聚合物范文10篇

1早在1923年，英国人Gresson就把聚合物应用于路面材料而获得专利。到1924出版了关于现代聚合物改性材料的正式的文献。从那时起，近70年来世界各国出现了大量的关于聚合物用于改性水泥砂浆和混凝土的研究，而且对聚合物用于水泥基材料的兴趣也越来越来大。在这一领域里研究开发走在世界前列的国家有日本、美国、前苏联、德国等。如日本对新型高性能聚合物混凝土复合材料的研究开发应用已有40年的历史，并已为此制定了部分标准(JlS6203)；德国交通部筑路局对用于桥面的混凝土修补而附加的技术协议和规范(zTVSIB90)特别制定了聚合物改性砂浆(混凝土)供货的技术条件和检验规范(TLBEPCC，TPCC)，我国在这一方面的研究起步较晚，还是近十几年发展起来的。1990年在上海举行了第6届国际聚合物混凝土会议，大大地加速了我国在这一方面研究与应用的进步。

2聚合物水泥砂浆的改性机理

聚合物改性砂浆的研究之所以如此大的进展，就是因为这种材料通过改性具有许多优异的性能。了解其改性机理对研究和开发这类材料尤其重要。

众所周知·水泥砂浆作为一种复合材料，骨料和水泥基之间的界面过渡区是材料的薄弱环节。在界面过渡区，水灰比高、孔隙率大、氢氧化钙和钙矾石多，晶粒粗大、氢氧化钙晶体取向生长。要改善水泥基材料的性能，就必须改善界面过渡区的结构和性质。聚合物对水泥砂浆的改性作用，其实质也是改善材料的界面过渡区，从而使材料获得别的材料所不具有的性能。

(1)聚合物具有减水的效果。其表现在配制具有相同流动度的砂浆时，掺有聚合物的砂浆的水灰比要低于普通砂浆的水灰比。这是因为聚合物和矿物掺合料粉煤灰一样的形态效应，因为聚合物的固体粒径很小，其直径一般在0.05～5um之间。这样的颗粒也可像粉煤灰的颗粒一样，既可起到滚珠的作用，又具有较高的表面活性，从而能起到减水效应。

(2)在砂浆中掺加聚合物后，氢氧化钙也会沿着聚合物固体颗粒生长，有利于打乱氢氧化钙的取向生长。另外，由于聚合物的特殊性，它会在高于其最低成膜温度下凝聚成膜，形成的膜能将水泥水化生成的氢氧化钙包围起来，连成一个整体，可以有效的降低氢氧化钙对材料耐久性的不良影响。另一方面聚合物沙浆中的钙矾石比普通砂浆中的钙矾石要短和粗。进一步观察可发现聚合物的加入有效的改善了砂浆的孔结构，由于聚合物的形态效应及其自身的特殊性，起到了胶结、填充等作用，使砂浆的平均孔径变小，大孔变成小孔隙，孔隙分布的均匀性下降了，微孔隙率提高了。

本文作者：刘华蔚温伟生孙华燕郑爱萍胡敏陈丽洁工作单位：解放军总医院口腔医学研究所

传统复乳法及聚合物合金法制备NGF缓释微球:(1)传统复乳法:采用复乳-溶剂挥发法(W/O/W)制备缓释微球，300μg的NGF和10mg牛血清白蛋白(BSA)溶于100μl的去离子水中得内水相(W1);PL-GA300mg溶于2ml的二氯甲烷(CH2Cl2)溶液中形成油相(O)，外水相为2%聚乙烯醇溶液10ml(W2)。将W1倒入O中，冰浴超声处理30s得到初乳(W1/O)，将初乳倒入W2中，冰浴下高速匀浆30s，得到(W1/O/W2)复乳。将复乳倒入400ml10%的去离子水氯化钠溶液中，室温下磁力搅拌机(上海雷磁)，1700r/min搅拌2h，前30min冰浴，后1.5h常温下搅拌，再800r/min搅拌2h挥发残余有机溶剂，收集微球，去离子水洗涤3次，真空冻干，得微球205.8mg，置于4℃保存。(2)聚合物合金法:采用乳化-溶剂挥发法(S/O/W)与聚合物合金法结合制备微球，分为两步。①NGF微粉化。经纯化的NGF溶液300μg，与牛血清白蛋白溶液0.5ml(含BSA10mg)混合后进行冻干处理，预冻温度－50℃，降温速度20℃/min，冻干条件(－20℃，3h;20℃，12h)。混合物冻干后得到均匀分散在BSA基质中的NGF药粉(S)。②NGF微囊化。PLA/PLGA(PLA∶PLGA=1∶3)300mg置于试管内，加入所制NGF冻干粉，加入2ml的CH2Cl2使聚合物溶解形成油相(O)。水相为2%聚乙烯醇溶液10ml(W)。将W加入O中，高速匀浆30s，形成S/O/W乳液，复乳倒入400ml10%的去离子水氯化钠溶液中，室温下磁力搅拌，方法同上，得微球256.7mg，置于4℃保存。2．微球形态及粒径的检测:取少量NGF-PLGA缓释微球放置于贴有双面胶的金属板上，喷金制成扫描电镜标本，扫描电镜下观察其外形。取少量NGF缓释微球溶解于去离子水，在光学显微镜下用测微尺测定200个微球的粒径，每隔5μm粒径为一单元，分别计数每一单元的微球数。以微球个数的百分数为纵坐标(%)、粒径大小为横坐标(μm)，绘制微球粒径分布的直方图，测定微球的平均直径及粒径分布。3．微球包封率的测定:(1)建立标准曲线将NGF-ELISA检测试剂盒中的标准品稀释为10、20、40、80、160、320pg/ml的NGF溶液，以不含NGF的空白微球降解液作为空白对照，将酶标仪吸光度调零，绘制标准曲线。(2)萃取法提取微球中的NGF:分别取10mgNGF缓释微球溶于0.5ml的乙酸乙酯中，然后加入2ml的去离子水，在振荡器上充分混匀，萃取乙酸乙酯中的NGF，静置，分取水层，重复3次。合并三次提取液，混匀。(3)微球萃取率的测定:取10mg不含NGF的微球和标准品NGF1μg溶于0.5ml的乙酸乙酯中，然后加入2ml的去离子水，在振荡器上充分混匀，萃取乙酸乙酯中的NGF，静置，分取水层，重复3次，合并三次提取液，混匀。用ELISA法在450nm波长下测定所得溶液的吸光度值，计算NGF含量，算得萃取率。(4)微球包封率的测定:将步骤(2)中萃取液稀释，用ELISA法(检测范围10～400ng/L)在450nm波长下测定所得NGF溶液的吸光度，以空白微球降解液作为空白对照。计算微球中NGF的含量，严格按照说明书操作。微球包封率按以下公式计算:微球中测定的NGF量=微球质量×(4)中测得微球中NGF浓度;微球中理论NGF量=投入的NGF的质量;微球包封率(%)=微球中测定的NGF量/微球中理论NGF量×100%。4．微球的体外释放:准确称取两种微球各3份，50mg微球分别溶于5ml磷酸盐缓冲液(PBS)中(pH7.4)，37℃震荡温浴，分别在6h、12h、1d、4d、7d、14d、21d、30d、40d、50d、60d、70d、80d、90d取出全部稀释液(2000r/min，2min)，并补充相应的缓冲液，取出液－20℃保存，每个样品按1∶100和1∶1000稀释，每个浓度的稀释样品做双复孔，ELISA测定NGF浓度，计算每次释药量及累积释药率，并绘制释放曲线。5．微球中NGF活性的检测［6-7］:分别于1d、7d、30d、60d、90d时取微球释放液，通过对PC12细胞突起的计数来检测NGF的活性。将生长良好的PC12细胞接种于预先经鼠尾胶原包被的6孔培养板中，接种密度为2×104/cm2，每孔加入2ml含体积分数为10%马血清和体积分数为5%胎牛血清的DMEM培养基，在37℃、体积分数为5%CO2及饱和湿度条件下培养3h后随机分组，分为NGF组(阳性对照组)、不含NGF的牛血清白蛋白微球组(阴性对照组)、传统复乳法制备的NGF微球组(复乳法组)、合金法制备的NGF微球组(合金法组)。分别以50ng/ml的NGF、牛血清白蛋白微球的缓释液、传统复乳法所制备NGF微球的缓释液、合金法制备的NGF微球缓释液各2ml替换原细胞培养液，继续培养48h后，在倒置显微镜上用随机选取视野，计数100个细胞，并计算每组中长出轴突的细胞(阳性细胞)比例，阳性细胞比例(%)=阳性细胞数/计数细胞数，每组实验重复3次。

数据均以均数±标准差(x珋±s)表示，采用CHISS统计软件对数据进行均数t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。结果一、NGF缓释微球表观形态观察结果光镜、扫描电镜结果显示两种方法制备的NGF微球均具有光滑的表面且形态规整均匀，近似圆形，大小相近，体外PBS中释放90d后其表面存在大量孔隙，部分降解，见图1，2。二、微球粒径测定结果两种方法制备的微球粒径分布经CHISS软件正态性检验均符合正态分布，传统复乳法组平均粒径(24.68μm)，合金法组平均粒径(22.47μm)，传统复乳法组制备微球粒径较合金法略小，见图3。三、微球产率、包封率测定结果实验测得标准曲线为y=0.0063x+0.0015，萃取法回收率为(67.6±4.6)%。微球产率=制得微球质量/(BSA质量+NGF+共聚物质量)，传统复乳法制备的微球产率为66.3%，包封率为(23.7±2.1)%;合金法组制备微球产率为82.7%。包封率为(49.5±3.4)%，可见合金法组制备微球产率、包封率均明显高于传统复乳法。四、微球的体外释放结果传统复乳法与合金法在第90天时，累积释放率分别为达到(78.6±2.0)%、(91.2±2.2)%，差异具有统计学意义(P＜0.05)。传统复乳法存在着显著突释效应，24h时释放率为(22.3±1.6)%，合金法突释效应较小，24h时释放率为(8.8±0.7)%，差异具有统计学意义(P＜0.05)。微球体外释放曲线见图4。五、微球中NGF活性的检测结果第1、7、30、60、90天的微球缓释液被用来作为体外NGF活性的检测。PC12细胞能在NGF的刺激下发出突起分化为神经元样细胞，见图5。因此可通过计算阳性PC12细胞的比例来考察NGF的活性［8］。见表2。由表2可知，阳性对照、复乳法、合金法组在1d、7d、30d、60d时组间差异无统计学意义;90d时复乳法与合金法组差异有统计学意义(P＜0.05)，阴性对照组与复乳法组差异无统计学意义。说明60d时复乳法组、合金法组均可分泌活性的NGF，90d时合金法组仍可分泌活性的NGF，复乳法组无活性NGF分泌。讨论随着生物学等相关学科的发展，蛋白质类药物的临床应用日益广泛，目前的主要应用剂型是冻干粉针剂，由于蛋白质的半衰期较短，注射频繁，令很多患者难以接受。缓控释剂型的发展为蛋白质类药物提供了剂型改进方向，缓释微球制剂可较长时间持续释放药物，克服了蛋白质类药物半衰期短，频繁给药的缺点。近年来，微球制剂的研究发展迅速，它是利用高分子材料包封药物形成球状实体，通过高分子材料的缓慢降解而逐步释放药物，从而达到缓释的目的。溶剂挥发法是最常用的蛋白质类微球制备方法，对实验设备要求较低，成球性较好，尤其适合少量微球的制备，成为我们微球制备的首选方法。但其制备过程中有诸多因素对微球的相关性状有着显著的影响，特别是超声及机械搅拌过程中产生的剪切力会严重影响生物大分子药物的生物活性，从而使得多肽蛋白质类药物极易在微球内部聚集形成不溶性沉淀而影响药物的释放［9］。本实验采用传统复乳法及聚合物合金法制备微球。从聚合物专业角度进行定义，“聚合物合金技术”(polymer-alloystechnique)系指一种聚合物相分散在另一种聚合物相中形成固态混合物的技术。研究发现，在特定条件下，两种聚合物在有机溶剂中能自动分离成两种溶液。以PLA和PLGA为例，它们在CH2Cl2中可生成富含PLA相和富含PLGA相。如PLGA与PLA重量比介于1∶2～1∶4时，会产生分散相中富含PLGA，连续相中富含PLA的现象。如将药物与PLGA混合，则乳剂中的分散相往往由药物和PLGA组成，连续相仍富含PLA。上述两种聚合物经溶剂挥发法制得的微球，药物基本都在微球的中心部位，外周囊壁主要成分为PLA。Morita等［10］利用聚合物合金法制备牛重组超氧化物歧化酶(bSOD)微球，采用聚乙二醇作为蛋白质保护剂，结果当PLGA和PLA(重量比1∶4)时，制成微球包封率为87.6%，以接近0级的速率控释药物达4周之久，突释作用仅1.4%，生物活性保存率高达113.1%。药物的体外释放一般符合三段模式:爆发释放，低速率的释放，最后是较高速率的释放。药物从微囊中释放出来是药物扩散与微囊降解的结合，在聚合物降解过程的不同阶段，上述两种机制分别占主导作用。微囊表面的药物和尚未包于囊内的药物晶体释放形成突释效应，众多学者尝试改进制作工艺以降低药物突释率［11］。

本实验采用传统复乳法及聚合物合金法制备的微球均未出现上述的三段模式，所以无双峰现象出现，只表现为最初的突释和继之而来的相对稳定的释放。在体外释放的实验中，传统复乳法及聚合物合金法24h药物的释放率分别为22.3%和8.8%，均存在药物突释现象，但聚合物合金法药物突释效应明显较传统复乳法低。90d时传统复乳法和聚合物合金法累计释放率分别为78.6%、91.2%，聚合物合金法释药更完全。对于蛋白质药物而言，药物的载药量、包封率并不等于具有活性的药物的量，主要由于微囊制备过程中蛋白质分子会遭到不同程度的破坏，破坏程度与制备条件及制备工艺有关，我们制备蛋白质药物微囊的目的就是最大限度地保护药物的活性，所以了解微囊内药物的生物学活性也是必要的。根据实验测定需要，我们采用了PC12细胞方法进行活性测定，NGF可使PC12细胞停止分裂，长出突起，转化成神经元样细胞。本组实验通过测量阳性PC12细胞比例，传统法组在90d时与阴性对照组接近，证明已无活性NGF释出，而合金法组可一直释放活性NGF达90d。本实验采用聚合物合金法制备NGF缓释微球，结果微球大小符合实验要求，较传统复乳法所制备的NGF缓释微球突释效应较少，包封率更高，可一直释放活性NGF达90d。聚合物合金法制备NGF缓释微球对减少突释、提高包封率、保留NGF活性均有重要意义，值得深入研究，具有广泛的应用前景。

摘要：在聚合物的配置站日常生产过程中，由于技术条件以及生产设备等多方面的限制，往往会存在能耗高于预期要求的情况，给企业的成本控制以及经济效益带来了不同程度的影响。本文首先探讨了聚合物的配置站能耗控制现状，其次对聚合物的配置站节能降耗的常用技术途径进行了解析，并提出了聚合物的配置站节能降耗的效果评价与分析策略，希望可以有效提升聚合物的配置站能耗控制水平，从而获得了良好的经济效益与社会效益。

关键词：聚合物；配置站；节能降耗策略

聚合物配置站生产过程的成本控制一直是企业的关键目标，目前配置站普遍存在综合单耗偏高的问题，引起了各大企业的重视。特别的，冬季的熟化罐伴热系统在运行过程中，由于缺乏合理的优化管理条件与技术途径，导致大多数的聚合物配置站的单耗都接近油田公司的技术控制指标，严重影响企业的经济效益，同时也不利于行业可持续发展。为了进一步降低单耗，提升聚合物配置站能耗控制的科学性，现就聚合物配置站能耗的管理情况介绍如下。

1聚合物配置站能耗现状分析

聚合物配置站的能耗控制主要需要针对聚合物的配置、熟化以及运输等环节，这些环节在常温条件下变化不大，但是冬季伴热环境影响下可能会出现较大的热损耗。经过实地勘察发现，某聚合物配置站的单耗过高的问题主要体现在熟化罐的配置体积、熟化时间以及伴热系统的耗电量等方面，现介绍如下。1.1熟化罐有效配置体积不足。聚合物配置站的熟化罐体积会受到有效配置面积的影响，当单罐的配置体积较小时，往往会导致单耗偏高的问题。除此之外，外输量相对恒定的条件下，当单罐的有效配置体积不足时，那么每天就需要配置更多的罐，这样一来搅拌器的工作时间以及工作功率都必须长期维持在较高的负荷状态，从而增加能耗的需求量。1.2聚合物溶液熟化处理周期较长。聚合物溶液的熟化处理时间过长也是一个影响能耗的重要因素。从客观上来看，行业标准配置的配置站聚合物溶液的熟化时间为3h，这也是行业统一的技术标准。但是，根据实际的配置内容以及技术要求来看，许多企业的产品分子量不同时，依然会选择3h作为熟化的处理时间，这显然是不合理的。比如说国家技术标准中规定3500万分子量干粉为3h的熟化时间，而进行2500万甚至1500万分子量的聚合物干粉进行配置时，显然不需要3h那么长的时间就可以完成熟化的处理任务。在这样的条件下，许多企业依然选择3h作为处理的技术标准。由于不合理的延长了熟化的处理时间，所以也会导致能源的消耗量加剧。1.3整个系统耗电量过高。聚合物配置站的伴热系统属于耗电量较好的系统，其在运行过程中日耗电量往往高于2000kw•h。特别是在聚合物配置站的污水配置熟化环节，由于母液本身具有较高的温度，所以大多数情况下罐内不会出现结冰的情况，对于伴热的需求量不高。同时，清水配制的熟化罐在进行伴热系统的调整与操作时也需要结合实际的情况，避免生产过程中选择较高的功率，导致能源的浪费。

2聚合物配置站节能降耗的主要途径

摘要：聚合物纤维混凝土具有较好抗折、抗裂及抗变形的能力，在公路工程中具有良好的应用价值。本文结合具体的工程实例，对聚合物纤维混凝土在公路工程标准化施工中的应用进行分析，具体介绍了聚合物纤维混凝土应用的要点，旨在提升公路工程施工水平。

关键词：公路工程，聚合物纤维混凝土，标准化施工，应用要点

1工程试验设计及成果

1.1工程概况

以某高速公路Ⅱ段路面施工为例，Ⅱ路段全长1069m，双向4车道，分离式路基2×12.25m，车道宽2×2.75m。行车道路面结构设计采用水泥混凝土，厚度为26cm，弯拉强度控制在5MPa以上。由于受到多方面因素的影响，使得路面出现不同程度的裂缝，不仅严重影响了工程的耐久性，而且会留下安全隐患。为充分发挥聚合物纤维混凝土在公路工程标准化施工中的应用价值，选取150m作试验路段，确定试验原材料、配合比及拌和工艺。

1.2原材料选取

摘要：首先采用化学氧化法合成导电聚合物，然后以聚合物为正极，活性炭为负极，组装成超级电容器，通过恒流充放电测试，循环伏安测试，交流阻测试，来研究聚合物的电容性能。

关键词：聚苯胺；聚吡咯；共聚物；化学氧化聚合；电容性能

1聚合物的化学氧化合成

聚吡咯的合成：根据文献所述的方法，0℃下将FeCl3•6H2O（2.365g，8.75mmol）加入到50mL，1mol/L的盐酸溶液中，搅拌。30min之后，将蒸馏过的吡咯（1.22mL，17.56mmol）加入到上述的溶液中。混合液的颜色很快变绿，而后又变成黑色。30min之后，将反应所得的产物过滤，产物先用去离子水洗，再用乙醇洗，最后用丙酮洗，如此反复洗3次。洗涤后的产物在50℃干燥12h，得到黑色的聚吡咯粉末，记为1#样品。

2聚合物的电容性能研究

2.1聚苯胺电容性能研究

1明确设计任务，科学选择设计题目

本门课程设计的内容是围绕教学任务或单元，以某种通用或特种高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）及其制品的生产任务为依托构建，设计出相关聚合物材料及其产品项目内容，包括原料品种、型号选择、工艺流程及设备确定、产品质量检测，以及车间布局和规模等等。通过课程设计，全面锻炼学生查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力，有效地让学生系统地掌握所学知识，并获得一定的灵活应用的能力，为后期的毕业设计乃至毕业后走上工作岗位打下基础。课程设计的选题应符合当前科技和生产发展的需要，同时必须满足教学方面的需要，使学生通过设计得到比较全面地锻炼。题目可以是来自生产现场的实际课题，也可以从教学和科研项目中选定。但题目的选择不能和往年雷同，否则会出现学生直接找来以前的电子档，从而设计完成的千篇一律。另外题目难度应该从易到难分布广泛，教师提供备充足的选题，先由同学根据自己的兴趣自由选择，再由老师根据学生选报情况，统筹分配，做到每组成员具有较均衡的知识能力。除了教师指定的题目，对于已经签订工作单位或者有明确工作意向的同学，应鼓励他们结合今后工作的方向，自己拟定设计题目。例如签约洛阳725所的同学就可以做风电叶片制备方面的设计；想去富士康应聘的同学，可以进行塑料外壳注塑成型方面的设计；有意从事管材、异型材、薄膜挤出方面工作的，可以做挤出工艺设计；对橡胶加工感兴趣的，可以自订压延成型方面的设计等等。这样既提高了学生设计的兴趣，对于他们今后的就业或工作也有很大的帮助。课程设计采用分组完成的方式，不仅有利于发挥学生特长，而且有助于培养学生的责任感和协作精神。每组同学设计题目的大方向类似，但是每个学生的设计内容上又有所区别，保证做到同组不同题。例如配方设计、工艺参数、设备选择等都可以有差别，既避免学生之间的抄袭现象，又利于组内讨论和交流，通过课程设计每个学生的设计水平都得到锻炼和提高。

2做好充足准备，提早布置任务

为更好的适应应用型人才培养的需要，课程设计的时间从原来的1周调整为2周，学生可以有更多时间和精力提高设计质量。虽然教学进程上将课程设计安排在授课结束，但是可以在理论课授课的同时就让学生初次选择题目，开始筹备课设。发题时指导教师应将设计内容、步骤、注意事项、参考书籍、网站资源一一交待清楚，使学生对自己所要从事的设计有初步的了解。学生带着“任务”去听课，针对性更强，在学习中就会积极积累收集信息，进行知识储备。教学过程中各个工艺的动画演示资料可以加深他们对工艺过程的感性认识，为下步确定设计方案创造了良好的条件。

3加强设计期间辅导和监督

在整个课程设计过程中，学生独立设计很重要，但是教师的监督辅导不能忽视。必须将学生的主导作用和教师的指导作用有机结合。教师在理论授课时可以多介绍本课程设计与本专业的关系，相关技术在实际工程中的应用，提高学生对课设的兴趣和热情。课程设计一般不安排固定教室，但是可以向院里申请专用绘图室。这样既方便学生绘图，也方便老师集中指导。课程设计不同于平时作业，要分段督促跟踪，全面掌握控制进度。“万事开头难”，在设计初期必须多花精力和学生讲解交代清楚设计的任务，题目的生产背景、特点、解决的途径，如何入手搜集查阅相关资料，讨论设计的方法思路，最终确定出可行的设计方案方案。中期重点检查工艺计算是否正确、设备选择是否合理，参数选择是否合适，设计进度是否按部就班。末期收尾时，检查数量和质量是否达到课设要求，完成太差、不合要求的提醒其抓紧修改，以免影响最后答辩。设计中发现普遍存在的问题可以集体答疑和讨论，师生之间，学生之间相互启发，相互切磋，活跃学习气氛。根据学生程度不同，采用分类指导。对于基础比较差的同学，可以进行个别指导，重点“支持”，保证学生得到基本的应用锻炼；对于学习基础好的同学，可以多采用启发引导，鼓励他们尝试有创意的设计。除了面对面的辅导还可以结合手机、QQ、电子邮件等交流方式，及时为学生释惑解疑。教师是课程实施过程的参与者，方案成功与否，教师的素质、态度很关键。在整个课程设计期间，指导教师应该不辞辛苦、尽职尽责，辅导、监督、督促每位同学认真完成每一个步骤。同时应该认真做好相应记录，为最后的成绩评定提供依据。

1地质聚合物的反应机理

法国J.Davidovits提出的“解聚—缩聚”机理，他认为地质聚合物的形成过程为：铝硅酸盐聚合反应是一个放热脱水的过程，反应以水为传质，在碱性催化剂的作用下铝硅酸盐矿物的的硅氧键和铝氧键断裂，发生断裂—重组反应；形成一系列的低聚硅（铝）四面体单元，聚合后又将大部分水排除，少量水则以结构水的形式取代[SiO4]中一个O的位置，最终生成Si—O—Al的网络结构。聚合作用过程即各种铝硅酸盐（Al3+呈Ⅳ或Ⅴ次配位）与强碱性硅酸盐溶液之间的化学反应。

以上聚合反应表明，任何硅铝物质都可作为制备人造矿物聚合物材料的原料。

现在大多数的研究者的理论都以J.Davidovits的理论作为地质聚合物反应机理的基础。这些理论的共同点在于地质聚合物的形成是铝硅酸盐在碱性条件下生成水合物后，水合物在进行缩水聚合生成聚合物。当地质聚合物的添加成分较复杂时，则添加成分的离子在硅铝网络结构中所占据的位置不同而得到不同性质的地质聚合物。

2地质聚合物研究进展

20世纪30年代，美国的Purdon在研究了波特兰水泥（普通硅酸盐水泥）的硬化机理时发现，少量的NaOH在水泥硬化过程中可以起催化剂的作用，使得水泥中的硅、铝化合物比较容易溶解而形成硅酸钠和偏铝酸钠，再进一步与Ca(OH)2反应形成硅酸钙和铝酸钙矿物，使水泥硬化并且重新生成Na(OH)再催化下一轮反应，因此他提出了所谓的“碱激活”理论。

摘要TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补加固材料，具有粘结强度高、干缩变形小、抗压模量低，抗氯离子和硫酸盐离子侵蚀能力强的特点，而且可显著提高护筋阻锈能力，还具有一定的补偿收缩性能，同时价格比同类产品低。本文结合江苏省淮海农场多个混凝土建筑物工程现场修补加固和防碳化喷涂实例，介绍了TK聚合物砂浆的主要性能、使用范围和TK聚合物砂浆施工质量控制方法，并提出施工过程中的注意事项。

关键词TK聚合物砂浆混凝土表面修补加固施工方法质量控制注意事项

1概况

1999年12月～2000年4月，笔者对淮海农场混凝土建筑物进行了全面调查，并用回弹仪测验了建筑物的混凝土强度，用酸酞试液测验了碳化深度。通过调查发现，现有混凝土建筑物耐久性不良。主要表现在：①混凝土碳化和裂缝问题普遍存在；②沿海地区钢筋混凝土结构受氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀严重；③临水混凝土表面冻融松散剥落破坏；④混凝土表面冲磨破坏、机械磨损、磨蚀破坏以及化学侵蚀；⑤碱骨料反应破坏等。这些问题严重影响混凝土建筑物寿命和外观，甚至危及混凝土建筑物的正常运行和安全。为了提高混凝土建筑物的耐久性，延长建筑物的使用寿命，其后我们对淮海农场内的3座大梁混凝土剥落且有露筋现象的公路桥、15座出现大面积混凝土碳化且钢筋锈蚀严重的农田排灌泵站的工作桥、5座出现大面积混凝土剥落、碳化和钢筋锈蚀严重的节制闸机架桥等工程采用TK聚合物砂浆(由水利部天津水利水电勘测设计研究院科学研究所研制)进行修补加固，总面积达3050m2，防碳化喷涂面积约3400m2。经过现场检查验收，没有发现因材料或施工原因而出现裂缝现象，防碳化涂层没有发现脱落起皮现象。在施工中，我们曾对只有3d龄期修补砂浆进行凿除检查，结果凿除的砂浆普遍能粘下老混凝土面。经过2a的多次运行，没有发现脱落和出现裂缝现象，这说明TK聚合物砂浆是一种理想的修补材料。

2TK聚合物砂浆的主要性能及适用范围

TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补材料，是以少量水溶性聚合物改性剂，再掺入一定量的活性成分、膨胀成分而配制成的TK聚合物防渗、防碳化、防腐砂浆。由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能。主要体现在：

在高新技术中，纳米技术、生物技术和信息技术对化学工业发展有着深远的影响，对于材料科学而言，当首推纳米技术。它不仅能推动化学反应、催化和许多单元操作的突破性的改进，而且提供了纳米多孔材料、纳米粒子、纳米复合材料、纳米传感器等新型材料以及化学机械抛光、药物可控释放、独特的去污作用等功能应用，为化工新材料发展及其应用开辟了广阔的前景。

纳米技术正全力推动着化学工业未来的发展。随着一些纳米技术的工业产品问世以及所显示出的诱人前景，现在“纳米技术”已经成为家喻户晓的名词。纳米技术能在＜100nm的水平上合成、处理和表征物质，这是一个涉及多门学科的广阔领域，它包含有：纳米材料(nanomaterials)、纳米生物技术(nanobiotechn010gy)、纳米电子学(nanoelechonics)和纳米系统(nanosystem)，如纳米电子机械系统NEMS和分子机械(m01ecularmachine)等。而纳米技术在化学工业中的应用，主要是新型催化剂、涂料、润滑剂，过滤技术以及一些最终产品，诸如纳米多孔材料制品和树状聚合物制品已成为化学工业的创新点。

一、化学反应和催化方面应用

化学工业及其相关工业，特别是一些化学反应起着关键性作用的产业盛行用纳米技术来改进催化剂性能。纳米多孔材料中的沸石在原油炼制中的应用已有很长历史，纳米多孔结构新型催化剂的发展，为许多化学合成工艺的创新提供了机会，或者使化学反应能在较温和条件下进行，大幅度地降低工艺成本。例如用此类催化剂可以将甲烷有效地转化为液体燃料，作为柴油代用品，而现用的方法比较昂贵。

纳米粒子催化剂的优异性能取决于它的容积比表面率很高，同时，负载催化剂的基质对催化效率也有很大的影响，如果也由具有纳米结构材料组成，就可以进一步提高催化剂的效率。如将Si02纳米粒子作催化剂的基质，可以提高催化剂性能10倍。在某些情况下，用Si02纳米粒子作催化剂载体会因SiO2材料本身的脆性而受影响。为了解决此问题，可以将SiO2纳米粒子通过聚合而形成交联，将交联的纳米粒子用作催化剂载体。

在能源工业中，Shenhua集团公司、Hydrocarbon技术公司和美国能源部在中国进行煤液化项目建设，采用了纳米催化剂，取得了20亿美元效益。此工艺可以生产非常清洁的柴油，在中国许多地方它可与进口原油或柴油(以全球平均价格计)竞争。燃料电池也是纳米催化剂起重要作用的领域，当前工业样品应用的是铂催化剂，约2nm宽。

乙丙橡胶（EPR）是继Zieg1er一Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，加之单体价廉易得，用途广泛，是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位，仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。1998年世界EPR总生产能力约为102吨，消费量为81．4万吨。初步统计，1999年消费量约为83．61万吨，预计2003年将达到98．0万吨。1998～2003年EPR的需求增长率为3．8％，高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。

目前FPR工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细论述其技术状况及待点，并进行技术经济比较。

1、溶液聚合工艺

1．1技术状况

60年代初实现工业化，经不断完善和改进，技术己成熟，为许多新建装置所使用，是工业生产的主导技术，约占FPR总生产能力的77．6％。

该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，通常以直链烷烃如正己烷为溶剂，采用V一A1催化剂体系，聚合温度为30～50C，聚合压力为0．4～0．8MPa，反应产物中聚合物的质量分数一般为8％～10％。工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和