但是,POM如果想要大范圍推廣,還必須在技術(shù)和成本上加以改進。
影響POM工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù),是它結(jié)晶速度太快,像滌綸、丙綸一樣采用普通的熔融紡絲方法無法完成,POM熔融后會馬上完全結(jié)晶,后期拉伸非常困難,如何控制聚甲醛的結(jié)晶時間是解決技術(shù)性突破的重中之重。
POM像鋼鐵一樣硬,韌性上效能顯著,而且彈性也非常的好。當然,它也能夠耐得住非常強大的沖擊力。還有一點必須關(guān)注,那就是它的抗蠕變特性,在材料的穩(wěn)定性上非常值得一提,不會像螺絲一樣時間久了就扣不上,遇到潮濕天氣或者高溫情況就形狀改變了,這樣的情況在POM材料上不太可能出現(xiàn)。
POM塑膠原料所具備的加工溫度非常之窄,只要溫度一超過限定的額度就會造成原料的的分解,致使成型失敗。并且,在炮筒內(nèi)長時間停留很可能產(chǎn)生刺激性很強并對人體健康產(chǎn)生危害的甲醛氣體。
這些都必須加以解決,況且,還有成本問題。
根據(jù)現(xiàn)在的行情,國外的纖維級POM樹脂價格非常高,大約3萬元/噸。這樣的成本,在塑膠原料的使用競爭中毫無優(yōu)勢,必須突破限制,利用技術(shù)的進步、設備的更新、工藝的改進等各方努力,切實降低POM的生產(chǎn)制備成本,讓實驗室的先進POM原料能夠經(jīng)濟實惠地進行工業(yè)化大生產(chǎn),滿足社會需要。
未來40年后,機械至少有一半不是用鋼鐵和金屬制造的,而是用各種各樣的纖維增強復合材料制成的,這些材料屬于產(chǎn)業(yè)用紡織品的范疇。近年來,我國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)雖然取得了突飛猛進的發(fā)展,國內(nèi)也陸續(xù)開發(fā)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能纖維,但不得不承認一些現(xiàn)有原材料的性能尚不能同國外同類產(chǎn)品媲美,多項原材料品種仍不能產(chǎn)業(yè)化,需要大量進口。
實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)要突破
影響聚甲醛工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)難題是它結(jié)晶速度太快,像滌綸、丙綸一樣采用普通的熔融紡絲方法無法完成,聚甲醛熔融后會馬 上完全結(jié)晶,后期拉伸非常困難,如何控制聚甲醛的結(jié)晶時間是解決技術(shù)性突破的重中之重。“我們要讓不定型區(qū)越多越好,結(jié)晶區(qū)則越少越好,后期在拉伸過程中 再讓結(jié)晶部分進一步生長完善,這樣才能提高取向度,從而提高結(jié)晶度和強力。”王樺說。而怎么去控制結(jié)晶時間呢?這就需要在樹脂合成時對分子進行設計,對原 材料進行一些處理,再配套一些經(jīng)過改造的裝備、工藝來完成。“通過大量實驗去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,國外能做到的,只要我們持之以恒,也一定能做到,并且超 越他們。”王樺教授的話語間充滿了作為一位科研人員的攻堅決心和信心。
市場推廣產(chǎn)品價格和性能同樣重要
“研發(fā)新材料、新產(chǎn)品不是為了純粹的搞研究,研究成果、研究報告也不能像檔案一樣沉默,使新產(chǎn)品終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化才是搞研究的目標。”王樺說。事實上,我國在建材行 業(yè)對聚甲醛的需求量較大,由于混凝土在固化過程中會產(chǎn)生原生態(tài)的缺陷(小裂紋),如果這些裂紋擴大,對混凝土的抗壓、抗張等力學性能都會產(chǎn)生影響,而加入 聚甲醛后,這些問題就能迎刃而解了。王樺教授曾做過一個實驗,在1m3的混凝土中加入0.9kg的聚甲醛,混凝土的折斷強度能提高28%。但由于進口聚甲 醛價格較高,目前國內(nèi)使用量大的是聚丙烯纖維,聚丙烯纖維雖然便宜,但它與混凝土的相容性差,分散性也較差,并不是材料。“所以,我們要做的不僅是 自主研發(fā)出聚甲醛纖維,而且是要開發(fā)出價格相對便宜的聚甲醛纖維,才能使其真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”王樺說。