聚合物范文10篇

1早在1923年，英國人Gresson就把聚合物應用于路面材料而獲得專利。到1924出版了關于現代聚合物改性材料的正式的文獻。從那時起，近70年來世界各國出現了大量的關于聚合物用于改性水泥砂漿和混凝土的研究，而且對聚合物用于水泥基材料的興趣也越來越來大。在這一領域里研究開發走在世界前列的國家有日本、美國、前蘇聯、德國等。如日本對新型高性能聚合物混凝土復合材料的研究開發應用已有40年的歷史，并已為此制定了部分標準(JlS6203)；德國交通部筑路局對用于橋面的混凝土修補而附加的技術協議和規范(zTVSIB90)特別制定了聚合物改性砂漿(混凝土)供貨的技術條件和檢驗規范(TLBEPCC，TPCC)，我國在這一方面的研究起步較晚，還是近十幾年發展起來的。1990年在上海舉行了第6屆國際聚合物混凝土會議，大大地加速了我國在這一方面研究與應用的進步。

2聚合物水泥砂漿的改性機理

聚合物改性砂漿的研究之所以如此大的進展，就是因為這種材料通過改性具有許多優異的性能。了解其改性機理對研究和開發這類材料尤其重要。

眾所周知·水泥砂漿作為一種復合材料，骨料和水泥基之間的界面過渡區是材料的薄弱環節。在界面過渡區，水灰比高、孔隙率大、氫氧化鈣和鈣礬石多，晶粒粗大、氫氧化鈣晶體取向生長。要改善水泥基材料的性能，就必須改善界面過渡區的結構和性質。聚合物對水泥砂漿的改性作用，其實質也是改善材料的界面過渡區，從而使材料獲得別的材料所不具有的性能。

(1)聚合物具有減水的效果。其表現在配制具有相同流動度的砂漿時，摻有聚合物的砂漿的水灰比要低于普通砂漿的水灰比。這是因為聚合物和礦物摻合料粉煤灰一樣的形態效應，因為聚合物的固體粒徑很小，其直徑一般在0.05～5um之間。這樣的顆粒也可像粉煤灰的顆粒一樣，既可起到滾珠的作用，又具有較高的表面活性，從而能起到減水效應。

(2)在砂漿中摻加聚合物后，氫氧化鈣也會沿著聚合物固體顆粒生長，有利于打亂氫氧化鈣的取向生長。另外，由于聚合物的特殊性，它會在高于其最低成膜溫度下凝聚成膜，形成的膜能將水泥水化生成的氫氧化鈣包圍起來，連成一個整體，可以有效的降低氫氧化鈣對材料耐久性的不良影響。另一方面聚合物沙漿中的鈣礬石比普通砂漿中的鈣礬石要短和粗。進一步觀察可發現聚合物的加入有效的改善了砂漿的孔結構，由于聚合物的形態效應及其自身的特殊性，起到了膠結、填充等作用，使砂漿的平均孔徑變小，大孔變成小孔隙，孔隙分布的均勻性下降了，微孔隙率提高了。

本文作者：劉華蔚溫偉生孫華燕鄭愛萍胡敏陳麗潔工作單位：解放軍總醫院口腔醫學研究所

傳統復乳法及聚合物合金法制備NGF緩釋微球:(1)傳統復乳法:采用復乳-溶劑揮發法(W/O/W)制備緩釋微球，300μg的NGF和10mg牛血清白蛋白(BSA)溶于100μl的去離子水中得內水相(W1);PL-GA300mg溶于2ml的二氯甲烷(CH2Cl2)溶液中形成油相(O)，外水相為2%聚乙烯醇溶液10ml(W2)。將W1倒入O中，冰浴超聲處理30s得到初乳(W1/O)，將初乳倒入W2中，冰浴下高速勻漿30s，得到(W1/O/W2)復乳。將復乳倒入400ml10%的去離子水氯化鈉溶液中，室溫下磁力攪拌機(上海雷磁)，1700r/min攪拌2h，前30min冰浴，后1.5h常溫下攪拌，再800r/min攪拌2h揮發殘余有機溶劑，收集微球，去離子水洗滌3次，真空凍干，得微球205.8mg，置于4℃保存。(2)聚合物合金法:采用乳化-溶劑揮發法(S/O/W)與聚合物合金法結合制備微球，分為兩步。①NGF微粉化。經純化的NGF溶液300μg，與牛血清白蛋白溶液0.5ml(含BSA10mg)混合后進行凍干處理，預凍溫度－50℃，降溫速度20℃/min，凍干條件(－20℃，3h;20℃，12h)?；旌衔飪龈珊蟮玫骄鶆蚍稚⒃贐SA基質中的NGF藥粉(S)。②NGF微囊化。PLA/PLGA(PLA∶PLGA=1∶3)300mg置于試管內，加入所制NGF凍干粉，加入2ml的CH2Cl2使聚合物溶解形成油相(O)。水相為2%聚乙烯醇溶液10ml(W)。將W加入O中，高速勻漿30s，形成S/O/W乳液，復乳倒入400ml10%的去離子水氯化鈉溶液中，室溫下磁力攪拌，方法同上，得微球256.7mg，置于4℃保存。2．微球形態及粒徑的檢測:取少量NGF-PLGA緩釋微球放置于貼有雙面膠的金屬板上，噴金制成掃描電鏡標本，掃描電鏡下觀察其外形。取少量NGF緩釋微球溶解于去離子水，在光學顯微鏡下用測微尺測定200個微球的粒徑，每隔5μm粒徑為一單元，分別計數每一單元的微球數。以微球個數的百分數為縱坐標(%)、粒徑大小為橫坐標(μm)，繪制微球粒徑分布的直方圖，測定微球的平均直徑及粒徑分布。3．微球包封率的測定:(1)建立標準曲線將NGF-ELISA檢測試劑盒中的標準品稀釋為10、20、40、80、160、320pg/ml的NGF溶液，以不含NGF的空白微球降解液作為空白對照，將酶標儀吸光度調零，繪制標準曲線。(2)萃取法提取微球中的NGF:分別取10mgNGF緩釋微球溶于0.5ml的乙酸乙酯中，然后加入2ml的去離子水，在振蕩器上充分混勻，萃取乙酸乙酯中的NGF，靜置，分取水層，重復3次。合并三次提取液，混勻。(3)微球萃取率的測定:取10mg不含NGF的微球和標準品NGF1μg溶于0.5ml的乙酸乙酯中，然后加入2ml的去離子水，在振蕩器上充分混勻，萃取乙酸乙酯中的NGF，靜置，分取水層，重復3次，合并三次提取液，混勻。用ELISA法在450nm波長下測定所得溶液的吸光度值，計算NGF含量，算得萃取率。(4)微球包封率的測定:將步驟(2)中萃取液稀釋，用ELISA法(檢測范圍10～400ng/L)在450nm波長下測定所得NGF溶液的吸光度，以空白微球降解液作為空白對照。計算微球中NGF的含量，嚴格按照說明書操作。微球包封率按以下公式計算:微球中測定的NGF量=微球質量×(4)中測得微球中NGF濃度;微球中理論NGF量=投入的NGF的質量;微球包封率(%)=微球中測定的NGF量/微球中理論NGF量×100%。4．微球的體外釋放:準確稱取兩種微球各3份，50mg微球分別溶于5ml磷酸鹽緩沖液(PBS)中(pH7.4)，37℃震蕩溫浴，分別在6h、12h、1d、4d、7d、14d、21d、30d、40d、50d、60d、70d、80d、90d取出全部稀釋液(2000r/min，2min)，并補充相應的緩沖液，取出液－20℃保存，每個樣品按1∶100和1∶1000稀釋，每個濃度的稀釋樣品做雙復孔，ELISA測定NGF濃度，計算每次釋藥量及累積釋藥率，并繪制釋放曲線。5．微球中NGF活性的檢測［6-7］:分別于1d、7d、30d、60d、90d時取微球釋放液，通過對PC12細胞突起的計數來檢測NGF的活性。將生長良好的PC12細胞接種于預先經鼠尾膠原包被的6孔培養板中，接種密度為2×104/cm2，每孔加入2ml含體積分數為10%馬血清和體積分數為5%胎牛血清的DMEM培養基，在37℃、體積分數為5%CO2及飽和濕度條件下培養3h后隨機分組，分為NGF組(陽性對照組)、不含NGF的牛血清白蛋白微球組(陰性對照組)、傳統復乳法制備的NGF微球組(復乳法組)、合金法制備的NGF微球組(合金法組)。分別以50ng/ml的NGF、牛血清白蛋白微球的緩釋液、傳統復乳法所制備NGF微球的緩釋液、合金法制備的NGF微球緩釋液各2ml替換原細胞培養液，繼續培養48h后，在倒置顯微鏡上用隨機選取視野，計數100個細胞，并計算每組中長出軸突的細胞(陽性細胞)比例，陽性細胞比例(%)=陽性細胞數/計數細胞數，每組實驗重復3次。

數據均以均數±標準差(x珋±s)表示，采用CHISS統計軟件對數據進行均數t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。結果一、NGF緩釋微球表觀形態觀察結果光鏡、掃描電鏡結果顯示兩種方法制備的NGF微球均具有光滑的表面且形態規整均勻，近似圓形，大小相近，體外PBS中釋放90d后其表面存在大量孔隙，部分降解，見圖1，2。二、微球粒徑測定結果兩種方法制備的微球粒徑分布經CHISS軟件正態性檢驗均符合正態分布，傳統復乳法組平均粒徑(24.68μm)，合金法組平均粒徑(22.47μm)，傳統復乳法組制備微球粒徑較合金法略小，見圖3。三、微球產率、包封率測定結果實驗測得標準曲線為y=0.0063x+0.0015，萃取法回收率為(67.6±4.6)%。微球產率=制得微球質量/(BSA質量+NGF+共聚物質量)，傳統復乳法制備的微球產率為66.3%，包封率為(23.7±2.1)%;合金法組制備微球產率為82.7%。包封率為(49.5±3.4)%，可見合金法組制備微球產率、包封率均明顯高于傳統復乳法。四、微球的體外釋放結果傳統復乳法與合金法在第90天時，累積釋放率分別為達到(78.6±2.0)%、(91.2±2.2)%，差異具有統計學意義(P＜0.05)。傳統復乳法存在著顯著突釋效應，24h時釋放率為(22.3±1.6)%，合金法突釋效應較小，24h時釋放率為(8.8±0.7)%，差異具有統計學意義(P＜0.05)。微球體外釋放曲線見圖4。五、微球中NGF活性的檢測結果第1、7、30、60、90天的微球緩釋液被用來作為體外NGF活性的檢測。PC12細胞能在NGF的刺激下發出突起分化為神經元樣細胞，見圖5。因此可通過計算陽性PC12細胞的比例來考察NGF的活性［8］。見表2。由表2可知，陽性對照、復乳法、合金法組在1d、7d、30d、60d時組間差異無統計學意義;90d時復乳法與合金法組差異有統計學意義(P＜0.05)，陰性對照組與復乳法組差異無統計學意義。說明60d時復乳法組、合金法組均可分泌活性的NGF，90d時合金法組仍可分泌活性的NGF，復乳法組無活性NGF分泌。討論隨著生物學等相關學科的發展，蛋白質類藥物的臨床應用日益廣泛，目前的主要應用劑型是凍干粉針劑，由于蛋白質的半衰期較短，注射頻繁，令很多患者難以接受。緩控釋劑型的發展為蛋白質類藥物提供了劑型改進方向，緩釋微球制劑可較長時間持續釋放藥物，克服了蛋白質類藥物半衰期短，頻繁給藥的缺點。近年來，微球制劑的研究發展迅速，它是利用高分子材料包封藥物形成球狀實體，通過高分子材料的緩慢降解而逐步釋放藥物，從而達到緩釋的目的。溶劑揮發法是最常用的蛋白質類微球制備方法，對實驗設備要求較低，成球性較好，尤其適合少量微球的制備，成為我們微球制備的首選方法。但其制備過程中有諸多因素對微球的相關性狀有著顯著的影響，特別是超聲及機械攪拌過程中產生的剪切力會嚴重影響生物大分子藥物的生物活性，從而使得多肽蛋白質類藥物極易在微球內部聚集形成不溶性沉淀而影響藥物的釋放［9］。本實驗采用傳統復乳法及聚合物合金法制備微球。從聚合物專業角度進行定義，“聚合物合金技術”(polymer-alloystechnique)系指一種聚合物相分散在另一種聚合物相中形成固態混合物的技術。研究發現，在特定條件下，兩種聚合物在有機溶劑中能自動分離成兩種溶液。以PLA和PLGA為例，它們在CH2Cl2中可生成富含PLA相和富含PLGA相。如PLGA與PLA重量比介于1∶2～1∶4時，會產生分散相中富含PLGA，連續相中富含PLA的現象。如將藥物與PLGA混合，則乳劑中的分散相往往由藥物和PLGA組成，連續相仍富含PLA。上述兩種聚合物經溶劑揮發法制得的微球，藥物基本都在微球的中心部位，外周囊壁主要成分為PLA。Morita等［10］利用聚合物合金法制備牛重組超氧化物歧化酶(bSOD)微球，采用聚乙二醇作為蛋白質保護劑，結果當PLGA和PLA(重量比1∶4)時，制成微球包封率為87.6%，以接近0級的速率控釋藥物達4周之久，突釋作用僅1.4%，生物活性保存率高達113.1%。藥物的體外釋放一般符合三段模式:爆發釋放，低速率的釋放，最后是較高速率的釋放。藥物從微囊中釋放出來是藥物擴散與微囊降解的結合，在聚合物降解過程的不同階段，上述兩種機制分別占主導作用。微囊表面的藥物和尚未包于囊內的藥物晶體釋放形成突釋效應，眾多學者嘗試改進制作工藝以降低藥物突釋率［11］。

本實驗采用傳統復乳法及聚合物合金法制備的微球均未出現上述的三段模式，所以無雙峰現象出現，只表現為最初的突釋和繼之而來的相對穩定的釋放。在體外釋放的實驗中，傳統復乳法及聚合物合金法24h藥物的釋放率分別為22.3%和8.8%，均存在藥物突釋現象，但聚合物合金法藥物突釋效應明顯較傳統復乳法低。90d時傳統復乳法和聚合物合金法累計釋放率分別為78.6%、91.2%，聚合物合金法釋藥更完全。對于蛋白質藥物而言，藥物的載藥量、包封率并不等于具有活性的藥物的量，主要由于微囊制備過程中蛋白質分子會遭到不同程度的破壞，破壞程度與制備條件及制備工藝有關，我們制備蛋白質藥物微囊的目的就是最大限度地保護藥物的活性，所以了解微囊內藥物的生物學活性也是必要的。根據實驗測定需要，我們采用了PC12細胞方法進行活性測定，NGF可使PC12細胞停止分裂，長出突起，轉化成神經元樣細胞。本組實驗通過測量陽性PC12細胞比例，傳統法組在90d時與陰性對照組接近，證明已無活性NGF釋出，而合金法組可一直釋放活性NGF達90d。本實驗采用聚合物合金法制備NGF緩釋微球，結果微球大小符合實驗要求，較傳統復乳法所制備的NGF緩釋微球突釋效應較少，包封率更高，可一直釋放活性NGF達90d。聚合物合金法制備NGF緩釋微球對減少突釋、提高包封率、保留NGF活性均有重要意義，值得深入研究，具有廣泛的應用前景。

摘要：在聚合物的配置站日常生產過程中，由于技術條件以及生產設備等多方面的限制，往往會存在能耗高于預期要求的情況，給企業的成本控制以及經濟效益帶來了不同程度的影響。本文首先探討了聚合物的配置站能耗控制現狀，其次對聚合物的配置站節能降耗的常用技術途徑進行了解析，并提出了聚合物的配置站節能降耗的效果評價與分析策略，希望可以有效提升聚合物的配置站能耗控制水平，從而獲得了良好的經濟效益與社會效益。

關鍵詞：聚合物；配置站；節能降耗策略

聚合物配置站生產過程的成本控制一直是企業的關鍵目標，目前配置站普遍存在綜合單耗偏高的問題，引起了各大企業的重視。特別的，冬季的熟化罐伴熱系統在運行過程中，由于缺乏合理的優化管理條件與技術途徑，導致大多數的聚合物配置站的單耗都接近油田公司的技術控制指標，嚴重影響企業的經濟效益，同時也不利于行業可持續發展。為了進一步降低單耗，提升聚合物配置站能耗控制的科學性，現就聚合物配置站能耗的管理情況介紹如下。

1聚合物配置站能耗現狀分析

聚合物配置站的能耗控制主要需要針對聚合物的配置、熟化以及運輸等環節，這些環節在常溫條件下變化不大，但是冬季伴熱環境影響下可能會出現較大的熱損耗。經過實地勘察發現，某聚合物配置站的單耗過高的問題主要體現在熟化罐的配置體積、熟化時間以及伴熱系統的耗電量等方面，現介紹如下。1.1熟化罐有效配置體積不足。聚合物配置站的熟化罐體積會受到有效配置面積的影響，當單罐的配置體積較小時，往往會導致單耗偏高的問題。除此之外，外輸量相對恒定的條件下，當單罐的有效配置體積不足時，那么每天就需要配置更多的罐，這樣一來攪拌器的工作時間以及工作功率都必須長期維持在較高的負荷狀態，從而增加能耗的需求量。1.2聚合物溶液熟化處理周期較長。聚合物溶液的熟化處理時間過長也是一個影響能耗的重要因素。從客觀上來看，行業標準配置的配置站聚合物溶液的熟化時間為3h，這也是行業統一的技術標準。但是，根據實際的配置內容以及技術要求來看，許多企業的產品分子量不同時，依然會選擇3h作為熟化的處理時間，這顯然是不合理的。比如說國家技術標準中規定3500萬分子量干粉為3h的熟化時間，而進行2500萬甚至1500萬分子量的聚合物干粉進行配置時，顯然不需要3h那么長的時間就可以完成熟化的處理任務。在這樣的條件下，許多企業依然選擇3h作為處理的技術標準。由于不合理的延長了熟化的處理時間，所以也會導致能源的消耗量加劇。1.3整個系統耗電量過高。聚合物配置站的伴熱系統屬于耗電量較好的系統，其在運行過程中日耗電量往往高于2000kw•h。特別是在聚合物配置站的污水配置熟化環節，由于母液本身具有較高的溫度，所以大多數情況下罐內不會出現結冰的情況，對于伴熱的需求量不高。同時，清水配制的熟化罐在進行伴熱系統的調整與操作時也需要結合實際的情況，避免生產過程中選擇較高的功率，導致能源的浪費。

2聚合物配置站節能降耗的主要途徑

摘要：聚合物纖維混凝土具有較好抗折、抗裂及抗變形的能力，在公路工程中具有良好的應用價值。本文結合具體的工程實例，對聚合物纖維混凝土在公路工程標準化施工中的應用進行分析，具體介紹了聚合物纖維混凝土應用的要點，旨在提升公路工程施工水平。

關鍵詞：公路工程，聚合物纖維混凝土，標準化施工，應用要點

1工程試驗設計及成果

1.1工程概況

以某高速公路Ⅱ段路面施工為例，Ⅱ路段全長1069m，雙向4車道，分離式路基2×12.25m，車道寬2×2.75m。行車道路面結構設計采用水泥混凝土，厚度為26cm，彎拉強度控制在5MPa以上。由于受到多方面因素的影響，使得路面出現不同程度的裂縫，不僅嚴重影響了工程的耐久性，而且會留下安全隱患。為充分發揮聚合物纖維混凝土在公路工程標準化施工中的應用價值，選取150m作試驗路段，確定試驗原材料、配合比及拌和工藝。

1.2原材料選取

摘要：首先采用化學氧化法合成導電聚合物，然后以聚合物為正極，活性炭為負極，組裝成超級電容器，通過恒流充放電測試，循環伏安測試，交流阻測試，來研究聚合物的電容性能。

關鍵詞：聚苯胺；聚吡咯；共聚物；化學氧化聚合；電容性能

1聚合物的化學氧化合成

聚吡咯的合成：根據文獻所述的方法，0℃下將FeCl3•6H2O（2.365g，8.75mmol）加入到50mL，1mol/L的鹽酸溶液中，攪拌。30min之后，將蒸餾過的吡咯（1.22mL，17.56mmol）加入到上述的溶液中。混合液的顏色很快變綠，而后又變成黑色。30min之后，將反應所得的產物過濾，產物先用去離子水洗，再用乙醇洗，最后用丙酮洗，如此反復洗3次。洗滌后的產物在50℃干燥12h，得到黑色的聚吡咯粉末，記為1#樣品。

2聚合物的電容性能研究

2.1聚苯胺電容性能研究

1明確設計任務，科學選擇設計題目

本門課程設計的內容是圍繞教學任務或單元，以某種通用或特種高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）及其制品的生產任務為依托構建，設計出相關聚合物材料及其產品項目內容，包括原料品種、型號選擇、工藝流程及設備確定、產品質量檢測，以及車間布局和規模等等。通過課程設計，全面鍛煉學生查閱文獻、設計計算、實際分析和CAD繪圖能力，有效地讓學生系統地掌握所學知識，并獲得一定的靈活應用的能力，為后期的畢業設計乃至畢業后走上工作崗位打下基礎。課程設計的選題應符合當前科技和生產發展的需要，同時必須滿足教學方面的需要，使學生通過設計得到比較全面地鍛煉。題目可以是來自生產現場的實際課題，也可以從教學和科研項目中選定。但題目的選擇不能和往年雷同，否則會出現學生直接找來以前的電子檔，從而設計完成的千篇一律。另外題目難度應該從易到難分布廣泛，教師提供備充足的選題，先由同學根據自己的興趣自由選擇，再由老師根據學生選報情況，統籌分配，做到每組成員具有較均衡的知識能力。除了教師指定的題目，對于已經簽訂工作單位或者有明確工作意向的同學，應鼓勵他們結合今后工作的方向，自己擬定設計題目。例如簽約洛陽725所的同學就可以做風電葉片制備方面的設計；想去富士康應聘的同學，可以進行塑料外殼注塑成型方面的設計；有意從事管材、異型材、薄膜擠出方面工作的，可以做擠出工藝設計；對橡膠加工感興趣的，可以自訂壓延成型方面的設計等等。這樣既提高了學生設計的興趣，對于他們今后的就業或工作也有很大的幫助。課程設計采用分組完成的方式，不僅有利于發揮學生特長，而且有助于培養學生的責任感和協作精神。每組同學設計題目的大方向類似，但是每個學生的設計內容上又有所區別，保證做到同組不同題。例如配方設計、工藝參數、設備選擇等都可以有差別，既避免學生之間的抄襲現象，又利于組內討論和交流，通過課程設計每個學生的設計水平都得到鍛煉和提高。

2做好充足準備，提早布置任務

為更好的適應應用型人才培養的需要，課程設計的時間從原來的1周調整為2周，學生可以有更多時間和精力提高設計質量。雖然教學進程上將課程設計安排在授課結束，但是可以在理論課授課的同時就讓學生初次選擇題目，開始籌備課設。發題時指導教師應將設計內容、步驟、注意事項、參考書籍、網站資源一一交待清楚，使學生對自己所要從事的設計有初步的了解。學生帶著“任務”去聽課，針對性更強，在學習中就會積極積累收集信息，進行知識儲備。教學過程中各個工藝的動畫演示資料可以加深他們對工藝過程的感性認識，為下步確定設計方案創造了良好的條件。

3加強設計期間輔導和監督

在整個課程設計過程中，學生獨立設計很重要，但是教師的監督輔導不能忽視。必須將學生的主導作用和教師的指導作用有機結合。教師在理論授課時可以多介紹本課程設計與本專業的關系，相關技術在實際工程中的應用，提高學生對課設的興趣和熱情。課程設計一般不安排固定教室，但是可以向院里申請專用繪圖室。這樣既方便學生繪圖，也方便老師集中指導。課程設計不同于平時作業，要分段督促跟蹤，全面掌握控制進度。“萬事開頭難”，在設計初期必須多花精力和學生講解交代清楚設計的任務，題目的生產背景、特點、解決的途徑，如何入手搜集查閱相關資料，討論設計的方法思路，最終確定出可行的設計方案方案。中期重點檢查工藝計算是否正確、設備選擇是否合理，參數選擇是否合適，設計進度是否按部就班。末期收尾時，檢查數量和質量是否達到課設要求，完成太差、不合要求的提醒其抓緊修改，以免影響最后答辯。設計中發現普遍存在的問題可以集體答疑和討論，師生之間，學生之間相互啟發，相互切磋，活躍學習氣氛。根據學生程度不同，采用分類指導。對于基礎比較差的同學，可以進行個別指導，重點“支持”，保證學生得到基本的應用鍛煉；對于學習基礎好的同學，可以多采用啟發引導，鼓勵他們嘗試有創意的設計。除了面對面的輔導還可以結合手機、QQ、電子郵件等交流方式，及時為學生釋惑解疑。教師是課程實施過程的參與者，方案成功與否，教師的素質、態度很關鍵。在整個課程設計期間，指導教師應該不辭辛苦、盡職盡責，輔導、監督、督促每位同學認真完成每一個步驟。同時應該認真做好相應記錄，為最后的成績評定提供依據。

1地質聚合物的反應機理

法國J.Davidovits提出的“解聚—縮聚”機理，他認為地質聚合物的形成過程為：鋁硅酸鹽聚合反應是一個放熱脫水的過程，反應以水為傳質，在堿性催化劑的作用下鋁硅酸鹽礦物的的硅氧鍵和鋁氧鍵斷裂，發生斷裂—重組反應；形成一系列的低聚硅（鋁）四面體單元，聚合后又將大部分水排除，少量水則以結構水的形式取代[SiO4]中一個O的位置，最終生成Si—O—Al的網絡結構。聚合作用過程即各種鋁硅酸鹽（Al3+呈Ⅳ或Ⅴ次配位）與強堿性硅酸鹽溶液之間的化學反應。

以上聚合反應表明，任何硅鋁物質都可作為制備人造礦物聚合物材料的原料。

現在大多數的研究者的理論都以J.Davidovits的理論作為地質聚合物反應機理的基礎。這些理論的共同點在于地質聚合物的形成是鋁硅酸鹽在堿性條件下生成水合物后，水合物在進行縮水聚合生成聚合物。當地質聚合物的添加成分較復雜時，則添加成分的離子在硅鋁網絡結構中所占據的位置不同而得到不同性質的地質聚合物。

2地質聚合物研究進展

20世紀30年代，美國的Purdon在研究了波特蘭水泥（普通硅酸鹽水泥）的硬化機理時發現，少量的NaOH在水泥硬化過程中可以起催化劑的作用，使得水泥中的硅、鋁化合物比較容易溶解而形成硅酸鈉和偏鋁酸鈉，再進一步與Ca(OH)2反應形成硅酸鈣和鋁酸鈣礦物，使水泥硬化并且重新生成Na(OH)再催化下一輪反應，因此他提出了所謂的“堿激活”理論。

摘要TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補加固材料，具有粘結強度高、干縮變形小、抗壓模量低，抗氯離子和硫酸鹽離子侵蝕能力強的特點，而且可顯著提高護筋阻銹能力，還具有一定的補償收縮性能，同時價格比同類產品低。本文結合江蘇省淮海農場多個混凝土建筑物工程現場修補加固和防碳化噴涂實例，介紹了TK聚合物砂漿的主要性能、使用范圍和TK聚合物砂漿施工質量控制方法，并提出施工過程中的注意事項。

關鍵詞TK聚合物砂漿混凝土表面修補加固施工方法質量控制注意事項

1概況

1999年12月～2000年4月，筆者對淮海農場混凝土建筑物進行了全面調查，并用回彈儀測驗了建筑物的混凝土強度，用酸酞試液測驗了碳化深度。通過調查發現，現有混凝土建筑物耐久性不良。主要表現在：①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在；②沿海地區鋼筋混凝土結構受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴重；③臨水混凝土表面凍融松散剝落破壞；④混凝土表面沖磨破壞、機械磨損、磨蝕破壞以及化學侵蝕；⑤堿骨料反應破壞等。這些問題嚴重影響混凝土建筑物壽命和外觀，甚至危及混凝土建筑物的正常運行和安全。為了提高混凝土建筑物的耐久性，延長建筑物的使用壽命，其后我們對淮海農場內的3座大梁混凝土剝落且有露筋現象的公路橋、15座出現大面積混凝土碳化且鋼筋銹蝕嚴重的農田排灌泵站的工作橋、5座出現大面積混凝土剝落、碳化和鋼筋銹蝕嚴重的節制閘機架橋等工程采用TK聚合物砂漿(由水利部天津水利水電勘測設計研究院科學研究所研制)進行修補加固，總面積達3050m2，防碳化噴涂面積約3400m2。經過現場檢查驗收，沒有發現因材料或施工原因而出現裂縫現象，防碳化涂層沒有發現脫落起皮現象。在施工中，我們曾對只有3d齡期修補砂漿進行鑿除檢查，結果鑿除的砂漿普遍能粘下老混凝土面。經過2a的多次運行，沒有發現脫落和出現裂縫現象，這說明TK聚合物砂漿是一種理想的修補材料。

2TK聚合物砂漿的主要性能及適用范圍

TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補材料，是以少量水溶性聚合物改性劑，再摻入一定量的活性成分、膨脹成分而配制成的TK聚合物防滲、防碳化、防腐砂漿。由于聚合物及活性成分的摻入，改善了聚合物水泥砂漿的物理、力學及耐久性能。主要體現在：

在高新技術中，納米技術、生物技術和信息技術對化學工業發展有著深遠的影響，對于材料科學而言，當首推納米技術。它不僅能推動化學反應、催化和許多單元操作的突破性的改進，而且提供了納米多孔材料、納米粒子、納米復合材料、納米傳感器等新型材料以及化學機械拋光、藥物可控釋放、獨特的去污作用等功能應用，為化工新材料發展及其應用開辟了廣闊的前景。

納米技術正全力推動著化學工業未來的發展。隨著一些納米技術的工業產品問世以及所顯示出的誘人前景，現在“納米技術”已經成為家喻戶曉的名詞。納米技術能在＜100nm的水平上合成、處理和表征物質，這是一個涉及多門學科的廣闊領域，它包含有：納米材料(nanomaterials)、納米生物技術(nanobiotechn010gy)、納米電子學(nanoelechonics)和納米系統(nanosystem)，如納米電子機械系統NEMS和分子機械(m01ecularmachine)等。而納米技術在化學工業中的應用，主要是新型催化劑、涂料、潤滑劑，過濾技術以及一些最終產品，諸如納米多孔材料制品和樹狀聚合物制品已成為化學工業的創新點。

一、化學反應和催化方面應用

化學工業及其相關工業，特別是一些化學反應起著關鍵性作用的產業盛行用納米技術來改進催化劑性能。納米多孔材料中的沸石在原油煉制中的應用已有很長歷史，納米多孔結構新型催化劑的發展，為許多化學合成工藝的創新提供了機會，或者使化學反應能在較溫和條件下進行，大幅度地降低工藝成本。例如用此類催化劑可以將甲烷有效地轉化為液體燃料，作為柴油代用品，而現用的方法比較昂貴。

納米粒子催化劑的優異性能取決于它的容積比表面率很高，同時，負載催化劑的基質對催化效率也有很大的影響，如果也由具有納米結構材料組成，就可以進一步提高催化劑的效率。如將Si02納米粒子作催化劑的基質，可以提高催化劑性能10倍。在某些情況下，用Si02納米粒子作催化劑載體會因SiO2材料本身的脆性而受影響。為了解決此問題，可以將SiO2納米粒子通過聚合而形成交聯，將交聯的納米粒子用作催化劑載體。

在能源工業中，Shenhua集團公司、Hydrocarbon技術公司和美國能源部在中國進行煤液化項目建設，采用了納米催化劑，取得了20億美元效益。此工藝可以生產非常清潔的柴油，在中國許多地方它可與進口原油或柴油(以全球平均價格計)競爭。燃料電池也是納米催化劑起重要作用的領域，當前工業樣品應用的是鉑催化劑，約2nm寬。

乙丙橡膠（EPR）是繼Zieg1er一Natta催化劑的發明、聚乙烯和聚丙烯的出現后問世的一種以乙烯。丙烯為基本單體的共聚橡膠，分為二元乙丙橡膠（EPM）和三元乙丙橡膠（EPDM）兩大類。前者是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物。EPR具有許多其它通用合成橡膠所不具備的優異性能，加之單體價廉易得，用途廣泛，是80年代以來國外七大合成橡膠品種中發展最快的一種，其產量、生產能力和消費量在發達國家中均居第三位，僅次于丁苯橡膠、順丁橡膠。1998年世界EPR總生產能力約為102噸，消費量為81．4萬噸。初步統計，1999年消費量約為83．61萬噸，預計2003年將達到98．0萬噸。1998～2003年EPR的需求增長率為3．8％，高于丁苯橡膠和順丁橡膠需求量的增長速率。

目前FPR工業生產工藝路線有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法三種。下面將分別詳細論述其技術狀況及待點，并進行技術經濟比較。

1、溶液聚合工藝

1．1技術狀況

60年代初實現工業化，經不斷完善和改進，技術己成熟，為許多新建裝置所使用，是工業生產的主導技術，約占FPR總生產能力的77．6％。

該工藝是在既可以溶解產品、又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進行的均相反應，通常以直鏈烷烴如正己烷為溶劑，采用V一A1催化劑體系，聚合溫度為30～50C，聚合壓力為0．4～0．8MPa，反應產物中聚合物的質量分數一般為8％～10％。工藝過程基本上由原材料準備、化學品配制、聚合、催化劑脫除、單體和溶劑回收精制以及凝聚、干燥和