常见材料及其相关特性

2024-08-22

常见材料及其相关特性（精选5篇）

1.常见材料及其相关特性篇一

常见PP、PE、PU、PVC、ABS 等材料的物理化学特性及应用

一、名称

PP：聚丙烯

PE：聚乙烯

PU：聚氨酯

PVC：聚氯乙烯

ABS：丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物

PS：聚苯乙烯

PSA：苯乙烯-丙烯腈共聚物

PVDF：聚偏氟乙烯

PC：聚碳酸酯

EVA：乙烯-醋酸乙烯共聚物

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二、材料特性及应用

PP：聚丙烯

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用。PP属结晶性聚合物，熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而呈现较大收缩率(1.0％-1.5％)。PP在熔融状态下，用升温来降低其粘度的作用不大。因此在成型加工过程中，应以提高注塑压力和剪切速率为主，以提高制品的成型质量。

PP是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。澳大利亚的钱币也使用聚丙烯制作。

家具方面的应用：

铝合金扶手：由铝合金压铸抛光而成。

曲木扶手：损耗大、工序多、成本高，易受气候影响。但是美观，高档，美国市场较喜欢。

PP扶手：硬塑料，耐冲击，压力＞136kg

PU扶手：灌铸成型，由模具决定形状，或挤压成型，内含铁件。

家具扶手配件从功能上分为固定、升降、旋转（面板旋转，支架旋转）、升降＋旋转、固定＋旋转扶手

PE：聚乙烯

PE全名为Polyethylene，是最结构简单的高分子有机化合物,当今世界应用最广泛的高分子材料,由乙烯聚合而成,根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯较软,多用高压聚合;高密度聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性,多用低压聚合。高密度聚乙烯可以做容器、管道,也可以做高频的电绝缘材料,用于雷达和电视。大量使用的常为低密度(高压)聚乙烯。聚乙烯为蜡状,有蜡一样的光滑感,不染色时,低密度聚乙烯透明,而高密度聚乙烯不透明,聚乙烯是通过乙烯(CH2=CH2)的加成反应和聚合反应，由重复的–CH2–单元连接而成的高聚合链。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式；在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的,且分子链很长,分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa),高温(190–210 C),过氧化物催化条件下自由基聚合,生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE),它是支化结构的。聚乙烯不溶于水,吸水性很小,就是对一些化学溶剂,如甲苯、醋酸等,也只有在70℃以上温度时才略有溶解。但是微粒状的聚乙烯,可以在15℃～40℃之间随温度的变化熔化或凝固,温度升高时熔化,吸收热量;温度降低时凝固,放出热量。又因为它吸水量很小,不易潮湿,有绝缘性能,因此是很好的建筑材料。

PE是日常生活中最常用的高分子材料之一，大量用于制造塑料袋，塑料薄膜，牛奶桶的产品。聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。

聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。

PU：聚氨酯

PU是聚氨酯，英文ploy urethane的缩写。聚氨酯皮革就具有优异的性能。科技专家们经过60多年的潜心研究和开发，聚氨酯合成革的性能越来越接近天然皮革。某些性能甚至超过天然皮革，达到了与天然皮革真假难分的程度。加入超细纤维后，聚氨酯具有极其优异的耐磨性能，优异的耐寒、透气、耐老化性能。这样的制成品几乎达到真皮的效果，其价格与国产头层皮的价格不相上下．例如：PU配皮是一般其反面是牛皮的第二层皮料，在表面涂上一层PU树脂，所以也称贴膜牛皮。其价格较便宜，利用率高。其随工艺的变化也制成各种档次的品种，如进口二层牛皮，因工艺独特，质量稳定，品种新颖等特点，为目前的高档皮革，价格与档次都不亚于头层真皮。另外PU饰面皮革是把天然皮革的二、三层内革、残次革经特殊的制膜贴压膜工艺方法处理，在皮革表面覆盖聚氨酯PU面层而成，这使皮革表面呈现各种颜色、多种花纹，并且不失皮革透气、耐折的优点，在外观和防水性能上有其独特之处。由于，可以根据不同强度、耐磨度、耐寒度和色彩、光泽、花纹图案等要求加工便可获得不同的密度、弹性、刚性等物理性能。

PU皮具有真皮相似的特点：.质轻；韧性强；可做成相应良好的透气性；可防水；吸水不易膨胀，变形；环保。并且不用增塑剂来达到柔软的性质，所以不会变硬、变脆，同时具有色彩丰富、花纹繁多的优点．现今PU皮应用面超过了天然皮革。在人类的日常生活中占据着十分重要的地位。而PU女鞋在时尚界越来越受欢迎．

PVC：聚氯乙烯

PVC（PolyVinylChloride 聚氯乙烯），按材料的硬度和性能一般有7个级别（SG1-SG7），密度为1.4 g/cm3左右。SG4以下一般为软制品，在成型时需加大量的增塑剂，主要用于制作人造革，电线电缆绝缘层，密封件等。SG5以上为硬制品，主要用于制成各种管道，如排水，电工，邮电管和管件，各种板材，片材，型材等。PVC成型收缩率为0.6-1.5%，具有较好的力学性能，其电性能优良，并具有自熄性，耐酸碱力极强，化学稳定性好，价格低廉，是一种应用非常广泛的通用塑料。但因其使用温度不高，最高在80℃ 左右，阻碍了它的发展。

ABS：丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物

ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体的共聚物，ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度（丁二烯的特性）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈的优良性能），且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途，主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。

ABS塑料比重:1.05克/立方厘米成型收缩率:0.4-0.7%

成型温度：200-240℃ 干燥条件：80-90℃ 2小时

特点：

1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。

用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.成型特性：

1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。

4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置

PC：聚碳酸酯

PC：聚碳酸酯是一种新型热塑性工程塑料，聚碳酸酯有优良的电绝缘性能和机械性能，尤其以抗冲击性能最为突出，韧性很高，允许使用温度范围较宽（-100～130℃），透明度高（誉为“透明金属”）、无毒、加工成型方便。它不但可替代某些金属，还可替代玻璃、木材等。近年来聚碳酸酯发展迅速，在机械、汽车、飞机、仪器仪表、电器等行业获得了广泛的应用。

聚碳酸酯是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称。

聚碳酸酯是一种新型的热塑性塑料，透明度达90%，被誉为透明金属。

刚硬而有韧性，具有高抗冲击性，高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度，良好的绝缘性及耐热性和无毒性。

聚碳酸酯燃烧特性：

慢燃，离火后慢熄，火焰呈黄色，黑烟碳束。燃烧后塑料熔融，起泡，发出特殊的花果臭气味。

聚碳酸酯比重1.20，透明，本色呈微黄。

聚碳酸酯性能：

聚碳酸酯树脂通过共聚，共混，增强等途径发展了很多改性品种。

聚碳酸酯树脂与聚烯烃共混后，具有更高的冲击韧性，耐沸水性和耐老化性能，熔融粘度和注射温度降低，因而易于加工成形。聚碳酸酯与此20~40%的ABS树脂共混后，具有优良的综合性能，它既有聚碳酸酯树脂的高机械强度和耐热性，又具有ABS的流动性好，便于加工的特点，各项性能指标大都介于聚碳酸酯和ABS之间。

用途：

聚碳酸酯主要用于生产工业制品，用来代替金属及其它合金，在机械工业上作耐冲击及高强度的零部件。玻璃纤维增强聚碳酸酯具有类似金属的特性，可代替铜，锌，铝等压铸件。

聚碳酸酯可以进行注射成形，挤出成形，吹塑成形，旋转成形，真空成形和溶剂铸造膜片等技术。制件还可以机械加工，常温冲孔，锯切及焊接和粘合。

聚碳酸酯树脂的注射成形，一般采用螺杆式注射机进行。

料筒温度：250~320℃

注射压力：50～80MPa

模具温度：85~120℃

螺杆转速：40～60次/min

成品热处理：先在100～105℃的烘箱中烘烤10分钟，-----------------------------

CPVC

树脂由聚氯乙烯（PVC）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。PVC 树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由 56.7% 提高到63-69%，维卡软化温度由 72-82 ℃，（提高到 90-125 ℃），最高使用温度可达 110 ℃，长期使用温度为 95 ℃。其中CORZAN CPVC性能指标更优秀．因此，CPVC 是一种应用前景广阔的新型工程塑料。

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UPVC

管以聚氯乙烯树脂为载体，在减弱树脂分子链间的引力时具有感温准确、定时熔融、迅速吸收添加剂的有效成分等优良特性，同时，采用世界名优钙锌复合型热稳定剂，在树脂受到高温与熔融的过程中可捕捉、抑制、吸收中和氯化氢的脱出，与聚烯结构进行双键加成反应，置换分子中活泼和不稳定的氯原子。从而有效科学的控制树脂在熔融状态下的催化降解和氧化分解。

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聚丁烯开发应用于20世纪70年代初，其材料特性决定了对生产型材的技术、设备要求较高，固定资产投入较大，一般的小规模厂家不具备生产的技术条件和资金能力。

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PVDF

聚偏氟乙烯

外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，含氧指数为46%，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.17~1.79g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~145℃,长期使用温度为—40~150℃。

PVDF树脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压

电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。

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三、其他材料及互相比较：

PET或PETE———聚对苯二甲酸乙二（醇）酯，常简称聚酯：常见用于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等

★ 提示：饮料瓶别循环使用、别装热水

使用注意：耐热至70℃，只适合装暖饮或冻饮，装高温液体、或加热则易变形，有对人体有害的物质融出。并且，科学家发现，此类塑料品用了10个月后，可能释放出致癌物DEHP，对睾丸具有毒性。因此，饮料瓶等用完了就丢掉，不要再用来做为水杯，或者用来做储物容器乘装其他物品，以免引发健康问题得不偿失。

它的透明度高，可一眼看清；耐酸碱，可装各种酸性果汁、碳酸饮料；防水性高，不易有渗出的情形。若只作为装低温饮料的罐子，则非常的适合，这也是为何它受到饮料商的青睐，常被用来装盛各种果汁、水、茶等饮料的原因。

HDPE或PE-HD———高密度聚乙烯：常见用于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品

★ 提示：清洁不彻底建议不要循环使用

使用注意：可在小心清洁后重复使用，但这些容器通常不好清洗，残留原有的清洁用品，变成细菌的温床，你最好不要循环使用。

HDPE的硬度、熔点、耐腐蚀力都较LDPE好，各种半透明、透明的塑料容器上被广泛的使用，不过因它较耐各种腐蚀性溶液，所以多被用在清洁用品、沐浴产品等。

PVC或V———聚氯乙烯：常见雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等，目前很少用于食品包装

★ 提示：最好不要购买

使用注意：由于可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍！只能耐热81℃-这种材质高温时容易有有害物质产生，甚至连制造的过程中它都会释放，有毒物随食物进入人体后，可能引起乳癌、新生儿先天缺陷等疾病。目前，这种材料的容器已经比较少用于包装食品。如果在使用，千万不要让它受热，难清洗易残留，不要循环使用。若装饮品不要购买。

PVC是近年逐渐少用的塑料容器。目前已经很少被使用于食品包装上，若是有容器使用其当做食品盛装物，建议最好不要购买。

LDPE或PE-LD———低密度聚乙烯：常见用于保鲜膜、塑料膜等

★提示：保鲜膜别包着在食物表面进微波炉

使用注意：耐热性不强，通常，合格的PE保鲜膜在遇温度超过110℃时会出现热熔现象，会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且，用保鲜膜包裹食物加热，食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。有毒物随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。因此，食物入微波炉，先要取下包裹着的保鲜膜。LDPE多用于塑料膜等其它用具上，其延展性佳、且在生活中使用极为广泛，但一般不做为饮料容器。

PP———聚丙烯：常见用于豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒

★提示：放入微波炉时，把盖子取下

使用注意：熔点高达167℃，是唯一可以放进微波炉的塑料盒，可在小心清洁后重复使用。需要特别注意，一些微波炉餐盒，盒体的确以5号PP制造，但盒盖却以1号PE制造，由于PE不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见，容器放入微波炉前，先把盖子取下。

PS———聚苯乙烯：常见用于碗装泡面盒、快餐盒

★提示：别用微波炉煮碗装方便面

使用注意：又耐热又抗寒，但不能放进微波炉中，以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于乘装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质，因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯，容易致癌。因此，您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物，别用微波炉煮碗装方便面。

Other或O———其它所有未列出的树脂和混合料：常见用于水壶、水杯、奶瓶

★ 提示：使用时加热温度不要超过100℃，不要在阳光下直晒

使用注意：在高温环境情况下，会释放出有毒的物质BPA也就是双酚A，对人体有害。所以正确消毒PC（聚碳酸酯）奶瓶非常重要。北京东四妇产医院儿科主治医师付小青，建议家长尽量用玻璃奶瓶，如果使用塑料奶瓶的话，给奶瓶消毒时温度不要超过100℃，还要使用专门的消毒锅。有的家长习惯用蒸锅给奶瓶消毒，但蒸锅的温度超过了100℃，此时PC奶瓶中的BPA会溶出更多，因此不宜用蒸锅消毒。另外由于塑料奶瓶在反复使用，并且多次消毒以后会磨损老化，此时溶出的BPA也会增多，因此医生提醒家长奶瓶最多用8个月～1年。而同样的水壶、水杯也是如此！

记得这几种塑料瓶都可以回收哟！千万别把它们当成垃圾处理，否则又将增加环境的负担。

2.常见材料及其相关特性篇二

随着新的现代生活方式在少数民族聚居区大范围的普及, 传统羌族以往的生活方式也因此日渐改变和消失。2008年的汶川大地震之后, 大量新式羌寨民居的新建更加剧了羌寨民居平面功能设计与现代住宅的趋同化, 使得根植于羌寨民居平面设计中的传统文化随之消失。

此前, 关于羌族火文化研究为数不少, 但是对羌寨民居火塘及其相关空间设计与羌族火文化传承之间关系的研究却较少人涉及。本文将运用图论研究方法, 对羌寨民居火塘及其相关空间要素平面特性及邻接关系进行分析, 试图梳理出其在平面构成关系中存在的内在逻辑关系, 为羌族传统火文化在现代羌族民居中的保护与传承提供参考。

1 四川羌寨民居火文化人文历史考察

追溯羌族火文化的源头, 《羌族“俄鲁则”建筑的多重文化内涵解析》一文指出:“羌族是对火非常崇拜的民族, 同华夏其他民族一样与火有着密不可分的深厚感情。”羌族与火的关系从神话故事的角度来讲, 羌族神话如《姐弟成亲》《大火以后的人类》《遗民造人烟》《白石神》都有提到火烧大地与人类繁衍的故事。而《燃比娃取火》这一羌族民间广泛流传的神话写到了火种的来源, 详尽的描述了燃比出生、长大、上天盗火, 与恶神喝都斗争最后成功把火种带回人间的整个过程, 体现了羌族对火的崇拜。

从生产生活方式来讲, 白石在羌族文化中是钻石取火的工具。羌族人在游牧的过程中, 身上随时带着火绒和白石, 以便可以随时利用火绒和白石生火。在《羌语简志》中羌语专家孙洪开提到羌语中白石和火链都被称作“硪鲁辟”。羌族史诗《木姐珠和斗安珠》中多次提到了“烧火地”。“烧火地”类似于我们所说的“刀耕火种”, 也说明在羌族最早的生产生活方式当中火举足轻重的地位。

从宗教信仰的角度来说, 作为游牧民族, 对火的崇拜就像农耕民族对土的崇拜一样。《羌族词典》中火神属于家神, 在民居内部烧火用的四方形矮台, 羌族人民做饭取暖的“火塘”则是民居中火的象征。火塘里的火种, 长久保存不熄灭, 被称作“万年火”。“万年火”又被称为“锅庄”, 也是羌族人民各种聚会、祭祀、起居活动的中心。而火塘作为火神的象征被禁止轻易地移动, 更不能跨过火塘, 或者向火塘里倒水。火塘存在历史很悠久, 早在仰韶时代之半坡的羌、姜部落茅棚内就有出现, 但随着帐幕中的火塘和窑洞结合成为主室, 火塘的中心性就开始出现逐渐消失的现象。但火这个元素在主室当中变成了香案上的香炉, 而将火塘煮食、取暖的功能变成了专门的厨房和烤火间。而火塘中的宗教意义则如季富政教授在《中国羌族建筑》中所阐述:“把火的古老宗教气氛仍留在堂屋内, 燃火的材料改成了香、烛、纸而已, 并明确无误地把朦胧的宗教意识换成了‘天地君亲师’的神位。然而和火塘同样烟雾袅袅的气氛仍然存在, 这是延续古代火塘宗教意义的最佳方式。”

作为被暂定为没有文字的少数民族, 羌族的文化历史传承缺少了一个媒介。一直以来, 羌族文化都是通过口头文学被收集整理的方式得以继续传承。而作为羌族文化重要承载物的四川羌寨民居, 必是一个羌族文化传承很好的媒介。随着现代家用电器和煤气灶等进入羌族人民的生活, 建筑风格日益的汉化, 包含在羌寨民居当中的传统羌族文化正在流逝。而2008年汶川大地震之后, 新式羌族民居的应运而生, 衰退迹象更加明显。如何保存羌寨民居中羌族的传统文化变得迫在眉睫。而这其中最引起笔者注意的是四川羌寨民居所体现的羌族火文化。与代表火文化的“火塘”紧密相关的主室、厨房, 这三个基本空间要素是在羌寨民居中体现火文化的方式, 其本身的平面特性应当被关注。

2 四川羌寨民居的火塘及相邻要素属性特征分析

四川羌寨民居与火塘相邻的要素有主室和厨房。主室最初包含日常起居、神位摆放、会客、煮饭、吃饭、节庆欢聚等众多功能, 所以其中就包含了火塘和厨房。主室常在羌寨民居底层的中部, 在较为中心的位置常会砌一个矮台作烧火用, 矮台中的一个三角金属架用以在做饭的时候放置锅, 烧火的时候也可以有遮挡的作用, 这个矮台就是火塘。祭祀活动和接待客人、家庭聚会常围绕火塘举行。而厨房的功能相对单一, 主要是烧火做饭、厨具摆放和储藏部分食材的功能。

通过对四川羌寨民居建筑资料的收集整理, 笔者从中选出了具有代表性的25个羌寨民居, 其中包括茂县黑虎寨、茂县河心坝寨、布瓦寨、龙溪寨、郭竹铺寨、老木卡寨等羌寨聚落中的民居。首先结合建筑立面图、剖面图、照片或透视图, 对研究案例的平面图进行仔细解读, 主要关注火塘及主室、厨房这三个空间要素的平面特性。统计得出25个案例中火塘出现的频率是92%, 厨房出现的频率是92%, 主室出现的频率是96%。三个要素都属于出现频率非常高的空间要素, 由此可以说明这三个要素在羌寨民居平面构成中必不可少。

3 四川羌寨民居的火塘与相邻要素邻接关系分析

将25个案例的火塘用竖线在平面图中标出, 将主室空间用斜划线, 厨房用横线在平面图中标出, 并将火塘与主室、厨房的关系通过graph图绘制出来, 见图1 (和坪寨苏体光宅) 。

通过对所有平面火塘与主室、厨房的graph图的统计, 得出以下五种火塘与主室、厨房的组合模式, 见图2。

其中因为只讨论火塘与主室、厨房的关系所以第三种和第四种可以归为一种。第一种是主室包含火塘或火塘、厨房两者都包含。第二种是主室包含火塘并与厨房直接相连。第三种, 第四种均是火塘包含厨房与主室相连。第五种是火塘与主室相连, 主室再与厨房相连。在25个案例当中, 第一种组合形式有13个, 第二种组合形式有2个, 第三种组合形式有6个, 第四种组合形式有4个。可以看出主室包含火塘或厨房的情况在案例当中最为常见。而剩下四种组合形式均有少量出现。

在个别拥有通高空间的案例中, 主室必在通高空间中, 说明了主室不仅在水平方向是房间里的核心, 还说明其在垂直方向也是房间里的核心。同时一并通高的常常还有火塘、厨房, 这也说明了在垂直方向上, 火塘和厨房、主室也是联系非常紧密的。而通高空间常伴以小型方形或圆形的天窗, 用于通风采光, 常因主室兼有烤火、煮饭功能而存在。

4 结语

随着羌族民居房间的增多、功能要求单独化、面积扩大的变化, 主室开始分裂, 于是延伸出了火塘和厨房合并在一起的厨房、火塘空间, 之后继续分裂, 厨房、火塘被分为了厨房和火塘, 各空间功能也趋于单一化。这样的分裂和延伸伴随的是各功能空间面积的增加, 使用功能虽趋于单一化, 但也同时趋于完善。如火塘空间变得更为独立, 聚会、祭祀活动空间更为宽敞, 厨房因摆放橱柜、堆放用具, 洗涤用途而厨房用具变得更为丰富, 如有“弯梳把”式的灶、煮饭的“火锅子”、制作豆腐的“豆腐柜柜”、木水缸、水桶、案板、碗柜、货柜等。现代化家具逐步引入, 主室的起居功能更为凸显。而在这个过程当中火塘并没有因为这一分裂而消失, 说明了其在羌寨民居中的独特性和重要性。通过上述研究分析可以得出, 火塘、主室、厨房这三个与“火”息息相关的空间要素不仅彼此关系紧密, 而且在羌寨建筑中处于核心地位。延续它们之间的组合方式是留存羌族“火文化”在民居上的方式。其中特别是火塘的保留和延续也是羌族火文化继续得以传承的重要途径。

摘要：在收集整理具有代表性的四川羌族民居平面资料的基础上, 利用图论研究方法对四川羌寨民居火塘及其相关空间要素的平面特性进行了详细分析, 梳理了其在平面构成中存在的内在逻辑关系, 以期对羌族火文化的保护与传承有所裨益。

关键词：羌族民居,火文化,火塘

参考文献

[1]季富政.中国羌族建筑[M].成都:西南交通大学出版社, 2000.

[2]卢丁, 工藤元男.羌族历史文化研究[M].成都:四川人民出版社, 2000.

[3]蓝广胜.羌族火文化研究[D].北京:中央民族大学硕士论文, 2010.

[4]彭代明.羌族“俄鲁则”建筑的多重文化内涵解析[J].西南民族大学学报, 2009 (217) :9.

[5]《羌族简史》编写组.羌族简史[M].成都:四川民族出版社, 1986.

3.包装材料的估价方法及其相关知识篇三

包装材料类一.分类

常用的包装材料有: 1)卡通箱(CARTON)2)内卡通箱(INNER CARTON)3)平卡(PARTITION)4)蛋隔(EGG)5)白盒(WHITE BOX)6)彩盒(GIFT BOX)

7)海报(POSTER)8)考贝纸(SEPARSTOR)9)贴纸(LABEL)

10)吸塑(BLISTER)11)吸塑卡(BLISTER CARD)12)保利龙

13)胶袋(BAG)14)说明书和邮卡(MANUAL AND POST CARD)

15)珍珠棉 16)扎带二.材料和选型 1.卡通箱

a.卡通箱纸质: 卡通箱纸质X为:K A B C 3 依次变差;X9X(厚度为2 mm)表示E坑(幼坑)X3X(厚度为3mm)---表示单层

X=X(厚度为6mm)----表示双层 X≡X(厚度为9mm)----表示三层

X----表示表面用纸 , 坑纹----普通之坑纸, 中间层平纸----无表示,则为普通纸.W—表示白书纸, 单坑(纸质)双坑(纸质)三坑(纸质)幼坑(纸质)C33 B=3 B≡B B9B B33 B=C B≡C B9C B3C B=B B≡3 A9A B3B A=B A≡B A9B A3B A=A A≡A W9A W3B W=B W≡B W9B

b.卡通箱材料之选择: 一般用B=B,纸厚度约为6mm,该种材料最低.如果客人有要求,也可用A=B,这种材质比B=B强度好,价格偏高,而A=A纸质比A=B、B=B好,厚度为6mm,价格也偏高,除非特殊要求才选用.c.箱唛

根据客人的要求,卡通箱分印刷箱唛和不印刷箱唛两种,印箱唛的卡通箱,需将箱唛资料给供应商作胶板和打板,要留意箱唛的颜色,通常箱唛色与PANTONE色有差别,主要是由于纸的本色为深咖啡色.箱唛上如有凈重和毛重、才数等要求的,在卡通箱尺寸和箱唛等确认后,要通知供应商同箱唛一起印在卡通箱上.才数---通常为日本的计算方法,计算公式为: 才数=卡通箱长x宽x高/25.43x123;注:卡通箱尺寸以mm为单位.d.卡通箱尺寸计算

i.卡通箱尺寸计算公式(尺寸以mm为单位):卡通箱内所装货品为凈尺寸长x宽x高,即LxWxH,则卡通箱的外尺寸为:L1=L+13;W1=W+13,H1=H+18(mm).ii.如果卡通箱内含平卡,则要加上平卡的厚度.iii.计算卡通箱尺寸时要考虑箱内是否装有海报,避免海报不能装入卡通箱内.iv.卡通箱公差:A+50,一般厂以A尺寸CALL办,以0~+5为公差范围.v.卡通箱的尺寸在制作时,一般控制在20KG以下之重量.vi.如果卡通箱上印有条形码时,必须检测条形码能过条码机时,方可以确认和批量生产.2.内卡通箱

在卡通箱内的卡通箱称为内卡通箱,一般所用的材料与外卡通箱相同或W9C等.根据客人需要而作,所注意点同外卡通箱,此处略.3.平卡

a.平卡常用来垫在产品中间和箱顶部以及底部,以避免开箱时碰花产品.一般用C33材料,该材料价格较低,厚度为3mm,尺寸同卡通箱内产品的凈尺寸一样.b.卡通箱内上下部一般各用1pc平卡.如有内卡通箱,则无需使用.c.也可采用一张B=3垫于卡通折页短边.4.蛋隔

常用来将产品隔开,该种包装方法成本低.a.常用的蛋隔材料是B3B,厚度为3mm,特殊情况下也会考虑用B=B,但成本高.生产时,蛋隔上的卡槽需用刀模制作,槽深可以为蛋隔高度的一半,组装用对插方式进行.b.蛋隔尺寸:比卡通箱内部尺寸单边小1.5mm为准,注意防振凸边之强度.5.白盒

a.白盒常用的材料有W9C,W代表白色,纸厚度为2mm.b.根据客人的要求,盒盖上会印箱唛和不印箱唛两种,印箱唛时注意箱唛的颜色和位置.c.白盒做扣底的较多,也有不做扣底,式样同卡通箱,根据需要而定.6.彩盒

彩盒为两种:开窗口的彩盒和不开窗口的彩盒.窗口的彩盒也分为两种:窗口贴胶片的彩盒和窗口不贴胶片的彩盒.a.彩盒的材料有: i.粉灰纸,一面白色,一面为灰色,价格较低,双粉纸两面均为白色,价格偏高.ii.根据产品的形状和大小决定彩盒的材料.常用的材料有:280G粉灰纸,300G粉灰纸,350G粉灰纸,260G粉灰裱E坑,260G双粉纸裱E坑等.b.彩盒表面加工

按菲林印刷后,常见的表面加工有:常用磨光处理(表面光滑,无粘手感);过光油(表面光滑,有粘手感);表面过0.05mmPP或PE薄膜.按客人样品而定,做好的样品给客人确认后,方可进行批量生产.c.窗口胶片材料

常用的胶片材料有:透明PP、PVC、PET等, PP、PET料属于环保材料.7.海报

海报即宣传书,常用的材料有157g白坚纸等.8.考贝纸

a.俗称雪梨纸,常用来包装产品,避免咻敽驼驼又?产品与产品之间被磨花.b.考贝纸标准尺寸:1030x590,考贝纸厂以整张纸为一个计算单位,分割不额外收费.c.设计和使用考贝纸时,要绘图分为几等份,以提高利用率.9.贴纸

收到客人的菲林或文档,要先进行样板的制作,待客人确认样板后方可进行批量生产.a.贴纸分为:透明贴纸、条码贴纸、彩印贴纸等.i.透明贴纸常用的材料有:25#PET透明膜、PP、PVC等.ii.条码贴纸:制作好的条码贴纸样品要过条码机进行检验,然后给客人确认后,方可进行批量生产.iii.彩印贴纸:按客人提供的菲林制作.根据需要,表面过光油或过PP胶等,注意颜色要尽量与客人的样品相同或相近.b.贴纸备胶材料: 普通强力力图500 3M逐次加强粉力.10.吸塑

1)常用的吸塑材料有:PVC、PP、PET等.2)设计时注意: a.喷油的部位不可以做扣位,以免刮花.b.白色的PET成本较高,使用较少,当订单数量较大时,供应商才会订料,因此除非客人特殊要求方可考虑使用.c.常用的吸塑方式有: 天地盖式、扣面盖式、扣位式、插卡式、热压式等.i.设计时用哪一种,根据产品形状和客人的要求而定,通常当用天地盖式和扣面盖式吸塑时,有窗口的彩盒通常不用贴胶片.ii.设计时留意,对于形状较复杂的产品和有喷油部位的产品,考虑加托塑,托塑的材料一般与吸塑相同.d.吸塑常用#号片,为指片材之厚度,以0.35mm为常用片材.e.尽可能避免使用有色的吸塑料,以防成本增加.11.吸塑卡

对于插卡式和热压式的吸塑,通常要用吸塑卡,设计时注意如下: a.插卡式吸塑卡

吸塑卡与吸塑是用插入式装配的,称为插卡式吸塑卡.当先做吸塑卡,再做吸塑时,需要配作,避免吸塑卡过紧或进长,吸塑卡表面一般要进行磨光处理或过光油或过PP胶等,视客人要求而定.b.热压式吸塑卡

吸塑卡与吸塑是用热压式装配的,称为热压式吸塑卡.设计时要注意吸塑表面的加工,吸塑卡表面要过吸塑油.如吸塑材料是PET,则吸塑卡表面相应的要过APET环保油,否则吸塑卡和吸塑不能被热压粘接上.c.吸塑卡材料: 视印刷情况而定,当仅印一面时,用粉灰纸.常用的有300g粉灰, 350g粉灰纸,400g粉灰纸等;当两面都要印刷时,用双粉纸.常用的有300g双粉纸, 350g粉灰纸,400g粉灰纸等.12)保利龙(POLYLON)此不为发泡胶,为白色真空成型,一般在日本与欧洲市场为禁止使用.13)胶袋

A.胶袋按材质分为:单面汽珠袋、PE袋、PP袋、OPP袋、单面汽珠片等.B.按款式分为:平袋、骨袋、两头通胶袋、打孔的胶袋、印字唛的胶袋、有盖的胶袋等.C.常用胶袋表示方法

a.PE或PP平袋: 封口处通常约为5~8mm,表示方法为: 5x8”表示5”为开口;8x5”表示8”为开口.b.骨袋,俗称拉链袋: 5x8”表示5”为开口;8x5”表示8”为开口.c.无封口的胶袋: 5x8”表示两头通.d.打孔的胶袋,孔作透气用.5x8”打2孔.e.印字胶袋: PP 5x8”印字,打2孔,需注明印内容和位置.f.汽珠袋

要注明单面或双面,其他尺寸标注同前面所述: i.PP 单面汽珠袋, 5x8”表示5”为开口.单面汽珠片或双面汽珠片有盖的胶袋(一边长一边短)50mm+120mm+25mm;ii.材料厚度

一般采用0.03mm,特殊情况采用0.05mm.iii.设计中注意事项: 当塑胶袋比较大时,要在塑胶袋上打孔,以防止小孩套入头中窒息.14)说明书和邮卡等

根据客人的样板和菲林而作,一般先作样板给客人确认后方可进行批量生产.15)珍珠棉

一般用于防振之用,此为较少使用,厚度约为2mm.16)扎带

a.外色胶分为扁形与圆形两种,一般为黑色胶体.b.使用扎带形式包装时,尽可能在内卡背面加表卡或塑胶片,以防止内卡裂开或扎带松开.三.有关QA测试 1.,测试之内容参见QA测试标准四.包装设计注意事项

1.彩盒采用PEV片时,一定要加考贝纸隔开.2.卡通测试

一般为振箱检查落下

4.常见材料及其相关特性篇四

防水透气材料在20世纪50年代即为Gore-tex公司开发并应用于服装等需求,目前该产品仍占据着高端市场。70年代是TPU应用于防水透气材料的起步阶段,为市场的中低端产品。涂层型的防水透气材料目前在中国的应用仍非常广泛,占据着市场的中低端领域,甚至在中国军用方面仍占有一席之地。碳酸钙改性的聚烯烃透气材料则占据了大部分的卫生医疗市场。防水透气材料在这几年的不断地应用发展,对材料的材质提出了更新换代的需求。TPEE的防水透气应用属于新兴产业,科技含量高,国外已发展到很高水平,刚刚登陆中国市场德国的新保适(Sympatex)的优良性能说明了这一切。中国是最大的潜在市场,为适应中国及更新换代的市场需求,TPEE做为防水透气材料的研究是非常有必要的。

1 防水透气材料的典型原理

防水透气材料主要有两种,物理传输和化学传输方式。物理传输方式为大量的微孔形成无数通道,利用气体分子和液体大小的区别设计孔径的大小,一般孔径为0.01~10 μm具体如图1所示,该孔径是液体无法穿透的。目前主要有三种材料聚乙烯(PE)微孔膜、聚四氟乙烯(PTFE)、PU微多孔膜,其中PE膜成本较低, PTFE成本则很高。

另外一种方式是利用吸附“吸附-扩散-解吸”原理,对高分子材料进行特定的亲水化处理,让其在一定温度和湿度梯度下,水汽等气体分子与亲水基团以氢键和其他分子间力作用,于湿度高的一侧吸附水分子,通过高分子链上的亲水基团传递到湿度低的一侧解吸,其防水的原理则是自于材料自身的连续性和较大的膜张力强度,具体如图2所示。目前该种原理材料主要为聚氨酯(TPU)材料以及聚酯热塑性弹性体(TPEE)。

2 防水透气材料的种类及其特性

2.1 防水透气材料的种类、加工方式及其结构特征

如上述,目前防水透气材料按原理来划分主要有两大类,具体每一种材料的技术及性能结构特征如下所述。

微多孔原理主要利用的是材料的疏水结构和孔隙来达到其性能特点的。其中PTFE 材料,为疏水结构,该材料的是通过PTFE与填料、助剂等铸膜后利用双向拉伸成孔技术,控制拉伸比例形成一定的孔隙[2];PE 材料,也为疏水结构,利用无机填料与高分子材料的不相容性,微拉伸成孔,通过无机填料的比例以及微拉伸比例进行孔隙的控制。PU微多孔膜也是疏水的结构,利用特殊的湿法冷凝成孔工艺制备而成,如图三所示。另外,还有PU涂层,通过利用涂布后溶剂挥发的成孔技术制备而成的[3]。这些成孔技术具有一定的缺点即其孔隙均匀性的控制,由于其疏水的分子结构,其透气的唯一途径孔隙的大小和多少。

无孔防水透气原理主要是利用高分子材料的亲水基团对气体分子的亲和能力来实现,其动力主要为气体浓度,温度,气体的流动速度等,因此该种原理的材料具有自动调整透气能力的功能,其透气的均匀性取决于厚度。TPU材料和TPEE都可以通过熔融后进行吹塑和流延等手段来实现。其中聚氨酯(TPU)材料的亲水基团(聚醚或聚酯)和非亲水基团(异氰酸酯)具有高分子链间的轻度交联结构[4],这就使其熔融塑化过程中对各项工艺及其敏感,导致加工性能较差易出现各种胶点,该种结构给回收或者降解带来了困难。TPEE 的则是利用线性的聚酯材料以及聚醚材料通过缩聚技术制备而成得线性分子链,材料形成的网状结构则是晶态网络结构[5],熔融时即可融化重新恢复线性分子结构,因此加工范围较广。另外聚酯和聚醚材料都具有着一定的亲水能力,同时也与其他的气体如二氧化碳、氧气等都具有同样的亲和能力,因此,TPEE 在导气能力上更为优越。图4为TPEE材料的表面特征。

2.2 各种防水透气材料的性能特点

上述两种原理的材料中,无孔透湿防水透气材料具有明显的优势特性,其质量、性能等较为均衡,防水性能、阻隔性能(细菌、病菌、气味)、撕裂强度、耐油、耐表面活性剂等均优于微孔膜。另外微孔材料在反复的使用中容易造成细孔堵塞,透气等功能随着时间而减弱,而无孔材料则无此担忧,其功能始终,两者性能与成本比较如表1。

各种材料的结构特征和制备技术也决定了各个产品的性能特点,其优劣及特点如表2所示。

如表2所示, 防水透气材料中,TPEE材料具有着明显的优势, 其中TPEE的加工方式易控制产品的性能均匀性和外观, 也有利于产品的轻薄化可达到5 μm左右; 手感丝滑犹如皮肤; 同时网状结构的存在,让延展和回复能力方面保证了产品不会变形或者在使用过程的不会容易被破坏; 最重要的是其透湿透气能力, ISO11092的Ret测试结果显示可达0.1 m2Pa/W, 其通过渗吸方式可大量的透过二氧化碳,氧气,溶剂, 药物气氛等与其结构分子亲和的气体分子;其无孔的特性保证了阻隔性能的优异;聚酯聚醚结构赋予了TPEE 很好的耐高低温性能,低温柔顺抗冲击性好(如表3);耐用方面也很优秀,除开PTFE,其抗水解、耐候性、耐磨性在同一级别相比时,均有明显的优势;具有很好的环境友好性能,可回收也可降解,同时也有助于在各种应用中获得很好的碳足迹。

1.3 目前防水透气材料的主要应用介绍

防水透气材料的应用已遍及人类生活的各个方面,比如服装鞋材、医用品(防水透气胶带、防护服等)、卫生保健品(比如婴儿尿布、卫生巾等)、建筑业的屋顶或墙体材料、食品包装(控制水汽、氧气和二氧化碳的比例)[6]、户外用品等。上述材料根据自身的产品特性,仅在各个市场有自身的侧重,如PE仅用于卫生保健用品的低级别产品和普通的食品包装,PTFE主要用于服装鞋材、户外用品、部分高端的医疗用品, TPU则集中在医用胶带和服装行业,PU产品则集中在部分保健品和户外用品。而TPEE根据其优异的性价比及性能可调性,利用其自发性气调能力可应用到上述各个领域中,并弥补目前产品存在的不足之处。目前防水透气用的TPEE产品存在的不足相比于除PTFE外的其它材料,其原料价格仍然偏高。

2 TPEE 在防水透气材料应用中的特征

2.1 防水透气型TPEE材料的性能特点

防水透气型TPEE材料常用的硬度范围在30~70 D,熔点150~250 ℃,中等分子量,要求其具有一定量的亲水基团,比例范围在20%~90%,具有一定的耐水解和耐溶剂性能,同时要有较好的柔韧性和延展性等。

2.2 防水透气型TPEE的应用及其趋势

21 世纪的服装及各类生活用品正向着舒适化、功能化及回归自然等方向发展,各种智能织物、功能用品得到广泛的关注与发展,防水透气型材料因此而得到迅速发展。防水透气型TPEE及其改良品种是功能性绿色材料,具有其它塑料和橡胶材料无法比拟的高强度、高韧性、耐磨、耐油、耐寒、耐老化、可降解等优异特性; 同时又高防水透湿性,防风、防寒、抗菌、抗紫外线等,目前,全球对TPEE的消费量以每年8%幅度增长,国内对TPEE需求量增长速度更快,达到10%以上,应用在各个领域,主要表现在以下几方面:

(1)高强度复合产品。TPEE的贴合产物强度高,耐磨性和气密性好,广泛应用在箱包、救生制品、水上制品、户外体育防水用品等,特别是在国防工业上得到应用,如野战睡袋,野战水袋,野战帐篷,野战服装等。

(2)服装。TPEE与面料复合,广泛应用在休闲服、防寒服、防护服、雪衣、内衣等,尤其户外运动产品,该类产品对防水、防风、保暖、透气以及耐磨性能要求比较高,包括有透气并能够让汗水迅速快干的轻便内衣,防水透气的鞋、轻薄保暖的运动外套、背包、帐篷、睡袋、防潮垫等,尤其是服装、背包市场需求量较大。

(3)医疗。TPEE具有很强的呼吸能力、优异的手感、抗水解、阻隔细菌、轻薄如皮肤,因此在医疗方面有着广泛的应用,该应用也符合国家的十二五规划,在更好地保护、治疗的过程中,推进医疗一次性行业的发展。

(4)鞋材及袜子。将TPEE先网版印刷上色,或在TPEE加工时加入色母作成一定的颜色,再粘合在鞋面上做装饰或面料;也可以利用TPEE与鞋材基布合,以达到防水透气的作用。

(5)在壁纸,装潢家具,食品包装,椅套,广告气球等方面的应用。

(6)建筑用。与无纺布复合,可做为建筑用的屋顶膜和墙体膜材,起到气密性,屋内呼吸可调,减少炭足迹等作用。

3 结语

随着人类与自然亲近,维持生态平衡,保护环境,人类对防水透气材料的需求越来越大,目前国内市场以非环保型的材料占主要市场,TPEE防水透气材料的应用有助于国内市场与国外市场的环保接轨,也有助于提高人们的生活质量,减少碳足迹。进一步规模化的开发TPEE低价位原材料,拓宽其用途,尤其是防水透气应用,这是符合国家制定十二五规划的。

摘要：介绍了防水透气材料的原理及其特性,市场现有的防水透气材料种类、相应的加工方式和分子结构特点,对比了各类型材料的优缺点,同时也介绍了防水透气材料的主要市场应用;重点介绍了TPEE类型材料在防水透气材料应用中的原理,性能特点及其优点,并指出在该应用上相应的优势,表明了是市场发展的应用趋势。

关键词：防水透气材料,TPEE,性能,应用,趋势

参考文献

[1]张建可,冀勇夫.防水透气材料在航天器上的应用研究[J].中国空间科学技术,2009,29(01):68-71.

[2]鲍亦璐,张丽叶.抗菌聚四氟乙烯双向拉伸薄膜的制备[A].中国化工学会(IESC)2006年年会[C],2006:212-218.

[3]王炜,华载文.聚氨酯防水透气涂层织物的进展[J].印染,1998,24(10):47-49.

[4]罗道友,朱笑初,景肃,等.高性能热塑性聚醋弹性体(TPEE)的研究开发与应用[J].化工新型材料,2007,35(3):2-6.

[5]朱笑初徐新民钱志国.热塑性弹性体在汽车安全气囊系统中的应用及性能特征[J].工程塑料应用,2007,35(9):49-51.

5.常见材料及其相关特性篇五

减少路堤重量是解决上述问题的常规工程措施之一。泡沫聚苯乙烯(EPS,Expanded Polystyrene)是近年来出现的一种新型填筑材料。由于具有超轻、耐水、不易老化、耐腐蚀、自立性强、施工简单、快速、方便和工期短等优点,因此EPS在道路、桥梁、涵洞等土木工程中得到广泛应用。

本文在阐述EPS特性的基础上,综述了其在路桥工程中的应用,以其能为中国的高等级公路的改、扩建提供参考。

一、EPS材料的特性研究

作为一种新型填筑材料的泡沫聚苯乙烯(EPS,Expanded Polystyrene),总体上具有超轻、耐水、不老化、耐腐蚀、自立性强等特点,在施工中,又具有施工简单、快速、方便的优点,并且因为这些特点,能够非常有效的缩短工期,由此,近年来,EPS材料在道路、桥梁、涵洞等土木工程中得到广泛应用。而对EPS材料的特性研究,从也越来越深入,从该材料的抗压强度、导热系数、弹性模量、蠕变特性及不同物质对EPS所造成的影响、围压对EPS力学性能的影响等几方面对该材料全面系统的研究。

(一)EPS材料的抗压强度和导热系数

EPS材料作为路桥工程减荷材料的重要指标是抗压强度。

EPS材料抗压强度是指其极限压应力和当压应变达到10%时的压应力中的最小值。EPS材料抗压强度随其容重的增加而增大,同时导热系数减小。在恒载作用下,EPS材料抗压强度有随时间增大的趋势,最大实测增长值可达30%。

(二)EPS材料的弹性模量及蠕变特性

EPS材料的模量与密度具有良好的相关性。

在常规温度、湿度和路面荷载作用下,EPS材料的弹性模量值大约在6.2-12.4MPa之间。

EPS材料在弹性范围内模量值不变。当荷载超过比例极限后,EPS材料的模量值迅速下降,因此在设计中应采用EPS材料弹性范围内对应的模量。

相同恒载作用下,EPS材料密度越小,蠕变越大;在荷载小于抗压强度时,EPS材料蠕变非常小,均小于2%。

(三)不同物质对EPS材料所造成的影响

不同物质对EPS材料的影响不同。对EPS材料无影响的物质为:水、大气、氢氧化纳、石灰水、盐酸、硫酸、腐殖酸、沥青、甘醇、酒精;对其有轻度影响的物质为:氢氧化钠、汽油、柴油;对其有影响的物质为:丙酮、乙酸乙醇、三氯乙酸、甲苯、二甲苯。

(四)围压对EPS材料力学性能的影响

在高围压作用下,EPS材料弹性性能减小,塑性变形增大,具有体应变特性,EPS材料在体应力作用下,排出内部空气,产生体应变,而且随围压增加EPS材料内部结构将逐渐破坏。

在围压小于150kPa的时候,EPS材料能保持其较高的结构强度。通常路基所承受上覆路堤压力小于100kPa,因此,可用EPS材料作为路堤填料,以减轻路堤重量,从而减小路堤沉降量,同时还可确保路堤的稳定性。

二、EPS材料材料在市政路桥工程中的应用

(一)EPS材料在软土路堤中的应用

在软基上修筑道路,地基的承载力与路堤的沉降不能满足设计要求。EPS材料的微观物理结构是由无数连接强韧的空心球体组成,97%左右是空气,空心球体间透水,EPS材料的容重只有10-50kg/m3,体积重量相当于土石料重量的1/100,因而对于路堤填土高度高但又处于软土地基及地基承载力较小的地段,采用EPS材料作为路堤的填筑材料非常理想的,同时与土石料相比,EPS材料铺设速度快,不受气候影响,因而也作为抢险路堤的填筑材料。

用EPS材料块做路堤,根据国内外施工经验,在施工中应注意:在EPS材料填筑块顶部要铺设钢筋混凝土层,其主要起分布轮压的作用;各层填块间,不论竖向、顺路向还是横向都必须设大于0.6m的错缝;EPS材料铺设应当遵循由低到高、先中间后两侧的原则,块与块间须紧贴,缝隙不大于20mm,若缝隙大于20mm,则应用砂或微膨胀水泥砂浆灌满,块体之间高差大于10mm的则需用微膨胀水泥砂浆找平;包边层材料的填筑与EPS材料填筑同步,每铺一层EPS材料即填筑一层包边层。

(二)EPS材料在桥台工程中的应用

在软土地基上修筑桥梁,因桥头沉降及路堤对桥台侧向力作用过大等原因,挤压桥台以及桥台跳车问题。利用EPS材料质量超轻的优点,用EPS材料填筑桥头路堤可以在很大程度上减少作用在地基上的附加应力和作用在桥台台背的侧压力,从而减少沉降量,解决桥台跳车问题。

(三)在路堤加宽拼接中的应用

EPS材料在公路加宽拼接中有很强的可行性和可操作性,在控制新路基荷载产生的沉降,有显著优越性,利用EPS材料不仅可减小拼接路基的沉降量,且可减小拼接部对老路基影响。

EPS材料轻质路堤能有效降低地基压力,这是减小新老路基差异沉降的最好方法,是处理公路拼接工程的优选方案。在软土地基和路基填筑高度相近的条件下,EPS材料地基沉降仅为刚性预应力控沉疏桩堤基沉降的1/4。

EPS材料路基结构与传统的地基处理方法相比,控制路基总沉降方面的作用十分显著。

EPS材料应用在高速公路路基工程软土地基中,及在软土地基上路基拼接工程中的应用有特别的优势。

(四)EPS材料在其它工程中的应用

EPS材料还可以用来处理路堤不均匀沉降和软基路堤的滑坡问题,因EPS材料具有自立性,所以用来修筑挡土墙,修建建筑时,在基础中放入EPS材料阻止热量通过基础散失。

三、展望

由于EPS材料具有一定的强度、超轻、不老化、自立性强、耐腐蚀等特点,EPS材料在路桥工程中有很好的前景。近几年国内成功的应用实例很多,但EPS材料应用过程中仍存在着问题,在今后的应用过程中将做进一步的研究,主要包括以下几个方面:

1、目前,缺乏对EPS材料在长期荷载作用下的力学性能的深入研究,同时应加强EPS材料在随机动力荷载和疲劳荷载作用下的力学特性研究;