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塑料界需要更多推理专家(下)
解决问题需要一个团队,它把具有学术文凭的人与具有现成经验的人组合在一起。
Thu Jun 15 15:17:10 CST 2017 聚烯烃人

在塑料工业中,在那些在学术环境中经过典型训练的专业人员和那些在工业上获得经验的人之间,存在巨大的鸿沟。这两类人都有价值,但是他们颇为不同,人们以这两种套路学习的方式也颇为不同。

 

很少有人有机会以这两种套路获得大量经验。杰出如麻省大学洛厄尔分校的近代伟大的Myer Ezrin, Stephen Driscoll和设计顾问GlennBeall,他们都如雷贯耳,在塑料世界多才多艺。但是,这些例子极为罕见,远超乎二者之外,他们的数量越来越少。

 

没有人在每一件事上都是专家。即使在聚合物所代表的一个相对小的熟知领域,也有海量的东西需要掌握。复杂一点理解这种情形复杂化的是这样一个事实,许多活跃在塑料工业的人并不打算深入研究塑料,也不曾为此而进行培训。如果你在任何一个展会或者技术会议上,抽查一个代表性的典型人群,你就会发现人群具有的学位五花八门,如机械工程,电子工程,化学(常常不是聚合物化学),材料科学(通常都是关于金属的),计算机科学和经济学,不一而足。假如这些人中的某个人具有高级学位,它正好有可能是一个MBA学位,或者诸如此类的别的学位。

 

如果你将足够多的不同背景的这些人放到具有公司氛围的同一个房间里,有就有了一个杰出的团队。不幸的是,它需要花费超量的管理才能和精力来保持这个团队专注起来并发挥作用。相反,事情会演变成一个我们讨厌的象牙塔,我们每个人各自沿着职业路径一路下滑,变得越来越窄,与同事老死不相往来,不看,不思,漠然如同我们之现在。

 

好了,终于轮到分析服务公司了,它们常常负责确认问题的原因。所有这些的结果是,尽管我们拥有可观的设备,多年的正式教育和高级学位,我们还是常常捉襟见肘。举一个常见的问题为例,它解释许多产品失效—聚合物平均分子量的过度下降。分子量是聚合物性能赖以存在的基础性质。除非分子达到某个最小尺度,否则通常是不可能达到链缠结的,而链缠结是聚合物获得一套非同寻常的性能的根源。一旦这个最小的分子尺度建立起来,增加分子量就能提供性能的进一步改进。


体流动速率和特性粘度等测量手段也对平均分子量提供一个相对的评价。例如,聚碳酸酯的熔体流动速率的范围为1 g/10 min(高分子量)到80 g/10 min(低分子量)。高分子量材料用于制造具有长期耐用性的产品,而低分子量材料用于制造精密形状的制品,其力学要求较低,例如光学储存介质。

 

每个商用牌号的材料都制成某个目标分子量。如果我们假定,挑选材料的人做出了好的选择,以此材料适当模塑的部件就将表现理想。但是,不当的加工会导致聚合物平均分子量过度减少。这可能会导致韧性损失,长期性能特征也会减少,如耐疲劳性和耐环境应力开裂。所以,分子量测试应该是任何产品失效研究的一部分。但是,这个步骤常常被忽略,而取代以更复杂的测试,而这种复杂的测试由不能表征这个特别重要的特征。假如这样做了,下一步的障碍就会妨碍他解释结果,因此他会在一个错误的基础上做出决定,那就是分子量的变化是否也是问题的一部分。

 

专家对聚合物的建议

收到实验室结果的部分客户的一个常见抱怨是,对所进行和报告的测试意义,很少或没有解释。例如,分析师报告原材料的熔体流动速率是15 g/10 min,模塑部件的MFR则是30 g/10 min,对这是否是一个合适的结果全然没有评论。分子量子在聚合物教科书中广泛涉及。其中有一些关于分子量测量的主要方法和次要方法的讨论,还有藉以达到合适分子量的化学反应的讨论。

但是这对于达到实用水平以确保产品合适的功能,没有什么真正的指导作用。其信息来自于试验测试所获得的广泛实际经验,其工作并没有加入到学术领域使用的正规教科书中,甚至没有见到关于平均分子量与产品性能之间关系的讨论。

 

当向一群工作于一个主要树脂供应商的技术人员讲话时,我对他们提出了一个问题:什么代表制造部件的原材料的平均分子量的最大允许下降。他们立即而一致地回答说,最大允许减少是10%。他们是如何如此肯定地知道这样的?因为他们就做过这个工作。他们将物理性能与平均分子量关联起来,并且观察到,当10%这个点达到时,产品性能就开始下降。

 

但是,我看到过测试结果,报告分子量减少20%乃至50%。但是,对于这种发现之于部件性能的意义,却不置一词。对这种主题的正规处理是如此之少,以至于我的一个同事在数年前涉及到了一个案件,其中,他们的测试显示,聚合物的分子量减少了50%,这个结果被带到审判中作为与聚合物性能相关的主要问题的一个证据。当反方的“专家”证明这种水平的分子量变化不成问题时,结果找不到反驳这种说法的广泛文献。结果,案件拖延了数周,为此花了许多钱,而确切的证据仍然不能找到。

 

不是关于分子量相对于性能的知识过时了。工业界成百(如果不是成千)个专家不能将平均分子量大量减少与某个产品失效之间的点连接起来。但是,他们通常不是那种做实验室测试和写报告的人。既具有学术理解力又具有实际经验的人,或者一个既有高度训练的分析化学家又有具有实际经验的行内人士的团队,才能引起我们对于问题的合理关注。

 

原文来自:Plastics Technology

作者: Michael Sepe from Michael P. Sepe LLC


(来源:金基争锋 ,特别感谢 塑料产业论坛总版主 廖家志 先生)



Thu Jun 15 15:17:10 CST 2017 聚烯烃人
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