環氧樹脂類的論文

A. 環氧樹脂稀釋劑種類介紹 以及不同種類的特性介紹

環氧樹脂稀釋劑在生活中受到大家的廣泛使用，因為是作為可以降低固化體系粘度，增加流動性，延長使用壽命的物品，便於大面積施工;而且它在改善了操作性的同時，又不影響固化物的基本性能。因此環氧樹脂稀釋劑常常用於澆鑄、粘接、灌注、密封、浸漬等方面。今天小編就要介紹一下環氧樹脂稀釋劑的種類，以及在使用在使用過程中需要注意的方面，希望大家可以對此有所了解，並在生活中恰當使用環氧樹脂稀釋劑。

一、環氧樹脂稀釋劑種類介紹

可分為非活性稀釋劑與活性稀釋劑兩大類。

非活性稀釋劑不與環氧樹脂、固化劑等起反應，純屬物理地摻混到樹脂中。它與樹脂僅是機械的混合，起稀釋和降低黏度作用的液體。它在膠液的固化過程中大部分是揮發掉的。當使用要求較高時不能使用非活性稀釋劑，應選用活性稀釋劑。

二、非活性稀釋劑介紹

非活性稀釋劑多為高沸點液體，如鄰苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、甲苯、二甲苯等。用量以5%～20%為宜。12%左右的鄰苯二甲酸二丁酯使標准環氧樹脂的黏度從10Pa?s降到0.5～0.7Pa?s(25℃)

三、活性稀釋劑介紹

活性稀釋劑一般是指帶有一個或兩個以上環氧基的低分子化合物，它們可以直接參與環氧樹脂的固化反應，成為環氧樹脂固化物交聯網路結構的一部分，對固化產物的性能幾乎無影響，有時還能增加固化體系的韌性。活性稀釋劑又分為單環氧基活性稀釋劑和多環氧基活性稀釋劑兩種。某些單環氧基稀釋劑，如丙烯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚和苯基縮水甘油醚，對於胺類固化劑反應。無溶劑環氧塗料中，單官能活性稀釋劑用量不超過環氧樹脂的15%，多宮能活性稀釋劑用量可達到20%～25%

活性稀釋劑一般有毒，在使用過程中必須注意，長期接觸往往會引起皮膚過敏，嚴重的甚至於會發生潰爛。單環氧化物的稀釋效果比較好，脂肪族型的比芳香族型有更好的稀釋效果。使用芳香族型活性稀釋劑的固化產物耐酸鹼性變化不大，但耐溶劑性卻有所下降。

以上就是小編今天介紹的全部內容，主要介紹了環氧樹脂稀釋劑種類，以及在不同種類，以及不同種類的功能是什麼，希望這篇文章可以幫助到大家對於環氧樹脂稀釋劑種類把握，能夠在適當的環境下恰當使用，當然也有希望大家可以根據自己的需求，購買到自己所需要的環氧樹脂稀釋劑的種類，並恰當使用，希望這篇文章對大家有所幫助。

B. 請問環氧樹脂的的配方及比例

化學名稱：四溴雙酚A（TBBA）
分 子 式：C15H12Br4O2
技術質量指標： 項目 單位 典型值
外觀 白色粉末
熔點 ℃ ≥180
溴含量 % ≥58.0
水分 % ≤0.1
在20%甲醇中的色度 APHA ≤15

用 途：本產品作為溴素阻燃劑中的一種，廣泛用於合成材料的阻燃，以其毒性較低，與基材相溶性好而得到廣泛的應用。作為添加劑主要應用於ABS、HIPS、環氧樹脂、酚醛樹脂及不飽和聚氧脂等材料的阻燃；作為反應型阻燃劑，四溴雙酚A大量用於生產溴代環氧脂中間體、溴代聚碳酸脂。另外，四溴雙酚A還可用來合成更高檔次的阻燃劑。

包 裝：三合一牛皮紙袋，每袋凈重25公斤或500公斤、1000公斤，可按用戶要求包裝。

四溴雙酚A在溴化環氧樹脂的應用
溴化環氧樹脂制備方法多種多樣，有一步法、二步法、催化法、一次加鹼法、二次加鹼法、溶劑法等等，因而品種或牌號也很多。

固態溴化環氧樹脂
固態溴化環氧樹脂典型生產過程如下：
1. 將計算量的TBPA和環氧樹脂加入反應釜，加熱到110℃維持1小時，使TBPA溶解。
2. 加催化劑
3. 升溫到121-131℃開始放熱反應，30分鍾後反應物加熱到177度，仃止。
4. 加丙酮冷卻反應物。
5. 產品為80%樹脂，20%丙酮液。

EEW應用以下方程式計算：

用於印刷線路板的配方如下
方案A

828環氧樹脂 64.57 份
TBPA 35.43
三苯基磷 0.20
丙酮 25.0

方案 B

方案A產品 125.20
雙氰胺 2.90
苄基二甲胺 0.20
丙酮 75.00

方案B可以使用作為60%玻璃纖維40%樹脂的印刷線路板
溴含量是20.8% EEW 是 465.

液態高溴環氧樹脂
液態溴化環氧樹脂典型生產過程如下：
1、 在反應釜中依次加入四溴雙酚A、環氧氯丙烷、甲苯開攪拌；
2、 緩慢加熱到一定溫度，讓其自升溫至70-75℃維持30分鍾；
3、 維持完畢，將液鹼慢慢滴加進反應釜；
4、 加鹼畢維持數小時使反應完全；
5、 維持畢，加溶劑攪拌15分鍾，靜止30分鍾，放腳、水洗至PH=7、然後分水、脫苯，先常壓至130℃再減壓至150℃至合格放料包裝。

低溴環氧樹脂
低溴環氧樹脂典型過程如下：
1、將四溴雙酚A、雙酚A、環氧氯丙烷、甲苯投入反應釜開攪拌；
2、加熱至一定溫度，使其自升溫到70-75℃維持30分鍾。
3、然後在70-75℃滴加鹼。
4、滴加完畢在70-75℃維持。
5、維持完畢加溶劑攪拌15分鍾，溫度不超過70℃。
6、水洗、分水、脫溶劑，至合格放料。

溴化環氧樹脂丙酮溶液
將脫溶劑後測試合格的樹脂冷卻到70度，加入計量好的丙酮，保持迴流，使之充分溶解。測樹脂固體含量合格放料。

溴化環氧樹脂的應用
溴化環氧樹脂及其制備的層壓板
該溴化環氧樹脂可與一般樹脂一樣調配加固化劑、有機溶劑、必需的促進劑。作為固化劑可以是聚醯胺、雙氰胺、二氨基二苯基甲烷等，促進劑可以是苄基二甲胺、α-甲基苄基二甲胺、乙-（二甲胺甲基）苯酚等芳香環叔胺，脂環族叔胺、BF3-胺絡合物。作為溶劑視固化劑不同而不同，可用丙酮、甲基溶纖素、甲乙酮、二甲基甲醯胺、甲醇等，可單獨或混合使用。例二氨基二苯基甲烷作固化劑時用丙酮，雙氰胺作固化劑時用二甲基甲醯胺，甲基溶纖素為好。
半固化片制備可將樹脂配成15-75%含量的浸漬料，與玻纖、紙的比例最好為50%左右，在120-180℃乾燥室內進行2-20分鍾乾燥以除去有機溶劑（達B階段），將該B階半固化片切成一定形狀，若乾片重合或與銅箔一塊，在140-180℃，10-100Kg/cm2的壓力下，20-100分鍾擠壓成型製成層壓板或敷銅板。
接著在敷銅板上印製線路，塗光致抗蝕劑，進行光照使光致抗蝕劑固化，用弱鹼溶液使未固化的光致抗蝕劑洗去，接著用酸腐蝕沒有覆蓋光致抗蝕劑的銅的部份，溶解，水洗後，用氯甲烷除去固化的光致抗蝕劑的模。這樣製得線路板，廣泛用於電器、電子領域。

阻燃澆注料
溴化環氧樹脂，硅微粉、氫氧化鋁，碳酸鈣，三氧化二銻，甲基四氫苯酐等調配而成。固化產品阻燃效果達V0級。

C. 環氧樹脂的特性

環氧樹脂軟化劑應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常，固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣，化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構，環氧樹脂大體上可分為五大類：
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環氧樹脂
二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業上作為樹脂的控制指標如下
：
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標，工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是：含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化，同時也影響固化樹脂的電性能，因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量，它含量應盡可能地降低，否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
(2)酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂，它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比，在線型分子中含有兩個以上的環氧基，因此固化後產物的交聯密度大，具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有：間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂，這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性，可單獨或者與通用E型樹脂共混，供作高性能復合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基，這類樹脂絕大多數粘度很低;大多數是長鏈線型分子，因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好;反應活性高;粘合力比通用環氧樹脂高，固化物力學性能好;電絕緣性好;耐氣候性好，並且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高，交聯密度大，耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性，來製造碳纖維增強的復合材料(CFRP)用於飛機二次結構材料。
(3)脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的，它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異，前者環氧基都直接連接在脂環上，而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點：①較高的壓縮與拉伸強度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
(4)脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核，也無脂環結構。僅有脂肪鏈，環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。

D. 工學論文開題報告

工學論文開題報告

工學是理工科內的一大分支，工學的課程帶有很強的可操作性和專業性，下面就是我為您收集整理的工學論文開題報告的相關文章，希望可以幫到您，如果你覺得不錯的話可以分享給更多小夥伴哦！

工學論文開題報告一

畢業設計題目：年產4200噸環氧氯丙烷車間氯丙烯合成工段工藝設計

指導教師 ：

院 系： 科亞學院

專業班級 ： 科化工0401班

學 號：

姓 名：

日 期： XX年 3月 7日

1、環氧氯丙烷的物理、化學性質

環氧氯丙烷（ec）英文名：3—chloro—1，2—epoxypropane;epichlorohydrin。 分子式：c3h5clo ，分子量：92。52 ， 熔點—25。6℃，沸點117。9℃，相對密度（水=1）：1。18（20℃），相對密度（空氣=1）： 3。29 ，飽和蒸汽壓 （kpa）：1。8（20℃） ，自燃點415 ℃，折射率（nd20）1。438。 微溶於水，可混溶於醇、醚、4氯化碳、苯。無色油狀液體，有氯仿樣刺激氣味。用於制環氧樹脂，也是1種含氧物質的穩定劑和化學中間體 易燃其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起分解爆炸和燃燒。若遇高熱可發生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。

2、環氧氯丙烷的生產原料及主要產品

環氧氯丙烷是1種重要的有機化工原料和精細化工產品，用途10分廣泛。以它為原料製得的環氧樹脂具有粘結性強，耐化學介質腐蝕、收縮率低、化學穩定性好、抗沖擊強度高以及介電性能優異等特點，在塗料、膠粘劑、增強材料、澆鑄材料和電子層壓製品等行業具有廣泛的應用。此外，環氧氯丙烷還可用於合成甘油、玻璃鋼、電絕緣品、表面活性劑、醫葯、農葯、塗料、膠料、離子交換樹脂、增塑劑、（縮）水甘油衍生物、氯醇橡膠等多種產品，用作纖維素酯、樹脂、纖維素醚的溶劑，用於生產化學穩定劑、化工染料和水處理劑等。

1原料：丙烯

丙烯的化學結構式：ch2=chch2oh 。物理性質：：無色透明液體，熔點：—129，沸點：97。1，閃點：28，密度（20）：0。854，折光率：1。4135。。

用途：：丙烯醇是醫葯，農葯和香料的中間體。主要的衍生物及其用途為：用於合成環氧氯丙烷、甘油、1，4—丁2醇以及烯丙基酮，生產增塑劑和工程塑料等重要有機合成原料。此外，其碳酸鹽可以做光學樹脂、安全玻璃和顯示屏，其醚可以做聚合物的增黏劑等。

2主要產品：環氧樹脂

目前我國的環氧氯丙烷主要用於生產環氧樹脂，其消費比例為環氧樹脂佔85%，合成甘油佔7%，氯醇橡膠佔2%，其他如溶劑、穩定劑、表面活性劑、阻燃劑、油田化學品、水處理劑等佔6%

3、環氧氯丙烷工藝生產方法及選擇

目前，工業上環氧氯丙烷的生產方法主要有丙烯高溫氯化法和乙酸丙烯酯法兩種。

丙烯高溫氯化法是工業上生產環氧氯丙烷的經典方法，由美國shell公司於1948年首次開發成功並應用於工業化生產。目前，世界上90%以上的環氧氯丙烷採用此法進行生產。其工藝過程主要包括丙烯高溫氯化制氯丙烯，氯丙烯與次氯酸化合成2氯丙醇，2氯丙醇皂化合成環氧氯丙烷3個反應單元。

4、 工藝流程敘述

（1）丙烯高溫氯化法：

（1）丙烯高溫氯化制氯丙烯

丙烯與氯氣經乾燥、預熱後以摩爾比4～5：1混合進入高溫氯化反應器，短時間（約3 s）內進行反應，生成氯丙烯和氯化氫氣體。精製後得氯丙烯產品，同時副產d—d混劑（1，2—2氯丙烷和1，3—2氯丙烯），氯化氫氣體經水吸收後得到工業鹽酸。

ch2=chch2 + cl2 →ch2=chch2cl +hcl

（2）氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇

氯氣在水中生成次氯酸（或採用介質叔丁醇和氯氣在naoh溶液中反應生成叔丁基次氯酸鹽，該鹽水解生成次氯酸，叔丁醇循環使用），次氯酸與氯丙烯反應生成2氯丙醇（過程中2氯丙醇濃度1般控制在4%左右）。

2ch2=chch2cl +2hocl→ clch2chclch2oh + clch2chohch2cl

2，3—2氯丙醇，70%） （1，3—2氯丙醇，30%）

（3）2氯丙醇皂化合成環氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca（oh）2或naoh反應生成環氧氯丙烷。

（3）2氯丙醇皂化合成環氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca（oh）2或naoh反應生成環氧氯丙烷。

clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

丙烯高溫氯化法的特點是生產過程靈活，工藝成熟，操作穩定，除了生產環氧氯丙烷外，還可生產甘油、氯丙烯等重要的有機合成中間體，副產d—d混劑（1，3—2氯丙烯和1，2—2氯丙烷）也是合成農葯的重要中間體。缺點是原料氯氣引起的設備腐蝕嚴重，對丙烯純度和反應器的材質要求高，能耗大，氯耗量高，副產物多，產品收率低。生產過程產生的含氯化鈣和有機氯化物污水量大，處理費用高，清焦周期短。

（2）乙酸丙烯酯法

前蘇聯科學院與日本昭和電工均開發了利用乙酸丙烯酯為原料生產環氧氯丙烷的生產工藝。前蘇聯是採用先氯化後水解工藝，昭和電工則採用先水解後氯化工藝。其工藝過程主要包括合成乙酸丙烯酯，乙酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成環氧氯丙烷4個反應單元。

（1）在鈀和助催化劑作用下，丙烯與氧在溫度160～180 ℃、壓力0。5～1。0 mpa，乙酸存在下反應生成乙酸丙烯酯。

ch2=chch2+ 1/2o2 + ch3cooh→ ch2=chch2ococh3 +h2o

（2）在溫度60～80 ℃、壓力0。1～1。0 mpa下，以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，乙酸丙烯酯經水解反應生成烯丙醇。

ch2=chch2ococh3 +h2o→ ch2=chch2oh +ch3cooh

（3）在溫度0～10 ℃，壓力0。1～0。3 mpa條件下，烯丙醇與氯通過加成反應生成2氯丙醇。

ch2=chch2oh + cl2→ ch2clchclch2oh

（4）2氯丙醇與氫氧化鈣發生皂化反應生成環氧氯丙烷。

ch2clchclch2oh+ 1/2ca（oh）2→ ch2— chch2cl + 1/2cacl2 +h2o

與傳統的丙烯高溫氯化法相比較，乙酸丙烯酯法具有以下優點：（1）避免了高溫氯化反應，反應條件溫和，易於控制，不結焦、操作穩定，丙烯、氫氧化鈣和氯氣的用量大大減少，反應副產物和含氯化鈣廢水的排放量也大大減少。（2）開發了丙烯醇的氯化加成反應系統，成功地將氧引入環氧化物中，首次實現了由氧氧化代替氯氧化的技術，減少了醚化副反應，提高了系統的收率。（3）工藝過程無副產鹽酸產生。（4）可以較容易獲得目前技術還不能得到的高純度烯丙醇。主要缺點是工藝流程長，催化劑壽命短，投資費用相對較高。

5、安全環保措施

（1）燃燒爆炸危險性：

危險特性：其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起分解爆炸和燃燒。若遇高熱可發生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性（紅色）：3 反應活性（黃色）：2

滅火方法：泡沫、2氧化碳、乾粉、砂土。消防器具（包括scba）不能提供足夠有效的防護。若不小心接觸，立即撤離現場，隔離器具，對人員徹底清污。高溫下能發生自反應，阻塞安全閥，導致罐體爆炸。蒸氣能擴散到遠處，遇點火源著火，並引起回燃。封閉區域內的蒸氣遇火能爆炸。如果該物質或被污染的流體進入水路，通知有潛在水體污染的下游用戶。

（2）包裝與儲運

儲存於陰涼、通風倉間內。遠離火種、熱源。倉溫不宜超過 30℃。防止陽光直射。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、鹼類分開存放。儲存間內的照明、通風等設施應採用防爆型。罐儲時要有防火防爆技術措施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。 erg指南：131 erg指南分類：易燃液體—有毒的

（3）毒性危害

接觸限值：中國mac：1mg/m3[皮] 前蘇聯mac：1mg/m3 美國tlv—twa：acgih 2ppm，7。6mg/m3 美國tlv—stel：未制訂標准。

蒸氣對呼吸道有強烈刺激性。反復和長時間吸入能引起肺、肝和腎損害。高濃度吸入致中樞神經系統抑制可致死。蒸氣對眼有強烈刺激性，液體可致眼灼傷。皮膚直接接觸液體可致灼傷。口服引起肝、腎損害，可致死。慢性中毒：長期少量吸入可出現神經衰弱綜合征和周圍神經病變。 iarc評價：2a組，可疑人類致癌物;動物證據充分 ntp：可疑人類致癌物 idlh：75ppm，潛在致癌物嗅閾：0。934ppm osha：表z—1空氣污染物 niosh標准文件：niosh 76—206 健康危害（藍色）：

（4）防護措施

密閉操作，全面排風。空氣中濃度超標時，戴面具式呼吸器。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴自給式呼吸器。戴化學安全防護眼鏡。穿緊袖工作服，長筒膠鞋。戴防化學品手套。工作後，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。防止皮膚和粘膜的損害。

（5）泄漏處置：

疏散泄漏污染區人員至安全區，禁止無關人員進入污染區，切斷火源。應急處理人員戴自給式呼吸器，穿防護服。不要直接接觸泄漏物，在確保安全情況下堵漏。噴水霧可減少蒸發。用砂土或其它不燃性吸附劑混合吸收，然後收集運至廢物處理場所。如大量泄漏，利用圍堤收容，然後收集、轉移、回收或無害處理後廢棄。

6、當前生產中存在的問題及建議

（1） 積極發展環氧氯丙烷下游產品，帶動環氧氯丙烷的生產與發展今後幾年，世界主要國家和地區的環氧氯丙烷下游各消費領域依然會發展較快，各地區的環氧氯丙烷的生產主要是自用，估計會有少量出口。今後幾年我國的汽車工業，住宅建設，電子工業等領域將有1個高速發展的階段，隨著我國西部大開發，將有大規模的基礎設施投入建設，因此，今後幾年，我國的環氧氯丙烷的下游產品，如：環氧樹脂、合成甘油等的市場需求量將會很大，美國、西歐及日本主要

工學論文開題報告二

一、課題的依據和意義：

1、依據：時尚是有藝術品位的生活，時知務也，尚在品質！時尚一族的生活是藝術化的，所追求的生活隨著時間的變化也會不斷的提高的，但不變的是一直在追求高品質的生活。為了滿足這一人群的需要，時尚產品也在不斷的更新，向更高的品質發展。

概念車可以理解為未來汽車，汽車設計師利用概念車向人們展示新穎、獨特、超前的構思，反映著人類對先進汽車的夢想與追求。概念車往往只是處在創意、試驗階段，也許永不投產。與大批量生產的'商品車不同，每一輛概念車都可以擺脫生產製造工藝的束縛，盡情地誇張地展示自己的獨特魅力。時尚一族這個人群在未來的社會中，隨著生活水平和精神追求的提高將會愈來愈龐大。為了滿足這一人群的旅遊出行進行交通設計是又必要性的。

概念車的最大功能就是發現與引導這些變化的方向。肯·奧庫亞馬說過世界在變，汽車在變，在今後的10年到20年內會變得很劇烈。交通工具也要隨著這種變化不管更新、改變。未來概念車的設計可以推動我們的交通發展，解決很多我們生活中現有的一些問題，使我們未來的出行、旅遊更加方便。

天馬行空、隨心所欲在設計中不再是不切實際，對於概念車的設計天馬行空的創意和隨心所欲的想像已經成為一種珍貴財富。舞動的概念、迸發的理念塑造了經典概念車的楷模。概念車體現了汽車設計師的靈感和風

格，概念車甚至不受量產車的條件限制，可任意採用未經充分驗證的新工藝、新材料和新設計，充分發揮想像力和創造力。

針對時尚一族的概念車設計需要打造出時尚、藝術、高品位的產品，因為品質與美是要藝術的手法去塑造，藝術提高品位，藝術是脫俗的，出類拔萃的；時尚是高尚的，時尚離不開藝術，藝術可以創造時尚。

2、意義：時尚賦予人們不同的內涵和神韻，帶給人的是一種愉悅的心情和優雅、純粹與不凡感受，能體現不凡的生活品味，精緻、展露個性。人類對時尚的追求，在精神上的或是物質上的追求都促進了人類生活。概念車是汽車中內容最豐富、最深刻、最前衛、最能代表世界汽車科技發展和設計水平的汽車。概念車是時代的最新汽車科技成果，代表著未來汽車的發展方向，因此它展示的作用和意義很大，能夠給人以啟發並促進相互借鑒學習。因為概念車有超前的構思，體現了獨特的創意，並應用了最新科技成果，所以它的鑒賞價值極高。概念車也是藝術性最強、最具吸引力的汽車。

針對時尚一族未來型概念車的設計，將會改變未來生活的方式，改變時尚潮流的走向，引領未來生活中交通方式的發展方向。

二、國內外研究概況及發展趨勢：

1、國內概況：中國概念車設計的起步較晚，1999年在上海國際車展，中國以吉祥動物麒麟為名的第一款概念車吸引了世人的目光，這是第一輛由中國人設計，在中國製造並面向中國市場的經濟型汽車。稚嫩的車型，俗氣的顏色，平平的參數是人不得不感慨中國汽車設計的落後。但是他最

大的意義就是喚起了中國概念車的設計。

2003年的「鯤鵬」是中國感念車的一個亮點。終於有了對外形和顏色的思考，但是不得不說造型依然很醜。雖然不足還有很多，但是「鯤鵬」對所在微型車細分領域的全新探索，演練了低成本構造，泛亞以每兩年一輛概念車的速度成長，這使得中國汽車廠商在目睹這一個又一個的中國概念車之後開始醒悟，中國需要概念車的設計。

2、國外概況：國外概念車的設計尤其是歐美國家的概念車設計較為成熟，不論技術上、造型上、色彩搭配上、還是使用方式等創新都處在世界的前端。

發展趨勢：

趨勢一：傳統車型分類被打破交叉車型成趨勢。如今越來越多的車型打出了交叉車型的概念。如大眾概念車ConceptA亮點：運動轎車與SUV的結合；斯柯達概念車Yeti亮點：SUV、轎車、旅行車等集於一身。趨勢二：傳統能源殆盡新能源汽車代替。能源問題是目前汽車技術的最大課題，其也直接影響到節能、環保等一系列技術。如雪佛蘭Sequel氫燃料電池車亮點：最先進的氫燃料電池車型；福特Reflex柴電混合動力概念車亮點：利用太陽能的柴油電力混合動力。

趨勢三：打破汽車結構的未來智能行走機器。設計師們不滿足於這些傳統汽車概念，他們需要打破常規的、面向未來的智能行走機器。如豐田全新未來概念車Fine—T亮點：智能交通下的未來車。

趨勢四：個性化的突破設計。外形設計的突破性，是一款概念車的基

本要求。如雷諾Zoe概念車亮點：不對稱的車門設計；福特iosis概念車亮點：奠定福特未來風格的雕塑感設計

三、研究內容及基本思路：

1、研究內容：

造型上，整車為流線型設計，考慮空氣力學，要有效地減小風阻，車體設計時尚前衛，動感活力，遵循簡約主義的同時又要凸顯個性。整車將採用仿生學進行形態設計，將會運用一些中國傳統元素穿插在設計之中。把中國風貫徹在在設計中，要體現原創性。

結構上，整車為兩廂設計，發動機中置，車門為雙開門上旋打開方式。車型初步定為跑車類汽車。

材料上，材料主要以環保型材料取代鋼鐵和塑料，可能採用碳纖維，不過更多的將會使用採用鋁或者鋼這樣的常見材料。

色彩上，定位人群為時尚一族，因此選用較亮麗的彩色，多種配色方案。

人機上，考慮人與機器的關系，遵循人機工程學。

2、基本思路：

打造一款時尚的未來型概念跑車，形態上擁有張力，在年輕的90後上尋找靈感，根據時尚的90後們的喜好來進行設計。收集一些相關的資料，研究90後時尚人群中的習慣和遇到的問題，這些研究在設計中得以體現。結構設計會在現有的一些汽車結構基礎上進行改進，盡量保持楔形車型。

四、進度安排：

1、前期階段（2011.09.01—10.13）：

1）09.01—10.12制定工作計劃，指導教師資格審定；

2）10月13日下午召開畢業設計（論文）動員大會（全院）；

3）10.13—10.16指導老師制定畢業設計題目，學生進行選題；指導老師與學生雙向選擇，題目

上要求做到一人一題。下達具體任務書；

2、中期階段（2011.10.13—寒假前）

1）10.17—10.30開題報告，畢業設計調研分析及材料整理；前期發散草圖；

2）11.01—11.31課題研究報告，畢業設計前期方案、方案初選及深入；

3）12.01—12.17方案定稿，深入草圖，畢業論文前三章初稿。

4）2011年12月18日學院畢業設計（論文）中期檢查；

5）12.18—寒假放假畢業設計建模、渲染、版面，寒假放假前集中檢查；

E. 水性環氧樹脂的制備方法

老兄
這方法多了去了
我是學工藝的
研究生論文做的也是
水溶性
環氧樹脂
其實環氧樹脂的生產本身不復雜
但想出產品就難了
關鍵在固化
我這邊有些資料
你可以先看看
不過怎麼給你呢
先舉個例子吧
合成環氧樹脂；
溴化環氧樹脂的合成二步法，第一步以
雙酚A
和
環氧氯丙烷
作原材，在
催化劑
作用下合成低分子量環氧樹脂；第二步以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A作原材，加入催化劑經加熱反應、
擴鏈
製成溴化環氧樹脂。這種傳統的「單峰」型環氧樹脂相對分子質量較單一，使用上有一定困難。目前趨向於使用「雙峰」型的環氧樹脂，即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合，其做法是在製成的高相對分子質量
樹脂
中，趁熱加入
溶劑
(
丙酮
或丁酮)，溶解均勻後添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂，配成所謂「雙峰」型的環氧樹脂。
環氧樹脂的生產
1、主要
單體
和
原料
製造環氧樹脂的單體和原料來自4個方面。
（1）
能導入
環氧基
的
化合物
，主要是環氧氯丙烷、
甲基環氧氯丙烷
、
環氧丙醇
。
（2）
能形成環氧基的化合物，主要是
過氧化物
、過氧化醋酸、過氧化氫。
（3）
含有兩個或兩個以上活潑氫的化合物或
預聚物
，包括
多元醇
、多元酚、多元羧酸、
多元胺
等。
（4）
含有兩個或兩個以上不飽和
雙鍵
的化合物或預聚物，主要是丁二烯、
丙烯醛
，戊二烯、異戊二烯的預聚物和
油脂
。
其中雙酚A和環氧氯丙烷是環氧樹脂最主要的單體。

F. 環氧樹脂的合成原理和固化原理

環氧樹脂有多種類別，以雙酚A型為例：
雙酚A型環氧樹脂的固化原理
在環氧樹脂的結構中有羥基（〉CH—OH）、醚基（—O—）和極為活潑的環氧基存在，羥基和醚基有高度的極性，使環氧分子與相鄰界面產生了較強的分子間作用力，而環氧基團則與介質表面（特別是金屬表面）的游離鍵起反應，形成化學鍵。因而，環氧樹脂具有很高的黏合力，用途很廣，商業上被稱作「萬能膠「。此外，環氧樹脂還可做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途。但是，環氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結構，使用時必須加入固化劑，固化劑與環氧樹脂的環氧基等反應，變成網狀結構的大分子
，成為不溶且不熔的熱固性成品。環氧樹脂在固化前相對分子質量都不高，只有通過固化才能形成體形高分子。環氧樹脂的固化要藉助固化劑，固化劑的種類很多，主要有多元胺和多元酸，他們的分子中都含有活波氫原子，其中用得最多的是液態多元胺類，如二亞乙基三胺和三乙胺等。環氧樹脂在室溫下固化時，還常常需要加些促進劑（如多元硫醇），已達到快速固化的效果。
固化劑的選擇與環氧樹脂的固化溫度有關，在通常溫度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在較高溫度下固化一般選用酸酐和多元酸為固化劑。不同的固化劑，其交聯反應也不同。
合成原理
雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。
合成方法
(1)液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種：一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種：一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。

G. 環氧樹脂的英文縮寫

環氧樹脂
詞典
[計] epoxy resin;  ethoxyline resin
網路
EP;  EPOXY;  EPOXY RESINS

研究不同類型及不同含量的環氧樹脂對水性聚氨酯的改性。版
Study of different types and different content of water-borne polyurethane resin modified.

本論文研究了光阻劑權中分別增加環氧樹脂和潤濕劑對其性能的影響。
This paper researches the influence of resin and wetting agent for the property of photoresist.

研究了固化劑和環氧樹脂化學結構的改變對熱固網路相行為和熱力學性能的影響。
The effects of chemical structure of epoxy resins on the thermal, mechanical, and phase behavior were studied.

H. 朋友們能我寫一篇關於道路與橋梁的畢業論文嗎5000字

索結構在橋梁工程中的應用及基本防腐處理措施
摘要:研究目的:索結構在橋梁工程中得到了日益廣泛的應用,其主要應用橋型範圍是懸索橋、斜拉橋、拱橋、
系桿拱橋等,索的構造也相應分為纜索、拉索及吊索等多種類型,根據橋梁索結構所處的環境條件,相應對其
提出了很高的防腐性能要求。
研究結論:索結構由於其優異的材料性能特點,在橋梁等多種工程中得到廣泛應用,為保證長期安全使
用,對索結構的防腐應採取綜合工程措施。目前對構成索結構的材料採取的基本防腐處理措施主要為熱浸鍍
鋅和環氧噴塗處理。
關鍵詞:橋梁工程;索結構應用;腐蝕特點;防腐措施;熱浸鍍鋅;環氧噴塗
隨著我國橋梁建造水平的提高,在對橋梁與運輸
服務的綜合效益、與周邊環境相協調的景觀要求、與結
構使用壽命相一致的耐久性設計等方面都提出了更高
的要求,懸索、斜拉等橋型結構的應用日趨普遍,對索
結構的防腐處理提出了新的要求與課題。
1索結構在橋梁等工程中的應用特點
索結構在橋梁工程中得到了日益廣泛的應用,根
據索的應用部位、結構受力及變形特點,主要包括纜
索、拉索及吊索等多種類型,索的材料主要由鋼絲束、
鋼絞線、鋼絲繩等柔性構件構成,同時部分有類似功能
要求的構件也可採用圓鋼等(如小跨度吊橋的吊桿
等),索結構在橋梁工程中的主要應用橋型結構范圍
是懸索橋、斜拉橋、拱橋、系桿拱橋等,其中包括懸索橋
的主纜索和吊索、斜拉橋的斜拉索、拱橋及系桿拱橋的
吊索、水平拉索(明索)等,對於一些橋梁結構的特殊
處理(包括施工過程中的臨時受力需要)及舊橋加固
等有時需採用體外索的處理形式,也屬索結構在橋梁
工程中的應用范圍。
另外,也有一些諸如預應力錨索等也在包括橋梁
等很多工程中得到日益廣泛的應用,特別在水電、高擋
牆路基、橋梁以及其它各種加固工程等應用十分廣泛,
對保證工程安全、有效控制工程投資發揮了重要作用,
盡管有些嚴格從結構特點上判斷不屬於索結構,但從
防腐處理考慮則很多具有類似的技術要求。對不穩定
的岩(土)體採用預應力錨索體系進行整體加固已成
為目前基本選擇和常規做法,工藝上也具備愈加成熟
的特點,在道路工程設計施工中也常常面臨高路基工
程,從滿足受力要求、節省工程量、節約佔地需求、降低
工程投資、改善外觀效果等方面考慮,自立互錨(或半
自立錨固)混凝土擋土牆也應用較多,山區地形條件
更是如此,橋梁工程中也有較多應用工程實例,以切實
保證結構安全及設計合理,如在萬州長江二橋的錨碇
結構設計中,根據工程地質條件,為保證結構安全及有
效控制工程量,錨碇前端採用了預應力岩錨體系。
目前,從橋梁跨度、橋型構造特點、結構美觀、施工
條件等各種因素綜合考慮,索結構在橋梁工程中的應
用前景十分廣泛,包括永久工程及臨時工程等,尤其是
鋼索的柔性結構特點對施工可以帶來很大便利,而隨
著材料科學的不斷發展,用於索結構的主要材料鋼絲、
鋼絞線、鋼絲繩等材料強度不斷發展、規格系列越發齊
全、防護水平顯著提高,同時設計計算分析水平及施工
操作水平也迅猛提高,以上各種條件變化為索結構在
橋梁工程中日益廣泛的應用創造了良好條件。根據腐
蝕條件及長期使用經驗,對包括橋梁用各類索結構的
防腐處理引起工程界愈加高度的重視,成為衡量橋梁
工程設計施工質量、保證結構耐久性關鍵控制因素之
一,結合有關防腐處理研究部門及相關生產廠家的共
同努力,其防腐處理的工藝及技術水平也有了很大提
高,除對索結構的基本材料鋼絲、鋼絞線等本身外表面
必須進行必要的防腐處理,通常採用熱鍍鋅或環氧塗
層防護等處理措施,還需對成型後的纜索或索股等采
用其它防護處理措施,為切實保證其有效防護使用年
限要求、提高整個工程的使用性能條件提供良好保證。
對由平行鋼絲或鋼絞線構成的各種拉索、吊索等
構造,其成型規格尺寸通常不是很大,一般外表面採用
熱擠PE進行防護,應在工廠進行專業化施工,同時PE
材料也具備較好的現場修補條件,熱擠PE有單層或
雙層構造,外層有多種色彩選擇,可以滿足防護及景觀
效果等多方面要求;懸索橋主纜在成橋後需對其採取
綜合防護處理,有較高技術要求;對於由鋼絲繩構成的
索結構通常可採用塗裝或油脂防護;此外,對索結構的
錨固與其它構造的銜接處理也高度重視,採取了一系
列工藝改進措施。
2橋梁索結構應用中存在的主要問題
由於索結構基本為體外構造,暴露於大氣環境之
中,處於十分不利的腐蝕環境條件,因此,用於橋梁工
程時必須充分考慮其很高的防腐性能要求,不僅包括
索的自身防腐處理,對其與相關構造的銜接處理也需
予以高度重視,且在很多情況下成防腐薄弱環節及影
響結構安全的控制因素,必須採取有效措施切實保證
其耐蝕性要求,為確保結構整體安全創造有利條件。
在以往國內外橋梁工程設計施工中,盡管針對索的防
護重要性有一定認識,通常也都採取了相應的防護處
理措施,但由於受當時防護處理技術水平、認識水平及
重視程度不夠的制約影響,因而由於對索的防護處理
不力、影響工程正常使用及需要進行返工處理的工程
實例很多,而進行相應事故的處理投資費用很高,且費
工費時,對正常交通一般也會造成很大影響,個別嚴重
的還會造成工程報廢,所造成的影響及損失更大,從結
構特點及以往工程實例特點分析,其中斜拉橋出現的
問題更多一些,由此造成了很大的直接及間接損失,拱
橋的吊索也很容易發生類似問題。
針對懸索橋結構而言,對其主纜的防護歷來十分
重視,通常除對材料本身進行必要的防護處理外,對成
型後的纜索外表面通常還會採取一系列其它防護處理
措施(結構封閉及塗裝處理),使之纜索處於相對封閉
狀態,同時主纜的受力特點也決定了其受力條件較為
均勻,應力幅度變化相對不大,兩端連接錨頭基本採用
工藝成熟的熱鑄錨工藝,材料性能匹配較好,通常不會
出現腐蝕局部薄弱環節,基於以上特點,懸索橋由於主
纜防護處理不利出現重大工程事故的不多,因而就主
纜防護存在一定的重視不夠或認識不足之處,在較長
一段時間就此方面的技術發展進步相對不大,但並不
表明其纜索的的防護處理就不存在技術問題。由於大
跨度懸索橋對主纜索進行了封閉處理,進行相應檢查
較為困難,有些問題不能及時發現和暴露出來,但近年
來美國、日本等國家對以往修建的大跨度懸索橋主纜
索進行的相關檢查(拆除外表面塗裝及纏絲後)中發
現,其主纜鋼絲的銹蝕現象較為嚴重和普遍,主要原因
是雖然對鋼絲自身及纜索外表面進行了相關的防護處
理,但外表面防護處理仍難以完全避免外部水汽浸入,
防護塗層的龜裂及索鞍、索夾等防水薄弱環節的存在
是主要原因,而水汽一旦浸入則很難順利排出,由此形
成主纜內部濕度很大,嚴重惡化了其腐蝕環境,造成鋼
絲銹蝕,因而近年來除該改進纏絲材料構造及工藝、采
取進一步的封閉措施外,還考慮採用必要的除濕設備,
當然工程投資會有所增加,但考慮長期使用目的仍是
必要的。我國進行現代意義的大跨度懸索橋建設時間
不長,各橋梁工程對主纜也尚未進行相關檢查,有些可
能出現的問題也尚未暴露出來,但借鑒國外經驗,對主
纜防護採取各種加強措施仍是十分必要的。
國內外橋梁工程由於對索的防護處理不利造成較
大影響及損失的主要工程實例有:德國漢堡的Kohl-
brand Estruary橋,由於斜拉索腐蝕嚴重,建成的第三
年就更換了全部的斜拉索,耗資達6 000萬美元,是原
來斜拉索造價的4倍;委內瑞拉的Maracibo橋,建於
1958~1960年間,受當時技術水平制約,其斜拉索沒
有進行鍍鋅處理,採用一般的塗漆防護,經過不斷的風
雨侵蝕,斜拉索錨頭處的錨箱罩蓋率先損壞,進而使得
斜拉索與上錨箱的介面處發生銹蝕,且相當一部分銹
蝕十分嚴重, 1979年發生個別斜拉索斷裂,因此決定
對全橋斜拉索進行更換,全部進行鍍鋅處理,並採用了
含有鉛質的酚醛樹脂糊膏進行表面防護,且換索後拉
索根數增加一倍;我國廣州海印大橋於1988年年底建
成, 1995年起陸續發生索股斷裂及松斷事故,調查表
明產生的主要原因是管道壓漿工藝未能保證拉索頂部
灌注飽滿,造成拉索直接與空氣接觸進而發生銹斷,為
防止事故的進一步發生,被迫進行全橋換索工程,耗資
大量資金及時間; 2001年11月7日,宜賓南門大橋
(拱橋)倒塌,事故調查發現拉索已經發生嚴重生銹;
此外,國內外還有許多斜拉橋建成後陸續進行了局部
換索或其它處理。美國在1903年建世界上第一座現
代化長跨度懸索橋W illiamsburg橋,受當時技術水平
和造價制約,沒有對鋼絲進行鍍鋅處理而採用一般防
護,建成後僅7年就發現鋼絲銹蝕斷裂, 1922年對纜
索補纏鍍鋅鋼絲,但1934年又發現主纜內有水從錨碇
處流出,雖陸續採取了多種處理方案,但都沒有能夠阻
止銹蝕發展, 1992年開始被迫進行為期3年的主纜維
護工作,耗資7 300萬美元。
3索結構的腐蝕特點
索結構在橋梁工程的應用環境特點基本處於高空
之中,主要的腐蝕環境是大氣環境腐蝕,在高緯度地
區,對懸索橋主纜索通常還要考慮到積雪對纜索的影
響。目前構成橋梁索結構的材料基本為高強度鋼絲或
鋼絞線組成,另外鋼絲繩在懸索橋吊索中也有較多應
用,而鋼絞線或鋼絲繩也是由不同直徑的鋼絲在工廠
再加工而成,因此高強度鋼絲是橋梁工程中索結構的
最基本材料,屬冷撥碳素鋼,包括強度等各項技術指標
不斷取得提高,目前在不進行鍍鋅處理等條件下其標
准強度多為1 860MPa,而2 000MPa及以上標準是今
後的發展方向,且多採用低鬆弛系列,能夠更好地適應
工程實際需要,同時,在對鋼絲進行鍍鋅處理過程中,
鋼絲表面會有一定損傷,因此鍍鋅鋼絲(或鋼絲繩)的
抗拉強度等有所降低,目前相關標准中通常採用
1 600~1 700MPa。
由於鋼絲的含碳量較高,通常在0. 75% ~0. 85%
之間,因此塑性條件相對較差,在沒有進行防護的條件
下其抗腐蝕性很差,造成鋼絲自身腐蝕的主要原因包
括應力腐蝕及疲勞腐蝕:應力腐蝕是材料在一定環境
中由於外加或本身殘余的應力,加之腐蝕的作用,導致
金屬的早期破裂現象,金屬的應力腐蝕破裂主要是對
應力腐蝕較為敏感的合金上發生,純金屬很少產生,合
金的化學成分、金相組織、熱處理對合金的應力腐蝕破
裂有很大影響,處於較高應力狀態情況下,包括材料內
部各種殘余應力、組織應力、焊接應力或工作應力在
內,且基本為拉應力影響,可以引起應力腐蝕破裂,防
止應力腐蝕破裂的主要方法是消除或減少其應力狀
況,並且通過改變介質的腐蝕性(添加緩蝕劑),選用
耐應力腐蝕破裂的金屬材料,從而避免相關腐蝕的出
現;疲勞腐蝕是鋼鐵在交變應力作用和腐蝕介質的共
同作用下產生的一種腐蝕現象,同時也是在橋梁工程
的索結構中發生較為普遍、概率較大的腐蝕現象,減少
疲勞腐蝕的主要方法是選擇適應相關腐蝕環境的抗腐
蝕的材料,同時對材料表面進行鍍鋅、塗漆等方法減輕
疲勞腐蝕的作用。
橋梁工程設計施工過程中,針對索結構的應用,從
保證其使用安全考慮通常都留有相對較大的安全系
數,不同的索結構及材料類型對相應的安全系數有具
體要求,盡管如此,各種索結構通常仍是在較高的應力
狀態下工作的,雖然對於工作疲勞應當沒有影響,但是
在高應力狀態下,腐蝕介質和應力的相互發生作用,如
果不進行合理有效的防護處理,其腐蝕是非常容易發
生的,腐蝕發生將會大大影響鋼絲的受力性能,同時從
橋梁工程的構造特點考慮,索結構與其它構造的銜接
部位通常也是最易受腐蝕的薄弱的地方,同時懸索橋
的主纜索在錨碇范圍是通過散索鞍後散開在錨室內進
行錨固,而錨碇為地下結構,無論採用何種錨碇構造,
錨室內的空氣濕度通常都很大,對包括纜索及各種連
接構件的防腐都十分不利,目前,在錨碇洞室內通常還
需設置排水及除濕設備,以改善洞室內的腐蝕環境條
件。1967年12月,美國西弗吉尼亞州和俄亥俄州之
間的俄亥俄大橋突然倒塌,事故調查的結果就是因為
應力腐蝕和腐蝕疲勞產生的裂縫所致。
4鋼絲的熱浸鍍鋅處理
熱浸鍍鋅工藝在橋梁工程中得到了廣泛應用,尤
其是在各類索結構的防腐處理中應用更是極為普遍,
是目前對鋼絲防腐處理的常規工藝方法,對鋼絲進行
熱浸鍍鋅可以有效防止或減小索結構在製造、運輸、架
設以及使用過程中的銹蝕,結合其它合理的防腐處理
措施,切實保障其耐蝕要求,進而為整個工程的安全長
期使用提供良好條件。熱浸鍍鋅工藝已有較長的發展
歷程,用於鋼絲防護主要是隨著現代懸索橋的建設而
得到發展並逐步擴大其應用范圍,美國是世紀上建造
現代懸索橋最早的國家,在20世紀30年代就開始在
懸索橋上使用主纜及吊索系統用鍍鋅鋼絲,比如世界
聞名的金門大橋,而一些沒有使用鍍鋅鋼絲的橋梁多
因應力腐蝕或腐蝕疲勞而不得不後期進行換索加固。
熱浸鍍鋅即是把鋼鐵浸入溫度達440~465℃或
者更高溫度的熔化鋅中進行處理的過程,鐵基體與熔
鋅反應,形成鐵-鋅合金層覆蓋在整個工件表面,鍍鋅
表面有一定的韌性,可耐很大的摩擦及沖擊,同時與基
體有著良好的結合,鋼絲熱浸鍍鋅的基本工藝流程為:
除油→水洗→酸洗→水沖洗→熔劑處理→烘乾→熱鍍
鋅→後處理→收線→成品。熱浸鍍鋅的鍍層厚度通常
在50~250μm,對於鋼絲要求其鋅層重量控制在300
g/m2以上,同時對附著力按有關要求進行嚴格的檢查
控制,鍍鋅質量保證主要的控制因素包括表面基材處
理效果、助熔方式、鍍鋅時間、引出方式、引出後的處理
(鋅層均勻性及表面效果)等。
5環氧樹脂塗層處理
5. 1基本材料特點及應用條件
環氧樹脂是由環氧氯丙烷和雙酚基丙烷在鹼作用
下縮聚而成的高聚物,含有極性高而不易水解的脂肪
基和醚鍵,塗膜的耐化學性好,其結構是剛性的苯環和
柔性的烴鏈交替排列,物理機械性能良好,同時其固化
時體積收縮率低,可避免由於內應力的產生影響附著
力,由於環氧樹脂屬熱固性樹脂,其固化後形成的三維
交聯的主體結構會導致其很少有分子鍵滑動,因而使
用中需增加其韌性指標,通常可採用胺類固化劑,有機
多元胺在常溫條件下能與環氧樹脂交聯固化,所形成
的塗膜具有良好的附著力及硬度指標,同時具有耐脂
肪烴溶劑性、耐稀酸(鹼)性和耐鹽水性,防腐性能十
分理想。
當需要防護處理的金屬結構等處於較為特殊的使
用環境條件(如埋於地下土層當中等),根據其腐蝕特
點及對防腐材料的性能特點要求,可針對配方作進一
步改進以滿足相關的使用要求。由於煤焦瀝青含有環
烴結構,如酚或塞酚之類具有很好的抗腐蝕細菌功能,
同時具有很好的水下不滲透性,因此,在環氧樹脂防腐
體系裡加入煤焦瀝青可使其具有一般環氧樹脂所不具
有的特性,可以有效提高塗層在土壤中的抗水滲透性
及抗細菌腐蝕性能等,其塗料配方由環氧樹脂、溶劑、
固化劑、填料等組成。
根據實際使用環境條件的不同,鋼鐵等金屬材料
的腐蝕過程及腐蝕類型較為復雜多樣,主要為化學腐
蝕及電化學腐蝕等,為保證其使用耐久性及結構安全,
必須進行防腐處理,對塗膜的基本質量要求包括塗膜
厚度的合理選擇、附著力、耐皂化性能、化學耐久性、耐
沖擊性等。採用環氧樹脂塗層防護處理對工藝設備的
要求很高,其應用於橋梁等工程的防護處理在美國、日
本等國家發展起步較早,國內近年來也發展很快,由於
需進行專業化生產的特點,已有部分生產廠家引進了
必要的技術和設備,通過消化吸收具備了相應的生產
能力。目前在橋梁等工程上應用最多的是環氧噴塗鋼
絞線(簡稱SC鋼絞線),由於工藝處理復雜,技術要求
高,因而其造價相對較高,但由於其優良的防腐性能條
件和技術優勢使之具備廣闊的發展應用前景,主要應
用於斜拉索、吊索、橋梁體外索加固、岩(土)體加固及
一些地下工程等對防腐性能要求很高的工程,也可用
於常規工程,用於橋梁等工程後防腐年限大幅度提高,
結構安全更有保障,同時可以有效避免或減少後期損
失,如斜拉橋曾較多地發生斷索等工程事故需要進行
更換處理,其換索施工不僅對正常交通造成很大影響,
而且所需費用十分昂貴,各種損失巨大。
5. 2SC鋼絞線主要技術特點
隨著高強度預應力鋼絞線在包括橋梁等許多工程
中日趨廣泛的應用,特別是根據各類索結構的構造形
式、應用環境特徵、腐蝕特點,同時考慮在保證工程整
體壽命及結構安全方面的重要作用,對其防腐效果及
耐久性提出了越來越高的要求,防腐處理技術的相應
發展是其關鍵,為從根本上有效解決鋼絞線的防腐耐
久性問題,環氧樹脂塗層預應力鋼絞線(英文名稱Sur-
passCoa.t Strand,故簡稱SC鋼絞線)技術得到了很快
的發展及應用,從塗裝操作特點考慮屬粉末塗裝法,常
用的粉末塗裝主要有流動浸漬法和靜電噴塗法, SC鋼
絞線系採用高壓靜電噴塗法將環氧樹脂粉末噴射於鋼
絞線各根鋼絲上,然後加熱熔融、固化、冷卻,從而在組
成鋼絞線的各根鋼絲外表面形成一層緻密的環氧塗
膜,為實現這一目標,噴塗前需將鋼絞線各根鋼絲暫時
打散,噴塗後再將其復扭成型。
以前對鋼絞線的防腐處理通常採用鍍鋅鋼絞線、
外表面整體進行樹脂填充及塗裝環氧層、普通鋼絞線
外側設熱擠PE防護層等處理方法,而SC鋼絞線則是
對組成鋼絞線的各根鋼絲外表面都進行環氧塗膜處
理,要求環氧塗膜層有良好的緻密性及厚度均勻,因此
稱之為全塗裝鋼絞線。SC鋼絞線系與其它防腐處理
類型的鋼絞線的主要區別是由於所用的防腐材料與工
藝上的不同,從而造成其防腐效果及鋼絞線機械性能
方面的較大差異,一般鋼絲或鋼絞線經鍍鋅處理後,由
於鍍鋅過程對鋼絲表面不可避免地產生一定損傷,因
而機械性能均有所下降,體現在設計中的影響主要是
強度指標需要降低,另外,鍍鋅鋼絞線表面鋅層被刮傷
後,刮傷處會產生陰極電化學反應,從而加快腐蝕的發
生,其它防腐處理方式也存在一定的薄弱之處,包括防
腐效果、物理特性變化、錨具要求、與混凝土的附著效
果、對施工操作的影響等方面, SC鋼絞線主要技術特
點如下:
5.2.1對構成鋼絞線的各根鋼絲都進行了充分的表
面材質調整,各根鋼絲一邊旋轉一邊進行塗裝處理,與
其它塗裝法比較,其膜層厚度較薄(平均120 ~
180μm)且均勻,同時緻密性好,耐磨性強,可靠性高,
具有良好的耐離子滲透、耐化學品、耐電壓、耐紫外線
輻射、耐疲勞性能等基本特點,綜合防腐效果十分理
想,應用前景廣闊。
5.2.2與塗裝前的普通鋼絞線相比, SC鋼絞線的強
度及柔軟性沒有降低,同時,由於塗裝處理時的溫度不
高,不會出現鍍鋅處理造成的強度損失較大的特點,其
強度指標與不塗裝鋼絞線基本沒有區別,鬆弛率也可
保證,十分有利於設計施工控制。
5.2.3普通鋼絞線即使出廠不久,局部仍易產生銹蝕
或浮銹,而在存放時間較長、保護措施不利條件下或由
於施工養護等方面的原因,極易發生較為嚴重的腐蝕
現象,甚至導致報廢,而SC鋼絞線在製造時需在打散
情況下對各鋼絲進行表面防腐處理,成型後不會出現
防腐蝕薄弱部位,不會發生銹蝕現象,合理的操作可充
分保證其塗膜質量。
塗裝處理後的SC鋼絞線較原基材外徑變化很
小,目前所用的常規錨具、夾片仍可適用,無需另行采
用專用錨具,有利於方便施工、合理控制投資。
由於膜層厚度相對較薄, SC鋼絞線的塗裝材料用
量較少,有條件作到價格更為合理,現場施工通常不會
另行增加費用,目前主要在於出廠價格相對較高,其主
要原因在於對設備、技術及操作工藝要求很高等方面
因素,同時國內能夠生產的廠家也有限,隨著普及率的
不斷提高及各方面條件的不斷改善,其價格也會相應
降低。
6結論
(1)索結構由於其優異的材料性能特點,在橋梁
等多種工程中得到廣泛應用,同時,隨著設計施工技術
及材料工藝不斷發展,其應用范圍日益擴大,在工程建
設中發揮著極為重要的作用,特別在大型工程建設中
具有難以替代的作用。
(2)為保證製造質量及精度要求,降低現場工作
量及難度,進行工廠化生產製造是主要應用發展方向,
應根據工程特點進行合理選擇,包括合理的錨固連接
構造。
(3)根據材料自身及使用環境特點,為保證工程
長期安全使用,避免或減少各種損失,對索結構的防腐
必須高度重視,採取相應工程處理措施。
(4)對索結構的防腐應採取綜合工程措施,隨著
技術進步及認識程度的不斷提高,在此方面已取得很
大發展。除對索體材料自身進行必要的鍍鋅、環氧噴
塗等措施外,對成型後的索體結構進行熱擠PE及其
它防護處理措施,可取得良好防腐效果。
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