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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划超高强石膏材料的制备及性能研究新型材料与化工的相互影响背景：二十世纪70年代以来，工业污染所导致的全球性环境恶化达到了前所未有的程度。直至今日，环境污染仍然严重地威胁着人类的生存，其中，当代全球十大环境问题中大部分与化学和化学产品中的化学物质污染有关。传统的化学化工的发展是以牺牲环境为代价的，不符合可持续发展的要求。近几年来，随着人们生活水平不断提高，人们的环境保护意识逐步增强，随着高薪技术的发展和各种新材料的相继开发，使得通过控制工艺条件和优选化工材料，减少污染物排放的可能性得以实
2、现。在人们生产和生活当中，都离不开材料。据统计，到1984年为止，世界上所具有的化学物质实际约达900万种,其中约有43万种在工业发达的国家中用为材料。材料数量虽多，若按化学组成分类，可以概括为金属材料、无机非金属材料和聚合物材料三大类。也有将复合材料列为第四大类，或者把它看作是由三大类中派生出来的一类新材料。一般来说，除金属是冶金部门生产的产品外，其余都是化工生产的材料。无机非金属材料分为传统材料和新型材料两类。前者主要是硅酸盐材料；后者组成多样，近年来发展很快。硅酸盐材料指玻璃、陶瓷、水泥和搪瓷等。它们是以含硅酸盐类矿石为原料进行生产的，广泛用作建筑材料，也可以作为日用品和工艺美术制品。玻
3、璃和陶瓷虽然性脆易碎是其主要的缺点；但由于原料易得，生产工艺简单，产品的化学稳定性好，又具有硬度高、耐热和耐蚀等优点，用途十分广泛，产量很大，并仍在不断发展中。新型无机非金属材料主要是特种陶瓷。随着工农业、军事工业和科学技术的发展，新型结构陶瓷先后问世。它们是由不同的氧化物、硅化物、碳化物、氮化物、氟化物，硼化物等组成的。主要包括耐高温材料、电绝缘材料、铁电材料、压电材料、半导体陶瓷材料等，用途特殊，产量不大，但价值很高。近来开发了一种陶瓷发动机用于汽车，可使燃气温度提高到1400以上，对提高效率，节约能源具有重要意义。这些材料的制造工艺的特点是：对原料的纯度要求高，成分、显微结构以及产品表面
4、和界面都需严格控制,形状也细致而复杂,要求精密加工。此类新型材料是在高水平科学技术基础上获得成功的。聚合物材料主要包括塑料、化学纤维和橡胶三大类。其中合成材料品种很多，它们是由石油化工生产的单体，经过聚合反应而制成的。有的具有天然材料所达不到的特殊性能,广泛用于工农业生产与日常生活,所以发展很快。30年代世界聚合物材料的产量还未超过100kt，到80年代即已达到约80Mt,塑料占3/4。由于塑料比金属轻，所以按体积计，其产量已超过黑色金属。塑料基础材料是合成树脂。塑料制品质轻,耐腐蚀,耐热,电绝缘性好，易于加工成型，近几十年来大量用来代替金属、玻璃、纸张、木材等。塑料薄膜主要用作包装材料，在农
5、业上，也被广泛使用。塑料管大量用作汽车的输油、输水管。汽车壳体和零件也用塑料。用聚氯乙烯加工的地板和门窗比用木材加工的耐磨性增加五倍。有机玻璃的密度为普通玻璃的一半，而冲击强度高达17倍，可用作飞机的风挡玻璃。塑料还大量用于电子和电气工业，制成电线、电缆、开关和仪器仪表壳体等。塑料制品可以说已经深入到人们生产和生活的各个角落。还有一些合成树脂具有特殊的功能，被称为功能高分子材料，如导电材料、半导体材料、感光树脂、光导材料和超导材料等，引起人们很大的兴趣。化学纤维包括人造纤维和合成纤维。人造纤维是以天然纤维为原料经过化学加工而生产的，在2030年代已经流行，但它的产量受到天然纤维来源的限制。合成
6、纤维制品是在40年代中期出现的，原料来源为丰富的石油化工产品。化学纤维的品种很多，又有长丝、短丝、鬃丝、弹力丝以及各种异形丝。它们分别可以纯纺、混纺，因而织物的品种极多，并且生产效率高，不受自然条件的限制，有效地解决了与粮棉争地的矛盾。生产万吨化学纤维，可以相当于30万亩棉田一年生产的棉花;或由250万只羊一年剪下的羊毛。到80年代,全世界已有2/3的纺织品是由化学纤维制成的。一些聚合物制成的中空纤维用作分离膜，在海水淡化、气体分离、超纯物质制备以及生物技术等方面，具有重要意义。橡胶是一种战略物资。天然橡胶仅生长于热带及亚热带地区,不产橡胶的国家考虑战时会受到封锁,都极其重视建立于石油化工基础
7、上的合成橡胶工业。合成橡胶的品种多，有的品种比天然橡胶具有更好的耐热、耐寒、耐油等性能。橡胶的最大消耗是做轮胎，此外还用以制作胶管、胶带、胶鞋以及胶乳制品。橡胶又是各种设备所不可缺少的密封材料。70年代以来，天然橡胶的产量基本稳定在3，而合成橡胶产量在70年代已达6Mt，80年代增至8Mt，且仍有续增的趋势。复合材料是新型结构材料。其特点是体积比强度、体积比刚度和耐蚀性都超过金属材料。它由合成树脂、金属或陶瓷等基体材料和无机或有机合成纤维等增强材料所组成。基材和增强材料都有多种，因而可以进行有选择的配合，以制得性能符合要求的各种复合材料。复合材料的出现，使化工材料有了更为广阔的前景。新型材料对
8、化工的影响：在化工生产中，材料是与其密不可分的，许许多多的方面都会用到材料，例如反应器外壳、生物膜、储存装置等等，都需要用到材料。然而近两年来，人们提到最多，研究的最多，在化工领域应用也越来越广泛的新型材料有纳米、碳纤维、高分子合成橡胶?下面就介绍几个在化工中的应用比较广泛的新型材料纳米材料：纳米材料又称超细微粒，是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。它以其独特的物理和化学性质，给物理
9、、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。1在催化方面的应用催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高t0-15倍。例如纳米TiO。，既有较高
10、的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiOSiO。负载型光催化剂。Ni或CuZn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600E降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。2在涂料方面的应用纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的
11、功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。另外，纳米SiO。是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO。，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。3在其它精细化工方面的应用在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO。，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红
12、外反射能力。纳米AlO。，和SiO，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用，另外纳米材料在环保水处理中也有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。碳纤维材料：碳纤维是一种新型非金属材料。碳纤维及其复合材料属于高新技术产品具有高比强度、高比模量、耐高
13、温、耐腐蚀、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能。它既可作为结构材料承载负荷，又可作为功能材料发挥作用。因此，近年来有关碳纤维的应用研究的发展十分迅速，在航空、航大、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。碳纤维与钻石一样，是主要由碳元素组成的物质，具有以下特性：轻质高强，其比重为铁的四分之一，比强度为铁的10倍，尤其是高弹模量碳纤维，其抗拉强度比钢材大68倍，弹性模量比钢材大1826倍。如日本东丽已开发出高强型T1000系列碳纤维，其抗拉模量为295GPa拉伸强度达705GPa，而高强高模MSJ型碳纤维，抗拉模量达640GPa，抗拉强度为362GPa；
14、化学性能非常稳定，耐高温和低温以及耐腐蚀性高，在600高温下其性能保持不变，在一180C_f氐温下仍很柔韧，不与恶劣环境下酸、碱、盐发生腐蚀性反应；可加工性能好，例如，由于碳纤维布质轻又可折可弯叮适应不同构件形状，成型很方便可根据受力需要粘贴若干层，而且施工时不需要大型设备也不需要采用临时固定，对原结构无新的损伤。此外，碳纤维的其他特性还包括高强度的X射线穿透性、较高的抗热、导电性及抗磨蚀性能等。高分子合成橡胶：丙烯酸酯橡胶(ACM)，作为“汽车胶”的丙烯酸酯橡胶的研究与生产在近几年，得到了快速的发展，北京化工大学等科研院所进行了研发。目前，国内部分企业计划引进、建设数千吨级生产装置。综合分析
15、汽车产量和保有量的维修对ACM的需求，预计我国下一年汽车工业对AcM的需求量将达到65o0t，尚不包括国内用于出口的密封件制品对AcM的消耗。硅橡胶，近年来我国的硅橡胶研发进展极其迅速。一批化工研究院和树脂厂等企业纷纷加快硅橡胶合成与应用的研究开发工作，部分企业采用引进设备提供多种混炼胶。硅橡胶除在电线、电缆和医学领域得到了广泛的应用，而且，近年来在电子、电工、建筑等行业的用途得到了推广，这是一个极大的新市场。因此，浙江、山东均建设新生产装置。氯化聚乙烯，近年来我国氯化聚乙烯橡胶发展迅速。目前，氯化聚乙烯主要用于PVC改性。随着工业发展，对橡胶制品的综合性能要求越来越高，单一胶种制备的橡胶制品
16、远远不能满足市场需求，因而，橡胶的并用成为橡胶工业研究的重点课题。氯化聚乙烯橡胶与绝大多数橡胶相容性好，因此，氯化聚乙烯与多种橡胶并用非常重要，而且市场前景看好。XX年我国加快了氯化聚乙烯与PVC、CR、NBR、SBR、EPDM等合成树脂的改性及并用研究，并在该领域继续加大开发与应用力度。化工对新型材料的影响：新型材料被越来越多的应用到化工领域，然而新型材料也离不开化工，新型材料的研发和改进等都需要化工的知识和研发。同样，我们也以上述的一种新型材料的研发举例来说明化工对新型材料的影响。碳纤维：1粘胶基碳纤维粘胶基碳纤维是CF的开山鼻祖曾为推进美国宇航工业的高速发展发挥了巨大作用。其制造过程筒示如图1，分为低温分解(XXC)三个阶段
