1早在1923年，英國(guó)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(xiàn)。從那時(shí)起，近70年來世界各國(guó)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(duì)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(guó)家有日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)等。如日本對(duì)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(guó)交通部筑路局對(duì)用于橋面的混凝土修補(bǔ)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(yàn)規(guī)范(TLBEPCC，TPCC)，我國(guó)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(guó)際聚合物混凝土?xí)h，大大地加速了我國(guó)在這一方面研究與應(yīng)用的進(jìn)步。

2聚合物水泥砂漿的改性機(jī)理

聚合物改性砂漿的研究之所以如此大的進(jìn)展，就是因?yàn)檫@種材料通過改性具有許多優(yōu)異的性能。了解其改性機(jī)理對(duì)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(zhǎng)。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(duì)水泥砂漿的改性作用，其實(shí)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(dòng)度的砂漿時(shí)，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?yàn)榫酆衔锖偷V物摻合料粉煤灰一樣的形態(tài)效應(yīng)，因?yàn)榫酆衔锏墓腆w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(huì)沿著聚合物固體顆粒生長(zhǎng)，有利于打亂氫氧化鈣的取向生長(zhǎng)。另外，由于聚合物的特殊性，它會(huì)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(gè)整體，可以有效的降低氫氧化鈣對(duì)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(jìn)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(jī)(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(jī)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(jìn)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)?；旌衔飪龈珊蟮玫骄鶆蚍稚⒃贐SA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(cè):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(cè)微尺測(cè)定200個(gè)微球的粒徑，每隔5μm粒徑為一單元，分別計(jì)數(shù)每一單元的微球數(shù)。以微球個(gè)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(cè)定微球的平均直徑及粒徑分布。3．微球包封率的測(cè)定:(1)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線將NGF-ELISA檢測(cè)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(duì)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(cè)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(zhǎng)下測(cè)定所得溶液的吸光度值，計(jì)算NGF含量，算得萃取率。(4)微球包封率的測(cè)定:將步驟(2)中萃取液稀釋，用ELISA法(檢測(cè)范圍10～400ng/L)在450nm波長(zhǎng)下測(cè)定所得NGF溶液的吸光度，以空白微球降解液作為空白對(duì)照。計(jì)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(jì)算:微球中測(cè)定的NGF量=微球質(zhì)量×(4)中測(cè)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(cè)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(bǔ)充相應(yīng)的緩沖液，取出液－20℃保存，每個(gè)樣品按1∶100和1∶1000稀釋，每個(gè)濃度的稀釋樣品做雙復(fù)孔，ELISA測(cè)定NGF濃度，計(jì)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(cè)［6-7］:分別于1d、7d、30d、60d、90d時(shí)取微球釋放液，通過對(duì)PC12細(xì)胞突起的計(jì)數(shù)來檢測(cè)NGF的活性。將生長(zhǎng)良好的PC12細(xì)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(jī)分組，分為NGF組(陽性對(duì)照組)、不含NGF的牛血清白蛋白微球組(陰性對(duì)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(xì)胞培養(yǎng)液，繼續(xù)培養(yǎng)48h后，在倒置顯微鏡上用隨機(jī)選取視野，計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞，并計(jì)算每組中長(zhǎng)出軸突的細(xì)胞(陽性細(xì)胞)比例，陽性細(xì)胞比例(%)=陽性細(xì)胞數(shù)/計(jì)數(shù)細(xì)胞數(shù)，每組實(shí)驗(yàn)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(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均數(shù)t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)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(cè)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(yàn)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(cè)定結(jié)果實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)，累積釋放率分別為達(dá)到(78.6±2.0)%、(91.2±2.2)%，差異具有統(tǒng)計(jì)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(shí)釋放率為(22.3±1.6)%，合金法突釋效應(yīng)較小，24h時(shí)釋放率為(8.8±0.7)%，差異具有統(tǒng)計(jì)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(cè)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(cè)。PC12細(xì)胞能在NGF的刺激下發(fā)出突起分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞，見圖5。因此可通過計(jì)算陽性PC12細(xì)胞的比例來考察NGF的活性［8］。見表2。由表2可知，陽性對(duì)照、復(fù)乳法、合金法組在1d、7d、30d、60d時(shí)組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;90d時(shí)復(fù)乳法與合金法組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，陰性對(duì)照組與復(fù)乳法組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明60d時(shí)復(fù)乳法組、合金法組均可分泌活性的NGF，90d時(shí)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(jìn)方向，緩釋微球制劑可較長(zhǎng)時(shí)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(diǎn)。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(shí)體，通過高分子材料的緩慢降解而逐步釋放藥物，從而達(dá)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(duì)微球的相關(guān)性狀有著顯著的影響，特別是超聲及機(jī)械攪拌過程中產(chǎn)生的剪切力會(huì)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jī)溶劑中能自動(dòng)分離成兩種溶液。以PLA和PLGA為例，它們?cè)贑H2Cl2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(shí)，會(huì)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(hù)劑，結(jié)果當(dāng)PLGA和PLA(重量比1∶4)時(shí)，制成微球包封率為87.6%，以接近0級(jí)的速率控釋藥物達(dá)4周之久，突釋作用僅1.4%，生物活性保存率高達(dá)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(kuò)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(jī)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(jìn)制作工藝以降低藥物突釋率［11］。

本實(shí)驗(yàn)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(duì)穩(wěn)定的釋放。在體外釋放的實(shí)驗(yàn)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(shí)傳統(tǒng)復(fù)乳法和聚合物合金法累計(jì)釋放率分別為78.6%、91.2%，聚合物合金法釋藥更完全。對(duì)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(huì)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(hù)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(shí)驗(yàn)測(cè)定需要，我們采用了PC12細(xì)胞方法進(jìn)行活性測(cè)定，NGF可使PC12細(xì)胞停止分裂，長(zhǎng)出突起，轉(zhuǎn)化成神經(jīng)元樣細(xì)胞。本組實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量陽性PC12細(xì)胞比例，傳統(tǒng)法組在90d時(shí)與陰性對(duì)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(dá)90d。本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dá)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(huì)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(jì)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(duì)聚合物的配置站節(jié)能降耗的常用技術(shù)途徑進(jìn)行了解析，并提出了聚合物的配置站節(jié)能降耗的效果評(píng)價(jià)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(jì)效益與社會(huì)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(yùn)行過程中，由于缺乏合理的優(yōu)化管理?xiàng)l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(jì)效益，同時(shí)也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為了進(jìn)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(duì)聚合物的配置、熟化以及運(yùn)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(huì)出現(xiàn)較大的熱損耗。經(jīng)過實(shí)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(shí)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(huì)受到有效配置面積的影響，當(dāng)單罐的配置體積較小時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致單耗偏高的問題。除此之外，外輸量相對(duì)恒定的條件下，當(dāng)單罐的有效配置體積不足時(shí)，那么每天就需要配置更多的罐，這樣一來攪拌器的工作時(shí)間以及工作功率都必須長(zhǎng)期維持在較高的負(fù)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(zhǎng)。聚合物溶液的熟化處理時(shí)間過長(zhǎng)也是一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)，依然會(huì)選擇3h作為熟化的處理時(shí)間，這顯然是不合理的。比如說國(guó)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(shí)間，而進(jìn)行2500萬甚至1500萬分子量的聚合物干粉進(jìn)行配置時(shí)，顯然不需要3h那么長(zhǎng)的時(shí)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(zhǎng)了熟化的處理時(shí)間，所以也會(huì)導(dǎo)致能源的消耗量加劇。1.3整個(gè)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(yùn)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(huì)出現(xiàn)結(jié)冰的情況，對(duì)于伴熱的需求量不高。同時(shí)，清水配制的熟化罐在進(jìn)行伴熱系統(tǒng)的調(diào)整與操作時(shí)也需要結(jié)合實(shí)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(fèi)。

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(jià)值。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)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(jìn)行分析，具體介紹了聚合物纖維混凝土應(yīng)用的要點(diǎn)，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(diǎn)

1工程試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(jì)采用水泥混凝土，厚度為26cm，彎拉強(qiáng)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(huì)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(jià)值，選取150m作試驗(yàn)路段，確定試驗(yàn)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(fù)極，組裝成超級(jí)電容器，通過恒流充放電測(cè)試，循環(huán)伏安測(cè)試，交流阻測(cè)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(xiàn)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(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(jì)任務(wù)，科學(xué)選擇設(shè)計(jì)題目

本門課程設(shè)計(jì)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(jì)出相關(guān)聚合物材料及其產(chǎn)品項(xiàng)目?jī)?nèi)容，包括原料品種、型號(hào)選擇、工藝流程及設(shè)備確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，以及車間布局和規(guī)模等等。通過課程設(shè)計(jì)，全面鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)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(shí)，并獲得一定的靈活應(yīng)用的能力，為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)的選題應(yīng)符合當(dāng)前科技和生產(chǎn)發(fā)展的需要，同時(shí)必須滿足教學(xué)方面的需要，使學(xué)生通過設(shè)計(jì)得到比較全面地鍛煉。題目可以是來自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際課題，也可以從教學(xué)和科研項(xiàng)目中選定。但題目的選擇不能和往年雷同，否則會(huì)出現(xiàn)學(xué)生直接找來以前的電子檔，從而設(shè)計(jì)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(bào)情況，統(tǒng)籌分配，做到每組成員具有較均衡的知識(shí)能力。除了教師指定的題目，對(duì)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(lì)他們結(jié)合今后工作的方向，自己擬定設(shè)計(jì)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(jì)；想去富士康應(yīng)聘的同學(xué)，可以進(jìn)行塑料外殼注塑成型方面的設(shè)計(jì)；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(jì)；對(duì)橡膠加工感興趣的，可以自訂壓延成型方面的設(shè)計(jì)等等。這樣既提高了學(xué)生設(shè)計(jì)的興趣，對(duì)于他們今后的就業(yè)或工作也有很大的幫助。課程設(shè)計(jì)采用分組完成的方式，不僅有利于發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)，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(jì)題目的大方向類似，但是每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)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(jì)、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(jì)每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)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(jì)的時(shí)間從原來的1周調(diào)整為2周，學(xué)生可以有更多時(shí)間和精力提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。雖然教學(xué)進(jìn)程上將課程設(shè)計(jì)安排在授課結(jié)束，但是可以在理論課授課的同時(shí)就讓學(xué)生初次選擇題目，開始籌備課設(shè)。發(fā)題時(shí)指導(dǎo)教師應(yīng)將設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟、注意事項(xiàng)、參考書籍、網(wǎng)站資源一一交待清楚，使學(xué)生對(duì)自己所要從事的設(shè)計(jì)有初步的了解。學(xué)生帶著“任務(wù)”去聽課，針對(duì)性更強(qiáng)，在學(xué)習(xí)中就會(huì)積極積累收集信息，進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。教學(xué)過程中各個(gè)工藝的動(dòng)畫演示資料可以加深他們對(duì)工藝過程的感性認(rèn)識(shí)，為下步確定設(shè)計(jì)方案創(chuàng)造了良好的條件。

3加強(qiáng)設(shè)計(jì)期間輔導(dǎo)和監(jiān)督

在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)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(jī)結(jié)合。教師在理論授課時(shí)可以多介紹本課程設(shè)計(jì)與本專業(yè)的關(guān)系，相關(guān)技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)課設(shè)的興趣和熱情。課程設(shè)計(jì)一般不安排固定教室，但是可以向院里申請(qǐng)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(jì)不同于平時(shí)作業(yè)，要分段督促跟蹤，全面掌握控制進(jìn)度?！叭f事開頭難”，在設(shè)計(jì)初期必須多花精力和學(xué)生講解交代清楚設(shè)計(jì)的任務(wù)，題目的生產(chǎn)背景、特點(diǎn)、解決的途徑，如何入手搜集查閱相關(guān)資料，討論設(shè)計(jì)的方法思路，最終確定出可行的設(shè)計(jì)方案方案。中期重點(diǎn)檢查工藝計(jì)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(jì)進(jìn)度是否按部就班。末期收尾時(shí)，檢查數(shù)量和質(zhì)量是否達(dá)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(jì)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(duì)于基礎(chǔ)比較差的同學(xué)，可以進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，重點(diǎn)“支持”，保證學(xué)生得到基本的應(yīng)用鍛煉；對(duì)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(lì)他們嘗試有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)。除了面對(duì)面的輔導(dǎo)還可以結(jié)合手機(jī)、QQ、電子郵件等交流方式，及時(shí)為學(xué)生釋惑解疑。教師是課程實(shí)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(gè)課程設(shè)計(jì)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(gè)步驟。同時(shí)應(yīng)該認(rèn)真做好相應(yīng)記錄，為最后的成績(jī)?cè)u(píng)定提供依據(jù)。

1地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理

法國(guó)J.Davidovits提出的“解聚—縮聚”機(jī)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(gè)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(gè)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(qiáng)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(jī)理的基礎(chǔ)。這些理論的共同點(diǎn)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(jìn)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(shí)，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(jìn)展

20世紀(jì)30年代，美國(guó)的Purdon在研究了波特蘭水泥（普通硅酸鹽水泥）的硬化機(jī)理時(shí)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(jìn)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(bǔ)加固材料，具有粘結(jié)強(qiáng)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(qiáng)的特點(diǎn)，而且可顯著提高護(hù)筋阻銹能力，還具有一定的補(bǔ)償收縮性能，同時(shí)價(jià)格比同類產(chǎn)品低。本文結(jié)合江蘇省淮海農(nóng)場(chǎng)多個(gè)混凝土建筑物工程現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)加固和防碳化噴涂實(shí)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(xiàng)。

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

1概況

1999年12月～2000年4月，筆者對(duì)淮海農(nóng)場(chǎng)混凝土建筑物進(jìn)行了全面調(diào)查，并用回彈儀測(cè)驗(yàn)了建筑物的混凝土強(qiáng)度，用酸酞試液測(cè)驗(yàn)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(jī)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(yùn)行和安全。為了提高混凝土建筑物的耐久性，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，其后我們對(duì)淮海農(nóng)場(chǎng)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(jī)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(cè)設(shè)計(jì)研究院科學(xué)研究所研制)進(jìn)行修補(bǔ)加固，總面積達(dá)3050m2，防碳化噴涂面積約3400m2。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)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?cè)鴮?duì)只有3d齡期修補(bǔ)砂漿進(jìn)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(yùn)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(bǔ)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(bǔ)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(duì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響，對(duì)于材料科學(xué)而言，當(dāng)首推納米技術(shù)。它不僅能推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)、催化和許多單元操作的突破性的改進(jìn)，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(jī)械拋光、藥物可控釋放、獨(dú)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(dòng)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(gè)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(jī)械系統(tǒng)NEMS和分子機(jī)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(rùn)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(diǎn)。

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(jìn)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(zhǎng)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(jī)會(huì)，或者使化學(xué)反應(yīng)能在較溫和條件下進(jìn)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(shí)，負(fù)載催化劑的基質(zhì)對(duì)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(jìn)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(huì)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(tuán)公司、Hydrocarbon技術(shù)公司和美國(guó)能源部在中國(guó)進(jìn)行煤液化項(xiàng)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(guó)許多地方它可與進(jìn)口原油或柴油(以全球平均價(jià)格計(jì))競(jìng)爭(zhēng)。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(jià)廉易得，用途廣泛，是80年代以來國(guó)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(fèi)量在發(fā)達(dá)國(guó)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(fèi)量為81．4萬噸。初步統(tǒng)計(jì)，1999年消費(fèi)量約為83．61萬噸，預(yù)計(jì)2003年將達(dá)到98．0萬噸。1998～2003年EPR的需求增長(zhǎng)率為3．8％，高于丁苯橡膠和順丁橡膠需求量的增長(zhǎng)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(xì)論述其技術(shù)狀況及待點(diǎn)，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

1、溶液聚合工藝

1．1技術(shù)狀況

60年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，經(jīng)不斷完善和改進(jìn)，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(jìn)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