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關(guān)鍵詞:高分子材料;發(fā)展;應(yīng)用
隨著高分子材料應(yīng)用范圍的不斷拓展,作為一名高中學(xué)生,還是應(yīng)該對(duì)高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用趨勢有一定的了解,這樣才能夠?qū)ξ磥淼纳钆c工作起到一定的鋪墊作用。
一、高分子材料含義與發(fā)展現(xiàn)狀
(一)高分子材料
高分子材料指的是多個(gè)重復(fù)單元共價(jià)連接,分子量很大一類的分子從而組成了相關(guān)的聚合物,并且還具有一定的粘彈性。現(xiàn)階段,高分子材料正逐漸朝著高功能化、復(fù)合化、高性能化等方向不斷發(fā)展。因此,我國高分子材料需要在通用性進(jìn)一步開發(fā)的基礎(chǔ)上,偏向于高分子材料品種、技術(shù)水平以及生產(chǎn)的重點(diǎn)發(fā)展,這樣才能夠促進(jìn)市場的發(fā)展需求[1]。
(二)發(fā)展現(xiàn)狀
為了滿足汽車工業(yè)、家用電器、電子信息等多個(gè)領(lǐng)域的需求,高分子材料重點(diǎn)發(fā)展主要是:第一,高性能化,如耐熱性、高機(jī)械性、耐腐蝕性以及耐久性等方面。第二,高功能化,如生物學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等多種功能。第三,復(fù)合化。如復(fù)合材料,通常是基于高性能結(jié)構(gòu)的材料作為基本的符合材料組成。第四,智能化,如材料本身擁有一定的生物功能預(yù)知性,如識(shí)別能力、修復(fù)能力、反應(yīng)能力等。
二、高分子材料應(yīng)用趨勢
(一)具有記憶的高分子材料
1.熱響應(yīng)型
室溫以上的變形,室溫形態(tài)固定,同時(shí)可以進(jìn)行長期的存放,當(dāng)溫度再一次提升到特定,溫度,制件也可以迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)。針對(duì)這一能力,主要是在電子通訊、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、汽車保險(xiǎn)杠、油田封井器等領(lǐng)域之中使用,具體如醫(yī)用器械、熱縮連接緊固件、光信息、座墊、泡沫塑料等。熱響應(yīng)型形狀的記憶高分子形變溫度很容易控制,并且制作相對(duì)漸變,目前是記憶高分子研究之中開發(fā)最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域。尤其是形狀記憶纖維的開發(fā)利用,有利于紡織業(yè)發(fā)展的推動(dòng)。
2.電/磁響應(yīng)型
屬于熱響應(yīng)形狀記憶功能高分子材料同具有一定導(dǎo)電性能的金屬粉末、導(dǎo)電炭黑以及導(dǎo)電高分子等復(fù)合材料。當(dāng)電流產(chǎn)生熱量之后,就會(huì)提升材料的溫度,導(dǎo)致形狀恢復(fù),不但擁有導(dǎo)電性能,同時(shí)也具有一定的形狀記憶功能。一般來說,在電子集束管、電磁屏蔽材料等電子通訊以及儀器儀表等領(lǐng)域之中得到廣泛的應(yīng)用[2]。
3.光響應(yīng)型
指的是將某一部分光感應(yīng)變色的基團(tuán)引入到高分子的主鏈以及側(cè)鏈之中,一旦有紫外光照射,PCG就會(huì)出現(xiàn)光異構(gòu)化反應(yīng),這樣就會(huì)改變分子鏈狀態(tài),導(dǎo)致其宏觀形態(tài)也出現(xiàn)相應(yīng)的變化;當(dāng)停止光照之后,PCG光構(gòu)化反應(yīng)就可以逆行,分子鏈會(huì)恢復(fù)到原本的狀態(tài)。主要用于光記錄材料、藥物緩釋劑、印刷材料等。
4.化學(xué)感應(yīng)型
材料的周邊介質(zhì)性質(zhì)的變化就可以將材料的變形以及形狀恢復(fù)激發(fā)出來。其條件主要是PH值扁你話、相變反應(yīng)、平衡離子置換等。這一類型的物質(zhì),還存在部分的皂化聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。這一材料主要是在“化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)”、蛋白質(zhì)或者是酶的分離膜中廣泛使用。
(二)水溶性高分子化合物
主要包含了水溶性的樹脂和聚合物。屬于一種擁有較強(qiáng)親水性的高分子材料,在水中可以溶解成為溶液。在分子結(jié)構(gòu)之中包含了陽離子、陰離子,極性非離子等親水基團(tuán),這樣就可以讓高分子材料擁有性、分散性以及減磨性等多種性能。其主要的種類包含了:
第一,淀粉、動(dòng)植物膠以及纖維素等天然性的水溶高分析。第二,人工合成水溶高分析,主要包含了離子型、非離子型以及縮合類等。
其物理性能包含了分子量、溶解度、絮凝作用、分散作用、減阻作用等。
溶解度指的是每一分溶劑之中,溶質(zhì)溶解的平均值。一般來說,溶液之中的溶解溶質(zhì)要多于平均值,這個(gè)時(shí)候就稱之為過飽和溶液。所以,水溶性就是最重要的特性之一。分子量作為水溶性高分子的一大特性,其平均值就直接決定了高分子材料本身的性能。同時(shí)分子量分布,也會(huì)對(duì)分子量產(chǎn)生一定的影響。
分散作用指的是兩相界面之中分散劑有序的排列,這樣就可以確保分散體系本身的穩(wěn)定性。水溶性高分子屬于良好的分散劑,其本身具有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán),本身也擁有一定的表面活性能。
當(dāng)存在一定量的電解質(zhì),就會(huì)降低微粒的物理穩(wěn)定性,將其聚集成為絮狀,但是在振搖之后又能夠均勻的分散,這樣的作用就可以稱之為絮凝作用。水溶性高分子本身擁有極性基團(tuán),可以吸附水中的固體離子,這樣就能夠形成絮凝團(tuán)。增稠劑本身屬于流變助劑,能夠讓低稠度的水性涂料增加粘稠度。
將高分子聚合物注入到流體之中,能夠降低流動(dòng)阻力,這樣使用于降低流體流動(dòng)阻力的化學(xué)劑就可以將其稱之為減阻劑。
三、結(jié)束語
總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,也帶動(dòng)了高分子材料加工行業(yè)的不斷發(fā)展,雖然目前國內(nèi)的高分子材料的研究與應(yīng)用還與發(fā)達(dá)國家存在一定的差距,但是相信在廣大研究人員的努力下,我國高分子技術(shù)必定會(huì)發(fā)展的越來越迅速。作為高中生的我們,從現(xiàn)在開始,能夠認(rèn)識(shí)其作用,相信在未來發(fā)展中,也可以貢獻(xiàn)自己的一份力。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]專業(yè)改革;高分子材料與工程;新常態(tài);內(nèi)涵凝練;特色發(fā)展
[中圖分類號(hào)]G40[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]10054634(2017)020061040
專業(yè)改革的大背景
目前,我國正處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“新常態(tài)”時(shí)期。對(duì)“新常態(tài)”的內(nèi)涵有不同的理解,但最重要的還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展降速,從資源驅(qū)動(dòng)、勞動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)展向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,這就要實(shí)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型,鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),支持新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè),支持綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)。因此要淘汰落后產(chǎn)能,向科技要增長[1,2]。這種“新常態(tài)”將要持續(xù)很長一段時(shí)間,大學(xué)對(duì)人才的培養(yǎng)模式與方法也要做相應(yīng)調(diào)整。學(xué)校黨委也提出了學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展,要建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型大學(xué),切實(shí)認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要意義,把思想認(rèn)識(shí)統(tǒng)一到轉(zhuǎn)型發(fā)展這一重大戰(zhàn)略部署上來,實(shí)現(xiàn)從以教學(xué)為主向教學(xué)科研并重、以本科教學(xué)為主向本科、研究生教育并重、從行業(yè)為主到行業(yè)與地方并重3個(gè)轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)力量,要緊緊抓住“提高科技創(chuàng)新能力”這一關(guān)鍵,通過推動(dòng)綜合改革,釋放轉(zhuǎn)型發(fā)展的活力;通過開放辦學(xué),調(diào)動(dòng)一切可用資源;通過科教融合,充分發(fā)揮科研在人才培養(yǎng)中的作用,努力為轉(zhuǎn)型發(fā)展開辟道路,努力提升學(xué)校的辦學(xué)實(shí)力和核心競爭力[3,4]。為了適應(yīng)我國的“新常態(tài)”,實(shí)現(xiàn)學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展要求,高分子專業(yè)就必須進(jìn)行改革,探索人才培養(yǎng)的新模式,從而提高培養(yǎng)質(zhì)量。
1北京石油化工學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)現(xiàn)狀北京石油化工學(xué)院是一所注重學(xué)生發(fā)展、以學(xué)生為中心的應(yīng)用型大學(xué),學(xué)校秉承“學(xué)以致用、寧靜致遠(yuǎn)”的教育理念,本著公開、公正、公平的原則,管理日益精細(xì)化和人文化,為學(xué)生的發(fā)展提供了好的平臺(tái),培養(yǎng)具有高水平工程實(shí)踐能力的人才。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早建立的專業(yè)之一,自1978年我國恢復(fù)高考以來,高分子材料與工程專業(yè)陸續(xù)培養(yǎng)了2 000余名高分子材料與工程專業(yè)人才。
傳統(tǒng)的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類,用量大、企業(yè)多、產(chǎn)能過剩,但附加值低、競爭激烈,較難凸顯出高科技特點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”時(shí)期,正在喪失優(yōu)勢地位,難以引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,就業(yè)率偏低。同時(shí),學(xué)校為北京市屬高校,高分子材料工程專業(yè)本科生主要為北京生源,其就業(yè)地主要為北京地區(qū)。北京市已經(jīng)根據(jù)中央的要求和我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”的特點(diǎn),制定了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新戰(zhàn)略,既淘汰、轉(zhuǎn)移傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),鼓勵(lì)發(fā)展綠色環(huán)保的新興產(chǎn)業(yè)[5],傳統(tǒng)的高分子材料制備和加工已列為向外轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè),如北京華盾雪花塑料集團(tuán)公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產(chǎn),已啟動(dòng)向河北搬遷工程。類似這類的傳統(tǒng)塑料、橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)將陸續(xù)移出北京,造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領(lǐng)域,更是受到大氣污染治理的約束,難以發(fā)展,如燕山石化公司的產(chǎn)量和規(guī)模正在逐年減少。在可預(yù)見的將來,不排除移出北京的可能。因此,高分子材料與工程專業(yè)畢業(yè)生在北京的就業(yè)競爭日益激烈,學(xué)校在傳統(tǒng)的高分子材料制備與加工領(lǐng)域不具有優(yōu)勢,必須另辟蹊徑,尋找新的專業(yè)方向,開拓新的就業(yè)領(lǐng)域,從而提高就業(yè)率,因而,需要對(duì)專業(yè)進(jìn)行改革。
2為學(xué)生搭建有特色的成長平臺(tái)
學(xué)校及專業(yè)必須為學(xué)生搭建各類成長平臺(tái),讓學(xué)生得到全面發(fā)展。根據(jù)學(xué)校的特點(diǎn),主要為大學(xué)生搭建了以下成長和培養(yǎng)平臺(tái)。
1) 工科專業(yè)的核心是培B學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早的專業(yè)之一,已有30多年的歷史,是北京市“特色專業(yè)”和北京市“重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科”,特別注重大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在這方面,學(xué)校為學(xué)生搭建了國內(nèi)先進(jìn)、具有一定國際影響力的大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺(tái)――“特種彈性體復(fù)合材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,擁有裂解色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、紫外加速老化儀、高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設(shè)備,實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放,學(xué)生可以從事“大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目”研究,為他們科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2) 為學(xué)生搭建了科研訓(xùn)練平臺(tái)――大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃(URT),要求高分子專業(yè)學(xué)生必須參加URT項(xiàng)目。URT項(xiàng)目來源于教師的科研項(xiàng)目,同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣提出課題,經(jīng)過論證后也可列入U(xiǎn)RT項(xiàng)目。URT項(xiàng)目以團(tuán)隊(duì)為主,確定項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,制定任務(wù)分解,讓團(tuán)隊(duì)內(nèi)各成員發(fā)揮各自的特長,并鼓勵(lì)跨專業(yè)組隊(duì),培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和人際交流能力等,對(duì)他們的成長是一個(gè)極大的鍛煉。通過上述科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng),畢業(yè)生可從事科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作,有些已成為科技公司的負(fù)責(zé)人,如廣東聚賽龍公司的總經(jīng)理郝源增先生,他還在在高分子材料專業(yè)設(shè)立了“聚賽龍獎(jiǎng)學(xué)金”。
3) 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”,開設(shè)了一系列設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),可根據(jù)學(xué)生興趣和特點(diǎn)自由選擇,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)多為單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),改革后開設(shè)了多個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),建立高分子材料與工程專業(yè)多層次、多模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,注重創(chuàng)新能力培養(yǎng),突出工程實(shí)踐特色,進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組和整體優(yōu)化,構(gòu)建了高分子材料專業(yè)一體化、多層次、多模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。強(qiáng)化綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),為學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決實(shí)際問題提供自由探索的空間,全面開放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生提供更多的動(dòng)手機(jī)會(huì),促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍,提高實(shí)驗(yàn)人員素質(zhì)和水平。
在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是重中之重。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)設(shè)計(jì)方案,解決相對(duì)于自己的知識(shí)水平仍屬于“新”的問題,這些問題有些屬于學(xué)科的前沿問題,有些是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中的某些關(guān)鍵問題,可以稱之為“二次創(chuàng)新”,形成“新材料制備表征應(yīng)用”3個(gè)階段,以“立題調(diào)研設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論撰寫研究論文”為主線進(jìn)行教學(xué),大大提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。
4) 建立了一套產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)體系,搭建了工程實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地,與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地,與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀(jì)公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產(chǎn)學(xué)研基地,為大學(xué)生的實(shí)踐教育提供了平臺(tái),學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和就業(yè)意愿,選擇這些企業(yè)實(shí)習(xí)和實(shí)踐,大大提高了學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)興趣和就業(yè)能力。
5) 搭建了大學(xué)生學(xué)科競賽體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)意識(shí)和能力。如依據(jù)全國高分子材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)大賽的宗旨和規(guī)則,創(chuàng)辦了本校高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽,學(xué)生們有好的成果、好的設(shè)計(jì)均可以參賽,優(yōu)勝者選拔參加全國高分子材料大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,大大開拓了學(xué)生的視野,提高了學(xué)生們的綜合能力。
3學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的做法
作為一個(gè)應(yīng)用型本科院校,本專業(yè)特別注重學(xué)生如下能力的培養(yǎng):(1)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力;(2)工程實(shí)踐能力;(3)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展能力和自我提高能力。為了達(dá)到上述能力的培養(yǎng),實(shí)施了以下措施。
1) 不斷修訂完善高分子材料專業(yè)的培養(yǎng)方案,結(jié)合時(shí)展,凝練專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)方案(2013版)”,通過與企業(yè)等用人單位研討,提出了高分子材料專業(yè)新內(nèi)涵的建O與探索,即專業(yè)向“功能高分子材料”內(nèi)涵發(fā)展,使之更適應(yīng)目前我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的“新常態(tài)”。傳統(tǒng)高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維,這些材料產(chǎn)量大、技術(shù)成熟,市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內(nèi)容,是國家鼓勵(lì)發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。功能高分子材料種類也很多,學(xué)校結(jié)合北京市和全國情況,進(jìn)一步凝練,提出把形狀記憶高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復(fù)合材料作為本專業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容。
如形狀記憶高分子材料,具有形狀記憶功能的材料,不管它如何變形,都可以在一定條件下恢復(fù)它原來的形狀,可以應(yīng)用在自修復(fù)涂層(如汽車涂層,如有劃痕,可以拿吹風(fēng)機(jī)加熱一下既可以修復(fù))、自修復(fù)材料(如風(fēng)電葉片出現(xiàn)裂紋,也可以這樣修復(fù))、醫(yī)用骨固定夾板和繃帶(代替石膏,不僅輕,而且方便裝卸)等。再如,3D打印成型(也稱快速增材制造)發(fā)展很快,國家工信部剛剛制定了3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要,要在“十三五”期間大力發(fā)展。其中,很重要的一類為激光快速光固化成型體系,它使用的材料大部分為可光固化樹脂,這也是學(xué)校的專業(yè)內(nèi)容之一。
2) 實(shí)施教育部“卓越工程師計(jì)劃”,與現(xiàn)代化的行業(yè)、先進(jìn)企業(yè)建立合作關(guān)系,使之成為學(xué)校的實(shí)習(xí)實(shí)踐基地。建立先進(jìn)的產(chǎn)學(xué)研教育體系,聘請大量的校外教師講學(xué),使學(xué)生了解專業(yè)前沿和社會(huì)需求,從而有利于他們的就業(yè)。本專業(yè)是全國首批教育部“卓越工程師計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè),該計(jì)劃的目的是培養(yǎng)具有高的工程實(shí)踐能力的人才,從而推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)新能力的提升。本專業(yè)的主要的培養(yǎng)手段就是增加企業(yè)階段學(xué)習(xí)經(jīng)歷,提前讓學(xué)生熟悉、掌握企業(yè)的運(yùn)行機(jī)制和環(huán)境,近幾年,陸續(xù)與北京市等地的現(xiàn)代化企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研教育體系,如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀(jì)公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中,燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司,具有現(xiàn)代化的企業(yè)管理制度,非常適合本校學(xué)生,因此與他們建立關(guān)系,不僅使學(xué)生掌握了產(chǎn)業(yè)先進(jìn)的知識(shí)和技術(shù),也有利于就業(yè)。
3) 開展國際工程專業(yè)認(rèn)證,按照國際標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才,從而使學(xué)生具有國際視野,也有利于他們的出國留學(xué)。
4) 開展高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽,選拔優(yōu)秀的學(xué)生和項(xiàng)目參加全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,強(qiáng)化他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí),有利于他們畢業(yè)后進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。如2013年高分子專業(yè)高Z11班周穎等5名學(xué)生組成了“綠色風(fēng)采隊(duì)”,參加了由中國化工聯(lián)合會(huì)、中國化工教育協(xié)會(huì)、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”,參賽的項(xiàng)目是“高性能環(huán)保型大規(guī)模集成電路封裝材料”,該項(xiàng)目在全國100多所院校近200個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出,贏得專家的好評(píng),獲得大賽二等獎(jiǎng),并獲得創(chuàng)業(yè)基金1萬元。
5) 實(shí)行全程學(xué)業(yè)導(dǎo)師制,自新生進(jìn)校開始就配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師直到畢業(yè),全程指導(dǎo),使學(xué)生更好地成長。逐步完善學(xué)業(yè)導(dǎo)師考核機(jī)制,調(diào)動(dòng)教師的積極性,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、科研、就業(yè)等。
4結(jié)束語
通過上述改革,學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生有如下特點(diǎn):(1)拓寬了高分子材料專業(yè)就業(yè)渠道,提高了就業(yè)率,除了在傳統(tǒng)的石化企業(yè)、塑料橡膠纖維制品制造企業(yè)就業(yè)外,還可以在高科技高技術(shù)領(lǐng)域就業(yè),如航空航天企業(yè)、醫(yī)藥及醫(yī)療制品企業(yè)、汽車企業(yè)、家電企業(yè)、手機(jī)企業(yè)、新能源企業(yè)等,每年的就業(yè)率均在95%以上;(2)通過加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),本專業(yè)畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力大大提升,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著提高,得到了用人單位的肯定;(3)擴(kuò)展了學(xué)生的國際化視野,提高了考研率和出國深造率。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃群慧.“新常態(tài)”工業(yè)化后期與工業(yè)增長新動(dòng)力[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì),2014(10):519.
【關(guān)鍵詞】高分子材料專業(yè);大學(xué)生就業(yè);復(fù)合型人才
【Abstract】This paper have supposed a series countermeasures in view of the dilemma of university students’ employment, which based on analying the requirement of polymer materials profession. In respect of graduates themselves, enterprise and government,college teaching reform, we provided new thoughts to improve university students’ employment.
【Key words】Polymer materials profession;University students’ employment; Inter-disciplinary talent
0 引言
進(jìn)入21世紀(jì)以來中國社會(huì)正發(fā)生著日新月異的變化,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、科技發(fā)展迅猛、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加劇、人們文化價(jià)值觀也在多元化等等[1]。社會(huì)大背景下高分子行業(yè)大學(xué)生就業(yè)呈現(xiàn)出許多新的現(xiàn)象,一方面大學(xué)生就業(yè)難,另一方面企業(yè)人才難覓[2]。就業(yè)形勢日益緊張的形式下,如何使高校的人才培養(yǎng)符合就業(yè)市場需求,做到企業(yè)有所用、人才有所為是十分重要的課題[3]。本文分析了當(dāng)代高分子材料專業(yè)大學(xué)生就業(yè)的現(xiàn)狀,并針對(duì)其弊端提出了一些建設(shè)性對(duì)策,以更好地滿足企業(yè)需求,同時(shí)提高本專業(yè)大學(xué)生的就業(yè)率及滿意度。
1 高分子材料專業(yè)人才需求分析
高分子材料專業(yè)是在大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展并運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的學(xué)科。該專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生就業(yè)面很廣,即可以繼續(xù)深造攻讀碩士、博士學(xué)位,也可以在高分子材料的合成、改性、成型加工等方面及其相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)等崗位工作。但是,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,企業(yè)對(duì)高分子材料專業(yè)本科層次人才的需求正在發(fā)生著變化;另外,全國一般的綜合性大學(xué)都開設(shè)了高分子材料專業(yè),每年有大量的畢業(yè)生涌入市場,競爭非常激烈。
通過對(duì)中國石化、杜邦、巴斯夫等高分子專業(yè)知名企業(yè),以及吉林建筑大學(xué)近幾年高分子專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向的調(diào)查,目前該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)呈現(xiàn)出如下特征:
1.1 企業(yè)方面
就業(yè)市場供過于求的矛盾日漸凸顯,招聘單位的門檻也在拔高,很少考慮崗位實(shí)際需要,對(duì)畢業(yè)生所提要求過高。中國石化如上海金山石化、吉林石化、燕山石化等大型的國有企業(yè),往往優(yōu)先招聘985、211大學(xué)的畢業(yè)生,所學(xué)專業(yè)嚴(yán)格對(duì)口;杜邦、拜耳、巴斯夫等知名外企,要求有豐富的實(shí)踐或社會(huì)工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)英語要求過六級(jí)。另外,這些大型的正規(guī)企業(yè)提供的職位有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大學(xué)生的就業(yè)需要。
就業(yè)壓力增大的形勢下,很多大學(xué)生尤其是二本類高校畢業(yè)生只能選擇去中小型企業(yè)發(fā)展。這類中小型企業(yè)為了適應(yīng)市場需要,常常需要改進(jìn)配方及工藝,更改設(shè)備設(shè)計(jì)等,因此他們希望大學(xué)生既有較好的專業(yè)知識(shí),更有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力以及解決實(shí)際問題能力,即需要集技術(shù)、研究、創(chuàng)新于一身的復(fù)合型人才。大學(xué)生必須熟悉生產(chǎn)一線的工作,才能提出問題并加以改進(jìn)。然而,大學(xué)畢業(yè)生往往怕吃苦不愿像工人一樣翻三班,更有甚者索性辭職、頻繁跳槽,自然缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,更加欠缺解決實(shí)際問題的能力。這也正是出現(xiàn)企業(yè)用工難,而畢業(yè)生就業(yè)難這一矛盾的主要原因。
高分子材料相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)大多建在郊區(qū)或比較邊遠(yuǎn)的地區(qū),缺少現(xiàn)代化氣息。然而,大學(xué)畢業(yè)生往往對(duì)大城市趨之若鶩,對(duì)小城市不屑一顧。當(dāng)代大學(xué)生無論是個(gè)人還是家長都投入了很多的財(cái)力及精力,對(duì)未來的收益有較高的期望,都向往去發(fā)達(dá)地區(qū)、收入高的企業(yè)工作,這就影響了大學(xué)生到基層就業(yè)理念的形成。這些地域的限制,也成為大學(xué)生就業(yè)難的重要原因。
1.2 學(xué)校方面
一直以來,高等學(xué)校采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,缺乏創(chuàng)新,學(xué)生所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)有較大差距;學(xué)校教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,造成學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力差、缺乏創(chuàng)新能力及解決實(shí)踐問題的能力。這些也是造成高分子專業(yè)畢業(yè)生與企業(yè)需要脫節(jié)的原因之一。為此,高等教育必須反思,突破本專業(yè)傳統(tǒng)的教育模式,以就業(yè)為導(dǎo)向,不斷調(diào)整專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)畢業(yè)生實(shí)力,以提高就業(yè)競爭力。
2 解決對(duì)策
2.1 畢業(yè)生轉(zhuǎn)變求職觀念,樹立新型就業(yè)觀
畢業(yè)生應(yīng)該轉(zhuǎn)變求職觀念,合理調(diào)整就業(yè)期望值,不把“高薪”作為唯一擇業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不好高騖遠(yuǎn)。珍惜就業(yè)機(jī)會(huì),主動(dòng)到基層就業(yè),施展自身才華;要樹立“先就業(yè),后擇業(yè),再創(chuàng)業(yè)”的新型就業(yè)觀,在實(shí)踐中不斷調(diào)適,找準(zhǔn)個(gè)人期望與社會(huì)需求的契合點(diǎn),科學(xué)擇業(yè),積極創(chuàng)業(yè)。畢業(yè)生在校期間要打好專業(yè)基礎(chǔ),努力提升自身綜合素質(zhì),以提高社會(huì)就業(yè)適應(yīng)性和就業(yè)彈性。
2.2 加大政府引導(dǎo)力度,完善企業(yè)聘用機(jī)制
做好政策引導(dǎo),加強(qiáng)宏觀調(diào)控。政府運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿,對(duì)人才資源配置加以引導(dǎo)和調(diào)節(jié),對(duì)于到城鄉(xiāng)基層、中小企業(yè)、艱苦邊遠(yuǎn)地區(qū)工作的大學(xué)生,在待遇和生活條件等方面給予優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)和吸引人才去工作。
對(duì)企業(yè)而言,要摒棄招聘過程中過分強(qiáng)調(diào)工作經(jīng)驗(yàn)的行為,注重大學(xué)生職業(yè)發(fā)展道路上的可塑造性,加強(qiáng)人才儲(chǔ)備;同時(shí),密切與高校的合作,提供實(shí)習(xí)崗位等,為企業(yè)與人才的快速接軌創(chuàng)造條件。整個(gè)社會(huì)要營造良好的社會(huì)輿論環(huán)境和廣泛的社會(huì)支持網(wǎng)絡(luò),共同促進(jìn)大學(xué)生就業(yè)。
2.3 面向企業(yè)需求, 進(jìn)行教學(xué)改革
加強(qiáng)校企合作,派專業(yè)老師深入到相關(guān)企業(yè)做深度的調(diào)研,不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程配置,強(qiáng)化高分子材料專業(yè)課程設(shè)置與企業(yè)崗位的銜接,可以使畢業(yè)生很快適應(yīng)崗位角色。
強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的關(guān)鍵。一方面,開展多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能及多種能力。設(shè)置基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),鞏固理論教學(xué)內(nèi)容;開設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn),可以加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力;增設(shè)研究型實(shí)驗(yàn),目的是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性和能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和分析問題能力。另一方面,完善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)也是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。為完善本專業(yè)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系,我校從大二到大四每學(xué)年都開展實(shí)習(xí)課程。首先要在保持原有的吉化廠、苯板生產(chǎn)企業(yè)等實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上,不斷開發(fā)新的實(shí)訓(xùn)基地,如綠色節(jié)能建筑材料生產(chǎn)廠、汽車配件生產(chǎn)企業(yè)、地?zé)峁苌a(chǎn)等企業(yè)實(shí)訓(xùn),將理論知識(shí)與實(shí)踐相銜接,同時(shí)學(xué)習(xí)現(xiàn)代化工藝控制手段。
4 結(jié)語
在大學(xué)生就業(yè)的市場化道路上,需要政府、社會(huì)、學(xué)校以及學(xué)生自身的相互配合,四方聯(lián)動(dòng)才能有效促進(jìn)大學(xué)生就業(yè)。以就業(yè)為導(dǎo)向,高校積極開展高分子材料專業(yè)的教學(xué)改革,才能培養(yǎng)出滿足相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備、產(chǎn)品開發(fā)等綜合要求的復(fù)合型人才。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:高分子材料 抗靜電 研究
靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中,如人們每時(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子;自然界的雷電;干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上,這一切都是比較常見的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上,靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì),其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此,通過提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚??轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法,而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。
(一)添加導(dǎo)電填料
這類方法通常是將各種無機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混
導(dǎo)電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成,當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導(dǎo)體的性質(zhì),凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同,它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講,此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無法直接單獨(dú)應(yīng)用,一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混,制成抗靜電復(fù)合型材料,這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì),其結(jié)構(gòu)通式為ryx,其中r為親油基團(tuán),x為親水基團(tuán),y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,c12以上的烷基是典型的親油基團(tuán),羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán),此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導(dǎo)電機(jī)理無論是外涂型還是內(nèi)加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導(dǎo)電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻,增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀,即層狀分散結(jié)構(gòu),而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、abps(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、dpe(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑sn(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑pm(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物)、抗靜電劑p(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發(fā)的asa一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物)、asa一150(陽離子與非離子表面活性劑復(fù)合物),近年來又開發(fā)出ash系列、asp系列和ab系列產(chǎn)品,其中asa系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;asb系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成;ash和asp系列主要是陽離子與非離子表面活性復(fù)合而成,杭州化工研究所開發(fā)的hz一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物)、ch(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的ic一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡(luò)合物);上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的sh系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位,部分品種可以替代進(jìn)口,如sh一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、sh一103、104、105等(均為季銨鹽型陽離子表面活性劑),sh抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽離子表面活性劑;濟(jì)南化工研究所jh一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物)等;
河南大學(xué)開發(fā)的kf系列等,如kf一100(非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑)、kf-101(醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑tm系列產(chǎn)品也是目前國內(nèi)常用的,主要用于合成纖維領(lǐng)域。
從抗靜電劑發(fā)展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域,目前國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。
三、結(jié)語
我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對(duì)目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀,對(duì)我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
(一)加大新品種開發(fā)力度
近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國合成材料制品要求,開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種,并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究,以滿足國內(nèi)需求。
(二)加快復(fù)
合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配,向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內(nèi)開發(fā)方興未艾,國內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究,促進(jìn)我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]高緒珊、童儼,導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[m].北京:紡織工業(yè)出版社,1991.148154.
關(guān)鍵詞:聚丙烯酸鈉絮凝劑生產(chǎn)工藝
隨著我國丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)丙烯酸下游產(chǎn)品的研究不斷深入,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。聚丙烯酸鈉作為丙烯酸的一種主要下游產(chǎn)品,近年來在國內(nèi)外的研究受到重視,生產(chǎn)也不斷增加。聚丙烯酸鈉產(chǎn)品包括水溶性產(chǎn)品和水不溶性產(chǎn)品。水溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、紡織造紙、化工等領(lǐng)域[1-3]。水不溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品具高吸水性,主要用于農(nóng)林園藝、生理衛(wèi)生等領(lǐng)域。聚丙烯酸鈉的分子量從幾百至幾千萬以上,不同分子量的聚丙烯酸鈉各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途還未完全開發(fā);低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)顯示有增稠性;高分子量(106-107)的則主要做增稠劑和絮凝劑;超高分子量(107以上)的在水中溶脹,生成水凝膠,主要用作吸水劑。水溶性聚丙烯酸鈉中又包括高分子量和低分子量兩類。
1.高分子量聚丙烯酸鈉研究現(xiàn)狀
目前高分子量聚丙烯酸鈉合成是采用丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉中和形成丙烯酸鈉溶液,然后再聚合的工藝路線。在水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的合成中,通常是高濃度丙烯酸鈉溶液和低濃度氧化還原引發(fā)劑在低溫下進(jìn)行水溶液聚合。制備的關(guān)鍵是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚劑。去除阻聚劑的方法有減壓蒸餾或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸鈉聚合時(shí)往往因?yàn)樽越宦?lián)作用或聚合速度過快使產(chǎn)品水溶性降低,因此需加入抗交聯(lián)劑和緩聚合劑。日本專利報(bào)道了以過硫酸鹽和有機(jī)苯胺的復(fù)合引發(fā)體系,常溫下催化丙烯酸鈉水溶液聚合,制得溶解性能好的聚丙烯酸鈉。戚銀城[4]等采用氧化-還原體系,添加氨水和氯化鈉,在30℃時(shí)合成了分子量幾百至幾千萬的聚丙烯酸鈉。水溶液聚合法具有設(shè)備簡單,操作容易的特點(diǎn),但缺點(diǎn)是所得到的聚合產(chǎn)物含水量高達(dá)60%-70%,難干燥。反相懸浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸鈉。韓淑珍[5]報(bào)道了北京化工大學(xué)開發(fā)出反相懸浮聚合法合成聚丙烯酸鈉絮凝劑,并建成1000L聚合釜裝置。反相懸浮聚合法工藝復(fù)雜、設(shè)備利用率低。
2.水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的應(yīng)用
聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性高分子化合物,其分子鏈上的梭基由于靜電相斥,使聚合物鏈伸展,促成有吸附團(tuán)外露到表面上,這些活性點(diǎn)吸附在溶液中懸浮粒子上,形成粒子間的架橋,從而加速了懸浮粒子的沉降。因此可作絮凝劑。
2.1鹽水精制
純堿和燒堿生產(chǎn)中,鹽水中的Ca、Mg離子通常用碳酸鈉和氫氧化鈉或石灰水沉淀,沉淀后鹽水中懸浮物質(zhì)顆粒小、沉降慢,因此要加入絮凝劑促進(jìn)沉降從而使鹽水精制。因此,選用高效、溶解速度快的絮凝劑才是關(guān)鍵。以往生產(chǎn)中使用苛化淀粉或聚丙烯酞胺用于鹽水精制的絮凝效果并不理想,使用后鹽水澄清度不夠,產(chǎn)品質(zhì)量不高。而用聚丙烯酸鈉能大大提高鹽水質(zhì)量。對(duì)用作鹽水精制的聚丙烯酸鈉要求主要有分子量高(>一千萬),溶解時(shí)間短(15-30min),溶解性能好(無凝膠物)。使用時(shí)用量少,產(chǎn)生的礬花大、沉降快,鹽水澄清度高。甘肅鹽鍋峽化工總廠用固體聚丙烯酸鈉(分子質(zhì)量>八百萬)作鹽水助沉劑助沉效果好,助沉劑用量少,噸堿耗用量為10-15g,且貯存方便。李澤潔[6]對(duì)鹽水精制中使用聚丙烯酸鈉進(jìn)行了研究。王德懷[7]根據(jù)氯堿生產(chǎn)廠家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)開發(fā)出了專用于鹽水雜質(zhì)助沉的速溶型固體聚丙烯鈉,其分子量高達(dá)八百萬以上,溶解速度快,30分鐘之內(nèi)可以完全溶解,助沉效果好。
2.2氧化鋁生產(chǎn)
氧化鋁生產(chǎn)中,拜耳法赤泥的分離洗滌采用沉降槽,為加速赤泥沉降,傳統(tǒng)方法是添加面粉等天然高分子絮凝劑。隨著氧化鋁產(chǎn)量不斷提高,沉降槽常出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象。改用聚丙烯酸鈉絮凝,大大增加了赤泥的沉降速度,澄清效果好,從而提高了沉降槽的產(chǎn)能和精鹽液質(zhì)量。我國聚丙烯酸鈉中常用的絮凝劑品種是A-1000#。赤泥沉降過程中,為降低絮凝劑與赤泥初聚體“架橋”時(shí)的空間效應(yīng),江新民[8]將NaOH改性處理的A-1000#絮凝劑用于拜耳赤泥分離和燒結(jié)法赤泥分離,效果分別是未處理該絮凝劑的3倍和1.88倍。
2.3回收蛋白質(zhì)
聚丙烯酸鈉作為主要絮凝劑預(yù)處理味精濃廢水有顯著效果。朱莉[9]預(yù)處理過程對(duì)COD;SS;S042-的去除率分別達(dá)69%,91%和41%。張軼東[10]采用自由基水溶液聚合法合成了超高分子量的聚丙烯酸鈉,將其直接用于蛋白質(zhì)溶液等的濃縮,用該方法濃縮蛋白質(zhì)效率高、濃縮劑用量少,更好地保持了酶的活性。
2.4其他方面
a糖汁澄清
糖汁中懸浮著被石灰吸附的粒子,添加少量聚丙烯酸鈉可加速其沉降,使糖汁很快澄清。
b土壤改良劑
聚丙烯酸鈉能使土壤形成穩(wěn)定團(tuán)粒,來改善土壤耕作和促進(jìn)植物生長,減少水土流失。
3.高分子量聚丙烯酸鈉的需求和應(yīng)用前景
我國純堿燒堿產(chǎn)量均居世界第二位。目前,這兩堿行業(yè)的生產(chǎn)中,鹽水精制過程大多不使用聚丙烯酸鈉,主要由于一是使用習(xí)慣,其次是表面看聚丙烯酸鈉價(jià)格稍貴,而忽視了聚丙烯酸鈉的用量少,效果好的特點(diǎn)。由于使用聚丙烯酞胺導(dǎo)致鹽水質(zhì)量上不去,隨著聚丙烯酸鈉應(yīng)用的推廣,越來越多的企業(yè)傾向于使用聚丙烯酸鈉。