材料生产的认识实习

-1-材料生产的认识实习不知不觉间步入了大三，从这个学期开始我们正式学习专业课知识，我的专业是材料化学，还记得大一刚进大学的时候，对自己的专业是一知半解的状态，看着名字便认为是主攻化学学科的，即使到了大二，学习的大部分内容还是基础课程，有时候真觉得对自己的专业认识越来越模糊，也不知道以后就业的方向在哪里，但是我始终相信大一、大二是打基础的关键，只有具备了扎实的基础知识才能使以后专业课的学习得心应手。抱着这样的一个心态，我努力并坚持把基础课程学好。现在，距离学期开始已经过去整整7周了，通过这段时间的学习，我渐渐发现大一、大二的专业基础课知识真的很重要，专业课程里都渗透有基础课的知识，只有建立在这些基本知识的基础上，我们才能更加深入地理解专业知识，无机及分析化学、有机化学的重要性自然不用多说，甚至高数、大学物理知识也很有用，虽然对它们不作要求，但至少可以帮助理解。本周，我们正式开始材料生产认识实习，我想通过这次认识实习，结合专业知识，我一定可以对自己的专业和未来的发展有更加深刻的认识，所以针对本次实习，我做出了如下的报告和感想。一、关于聚氨酯实习第一天，我们院邀请到了罗老师为大家作关于聚氨酯的报告，结合多媒体和黑板书写，罗老师简明扼要地介绍了聚氨酯的物理、化学性质，以及合成过程，这就涉及到了有机化学知识，老师在黑板-2-上写出了主要的化学方程式，同时说明了其中的原理，例如：亲核中心，亲电中心，活泼氢等等，这让我也更加坚定的相信专业基础课程是十分重要的。为了对聚氨酯及相关物质的进一步了解，我自己也去查了相关资料，聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，英文名：polyurethane英文简称：PU，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO)的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。除此之外，老师还提及了聚氨酯的发展历史，1937年德国OttoBayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯，并以此为基础进入工业化应用，英美等国1945～1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步，近十几年发展较快。它是由异氰酸基和羟基反应而成，反应式如下：-N=C=O+HO-→-NH-COO-结束了聚氨酯基本信息的介绍，最重要的就是它的应用了。首先，聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，它被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。关于聚氨酯的主要用途，根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为聚酯型和聚醚型两类。可用于制造塑料、橡胶、-3-纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。说到聚氨酯的应用，自然离不开它的生产工艺，老师给我们观看了几个工厂里生产线的实地拍摄视频，一边播放，一边讲解，让大家可以直观并清除的认识整个生产流程以及一些重要的生产设备，这些都是在学校里学习不到的知识。我印象深刻的是第一个视频，工厂的规模很大，整条生产线也很长，但是没有很多的工作人员，老师说因为在国外基本上都是采用自动化生产，人只需要操作几台重要的控制机器就可以轻松启动整个生产过程，相比较几个国内的视频里工人亲自在生产线上操作，自动化的普及还有待于发展。一条生产线的完成是需要攻克很多技术问题的，据了解，20世纪40年代，德国Bayer实验室用二异氰酸酯及多元醇为原料，制得了硬质泡沫塑料等聚氨酯样品。美国于1946年起开展了硬质聚氨酯泡沫塑料的研究，产品用于飞机夹心板材部件。1952年，Bayer公司报道了聚酯型软质聚氯酯泡沫塑料中试研究成果；后来又开发连续方法生产聚酯型软质聚氨酯泡沫技术，并开发了相应的生产设备；接着采用蒸气压较低的多异氰酸酯PAPI制备硬质聚氨酯泡沫塑料，提高了硬质制品的性能和减少了施工时的毒性，并应用于现场喷涂工艺，使硬质泡沫塑料的应用范围进一步扩大。在我们的日常生活中，聚氨酯材料已经被广泛应用了，在交通行业，它被应用于飞机、汽车内饰件座椅，扶手，头枕，门内板，仪表盘，方向盘，保险杠，减震垫，挡泥板；地毯衬里，油漆；保温绝缘部件；密封垫圈；防滑链。在家具行业被应用于油漆、涂料、沙发、座椅扶手。在制鞋、制革行-4-业被应用于鞋子的内外底、人造革、合成革涂层。另外，聚氨酯材料还被应用在体育行业，比如：塑胶运动场地，包括篮球、排球、跑道的铺设，运动服装，包括舞蹈服、泳衣、舞蹈服；还有运动鞋、滑板车。所以只要去看一下我们平时穿的运动鞋，尤其是男生穿的篮球鞋，它们就是很实际的例子。在视频中，原料的混合、反应、控制、停止都涉及了重要的技术，既包括化学，还包括物理，这让我想到这个学期在学习的一门课，化工原理。开始还以为是关于化学的，其实这门课的意义在于用物理手段解决化学工业化的问题。纵观世界范围，西方发达国家聚氨酯行业早已进入成熟发展时期，进入创新研究发展阶段，而中国聚氨酯产业仍处于快速增长时期。我相信在今后的发展中，聚氨酯材料会在市场中占据不可估量的地位。尽管我们没有亲自去到工厂中，但通过老师多媒体的讲解，我们同样认识了很多。二、关于扬州润友复合材料有限公司实习的第二场报告，我们院有幸请到了扬州润友复合材料有限公司的李总来给我们介绍他所在的公司有关绝缘复合材料这一块的内容。结合PPT的演示，我们了解到扬州润友复合材料有限公司是一家生产复合材料的企业,位于江苏省宝应县经济开发区耿耿工业园，公司占地面积16000平米，建筑面积8000平米。据李总介绍，公司员工有一百多人，规模不大，这也是因为生产线的自动化不需要太多的工作人员，该公司拥有先进的生产设备，其中FRP生产线3条，-5-BMC、SMC生产线2条，100T-2500T液压机16台，卷制、缠绕生产线2条。关于公司的产品，李总着重介绍了玻璃钢复合系列制品。玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。之所以称之为玻璃钢，因为它是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，又称为玻璃纤维增强塑料。根据使用树脂品种的不同可以分为聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢三种。从玻璃钢的名称上，我们不难推测出它的优点，作为一种复合材料，它相当于把玻璃和钢有机的结合在一起，并发挥了1+1大于2的效应，我们都知道，玻璃是一种硬而易碎的材料，但是它本身具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能，钢铁则是一种坚硬且不易碎的材料，同时也具有耐高温的特点，玻璃钢把它们的优势相结合，既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点。FRP生产具有多重工艺，主要有四大工艺，它们分别是手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺，在李总的公司主要采用的是手糊成型工艺和模压成型工艺。期间，李总给我们观看了一段模压成型工艺的生产视频，我们了解到模压法的成型原理是热固性模压成型是将一定量的模压料加入预热的模具内，经加热加压固化成型塑料制品的方法。其基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进-6-行必要的辅助加工即得产品。模压成型工艺流程主要分为压制前的准备和压制两个阶段。成型的设备有浸胶机，由送布架、热处理炉、浸胶槽、烘干箱和牵引辊等几部分组成，用于制备胶布，根据热处理炉和烘干箱放置的位置，可以分为卧式浸胶机和立式浸胶机两种。预浸料机组，包括有切割机、捏合机和撕松机，切割机类型有冲床式、砂轮片式、三辊式和单旋转刀辊式。捏合机的作用是将树脂系统与纤维系统充分混合均匀。混合桨一般都采用Z桨式结构。在捏合过程中主要控制捏合时间和树脂系统的粘度这两个主要参数，有时在混料室结构中装有加冷热水的夹套，以实现混合温度的控制。撕松机的主要作用是将捏合后的团状物料进行蓬松。片状模塑料机组，一个完整的SMC机组，大体由机架、输送系统、PE薄膜供给装置、刮刀、玻璃纤维切割器、浸渍和压实装置、收卷装置等7个主要部分和玻璃纤维纱架、树脂糊的制备及喂入系统、静电消除器等3个必备辅助系统组成。最后还有压机，它是是模压成型的主要设备，压机的作用是提供成型时所需要的压力以及开模脱出制品时所需的脱模力，现大多采用液压机。玻璃钢的应用前景是十分广阔的，首先玻璃钢制品不同于传统材料制品，在性能、用途、寿命属性上大大优于传统制品。其易造型、可定制、色彩随意调配的特点，深受商家和销售者的青睐，占有越来越大的市场比分。目前已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用，并深受赞誉。最后，李总真诚地希望我们毕业以后可以到他的公司去工作，事-7-实上，李总比我们也大不了几岁，但是步入社会后人也就会多出几分沧桑，当李总和我们聊起他的大学生活以及求职过程时，大家都感慨颇多。在大学里我们学习到了很多理论知识，可能这些知识以后都用不到，但是英语却是实实在在能用一辈子的，所以李总强调了一定要学好英语，我觉得很受用，同时像一些计算机软件，绘图软件的操作也是很有用的。大学并不是年轻人懈怠的地方，合理的规划时间，严格要求自己是为了成就美好的未来。三、关于木塑复合材料雷文教授给我们作了实习期间的最后一场报告，是有关木塑复合材料的。首先，木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维，决定了其自身具有塑料和木材的某些特性，它们是良好的加工性能、强度性能、耐水、耐腐蚀，使用寿命长，这是因为木塑材料及其产品与木材相比，可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀，并且不繁殖细菌，不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长，可达50年以上。它最大的优点是变废为宝，并可100%回收再生产。可以分解，不会造成“白色污染”，是真正的绿色环保产品。与此同时，它的原料来源十分广泛，所以雷教授指出，木塑复合材料的前景十分广阔，这-8-也让大家看到了一个很好的就业方向。雷教授还向大家介绍了关于木塑复合材料的发展状况，这有助于正确定位自己的研究方向，国外像美国、欧洲、日本等，发展木塑复合材料的时间很早，有的甚至已经进步高端科研阶段，北美是目前世界木塑复合材料市场最大的地区，日本、韩国的木塑复合材料相对而言质量较高，我国的木塑复合材料生产还处在起步阶段，尽管也取得了一些阶段性的突破，但是木塑复合材料制品的生产还没有形成大规模化生产，据雷教授介绍，木塑复合材料制造的关键技术是如何保证木粉的高填充量，木粉填充量高达80%~90%以达到制品有较低的生产成本和较高的使用性能。作为在高填充量的前提下如何确保材料有高的流动性和渗透性，从而能使热塑溶胶能充分的粘接木粉，达到共同复合的力学性能及其他方面的使用性能。只要需解决几个方面的问题，首先，原材料的选择及如何提高塑料与木粉之间界面结合力，其次，如何提高木粉在体系中共混分散的能力及建立足够的成型压力，最后，成型模局的设计与冷却定型技术。雷教授结合图片向我们阐述木塑复合材料的用途，木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，当然，因其不开裂、翘曲，维修容易，外观好，耐用，除了铺板之外，还有护墙板、天花板、装饰板、踏脚板、壁板、高速公路噪音隔板、海边铺地板、建筑模板、防潮板，还可做装饰边框、栅栏和庭院扶手、包装用垫板和组合托板，家具包括室外露天桌椅，船舶座舱隔板、办公室隔板、贮存箱、花箱、活动架，开发中的制品有披叠板、百叶窗等-9-等。总之，木塑复合材料是一