我们小组的成果,还有待提高呀!.doc

编号大学生创新性实验项目申 请 书项目名称 聚丙烯在一定结晶度下的性能及应用 项目类别 化工类 项目负责人 谢守金 周婷 胡思超 柯斌 张雨玺 所在院系 材料工程系 指导教师 杨旭宇 起止年月 2010-10-42011-4-4 申请日期 2010-10-8 湖北汽车工业学院教务处制 说 明1、大学生创新性实验计划项目按照“兴趣激发、自主实验、教师辅导、重在过程”的原则和“公正公开、自主申请、重点资助、规范管理”的程序，对项目进行资助。2、申请人原则上以大二、三年级学生为主，对于实践能力强、富于创新精神的一年级学生也可申请。3、课题主要来自：教师的教学、科研、工程（生产）、管理等不同领域中的基础性、应用性和开发性的研究课题，根据学生的实际情况，细化后再转化为课题；学生自定科研项目和研究课题；学生科技创新竞赛活动项目。4、课题研究年限（指起止年月）大部分应为1年时间完成；部分项目根据实际进度也可半年时间完成；对于高水平、研究难度较大的课题经评审可以在1-2年完成，项目研究和结题工作必须在申请人毕业离校前完成。5、课题申请表由课题负责人（学生）填写，经院系审查、签署意见后，一式两份，同时提交电子文档，报送教务处实践教学管理中心，教务处组织专家小组评审确定。学生申请课题的必须自行联系确定指导教师。6、课题申请表要求逐项认真仔细填写,内容应言简意赅,思路清晰,论证充分,表述明确,其中对“课题简介”栏目表述请控制在300-500文字。7、如有不明事宜，请与教务处实践教学管理中心联系和咨询。项目名称聚丙烯在一定结晶度下的性能及应用项目负责人姓 名谢守金院系专业材料工程系学 号20080330632联系电63889指导教师姓 名杨旭宇所在院系材料工程系职 称联系电目来源（打）科研 教学 设计 工程 自选 其他（ ）项目类别工学 理学 管理 文学 经济 法学 其他（ ）项目合作者姓 名学号班级所在系、专业联系电话周婷20080330640T833-6材料工程系69386胡思超20080330631T833-6材料工程系63888柯斌20080330618T833-6材料工程系63875张雨玺20080330622T833-6材料工程系63880一、课题简介（300-500字左右）针对我校对学生创新能力的培养，亟需开展一些跨多学科的学术性研究项目，同时也以培养我们团队协作能力为目标。拟通过我们学到的高分子物理专业知识，整合其他科目获取的能力，以求迅速开展我们的创新性研究，以创造出新成果。项目包括一、利用聚丙烯晶型成核剂，提高聚丙烯结晶度和观察聚丙烯结晶高聚物聚丙烯晶型成核剂，适用于聚丙烯树脂的晶型成核改性； 观察聚丙烯结晶高聚物晶片：由于聚丙烯组织由 晶区 和 非晶区 组成，观察内容有（1）晶粒，晶带（晶区）（2）分子链，链段（非晶区）二、用 差示扫描量热仪DSC 测定加入成核剂的聚丙烯的结晶度，差示扫描量热仪，测量的是与材料内部 热转变 相关的温度、热流的关系，应用范围非常广，特别是材料的研发、性能检测与质量控制。材料的特性，如玻璃化转变温度、冷结晶、相转变、熔融、结晶、产品稳定性、固化/交联、氧化诱导期等，都是 差示扫描量热仪 的研究领域。三、制备相应结晶度的式样进行力学性能测量1）用材料拉伸实验测聚丙烯的屈服极限，强度极限，截面收缩率及延长率2）用压缩试验测定材料的屈服极限，强度极限和观察材料在压缩时的变形和破坏特点3)用扭转实验测定材料的剪切屈服极限和剪切强度极限本项目测定出多种不同结晶条件下聚丙烯式样的结晶度，并测定该结晶度下的所有力学性能，记录数据，并用EXCEL软件进行数据处理和MATLAB数学分析软件进行数据分析，模拟仿真所有结晶度下的聚丙烯的所有性能，进而绘制出一张结晶度与力学性能的详细参数图。并研究高分子材料改性对材料力学性能的影响。由此得出结晶度增加时与聚丙烯硬度、冲击强度、拉伸强度、伸长率、蠕变、应力松弛等力学性能变化的联系。本课题相关研究技术均来源于理论介绍，通过我们集体整合多方面的知识才形成了完整的体系，并最终把我们的想法付诸于实践，而且可以把我们的研究结果和方法引用于其他相关领域的研究。二、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣等）1专业知识技能成员都有修读大学物理实验（二十次试验使我们对基础性实验和综合性实验的基本原理、实验装置、实验过程与操作步骤、实验过程中可能会遇到的问题的解决，设计性实验提出也是我们会独立思考、查阅资料，确定实验原理、方法，推导公式，设计实验方案，选择合适的仪器设备，完成实验）和冷热金工实习车工（其中涉及到车工、铣工、钻工、磨工、特殊加工线切割、激光加工、数控车、数控铣 、钳工、沙型铸造、焊接、冲压等），培养了我们的动手操作技能修完了专业课（普通化学、物理化学、有机化学、材料科学基础、材料力学、金属工艺学、机械设计与制造等一系列课程）2特长数据处理能力:能利用数学专业软件如MATLAB分析数据和EXCEL处理数据，并总结出公式和结论文字排版能力:word排版实体造型能力：成员会AUTOCAD和三维设计软件3兴趣热衷于找到聚丙烯的新的应用领域，开发材料的潜在性能三、立项背景（研究现状、趋势、研究意义和目的、拟解决的主要问题等，参考文献和其他有关背景材料）1研究现状聚丙烯树脂具有许多优良的特性和加工性能，它透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击、强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性与电绝缘性好，并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行性能改进，使其能将韧性、挺性、耐热性等结合起来，因此它用途很广。加上原料来源广、价格低廉，使聚丙烯的应用范围日益扩大，目前，聚丙烯已被广泛应用到化工、化纤、建筑、轻工、家电、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯的第三大塑料，在市场上占有越来越重要的地位。趋势聚丙烯开始转向运用于汽车，航空，医疗器械，环保材料等行业研究意义 开发聚丙烯的潜在使用价值汽车工业的发展离不开汽车塑料化的进程，目前我国工程塑料的自给率不足16% 。据中国工程塑料协会预测，2005年我国工程塑料需求增长率为15%，2010年约为10%，需求量将从2000年的44万t增长到2010年的140万t。我国汽车制造业对工程塑料需求量增长迅速，到2010年总用量将达到94万t（以塑料用量占汽车重量的5%10%计）。 PP用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80提高到145150，并能承受高温7501000h后不老化，不龟裂。据报道，日本丰田公司推出的新一代具有高取向结晶性的聚丙烯HEHCPP产品，可以作为汽车仪表板、保险杠，比以TPO为原料生产的同类产品成本降低30%，改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。家用电器用聚丙烯。近几年我国家用电器产业发展迅速，品种多，产量大。2003年我国电冰箱产量为1850万台，空调器4200万台，洗衣机1700万台，微波炉3500万台。据“20042006年中国城市家庭影院市场研究咨询报告”显示，预计未来3年内我国家庭影院系统市场规模将达到690万台。另外，各种小家电也拥有巨大的潜在市场，这对改性PP来说，是一个极好的商机。目前，我国一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料如PP 1947系列、K7726系列等，受到了洗衣机制造厂商的欢迎。因此，在未来几年内应加大开发家用电器PP专用料的力度，以适应市场变化的需求。目的：运用所学专业知识，提高动手能力和培养科学研究的态度；以巩固专业知识拟解决的问题：查文献和参考资料向专业老师请教向东风公司技术人员咨询参考文献材料科学基础 机械工业出版社 王章忠 主编高分子物理 化学工业出版社 金日光、华幼卿 主编普通化学 高等教育出版社 浙江大学普通化学教研组 编物理化学 上海科学技术出版社 大连理工大学 陈兰征 主编有机化学 高等教育出版社 高鸿宾 主编高分子化学 化学工业出版社 潘祖仁 主编简明材料力学 高等教育出版社 刘鸿文 主编理论力学 高等教育出版社 浙江大学理论力学教研室 编金属工艺学 高等教育出版社 邓文英 宋力宏 主编机械设计基础 高等教育出版社 杨可桢 陈光蕴 李仲生 主编四、项目方案获取式样利用模具制作规定规格的原样品若干件 观察方法用扫描电镜和偏光显微镜观察聚丙烯的晶粒和晶带（晶区）、以及分子链和链段（非晶区），并画出组织图并用字符标记组织控制方法以等间隔浓度系列的成核剂加入试剂以得到不同结晶度的样品，再利用模具制作规定规格的样品若干件测量方法在试剂结晶后，相关数据测量、绘图自动由差示扫描量热仪完成。依靠差示扫描量热仪 (DSC)强大的软件可以对聚丙烯外推温度、峰值温度、外推终止温度、玻璃化温度、 峰面积、热焓、活化能、比热、氧化诱导期、物质纯度等进行测量。用游标卡尺测量所有式样的直径和长度，然后再测量高分子材料力学性能的试验机上进行力学性能测量，并记录数据。数据处理将所得的数据输入EXCEL电子表格进行分析处理。然后再编程利用MATLAB软件分析处理出来的数据结果对比与分析比较不同结晶度的力学性能,并利用EXCEL和MATLAB分析得出的结论和公式得出实际有意义的规律五、预期成果一、得出结晶度与聚丙烯力学性能能的关系与规律二、开发聚丙烯新功能三、发掘聚丙烯新的应用领域六、特色与创新特色；利用团队成员所具有的不同能力进行任务的分工与协作；创新：1采用强大的数据处理软件处理数据和利用数学软件分析数据，并得出相应的公式和结论。2采用高性能差示扫描量热仪，对材料玻璃化转变温度、冷结晶、相转变、熔融、结晶、产品稳定性、固化/交联、氧化诱导期等，进行多角度的测量七、课题执行环节（多选、打）文献查阅；社会调查；方案设计；实验研究；数据处理；平台开发；研制开发；实物作品；建立理论模型；模型优化和检验；综合测试与完善；撰写论文及研究报告； 申请科研部门验收、鉴定或申请专利； 结题和答辩；其他（ ）。八、项目进度安排确立项目写申请报告调研聚丙烯目前的应用范围制备样品对样品进行研究与分析记录数据处理分析数据性能检测向社会推广产品制作工艺写论文报告总结，得出结论九、研究条件保障（系实验室提供设备、场地、设施等具体情况，是否具备条件）本校图书馆和网络资源提供丰富的学术资源；材工大院实验设备：扫描电镜、差示扫描量热仪 (