1早在1923年，英國人Gresson就把聚合物應(yīng)用于路面材料而獲得專利。到1924出版了關(guān)于現(xiàn)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(xiàn)了大量的關(guān)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(lǐng)域里研究開發(fā)走在世界前列的國家有日本、美國、前蘇聯(lián)、德國等。如日本對新型高性能聚合物混凝土復(fù)合材料的研究開發(fā)應(yīng)用已有40年的歷史，并已為此制定了部分標(biāo)準(zhǔn)(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(shù)協(xié)議和規(guī)范(zTVSIB90)特別制定了聚合物改性砂漿(混凝土)供貨的技術(shù)條件和檢驗規(guī)范(TLBEPCC，TPCC)，我國在這一方面的研究起步較晚，還是近十幾年發(fā)展起來的。1990年在上海舉行了第6屆國際聚合物混凝土?xí)h，大大地加速了我國在這一方面研究與應(yīng)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(yōu)異的性能。了解其改性機理對研究和開發(fā)這類材料尤其重要。

眾所周知·水泥砂漿作為一種復(fù)合材料，骨料和水泥基之間的界面過渡區(qū)是材料的薄弱環(huán)節(jié)。在界面過渡區(qū)，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(qū)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聚合物對水泥砂漿的改性作用，其實質(zhì)也是改善材料的界面過渡區(qū)，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(xiàn)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(tài)效應(yīng)，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(yīng)。

(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(fā)現(xiàn)聚合物的加入有效的改善了砂漿的孔結(jié)構(gòu)，由于聚合物的形態(tài)效應(yīng)及其自身的特殊性，起到了膠結(jié)、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(yī)院口腔醫(yī)學(xué)研究所

傳統(tǒng)復(fù)乳法及聚合物合金法制備NGF緩釋微球:(1)傳統(tǒng)復(fù)乳法:采用復(fù)乳-溶劑揮發(fā)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(nèi)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(fù)乳。將復(fù)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(fā)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(fā)法(S/O/W)與聚合物合金法結(jié)合制備微球，分為兩步。①NGF微粉化。經(jīng)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(yù)凍溫度－50℃，降溫速度20℃/min，凍干條件(－20℃，3h;20℃，12h)。混合物凍干后得到均勻分散在BSA基質(zhì)中的NGF藥粉(S)。②NGF微囊化。PLA/PLGA(PLA∶PLGA=1∶3)300mg置于試管內(nèi)，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(fù)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(tài)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(biāo)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(xué)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(shù)每一單元的微球數(shù)。以微球個數(shù)的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)(%)、粒徑大小為橫坐標(biāo)(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(biāo)準(zhǔn)曲線將NGF-ELISA檢測試劑盒中的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)儀吸光度調(diào)零，繪制標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(yán)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(zhì)量×(4)中測得微球中NGF濃度;微球中理論NGF量=投入的NGF的質(zhì)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(zhǔn)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(yīng)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(fù)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(shù)來檢測NGF的活性。將生長良好的PC12細胞接種于預(yù)先經(jīng)鼠尾膠原包被的6孔培養(yǎng)板中，接種密度為2×104/cm2，每孔加入2ml含體積分?jǐn)?shù)為10%馬血清和體積分?jǐn)?shù)為5%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基，在37℃、體積分?jǐn)?shù)為5%CO2及飽和濕度條件下培養(yǎng)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(tǒng)復(fù)乳法制備的NGF微球組(復(fù)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(tǒng)復(fù)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(yǎng)液，繼續(xù)培養(yǎng)48h后，在倒置顯微鏡上用隨機選取視野，計數(shù)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(shù)/計數(shù)細胞數(shù)，每組實驗重復(fù)3次。

數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x珋±s)表示，采用CHISS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行均數(shù)t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果一、NGF緩釋微球表觀形態(tài)觀察結(jié)果光鏡、掃描電鏡結(jié)果顯示兩種方法制備的NGF微球均具有光滑的表面且形態(tài)規(guī)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(jié)果兩種方法制備的微球粒徑分布經(jīng)CHISS軟件正態(tài)性檢驗均符合正態(tài)分布，傳統(tǒng)復(fù)乳法組平均粒徑(24.68μm)，合金法組平均粒徑(22.47μm)，傳統(tǒng)復(fù)乳法組制備微球粒徑較合金法略小，見圖3。三、微球產(chǎn)率、包封率測定結(jié)果實驗測得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.0063x+0.0015，萃取法回收率為(67.6±4.6)%。微球產(chǎn)率=制得微球質(zhì)量/(BSA質(zhì)量+NGF+共聚物質(zhì)量)，傳統(tǒng)復(fù)乳法制備的微球產(chǎn)率為66.3%，包封率為(23.7±2.1)%;合金法組制備微球產(chǎn)率為82.7%。包封率為(49.5±3.4)%，可見合金法組制備微球產(chǎn)率、包封率均明顯高于傳統(tǒng)復(fù)乳法。四、微球的體外釋放結(jié)果傳統(tǒng)復(fù)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(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。傳統(tǒng)復(fù)乳法存在著顯著突釋效應(yīng)，24h時釋放率為(22.3±1.6)%，合金法突釋效應(yīng)較小，24h時釋放率為(8.8±0.7)%，差異具有統(tǒng)計學(xué)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(jié)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(fā)出突起分化為神經(jīng)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(fù)乳法、合金法組在1d、7d、30d、60d時組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義;90d時復(fù)乳法與合金法組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，陰性對照組與復(fù)乳法組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。說明60d時復(fù)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(fù)乳法組無活性NGF分泌。討論隨著生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，蛋白質(zhì)類藥物的臨床應(yīng)用日益廣泛，目前的主要應(yīng)用劑型是凍干粉針劑，由于蛋白質(zhì)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(fā)展為蛋白質(zhì)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(xù)釋放藥物，克服了蛋白質(zhì)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(fā)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(fā)法是最常用的蛋白質(zhì)類微球制備方法，對實驗設(shè)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(guān)性狀有著顯著的影響，特別是超聲及機械攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力會嚴(yán)重影響生物大分子藥物的生物活性，從而使得多肽蛋白質(zhì)類藥物極易在微球內(nèi)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(tǒng)復(fù)乳法及聚合物合金法制備微球。從聚合物專業(yè)角度進行定義，“聚合物合金技術(shù)”(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(tài)混合物的技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)生分散相中富含PLGA，連續(xù)相中富含PLA的現(xiàn)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(xù)相仍富含PLA。上述兩種聚合物經(jīng)溶劑揮發(fā)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(zhì)保護劑，結(jié)果當(dāng)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(fā)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(jié)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(dǎo)作用。微囊表面的藥物和尚未包于囊內(nèi)的藥物晶體釋放形成突釋效應(yīng)，眾多學(xué)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(tǒng)復(fù)乳法及聚合物合金法制備的微球均未出現(xiàn)上述的三段模式，所以無雙峰現(xiàn)象出現(xiàn)，只表現(xiàn)為最初的突釋和繼之而來的相對穩(wěn)定的釋放。在體外釋放的實驗中，傳統(tǒng)復(fù)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(xiàn)象，但聚合物合金法藥物突釋效應(yīng)明顯較傳統(tǒng)復(fù)乳法低。90d時傳統(tǒng)復(fù)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(zhì)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(zhì)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(guān)，我們制備蛋白質(zhì)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(nèi)藥物的生物學(xué)活性也是必要的。根據(jù)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(zhuǎn)化成神經(jīng)元樣細胞。本組實驗通過測量陽性PC12細胞比例，傳統(tǒng)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(jié)果微球大小符合實驗要求，較傳統(tǒng)復(fù)乳法所制備的NGF緩釋微球突釋效應(yīng)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?qū)p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(yīng)用前景。

摘要：在聚合物的配置站日常生產(chǎn)過程中，由于技術(shù)條件以及生產(chǎn)設(shè)備等多方面的限制，往往會存在能耗高于預(yù)期要求的情況，給企業(yè)的成本控制以及經(jīng)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(xiàn)狀，其次對聚合物的配置站節(jié)能降耗的常用技術(shù)途徑進行了解析，并提出了聚合物的配置站節(jié)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(jīng)濟效益與社會效益。

關(guān)鍵詞：聚合物；配置站；節(jié)能降耗策略

聚合物配置站生產(chǎn)過程的成本控制一直是企業(yè)的關(guān)鍵目標(biāo)，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(yè)的重視。特別的，冬季的熟化罐伴熱系統(tǒng)在運行過程中，由于缺乏合理的優(yōu)化管理條件與技術(shù)途徑，導(dǎo)致大多數(shù)的聚合物配置站的單耗都接近油田公司的技術(shù)控制指標(biāo)，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)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(xué)性，現(xiàn)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(xiàn)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?shù)拳h(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)在常溫條件下變化不大，但是冬季伴熱環(huán)境影響下可能會出現(xiàn)較大的熱損耗。經(jīng)過實地勘察發(fā)現(xiàn)，某聚合物配置站的單耗過高的問題主要體現(xiàn)在熟化罐的配置體積、熟化時間以及伴熱系統(tǒng)的耗電量等方面，現(xiàn)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(dāng)單罐的配置體積較小時，往往會導(dǎo)致單耗偏高的問題。除此之外，外輸量相對恒定的條件下，當(dāng)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(tài)，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(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置的配置站聚合物溶液的熟化時間為3h，這也是行業(yè)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是，根據(jù)實際的配置內(nèi)容以及技術(shù)要求來看，許多企業(yè)的產(chǎn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)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(wù)。在這樣的條件下，許多企業(yè)依然選擇3h作為處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于不合理的延長了熟化的處理時間，所以也會導(dǎo)致能源的消耗量加劇。1.3整個系統(tǒng)耗電量過高。聚合物配置站的伴熱系統(tǒng)屬于耗電量較好的系統(tǒng)，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(huán)節(jié)，由于母液本身具有較高的溫度，所以大多數(shù)情況下罐內(nèi)不會出現(xiàn)結(jié)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(tǒng)的調(diào)整與操作時也需要結(jié)合實際的情況，避免生產(chǎn)過程中選擇較高的功率，導(dǎo)致能源的浪費。

2聚合物配置站節(jié)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(yīng)用價值。本文結(jié)合具體的工程實例，對聚合物纖維混凝土在公路工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中的應(yīng)用進行分析，具體介紹了聚合物纖維混凝土應(yīng)用的要點，旨在提升公路工程施工水平。

關(guān)鍵詞：公路工程，聚合物纖維混凝土，標(biāo)準(zhǔn)化施工，應(yīng)用要點

1工程試驗設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)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(xiàn)不同程度的裂縫，不僅嚴(yán)重影響了工程的耐久性，而且會留下安全隱患。為充分發(fā)揮聚合物纖維混凝土在公路工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中的應(yīng)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(xué)氧化法合成導(dǎo)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(huán)伏安測試，交流阻測試，來研究聚合物的電容性能。

關(guān)鍵詞：聚苯胺；聚吡咯；共聚物；化學(xué)氧化聚合；電容性能

1聚合物的化學(xué)氧化合成

聚吡咯的合成：根據(jù)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?；旌弦旱念伾芸熳兙G，而后又變成黑色。30min之后，將反應(yīng)所得的產(chǎn)物過濾，產(chǎn)物先用去離子水洗，再用乙醇洗，最后用丙酮洗，如此反復(fù)洗3次。洗滌后的產(chǎn)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(shè)計任務(wù)，科學(xué)選擇設(shè)計題目

本門課程設(shè)計的內(nèi)容是圍繞教學(xué)任務(wù)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(chǎn)任務(wù)為依托構(gòu)建，設(shè)計出相關(guān)聚合物材料及其產(chǎn)品項目內(nèi)容，包括原料品種、型號選擇、工藝流程及設(shè)備確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測，以及車間布局和規(guī)模等等。通過課程設(shè)計，全面鍛煉學(xué)生查閱文獻、設(shè)計計算、實際分析和CAD繪圖能力，有效地讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)知識，并獲得一定的靈活應(yīng)用的能力，為后期的畢業(yè)設(shè)計乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。課程設(shè)計的選題應(yīng)符合當(dāng)前科技和生產(chǎn)發(fā)展的需要，同時必須滿足教學(xué)方面的需要，使學(xué)生通過設(shè)計得到比較全面地鍛煉。題目可以是來自生產(chǎn)現(xiàn)場的實際課題，也可以從教學(xué)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(xiàn)學(xué)生直接找來以前的電子檔，從而設(shè)計完成的千篇一律。另外題目難度應(yīng)該從易到難分布廣泛，教師提供備充足的選題，先由同學(xué)根據(jù)自己的興趣自由選擇，再由老師根據(jù)學(xué)生選報情況，統(tǒng)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(jīng)簽訂工作單位或者有明確工作意向的同學(xué)，應(yīng)鼓勵他們結(jié)合今后工作的方向，自己擬定設(shè)計題目。例如簽約洛陽725所的同學(xué)就可以做風(fēng)電葉片制備方面的設(shè)計；想去富士康應(yīng)聘的同學(xué)，可以進行塑料外殼注塑成型方面的設(shè)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(shè)計；對橡膠加工感興趣的，可以自訂壓延成型方面的設(shè)計等等。這樣既提高了學(xué)生設(shè)計的興趣，對于他們今后的就業(yè)或工作也有很大的幫助。課程設(shè)計采用分組完成的方式，不僅有利于發(fā)揮學(xué)生特長，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和協(xié)作精神。每組同學(xué)設(shè)計題目的大方向類似，但是每個學(xué)生的設(shè)計內(nèi)容上又有所區(qū)別，保證做到同組不同題。例如配方設(shè)計、工藝參數(shù)、設(shè)備選擇等都可以有差別，既避免學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象，又利于組內(nèi)討論和交流，通過課程設(shè)計每個學(xué)生的設(shè)計水平都得到鍛煉和提高。

2做好充足準(zhǔn)備，提早布置任務(wù)

為更好的適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，課程設(shè)計的時間從原來的1周調(diào)整為2周，學(xué)生可以有更多時間和精力提高設(shè)計質(zhì)量。雖然教學(xué)進程上將課程設(shè)計安排在授課結(jié)束，但是可以在理論課授課的同時就讓學(xué)生初次選擇題目，開始籌備課設(shè)。發(fā)題時指導(dǎo)教師應(yīng)將設(shè)計內(nèi)容、步驟、注意事項、參考書籍、網(wǎng)站資源一一交待清楚，使學(xué)生對自己所要從事的設(shè)計有初步的了解。學(xué)生帶著“任務(wù)”去聽課，針對性更強，在學(xué)習(xí)中就會積極積累收集信息，進行知識儲備。教學(xué)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(rèn)識，為下步確定設(shè)計方案創(chuàng)造了良好的條件。

3加強設(shè)計期間輔導(dǎo)和監(jiān)督

在整個課程設(shè)計過程中，學(xué)生獨立設(shè)計很重要，但是教師的監(jiān)督輔導(dǎo)不能忽視。必須將學(xué)生的主導(dǎo)作用和教師的指導(dǎo)作用有機結(jié)合。教師在理論授課時可以多介紹本課程設(shè)計與本專業(yè)的關(guān)系，相關(guān)技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用，提高學(xué)生對課設(shè)的興趣和熱情。課程設(shè)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(xué)生繪圖，也方便老師集中指導(dǎo)。課程設(shè)計不同于平時作業(yè)，要分段督促跟蹤，全面掌握控制進度?！叭f事開頭難”，在設(shè)計初期必須多花精力和學(xué)生講解交代清楚設(shè)計的任務(wù)，題目的生產(chǎn)背景、特點、解決的途徑，如何入手搜集查閱相關(guān)資料，討論設(shè)計的方法思路，最終確定出可行的設(shè)計方案方案。中期重點檢查工藝計算是否正確、設(shè)備選擇是否合理，參數(shù)選擇是否合適，設(shè)計進度是否按部就班。末期收尾時，檢查數(shù)量和質(zhì)量是否達到課設(shè)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(shè)計中發(fā)現(xiàn)普遍存在的問題可以集體答疑和討論，師生之間，學(xué)生之間相互啟發(fā)，相互切磋，活躍學(xué)習(xí)氣氛。根據(jù)學(xué)生程度不同，采用分類指導(dǎo)。對于基礎(chǔ)比較差的同學(xué)，可以進行個別指導(dǎo)，重點“支持”，保證學(xué)生得到基本的應(yīng)用鍛煉；對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的同學(xué)，可以多采用啟發(fā)引導(dǎo)，鼓勵他們嘗試有創(chuàng)意的設(shè)計。除了面對面的輔導(dǎo)還可以結(jié)合手機、QQ、電子郵件等交流方式，及時為學(xué)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(zhì)、態(tài)度很關(guān)鍵。在整個課程設(shè)計期間，指導(dǎo)教師應(yīng)該不辭辛苦、盡職盡責(zé)，輔導(dǎo)、監(jiān)督、督促每位同學(xué)認(rèn)真完成每一個步驟。同時應(yīng)該認(rèn)真做好相應(yīng)記錄，為最后的成績評定提供依據(jù)。

1地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機理

法國J.Davidovits提出的“解聚—縮聚”機理，他認(rèn)為地質(zhì)聚合物的形成過程為：鋁硅酸鹽聚合反應(yīng)是一個放熱脫水的過程，反應(yīng)以水為傳質(zhì)，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(fā)生斷裂—重組反應(yīng)；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(jié)構(gòu)水的形式取代[SiO4]中一個O的位置，最終生成Si—O—Al的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。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(xué)反應(yīng)。

以上聚合反應(yīng)表明，任何硅鋁物質(zhì)都可作為制備人造礦物聚合物材料的原料。

現(xiàn)在大多數(shù)的研究者的理論都以J.Davidovits的理論作為地質(zhì)聚合物反應(yīng)機理的基礎(chǔ)。這些理論的共同點在于地質(zhì)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(dāng)?shù)刭|(zhì)聚合物的添加成分較復(fù)雜時，則添加成分的離子在硅鋁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中所占據(jù)的位置不同而得到不同性質(zhì)的地質(zhì)聚合物。

2地質(zhì)聚合物研究進展

20世紀(jì)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(fā)現(xiàn)，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(yīng)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(yīng)，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(jié)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(chǎn)品低。本文結(jié)合江蘇省淮海農(nóng)場多個混凝土建筑物工程現(xiàn)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(zhì)量控制方法，并提出施工過程中的注意事項。

關(guān)鍵詞TK聚合物砂漿混凝土表面修補加固施工方法質(zhì)量控制注意事項

1概況

1999年12月～2000年4月，筆者對淮海農(nóng)場混凝土建筑物進行了全面調(diào)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(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有混凝土建筑物耐久性不良。主要表現(xiàn)在：①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在；②沿海地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴(yán)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(xué)侵蝕；⑤堿骨料反應(yīng)破壞等。這些問題嚴(yán)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(nóng)場內(nèi)的3座大梁混凝土剝落且有露筋現(xiàn)象的公路橋、15座出現(xiàn)大面積混凝土碳化且鋼筋銹蝕嚴(yán)重的農(nóng)田排灌泵站的工作橋、5座出現(xiàn)大面積混凝土剝落、碳化和鋼筋銹蝕嚴(yán)重的節(jié)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(shè)計研究院科學(xué)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(jīng)過現(xiàn)場檢查驗收，沒有發(fā)現(xiàn)因材料或施工原因而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，防碳化涂層沒有發(fā)現(xiàn)脫落起皮現(xiàn)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(jié)果鑿除的砂漿普遍能粘下老混凝土面。經(jīng)過2a的多次運行，沒有發(fā)現(xiàn)脫落和出現(xiàn)裂縫現(xiàn)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(xué)及耐久性能。主要體現(xiàn)在：

在高新技術(shù)中，納米技術(shù)、生物技術(shù)和信息技術(shù)對化學(xué)工業(yè)發(fā)展有著深遠的影響，對于材料科學(xué)而言，當(dāng)首推納米技術(shù)。它不僅能推動化學(xué)反應(yīng)、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(fù)合材料、納米傳感器等新型材料以及化學(xué)機械拋光、藥物可控釋放、獨特的去污作用等功能應(yīng)用，為化工新材料發(fā)展及其應(yīng)用開辟了廣闊的前景。

納米技術(shù)正全力推動著化學(xué)工業(yè)未來的發(fā)展。隨著一些納米技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品問世以及所顯示出的誘人前景，現(xiàn)在“納米技術(shù)”已經(jīng)成為家喻戶曉的名詞。納米技術(shù)能在＜100nm的水平上合成、處理和表征物質(zhì)，這是一個涉及多門學(xué)科的廣闊領(lǐng)域，它包含有：納米材料(nanomaterials)、納米生物技術(shù)(nanobiotechn010gy)、納米電子學(xué)(nanoelechonics)和納米系統(tǒng)(nanosystem)，如納米電子機械系統(tǒng)NEMS和分子機械(m01ecularmachine)等。而納米技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用，主要是新型催化劑、涂料、潤滑劑，過濾技術(shù)以及一些最終產(chǎn)品，諸如納米多孔材料制品和樹狀聚合物制品已成為化學(xué)工業(yè)的創(chuàng)新點。

一、化學(xué)反應(yīng)和催化方面應(yīng)用

化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)工業(yè)，特別是一些化學(xué)反應(yīng)起著關(guān)鍵性作用的產(chǎn)業(yè)盛行用納米技術(shù)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(yīng)用已有很長歷史，納米多孔結(jié)構(gòu)新型催化劑的發(fā)展，為許多化學(xué)合成工藝的創(chuàng)新提供了機會，或者使化學(xué)反應(yīng)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(zhuǎn)化為液體燃料，作為柴油代用品，而現(xiàn)用的方法比較昂貴。

納米粒子催化劑的優(yōu)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(zhì)對催化效率也有很大的影響，如果也由具有納米結(jié)構(gòu)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(zhì)，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(lián)，將交聯(lián)的納米粒子用作催化劑載體。

在能源工業(yè)中，Shenhua集團公司、Hydrocarbon技術(shù)公司和美國能源部在中國進行煤液化項目建設(shè)，采用了納米催化劑，取得了20億美元效益。此工藝可以生產(chǎn)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(lǐng)域，當(dāng)前工業(yè)樣品應(yīng)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(fā)明、聚乙烯和聚丙烯的出現(xiàn)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(yōu)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(fā)展最快的一種，其產(chǎn)量、生產(chǎn)能力和消費量在發(fā)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(chǎn)能力約為102噸，消費量為81．4萬噸。初步統(tǒng)計，1999年消費量約為83．61萬噸，預(yù)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(yè)生產(chǎn)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(shù)狀況及待點，并進行技術(shù)經(jīng)濟比較。

1、溶液聚合工藝

1．1技術(shù)狀況

60年代初實現(xiàn)工業(yè)化，經(jīng)不斷完善和改進，技術(shù)己成熟，為許多新建裝置所使用，是工業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)技術(shù)，約占FPR總生產(chǎn)能力的77．6％。

該工藝是在既可以溶解產(chǎn)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(yīng)，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(yīng)產(chǎn)物中聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為8％～10％。工藝過程基本上由原材料準(zhǔn)備、化學(xué)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