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1、苏州大学本科生考试答卷封面考试科目：聚合物的合成与改性技术_授课教师:院 别：材料与化学化工学院 专 业： 学生姓名： 学 号：考试日期： 2012 年 6 月 15 日聚合物改性的主要方法内容摘要：鉴于本学期也同时在学习精细化工产品的合成与应用，而且我发现精细化工产品的合成大多是在聚合物合成与改性技术的指导下完成的，聚合物的改性方法是在精细化工产品合成中被运用得最为广泛的理论基础。因此，我要结合精细化工产品中的船舶涂料来简单地阐述我对聚合物改性的主要方法在实际生活中具体应用的看法，着重揭示聚合物改性方法对人类生活、社会发展的巨大意义。关键词：聚合物改性的主要方法 船舶涂料 应用一、 聚合物改
2、性的方法分类及其概念（1）共混改性1、聚合物共混的本意是指两种或者两种以上聚合物经混合，制成宏观均匀的材料的过程。2、从广义上分类，共混包括：物理共混，也就是通常意义上的混合；化学共混，如聚合物互穿网络；物理化学共混，在物理共混过程中发生一些化学反应。3、共混的操作仪器：捏合机、静态混合器、滚筒磨、密炼机、挤出机。4、共混的应用领域：聚合物的增韧改性、增强耐高温聚合物的流动性、将特性聚合物和廉价聚合物混合降低成本。（2）填充改性1、定义：这个方法一般是塑料成型加工过程中加入无机或者有机填料的过程。2、填充改性的应用：质量、机械性能、热变形温度、成型加工性能等的改性。（3）化学改性1、化学改性包
3、括：嵌段共聚、接枝共聚、交联、互穿聚合物网络等。2、应用：交联橡胶、热塑性弹性体（嵌段共聚）等。（4）表面改性1、包括：化学、电学、光学、热学和力学等性能的改善。2、应用：印刷、粘合、涂装、染色、电镀、防雾。二、聚合物改性在精细化工产品合成过程中的实际应用（以船舶涂料为例）主要合成树脂涂料有：醇酸树脂涂料、氨基树脂涂料、环氧树脂涂料、酚醛树脂涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料、聚氨树脂涂料、乙烯树脂涂料、橡胶涂料等等。以上所举出的树脂分别都有属于自己的优良特性。比如聚氯乙烯就是通过聚乙烯氯化得到的，聚氯乙烯与聚乙烯相比，它具有很好的防紫外线的功能，可以用作船舶的防腐漆。再如醇酸树脂，它作为涂料时
4、的涂层具有良好的柔韧性，附着力和机械强度好；耐有机溶剂；耐热，耐久性好，不易老化；价格便宜。但是也存在着一些缺陷使得合成产品并非完美，其由于带有极性基团酯基，所以耐水性、防潮性、耐碱性欠差。所以我们必须利用一些聚合物改性方法，在醇酸树脂中加入脂肪酸、多元醇、酚醛树脂、多异氰酸酯等改性剂使其发生化学反应来制成新型醇酸树脂，改善原来的醇酸树脂性能，使得醇酸树脂涂料能够在更多的领域得到更好地运用。在实际应用中，与建筑材料不同的船舶需要长期处于海洋环境中，海水对金属的腐蚀比在大陆环境中大气、水分对物质的腐蚀更加严重，因此要船舶能够在海洋这样苛刻的高强度的电化学腐蚀环境中保持正常的工作状态，我们就必须在
5、船舶不同的部位使用针对性的优良的涂料，也就是我们所说的专门的涂料，来加以防护。下面我将针对船舶的不同部位所使用的涂料来陈述以表明不同改性材料之间的区别和聚合物材料改性之后的优越性。对于车间底漆，要求其上涂料具备的特殊功能是防腐和防锈，一般使用醛改性磷化底漆（由聚乙烯醇缩丁醛树脂、锌铬黄及助剂组成。以醇类为溶剂，以磷酸为处理液。特性是防锈） ；环氧富锌底漆（以环氧树脂、锌粉、硅酸乙酯为主要原料，增稠剂、填料、助剂、溶剂等组成的特种涂料产品,该漆自然干燥快，附着力强、有较佳的户外耐老化性等特点）。特殊的可以用：环氧磷酸锌防锈底漆（由环氧树脂、磷酸锌和钛白粉或氧化铁红等无公害防锈颜料及聚酰胺固化剂等
6、组成的双组份环氧防锈漆 ，它的膜具有良好的耐水性、耐盐水性、防锈性，漆膜坚韧且具有优异的附着力和耐冲击性能，鉴于特性环氧磷酸锌防锈底漆可以成为海洋环境中的涂料的最优选择）。由于在海面上和海面下的船体所受到的腐蚀程度也是存在很大的区别的，所以在对船外壳涂漆时不能将两者混为一体，而是应该根据其所受的不同环境来使用具有特性的涂料进行涂刷。比如，船底不仅会受到海水的电化学腐蚀，还会与海洋生物接触，就会在底部粘有生物的躯体及其它的杂物，这样就会在一定程度上影响船舶的航行速度，因此在对船底涂漆时除了要求涂料具有防锈功能外，更重要的是要达到防污的功效。所以，在船底会刷一些具有防污特性的涂料。一般的防污涂料包
7、括：溶解型，如沥青系氧化亚铜防污漆；接触型，氯化橡胶、乙烯类氧化亚铜防污漆等；扩散型，有机锡防污漆；自抛光防污漆，有机锡高聚物防污漆。在确定是用于船底涂漆后，还要根据船体的不同特征来选择合适、最优的防污漆类型。应用中尤为典型的是，在氨基树脂中加入三聚氰胺、尿醛和大量的催化剂经过化学反应，快速固化，这样的改性得到的聚合物硬度高、耐沾污、耐溶剂、低价。船底需要大量的涂料，这样的改性氨基酸树脂非常的具有实用价值，故其是被使用得最广泛的船底涂料之一。而对于海面上部的外壳，其上不只是需要一层简单的涂料，还需要代表各种不同信号的标记性图案，因此就会需要不同的涂料来满足各种不同的明显标记的需要。水线是通过与
8、水面高度对比，从而达到衡量船体重量是否符合标准。鉴于水线的这个功能特性，它不是与水接触就是曝晒在阳光下，所以水线漆必须达到耐冲击、耐水、耐晒的功效。一般使用酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、丙烯酸树脂涂料和氯化橡胶等。当然，水线也需要能够防污功能的涂料的保护，这里所用到的防污漆就与上面船底所用到的防污漆是一样的，故不赘述，也显示了它们彼此之间的共性。甲板上会摆放一些重的物品、器械的，也会有很多人的走动，因此要求甲板能够经得起摩擦，而且要防滑。故可以用醇酸树脂和多异氰酸酯结合来增强整体的耐磨性、耐化学药品性、耐水性以及耐候性，这样简单的两种聚合物的结合就大大地优化了涂料的性能。同样，整体的船壳不仅要承
9、受海水不断的冲溅，而且还得经受气候四季变化的温度考验，因此船壳的涂料必须具备耐候和防溅的功能。类似醇酸树脂、氯化橡胶、丙烯酸、环氧树脂、乙烯等涂料均具有这样的特性。上面我所提到的改性醇酸树脂就具有很好的耐候性，因此其也不乏为船壳涂料的优良选择。其他还有很多细节部分，同样也必须根据其特殊性来选择合适的、优良的涂料，保护好船体，使其能够拥有更长的使用期，达到最优的利用率。三、总结船舶特殊涂料的合成糅合了聚合物的共混改性、化学改性、表面改性等主要的改性方法，赋予了普通的聚合物以特殊的性能，如：防锈、防污、防腐等，能够在船体的不同的部位得到运用，对船体进行了最好地保护。船舶涂料只是聚合物主要改性方法应
10、用中的一个缩影，而其也确实是展示聚合物不同改性方法的最佳的案例之一，也准确地说明了聚合物改性的重大意义。利用聚合物的共混、填充以及化学反应的方法掩饰了原始聚合物的缺陷，使其在实际作用时减弱副作用甚至可以消除副作用，也集合了各种聚合物的优势，使得每个聚合物的特性都能够得到最优的发挥。然而聚合物改性的方法不仅在科学技术上改善了很多聚合物的性能，真正做到了扬长避短，使得更多科研产品的性能更加优越，谱写了人类科研发展的新篇章。同时，利用聚合物的填充改性方法在保证聚合物基本性能的基础上，降低了产品的成本，使得大多数高科技含量的研究成果得以产品化，让我们更多的普通人能够使用这些产品，让我们的生活更加方便、丰富多彩，大大地推动了人类社会的发展。一、 参考文献程侣柏主编：精细化工产品的合成及应用 ，大连理工大学出版社 2011年 7月第四版，第 118119 页。
