压制5min，得到厚2mm的片材，用冲片机制成哑铃形样条，进行力学性能的测试。

详细考察了豆渣、PVA、纸粉、碳酸钙等对材料力学性能的影响，其中豆渣及PVA的影响分别如图1、图2所示。碳酸钙对材料力学性能的影响趋势与豆渣相似，纸粉的加入则使拉伸强度提高而伸长率减小。

超临界流体在聚苯乙烯制备中的应用

活性聚合物

超临界流体在聚苯乙烯制备中的应用

陈立军 张心亚 黄洪 沈慧芳 陈焕钦

华南理工大学化学工程研究所 广东 广州 510640

摘要：综述了超临界流体在聚苯乙烯（PS）制备中的应用。超临界流体分级能方便地通过调节温度和压力对溶解度进行控制，获得相对分子质量分布较窄的PS级分，采用超临界流体可以连续稳定地制备纯度高和粒径分布均匀的微细PS，运用超临界溶液快速膨胀技术制得了微粒形态良好、粒径分布较窄的微米级PS微粒，采用超临界气体制备的微孔发泡PS复合材料具有较高的机械强度和性价比，PS超临界流体脱挥分具有能耗低、传质效率高的特点，而且不会引起聚合物的降解，使用超临界流体制备PS复合材料成为人们关注的研究热点。

关键词：超临界流体 聚苯乙烯 制备 应用

中图分类号：TQ 325.2 文献标识码：A 文章编号:1002-1396（2006）01-0066-04

聚苯乙烯（PS)是五大通用树脂之一，它具有良好的透明度，刚性绝缘、印刷性等优点，在轻工制品、装潢和包装等方面有一定的使用价值。近年来，在合成木材、合成纸张、新型装饰材料及新型建筑材料等领域内的应用发展很快。

超临界流体没有明显的气液分界面，既不是气体，也不是液体，是一种气液不分的状态，黏度低，密度大，有较好的流动、传质、传热和溶解性能。超临界流体对状态参数的改变十分敏感，温度和压力较小的变化就会使流体的性质发生较大的改变。它具有近似液体的密度和较强的溶解渗透能力，对高聚物具有一定的溶胀作用，同时还具有气体的低黏度，容易扩散和收缩的特点。其溶解度和密度密切相关，可通过控制流体的密度来控制其对有机物质的溶解能力。这些特点使之成为聚合物材料制备和改性的理想介质，在PS的制备和改性等方面表现出巨大的应用价值和发展前景。

1.林楚瑜，国内聚苯乙烯树脂的应用与发展J 广东化工 2002 （6） 2-4

2.王靖岱，陈纪忠，阳水荣 超临界丙烷分级聚苯乙烯J 化工学报 2004 55（5）689-694

信息来源：合成树脂及塑料 第1期 2006年1月

三种不同固含量番茄酱的流变性能研究

活性聚合物

三种不同固含量番茄酱的流变性能研究

吕军1 王罗新1 杜宗良1 李鑫2 李瑞霞1 吴大诚1*

（1. 四川大学纺织学院，成都 610065, E-mail: wudach@email.scu.edu.cn）

（2. 中国纺织科学研究院，北京 100025）

番茄是国内外最重要的蔬菜之一，将番茄去皮籽后，经破碎、预热、打浆、真空浓缩、杀菌等主要工序可制得番茄酱。像大多数植物果实一样，番茄中含水量大，干物质含量仅占5～7.5％，随浓缩程度不同，番茄酱中固含量范围可在20～45％左右变化。在干物质中，除葡萄糖、蔗糖、有机酸、脂肪、维生素、番茄红素等小分子物质和灰分（各种盐类）外，主要含纤维素、果胶和蛋白质等高分子物质，因此番茄酱具有很高的粘度及粘弹性，这也是一切天然和合成高分子浓体系的共同特征。在番茄的深加工及以番茄原酱为原料开发番茄制品所进行的大规模工业加工中，都涉及到物料的流动过程，番茄酱的流变性能对于加工过程的优化及设备的设计选型都是极有用的基本参数。国外对此问题给予了一定的关注，也有一些研究论文发表，但从流变学理论的观点来看，还有待进一步系统化。本研究组选用市售番茄酱，经浓缩处理成三种不同固含量（22％、34％、40％），用原东德产RV－Ⅱ型同轴圆筒旋转粘度仪，在25～80℃范围内，系统测定了以上三种番茄酱在较宽剪切速率范围（0.167～1312S-1）内的流变曲线，发现数据基本符合非牛顿流体模型，而且在实验温度范围内从番茄酱的流变曲线上可以看到有屈服应力存在，且屈服应力随固含量升高而增大，随温度升高而变小。这种流变性能和特点符合番茄酱是复杂组分和颗粒状浓悬浮体系的本质，其表观粘度随切变速率增加而下降，非牛顿粘度指数（n）随温度上升而增加，稠度系数（k）随温度升高而下降。用Spencer－Dillon公式求得体系的零切粘度，随温度升高，零切粘度下降明显，由Andrade公式计算出的活化能数据表明随切变速率增加，活化能降低，但在不同应力下，活化能的值几乎不变。以上研究结果将对番茄酱的加工和应用中物料粘度这种基本参数提供了正确的数据和依据。

在线流变测量与挤出加工应用

活性聚合物

在线流变测量与挤出加工应用

何 红

（北京化工大学,北京 100029 e-mail: hehong668@eyou.com）

流变学数据在聚合物加工业中非常重要，因为它可用于确定加工条件下聚合物结构（比如，分子量、分子量分布、长链支化等）的变化，它可辅助评价材料的加工性，还可作为最终产品质量的指标。

流变测量仪器按它们与加工设备之间的关系分为离线（off-line）在线（on-line, in-line）三种形式。传统流变测量采用离线测量，测量时间长，影响取样的因素多，所以为克服上述问题，以及实现生产过程的监测、质量控制、自动过程控制或过程优化这些要求，在线测量的采用将越来越重要。目前挤出过程在线流变测量只是在国外少量实验室的研究中采用，还没有大量应用到工业生产的质量控制中，因此为适应人工智能制造等技术的发展，对挤出过程的在线流变测量技术的研究和开发非常需要。

一 在线流变仪的结构与测量

in-line型在线流变仪由于插在加工设备中，会影响总体压力降，增加物料的停留时间，影响产量,on-line型在线流变仪相比较而言，对生产的影响较小，因此这种类型的流变仪的应用前景较好，本文主要探讨on-line型在线流变测量。

在线流变测量一般有一很短过渡体分别与挤出机筒和流变仪相连，如示意图。过渡体可以是旋转结构，图a；也可以是抽拉结构，图b。当旋转或抽拉结构中的开口部分与机筒连通时，开始测量的取样，料流进入过渡体的储料槽，储满料流后，流变仪开始测量由通过储料槽下部毛细管或缝口处的压力降、流量或扭矩的数据，然后由过渡体隔断机筒中的料流，停止测量。从取样到得到测量结果大约十几秒，上述测量的物料被排出。上述测量设计也可以由二个熔体泵（输入／输出）构成回路，测量在二个熔体泵之间进行，使测量的料流返回加工设备中，有时为了解决取样滞后的问题，还可加入第三个熔体泵，加速料流的循环。由于加长了料流流动长度，料流返回主流这种方式的测量时间为几分钟。

一般根据测量目的确定测量位置。测量MI值，一般将流变仪放在挤出机与其机头之间；测量反应挤出过程，一般需沿程测量。沿程测量，可用便携式流变仪进行单点测量，也可使用滑轨进行滑动式测量。

二 测量原理

τw：毛细管壁面剪切应力；γw:壁面剪切速率；Rd：毛细管半径；L：毛细管长度。

F：轴向力；RP:过渡体上活塞半径；Re，h,β:过渡体上螺线有效半径,螺距，螺旋角，f摩擦系数; Q:流量；Ω：旋转角速度。

为了减小测量误差，对得到的剪切速率和压力降还需进行Rabinowitsch和Baley修正。

三 应用

在线流变测量可测量MI值，粘度－剪切速率曲线，及配合温度曲线反应分子结构信息。比如，对于树脂生产者，通过在线监测MI值的变化，较容易将聚合物性能分级，这对于聚合物的使用者来讲是非常需要的。可以在双螺杆挤出机的啮合块、反向螺纹处在线监测过氧化物诱导PP降解的反应过程，检验反应动力学理论和研究螺杆几何构型等对加工的影响1。还可将在线回路拓展，用光学纤维将聚合物熔体传送的近红外或紫外光源的合称光进行光谱或相关分析，测量其化学形态等特点。

总之，在线流变检测技术能尽快提供过程信息，以便采取相应的控制行为。这对于聚合物的制造者和加工者，尤其是反应挤出，聚合物混合，发泡等生产和研究尤为重要和需要。

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