導(dǎo)語：如何才能寫好一篇天然高分子改性材料及應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：太湖淤泥; 脫水固結(jié); 絮凝劑; 試驗(yàn)；超吸水聚合物；針刺無紡?fù)凉げ迹V紙）

中圖分類號：TQ352.67文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言：

太湖是中國最大的淡水湖泊，近年來生態(tài)環(huán)境急劇惡化，污染物從周邊地區(qū)進(jìn)入湖體，漸漸形成大量的太湖淤泥，成為了太湖主要的內(nèi)源污染。因此太湖淤泥的科學(xué)清除，是從根本上改善水體環(huán)境、治理太湖的關(guān)鍵所在[1]。

太湖淤泥液性指數(shù)大，承載力低，無法進(jìn)行二次利用，而經(jīng)過適當(dāng)處理用于工程則能變害為寶。本課題正是致力于太湖淤泥的性質(zhì)與淤泥的脫水固結(jié)研究。

為了有效處理和利用淤泥，國內(nèi)外的學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，不少發(fā)達(dá)國家已經(jīng)用商業(yè)化方式對淤泥進(jìn)行了綜合開發(fā)利用。在我國，主要使用自然風(fēng)干法，此種方法占地面積大，脫水時(shí)間長，容易造成二次污染，不適合大批量淤泥的處理。對疏浚淤泥進(jìn)行固化與資源化處理，化害為利，對在國內(nèi)形成一個(gè)既有發(fā)展前途的新興產(chǎn)業(yè)，具有重要的意義。絮凝作為一種簡潔高效的脫水方法被普遍地用在了淤泥脫水過程中[2]，且絮凝劑比例及淤泥含水率等性質(zhì)是影響淤泥脫水固結(jié)重要因素。本文通過研究太湖淤泥水力特性，實(shí)驗(yàn)加入高分子絮凝劑使淤泥脫水固結(jié)，找出絮凝劑最適合配比。

1 試驗(yàn)淤泥的微觀機(jī)理及力學(xué)性質(zhì)

1.1 試驗(yàn)淤泥的初始含水量

1.1.1試驗(yàn)材料及儀器：太湖淤泥、鋁盒、修土刀、不銹鋼盤、數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、電子天平。

1.1.2 試驗(yàn)方法：

取三鋁盒編號并稱重，用修土刀取三土樣放入鋁盒再稱重，再放入數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱中烘九個(gè)小時(shí)且干燥箱溫度保持在115℃，烘干后求出淤泥的自然含水量，即初始含水量。 試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表4-1所示。

表4-1 初始含水量

由表4-1中可知淤泥的含水量比較高。

1.2 試驗(yàn)淤泥的天然密度

1.2.1 試驗(yàn)材料及儀器：淤泥、環(huán)刀、電子天平、修土刀。

1.2.2 試驗(yàn)步驟：取6個(gè)環(huán)刀并記下編號，再將環(huán)刀放在濾紙上并稱它們質(zhì)量，用修土刀取淤泥放入環(huán)刀內(nèi)直至裝滿，然后在稱裝了淤泥的環(huán)刀重，最后根據(jù)環(huán)刀體積計(jì)算淤泥的密度。

具體數(shù)據(jù)如下表4-2。

表4-2淤泥的密度

1.3 試驗(yàn)淤泥的界限含水量

1.3.1 試驗(yàn)材料及儀器：淤泥、盛土杯、調(diào)土刀、數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、數(shù)顯液塑限聯(lián)合測定儀（STYS-1）、鋁盒、電子天平、不銹鋼盤。

1.3.2 試驗(yàn)方法：液塑限聯(lián)合測定法。

1.3.3 主要試驗(yàn)步驟：取有代表性的天然含水量土樣進(jìn)行試驗(yàn)，將土樣分層裝人盛土杯中。將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀上，得到入土深度H為9mm的土樣。重復(fù)以上步驟再得到入土深度為5-6mm和3-4mm的土樣，最后測出這三組盛土杯中土的含水量ω。并按測定結(jié)果在雙對數(shù)坐標(biāo)上作出圓錐體的入土深度與含水量的關(guān)系曲線。

具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表4-3

表4-3淤泥界限含水量

1.3.4 結(jié)論:

(1)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，淤泥的塑性指數(shù)Ip= 41.59，可知淤泥的塑性指數(shù)比較大，淤泥處于可塑狀態(tài)的含水量范圍較大。

(2)從土的顆粒來說,由于Ip隨著土粒的表面積增大而愈大，結(jié)合水含量愈高，所以該淤泥的土粒比較細(xì)，從而得出土粒表面積較大。

(3)從土中水離子成分和濃度來說，當(dāng)水中高價(jià)陽離子濃度減少時(shí)，土粒表面吸附的反離子層中低價(jià)陽離子增加，Ip變大。所以該淤泥的土中水高價(jià)陽離子濃度較小。

(4)由試驗(yàn)可知液性指數(shù)IL==1.4>1.0，故原狀淤泥處于流塑狀態(tài),說明土質(zhì)很軟。

1.4 試驗(yàn)淤泥的粒度分析

1.4.1試驗(yàn)材料及儀器：原泥、大燒杯、試驗(yàn)小勺、BT-9300H激光粒度分布儀

1.4.2試驗(yàn)方法:

a.取少量淤泥加入燒杯中，再加入少量清水并攪拌至淤泥完全溶解在水中。

b.在激光粒度分析儀中加滿清水，打開分析儀讀出清水的粒度情況。

c.待清水中數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，向分析儀中加入淤泥水溶液，待軟件中溶度數(shù)據(jù)在30到59間時(shí)停止。

d.點(diǎn)擊測試鍵開始分析淤泥的粒度情況。數(shù)據(jù)如下表圖所示

淤泥粒度分析表

1.4.3 試驗(yàn)結(jié)論：

從圖表中得到不均勻系數(shù)，可看作是均粒土，屬級配不良。

2 絮凝劑介紹

2.1有機(jī)絮凝劑

有機(jī)絮凝劑是指能產(chǎn)生絮凝作用的天然的或人工合成的有機(jī)分子物質(zhì)。它包括天然高分子、合成高分子和微生物絮凝劑三大類。根據(jù)含有不同的官能團(tuán)離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團(tuán)，因此具有很強(qiáng)的吸附功能使水土分離[3]。

2.1.1合成有機(jī)高分子絮凝劑

人工合成有機(jī)高分子絮凝劑多為水溶性的聚合物,現(xiàn)已在淤泥處理中得到廣泛應(yīng)用,目前應(yīng)用較多的是聚丙烯、聚乙烯物質(zhì)。合成有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、介質(zhì)pH 及環(huán)境溫度影響小，生成污泥量少的優(yōu)點(diǎn)并且由于分子量大、官能團(tuán)多的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在我國市場上占絕大優(yōu)勢。根據(jù)官能團(tuán)離解后所帶電荷性質(zhì)的不同,合成有機(jī)高分子絮凝劑又可以分為陽離子、陰離子型和非離子型三種，其相對分子質(zhì)量從五十萬到千萬以上，這使其絮凝效果有很大的提高。在應(yīng)用中常使用陽離子型的有機(jī)高分子絮凝劑，國內(nèi)外對合成有機(jī)高分子絮凝劑的研究也主要集中在陽離子型有幾高分子絮凝劑上。但是由于大多數(shù)有機(jī)高分子絮凝劑本身或其水解、降解產(chǎn)物有毒，且合成用丙烯酰胺單體有毒，能麻醉人的中樞神經(jīng)，應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制，因此目前絮凝劑正向廉價(jià)實(shí)用、無毒高效的方向發(fā)展。

2.1.2天然有機(jī)高分子絮凝劑

天然有機(jī)高分子改性絮凝劑是利用農(nóng)副產(chǎn)品中的天然有機(jī)高分子物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)改性而得到的。由于天然高分子改性絮凝劑具有活性基團(tuán)多、結(jié)構(gòu)多樣、來源豐富、價(jià)格便宜、無毒、可再生等特點(diǎn),使得此類絮凝劑具有巨大的開發(fā)潛能。

2.1.3微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是具有生物分解性和安全性的高效、無毒、無二次污染的處理劑。微生物絮凝劑目前較為普遍接受的是“架橋作用”機(jī)理: 微生物絮凝劑具有能與膠粒表面某些部分起作用的化學(xué)基因。當(dāng)微生物絮凝劑與膠粒接觸時(shí), 基團(tuán)能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應(yīng)而互相吸附,而微生物絮凝劑的其余部分則伸展在溶液中, 可以與另一表面有空位的膠粒吸附, 這樣就起了“中間橋梁”的作用[4]。

篇2

【關(guān)鍵詞】淀粉；聚丙烯；發(fā)泡材料；制備；性能

一、淀粉

1.淀粉的性質(zhì)及特點(diǎn)

淀粉是由多個(gè)葡萄糖分子聚合而成的物質(zhì)。燃點(diǎn)約為380℃。淀粉不溶于水，在和水加熱至60℃左右時(shí)（淀粉種類不同，糊化溫度不一樣），則糊化成膠體溶液。淀粉可以分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類。直鏈淀粉可溶，而支鏈淀粉部分溶解。支鏈淀粉溶解產(chǎn)生糊精。糊精在食品行業(yè)中可以作為添加劑，在造紙行業(yè)也用到糊精，糊精還可以做膠水、漿糊等等。

2.淀粉的改性

天然的淀粉性質(zhì)不穩(wěn)定，從而人們對淀粉進(jìn)行改性，制備出改性淀粉使其能夠更好的被人類生活所利用。淀粉的改性方法有很多，主要可以概括為：物理變性，化學(xué)變性，生物改性和復(fù)合變性四類。

（1）物理變性：就是通過對淀粉預(yù)糊化、微波，輻射處理淀粉、機(jī)械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉等物理的方法對其改性。

（2）化學(xué)變性：就是在淀粉中加入不同的化學(xué)試劑使其酸解、氧化、交聯(lián)、酯化、醚化和接枝等得到變性淀粉。

（3）生物改性：用各種酶來處理淀粉。

（4）復(fù)合變性：用上面任選兩種或兩種以上的方法對淀粉進(jìn)行處理而得到的變性淀粉。例如將淀粉預(yù)糊化后再接枝，或先將淀粉氧化后再交聯(lián)而得到的氧化交聯(lián)淀粉等。

3.淀粉在塑料中的應(yīng)用

（1）填充型淀粉塑料：是在塑料中加入不超過30%的淀粉，再加入相應(yīng)的添加劑，通過加工而得到的淀粉基塑料。

（2）共混型淀粉塑料：是將淀粉與一些高分子材料共混，在混合中淀粉含量不低于30%。淀粉可以與纖維，秸稈等天然高分子混合，或者與PP、PE、聚乙烯醇等合成高分子混合。

二、聚丙烯

聚丙烯（PP）是一種白色粒狀、無毒、無味的熱塑性樹脂。其用途相當(dāng)廣泛，五大通用塑料之一的聚丙烯具有加工性能好、來源豐富、價(jià)格便宜、電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)。在汽車、家電、包裝、電子、家具和一些高檔工具上，需求量非常大。

1.聚丙烯的結(jié)構(gòu)

聚丙烯的結(jié)構(gòu)是由配位聚合得到的頭一尾相接的線型結(jié)構(gòu)：

如圖1所示。全同立構(gòu)與間同立構(gòu)的聚合物稱為立體規(guī)整聚合物，配位聚合體系主要得到全同立構(gòu)的聚丙烯。TiCl4催化體系獲得等規(guī)聚合體約占總的聚合的90-95%，實(shí)際的聚丙烯大分子鏈中雖然主要是全同立構(gòu)的分子鏈段，但也包含一定量的間同立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu)分子鏈段。所以部分大分子鏈呈現(xiàn)不規(guī)整性。這種聚丙烯具有“全同立構(gòu)的立體嵌段”結(jié)構(gòu)。

（1）物理性能。聚丙烯有較好的耐熱性，長期使用溫度可超100℃。聚丙烯的強(qiáng)度和剛度也好過聚乙烯，堅(jiān)韌耐磨、耐震，機(jī)械性能好。聚丙烯是非極性高聚物，有優(yōu)良的電性能和良好的耐熱性，所以在電器工業(yè)上廣泛使用。聚丙烯的另一優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕（密度0.9g/cm3），制品能浮在水面上，這就使它的應(yīng)用范圍更廣。

（2）耐化學(xué)介質(zhì)性能。聚丙烯的耐酸堿性能良好，無論常溫或較高溫度（70℃，100℃）條件下，其耐堿及各種鹽類的性能尤為突出。在室溫下它幾乎耐所有的無機(jī)酸和有機(jī)酸。70℃時(shí)耐10%鹽酸、40%硝酸及30%硫酸的性能良好，但其易遭受氧化性的無機(jī)酸如濃硝酸、發(fā)煙硫酸等的侵蝕。

（3）大氣老化性能。聚丙烯在光、熱和空氣中的氧（或臭氧）作用下易老化，尤其是大分子鏈中叔碳原子處易被氧化降解，光和熱的作用在于引發(fā)氧化降解反應(yīng)。聚丙烯可制成薄片，吹塑成型，也可以用壓鑄或擠壓等方法成型。聚丙烯的機(jī)械加工性能很好，可以鋸、切削，在床車上加工，也可用普通木材與金屬的加工工具進(jìn)行加工、還可焊接（220℃）。

2.聚丙烯的改性

（1）聚丙烯的化學(xué)改性。通過對聚丙烯進(jìn)行接枝共聚、氯化、嵌段、交聯(lián)、氯磺化等化學(xué)手段對其改性從而獲得性能良好共聚物的方法。

（2）聚丙烯的物理改性。通過物理的方法將聚丙烯、有機(jī)（無機(jī)）材料或一些添加劑進(jìn)行混合、混煉來改變聚丙烯的高層次結(jié)構(gòu)。物理改性大致分：共混改性、填充改性、增強(qiáng)改性、功能改性等。共混改性：指將兩種或兩種聚合物材料、無機(jī)材料和添加助劑，在一定溫度下進(jìn)行機(jī)械混合。填充改性和增強(qiáng)改性：指在高分子材料中加入一定量的填充劑來改善聚合物材料的性能和彌補(bǔ)材料的不足。常用的填充劑有：滑石粉、碳酸鈣、云母、高嶺土、導(dǎo)電材料等。功能改性：PP屬于易燃材料，在工業(yè)生產(chǎn)中，加入阻燃劑，可以對其進(jìn)行阻燃改性。還有對PP進(jìn)行防靜電處理，將抗靜電劑噴灑、浸漬、涂覆抗靜電材料或?qū)⒖轨o電劑摻和到材料中，成為抗靜電性能的材料。

3.聚丙烯發(fā)泡材料及其應(yīng)用

聚丙烯發(fā)泡材料具有良好的耐熱性（最高達(dá)130℃的使用溫度）可在微波中使用。同時(shí)還具有較好的力學(xué)性能、可降解性、無毒環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在包裝、汽車和隔熱材料等方面。聚丙烯發(fā)泡材料的這些優(yōu)點(diǎn)使其成為PS泡沫材料的良好替代品。

（1）包裝材料。發(fā)泡塑料質(zhì)量輕應(yīng)用在塑料包裝上較好。由于它耐熱性好，高達(dá)130℃，因而可以將其制成容器，放在微波爐中使用。例如：耐高溫的碗、盤子、保鮮膜等等。由于發(fā)泡PP片材無毒，在加入一些物質(zhì)后可部分分解，用它制作的一次性餐具是比較理想的環(huán)保餐具。例如：果盤、托盤、熟食品還有在電器的包裝上等。

（2）隔熱材料。聚丙烯發(fā)泡材料的絕熱性好，熱導(dǎo)率低，可耐120℃高溫，可作為熱水管、貯槽的熱絕緣材料和一些管道的保溫材料等。

（3）建筑材料。發(fā)泡PP可作為屋頂、墻壁的填料?？捎盟谱鞒山ㄖ０?。通過加入一些纖維合成木材，制作成木地板。

【參考文獻(xiàn)】

篇3

1淀粉在建筑材料中的研究進(jìn)展

1.1木材環(huán)保膠黏劑的應(yīng)用研究常用的木材膠黏劑釋放出大量的甲醛,危害人體,研究者將開發(fā)制備低甲醛含量的環(huán)保膠黏劑投向淀粉。時(shí)君友[2]將玉米淀粉復(fù)合,改性制得玉米淀粉懸浮液加入水溶性高分子作為穩(wěn)定劑,在一定條件下與天然玉米淀粉、碳酸鈣、VAE乳液相混合,攪拌均勻,形成以玉米淀粉為原料的API膠黏劑主劑,用該膠黏劑壓制膠合板。韓美娜[3]以過硫酸銨為引發(fā)劑,在玉米淀粉上接枝共聚丙烯酸丁酯(BA)和乙酸乙烯酯(VAc)制備乳液狀淀粉基膠黏劑,該淀粉基膠黏劑,不需添加任何助劑,可直接用于粘接木材。

1.2在涂料中的應(yīng)用研究目前在涂料中用作膠黏劑的改性淀粉主要有氧化淀粉、交聯(lián)淀粉、多孔淀粉、接枝共聚淀粉和復(fù)合變性淀粉。曾麗娟[4]用雙氧水作氧化劑,硫酸亞鐵為催化劑在堿性條件下對木薯淀粉進(jìn)行氧化,然后進(jìn)一步交聯(lián)處理,制備內(nèi)墻涂料基料,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。黃秀娟[5]將淀粉用濃度為27%的雙氧水及適量的NaOH氧化,再加氯乙酸和NaOH,半干法醚化,得到取代度為0.15的可流動(dòng)半固體,經(jīng)單滾筒預(yù)糊化干燥,得到優(yōu)質(zhì)建筑膩?zhàn)訅γ婺z粉。程存歸[6]用玉米淀粉為原料,通過高錳酸鉀氧化玉米淀粉,配以脲醛樹脂、催化劑、催干劑、防腐劑等,研制出一種高穩(wěn)定型淀粉膠黏劑,有效地解決了淀粉穩(wěn)定性差、貯存期短的問題。朱仁宏[7]將多孔淀粉和淀粉,吸附天然除蟲菊酯后,加入內(nèi)墻涂料,利用多孔淀粉的吸附和緩釋作用,研制出具有長效殺蟲效果的內(nèi)墻涂料。王彥斌[8]采用乳液聚合的方法,將糊化氧化后的玉米淀粉和苯乙烯接枝共聚制得性能優(yōu)良的乳液,該乳液可以作為乳膠內(nèi)墻涂料的基料使用。

1.3砂漿中的應(yīng)用研究徐鵬[9]針對傳統(tǒng)抹灰砂漿施工性能差、保水性差、黏結(jié)強(qiáng)度低以及易開裂等缺點(diǎn),研究保水劑、淀粉醚、憎水劑和聚丙烯纖維對抹灰砂漿性能的影響,研制了一種新型抹灰砂漿。隨著人們的環(huán)保意識不斷提高,干混砂漿正在逐漸被推廣應(yīng)用,干混砂漿外加劑的發(fā)展是推廣干混砂漿的技術(shù)關(guān)鍵。淀粉醚作為增稠劑能影響以石膏、水泥和石灰為基料的砂漿稠度,改變砂漿的施工性和抗下垂性。

1.4混凝土減水劑的應(yīng)用研究王田堂[10]采用水溶液法,以次氯酸鈉為氧化劑制取氧化淀粉,再經(jīng)溶媒法以環(huán)氧乙烷作醚化劑將氧化淀粉醚化,制備出氧化-醚化淀粉型減水劑,并且相同摻量下,氧化?醚化淀粉型減水劑減水效果明顯優(yōu)于萘系減水劑。

1.5陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用研究劉一軍[11]采用自制聚乙烯醇(PVA)改性淀粉聚合物制備新型高分子增強(qiáng)劑,對陶瓷坯體具有明顯的增強(qiáng)作用,而且對漿料的流動(dòng)性沒有太大的影響。陳玲[12]探討了酯化淀粉添加量對陶瓷漿料流變特性以及成型出的素坯的線收縮、密度、干坯強(qiáng)度和顯微結(jié)構(gòu)的影響,利用淀粉受熱吸水溶脹和糊化的性質(zhì)以及糊化后淀粉糊的凝膠化特性可實(shí)現(xiàn)Al2O3陶瓷漿料的近凈尺寸原位凝固成型,制備了致密、均勻的坯體。此外,淀粉還可同時(shí)作為造孔劑和黏結(jié)劑用于制備各種多孔陶瓷,功能陶瓷材料及生物活性多孔陶瓷等也有了大量的研究。淀粉用于建筑材料得到較大的發(fā)展,延伸到較廣的領(lǐng)域,但是這些應(yīng)用都是將淀粉作為建筑材料的輔助材料加以利用,在建筑材料中只占很少一部分,淀粉作為一種生態(tài)建材其優(yōu)勢未充分發(fā)揮。本文將淀粉、生石灰和火堿按一定比例配置,得改性淀粉,將3%和7%改性淀粉同水和生土按比例拌合,對夯實(shí)試樣進(jìn)行試驗(yàn)研究。

2試驗(yàn)研究

2.1試驗(yàn)準(zhǔn)備研究土樣取自寧強(qiáng)陽平關(guān),該土在當(dāng)?shù)乜芍苯佑糜诮ㄔ焐两ㄖ?取回土樣較潮濕,粘結(jié)成塊,用手很難掰開。用酒精燃燒法測定其天然密度和天然含水率分別為2·146g/cm3和21·4%。土樣的液塑限通過型號LP-100D數(shù)顯液塑限測定儀測定,液限為27%,塑限為16·8%。將風(fēng)干土樣碾散,過5mm篩,將篩下土料拌勻,采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)測定素土、3%改性淀粉和7%改性淀粉拌合生土的最優(yōu)含水率和最大干密度,擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果見表1。根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果制備素土、3%淀粉和7%淀粉拌合的擊實(shí)土樣,按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-1999),加工成直徑約為3·91cm,高為8cm的圓柱體,每組3個(gè),共9個(gè),待風(fēng)干后用來測試無側(cè)限抗壓強(qiáng)度;采用環(huán)刀直接在擊實(shí)試樣上切取直徑61.8mm、高度20mm試樣,每組4個(gè),共12個(gè),用來進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)。

2.2無側(cè)限抗壓強(qiáng)度室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用儀器為YYW-2型應(yīng)變控制式無側(cè)限壓力儀,依照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-1999)進(jìn)行。試樣最終均發(fā)生了脆性破壞,取與平均值接近的一組繪制應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線,見圖1。

篇4

關(guān)鍵詞：文物保護(hù)材料

中圖分類號：G263文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

歷史文物是我們祖先勞動(dòng)、智慧和革命精神的結(jié)晶，具有重要的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值，是國家文化的內(nèi)涵底蘊(yùn)。文物保護(hù)是一門多學(xué)科、多領(lǐng)域相互交叉的邊緣學(xué)科 ,涉及的范圍廣泛。材料科學(xué)作為基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科在文物保護(hù)研究與處理過程中占有很重要的地位。

當(dāng)我們對文物實(shí)施保護(hù)處理時(shí)首先考慮到的是它的材質(zhì)和保存現(xiàn)狀，以及物理載荷和化學(xué)環(huán)境等。從某種意義上講，文物保護(hù)工作就是通過對文物材料及文物于涉材料的研究，以達(dá)到延長文物保存時(shí)間的目的[1]。

上個(gè)世紀(jì)后半葉，生物工程、新材料等領(lǐng)域不斷革新，這些影響滲透到包括文物保護(hù)領(lǐng)域在內(nèi)的各行各業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，文物保護(hù)技術(shù)在新世紀(jì)必將發(fā)生重大變革。目前國內(nèi)外常用的封護(hù)劑有甲基丙烯酸樹脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。這些材料的耐老化時(shí)間一般只有幾年時(shí)間，可逆性不好，存在一定的局限性，在新的世紀(jì)里對封護(hù)材料的保護(hù)性能提出更高的要求。氟碳有機(jī)氟材料由于具有超耐候性、耐化學(xué)性、氧透過性低、阻燃性等卓越性能被廣泛地應(yīng)用到文物保護(hù)工作中，如：古建、石刻封護(hù)劑，金屬文物的防銹涂料，有機(jī)文物加固劑。隨著納米材料在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)，其也必將從文物保護(hù)新材料中脫穎而出應(yīng)用于古建、石刻、金屬文物、有機(jī)文物、博物館環(huán)境的保護(hù)工作[2]，目前在文物保護(hù)中應(yīng)用比較廣泛的材料做如下分析。

1. 高分子材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用

有機(jī)高分子材料是文物保護(hù)中使用的一類重要的材料，在文物保護(hù)中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封護(hù)材料等。在文物保護(hù)中使用的高分子材料包括：天然有機(jī)高分子材料（多糖、 蛋白質(zhì)、 蠟等）；水溶性合成樹脂；溶劑型合成樹脂；反應(yīng)型高分子材料；高分子樹脂乳液等[3]。其在保護(hù)及修復(fù)石質(zhì)文物、壁畫、古建筑、博物館藏品等方面發(fā)揮重要作用[4]。以下為常用的高分子文物保護(hù)材料：環(huán)氧樹脂粘結(jié)力特別強(qiáng)，可以粘合各種金屬和非金屬材料。例如，應(yīng)用環(huán)氧樹脂膠粘劑可以修補(bǔ)、粘接斷裂的石雕藝術(shù)品，殘破的陶器和瓷器，以及用來加固和粘接古建筑木構(gòu)件等。聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液被用來保護(hù)古代壁畫的畫面和用于金屬文物的表面保護(hù)，以及加固脆弱的古代紡織品等方面，效果均不錯(cuò)。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也經(jīng)常被用來封護(hù)古代壁畫的畫面層或加固、粘貼壁畫的地仗層。聚醋酸乙烯醋乳液還常常被用來滲透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁畫顏色的保護(hù)和金屬文物的滲透加固，效果比較好。另外，丙烯酸醋乳液還可用來加固古文化遺址或古墓葬的地基。不飽和聚醋樹脂配合無堿玻璃布作成玻璃鋼代替糟朽木材應(yīng)用在古建筑糟朽木構(gòu)件的加固方面。聚乙二醇試用于古代飽水的木器和漆器的脫水定形處理。有機(jī)硅樹脂可用于防止巖石的表面風(fēng)化作用，以及用有機(jī)硅樹脂來處理飽水的木器和漆器[5]。改性有機(jī)硅S- i 97材料具備良好防水、防酸堿鹽、 防風(fēng)化、防污染、抗凍融以及耐候性、加固性和透氣性,使已風(fēng)化的磚質(zhì)文物得到了有效的保護(hù)[6]。

2. 納米材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用

納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)等基本特性。納米材料在文物保護(hù)中具有的超雙親界面、抗紫外線和耐老化、透明和防遮蓋及耐腐蝕抗氧化等其他材料所無法比擬的特性。針對目前文物保護(hù)中存在的問題，納米材料可應(yīng)用于石質(zhì)文物保護(hù)中，納米技術(shù)應(yīng)用在石質(zhì)文物裂隙注漿中[7-8]。MDI型聚氨酯廣泛應(yīng)用于秦俑彩繪陶器保護(hù)中，以物理共混方式采用超聲波分散將納米材料添加到MDI型聚氨酯中，可提高耐光老化性[9]。納米材料在金屬文物[10]、陶器、紡織品等[11]有機(jī)質(zhì)文物等的保護(hù)中都有應(yīng)用。雖然納米材料應(yīng)用于文物保護(hù)具有廣闊的前景但是目前納米材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用仍處于研究階段還有許多問題亟待解決，如納米粒子極易相互吸附而發(fā)生團(tuán)聚降低了納米材料的優(yōu)異性能，降低納米復(fù)合材料的耐紫外穩(wěn)定性。隨著制備方法的改進(jìn)、理論的不斷完善及對其機(jī)理的不斷深入研究，納米技術(shù)將在文物保護(hù)中得到更廣泛的應(yīng)用[11]。

3. 無機(jī)膠凝材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用

在人類早期的建筑活動(dòng)中，粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的膠凝材料。因此許多土磚石結(jié)構(gòu)的古遺址、古建筑中都使用過這類早期的膠凝材料。現(xiàn)在，這類材料已成為最重要的文物保護(hù)用材料。針對文物不同程度的損傷，如開裂、剝落甚至坍塌等狀況要進(jìn)行加固處理。常用的無機(jī)加固材料有生石灰、氫氧化鈣、硅酸鹽、氫氧化鋇等。古建筑、石質(zhì)文物或者陶質(zhì)文物表面腐蝕或剝落以致殘缺，使其表面的文化特征（如雕刻紋飾或文字等）逐漸消失。解決這類問題，要選用合適的修補(bǔ)材料，采用適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)技術(shù)（如粘結(jié)、壓力灌漿、補(bǔ)缺）來修復(fù)文物。對于古城墻的修補(bǔ)，我國使用的技術(shù)主要有粉刷涂料勾縫、替磚修復(fù)、磚粉修復(fù)、外貼仿制面磚、壓力灌漿等。用于文物修補(bǔ)的無機(jī)材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。

4. 仿生無機(jī)材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用

仿生合成技術(shù)是模擬生物礦化過程，以有機(jī)物的組裝體為模板控制無機(jī)物的結(jié)晶形成，制備出具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的新型材料。生物礦化最主要的特征就是從分子水平控制無機(jī)礦物相的結(jié)晶析出，從而使生成物具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)。仿生無機(jī)材料具有耐候性優(yōu)越、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）溫和及對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，為石質(zhì)文物的保護(hù)工作開辟了一條新的途徑。利用仿生技術(shù)模擬生長此類保護(hù)膜用于文物保護(hù)無疑具有誘人的前景[12]。仿生仿生無機(jī)材料具有優(yōu)越的耐候性、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）的溫和性以及對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有潛力的新型石質(zhì)文物保護(hù)材料。人們已經(jīng)在石質(zhì)文物表面發(fā)現(xiàn)了一類能夠長期保護(hù)表面石刻文字的生物礦化膜，其中已經(jīng)得到確切證明的有以草酸鈣為主要成分的無機(jī)膜，也可能還有以磷酸鈣為主要成分的其他生物無機(jī)膜。利用仿生技術(shù)可以在文物表面形成一層很薄的無機(jī)保護(hù)物質(zhì)，該保護(hù)層具有許多令人十分贊賞的優(yōu)點(diǎn)，如：具有致密有序的結(jié)構(gòu)，半透明的外觀，耐候性極佳，耐磨性好，與基底結(jié)合牢固，甚至具有可適當(dāng)調(diào)控的性能和結(jié)構(gòu)。另外，其合成方法與環(huán)境的友好性，以及能在生理環(huán)境下實(shí)現(xiàn)施工的優(yōu)越性，都顯現(xiàn)出仿生技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的潛力[13-15]。

5 涂料在文物保護(hù)中的應(yīng)用

化工涂料行業(yè)的產(chǎn)品隨著各行業(yè)的需求，發(fā)展非常迅速，并早已廣泛應(yīng)用于文物部門的古建筑維修保護(hù)。由于文物保護(hù)科技需求，文物保護(hù)處理使用的涂護(hù)材料，不能改變及損害文物原來的面貌，保護(hù)材料必須無色透明，常溫常壓下施工，干燥膜盡量簿，有較強(qiáng)的附著力和較好的長期耐侯、耐老化性能與外界環(huán)境隔絕盡可能長時(shí)間不受外界自然環(huán)境的侵蝕阻止其老化腐蝕及磨損等。田金英對用于室外金屬文物表面保護(hù)涂料進(jìn)行了研究，在三大類涂料：有機(jī)硅（硅酸鹽）類、丙烯酸和聚氨醋中都選擇出具有代表性的樣品，再經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。結(jié)果表明，丙烯酸清漆均不帶顏色它能涂護(hù)室外的各種金屬飾件，對金屬文物能起到保護(hù) 和裝飾作用，防止大氣腐蝕，文物本身的面貌改變不明顯。王芳等對文物保護(hù)中幾種有機(jī)聚合物涂料的光降解進(jìn)行了研究。丙烯酸類涂料的耐老化性能優(yōu)異，不易老化降解，即使降解生成的產(chǎn)物也是不引起顏色變化的物質(zhì)，同時(shí)不易改變文物的外觀，具有特殊的功能。這有益于指導(dǎo)人們選取適宜的文物保護(hù)材料。生漆、溶劑型樹脂涂料、水基樹脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保護(hù)中都發(fā)揮重要作用。

結(jié)論

科技進(jìn)步日新月異，隨著材料科學(xué)和新技術(shù)的發(fā)展，會有更先進(jìn)材料用于文物保護(hù)中。文物是傳承歷史的重要符號，是不可再生的文化資源，對于文物保護(hù)工作，要針對文物本身的特點(diǎn)，結(jié)合文物所處環(huán)境，選擇最合適的文物保護(hù)和修復(fù)材料及技術(shù)。對于文物保護(hù)中使用的材料，其實(shí)就是使用材料的某種或幾種性能 ，同時(shí)還要考慮材料的綜合性能以及與文物基體材料的相容性。文物保護(hù)用材料要在滿足使用性能的基礎(chǔ)上兼顧工藝資源、經(jīng)濟(jì)等方面的因素，綜合指導(dǎo)在文物保護(hù)過程中的材料選擇、組合及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳坤龍, 鐵付德. 材料科學(xué)在文物保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 中原文物, 2002, (1): 86-88.

[2] 徐飛. 文物保護(hù)技術(shù)新世紀(jì)展望[J]. 東南文化, 2002 (7): 93-96.

[3] 周雙林. 文物保護(hù)用有機(jī)高分子材料及要求[J]. 四川文物, 2003, (3): 94-96.

[4] 周宗華. 用于文物保護(hù)的高分子材料[J]. 高分子通報(bào), 1991, (1): 41-45

[5] 徐毓明. 高分子材料在古文物保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)世界, 1984, (6): 228-229.

[6] 胡一紅, 劉樹林. 高分子材料 Si-97 在磚質(zhì)文物保護(hù)方面的應(yīng)用研究[J]. 文物保護(hù)與考古科學(xué), 2009, 21(3): 33-40.

[7] 陳蘭云, 翟秀靜, 王杰. 納米材料在石質(zhì)文物保護(hù)中的應(yīng)用研究[J]. 沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版), 2002, 12(3): 204-206.

[8] 杜嘉鴻, 翟秀靜, 陳蘭云. 納米技術(shù)在文物保護(hù)中的應(yīng)用探索[J]. 探礦工程 (巖土鉆掘工程), 2002, 2(2): 5-7.

[9] 何秋菊, 王麗琴, 呂良波等. 納米材料改性彩繪陶器文物保護(hù)材料 MDI 型聚氨酯的研究[J]. 精細(xì)化工, 2008, 25(1):11-14.

[10] 姚如富, 崔曼, 熊付超. 納米材料在金屬文物保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 安徽教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2007, 25(3): 88-89.

[11] 李迎, 王麗琴. 納米材料在文物保護(hù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào): 納米與新材料專輯, 2011, 25(2): 34-37.

[12] 張雅文, 王秀峰, 伍媛婷等. 文物保護(hù)用無機(jī)膠凝材料的研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào), 2012, 26(3): 51-56.

[13] 洪坤, 詹予忠, 劉家永. 仿生無機(jī)材料在石質(zhì)文物保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2006, 24(6): 948-950.

篇5

關(guān)鍵詞：助磨劑；聚合；接枝；節(jié)能

Abstract: This paper combining the cement grinding aid in China present situation and development trend, elaborated systematically in last few years our country synthetic cement grinding aid in the research and application of the latest progress, from 2010 to 2012 in the field of technology innovation analysis found that, through polymerization, grafting reaction synthesis of polycarboxylic acid cement grinding aid, with stable performance, lower cost, environmental protection and energy saving, good performance of cement grinding effect, enhance the advantages, has become the main research direction of grinding aids.

Key words: grinding agent; polymerization; graft; energy saving

中圖分類號:TU5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:

0 引言

水泥工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生產(chǎn)建設(shè)和人民生活不可缺少的基礎(chǔ)原材料工業(yè)。2010年全國水泥產(chǎn)量18.8億噸，是2005年的1.7倍；2011年水泥制造業(yè)銷售收入總額達(dá)到（規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)銷售收入之和）9197.890億元，利潤總額達(dá)到1019.663億元；2012年上半年水泥行業(yè)產(chǎn)量達(dá)994160055.73噸，比2011年同期增長了5.48%。面對水泥需求量增加，水泥產(chǎn)業(yè)能耗和污染問題也日趨嚴(yán)重。水泥粉磨作為水泥生產(chǎn)的最后工序，也是耗電最多的工序，約占水泥生產(chǎn)總電耗的60%～70%，其主要功能是將水泥熟料及其它相關(guān)混合原料研磨至適宜粒度，達(dá)到相關(guān)的顆粒級配，增大其水化面積，加快水化速度，實(shí)現(xiàn)水泥漿體在凝結(jié)和硬化要求。在水泥粉磨過程中，原料條件、藝流程及產(chǎn)品細(xì)度直接影響著水泥粉磨電耗，因?yàn)殡S著水泥細(xì)度的增加，細(xì)顆粒會出現(xiàn)團(tuán)聚、靜電吸附等現(xiàn)象，造成水泥選粉效率和粉磨效率急速下降。所以根據(jù)電耗水平與比表面積之間存在的指數(shù)方關(guān)系（介于1.3～1.6），可以通過添加水泥助磨劑的方法，水泥粉磨過程中實(shí)現(xiàn)改善水泥細(xì)度，降低電耗，縮短生產(chǎn)周期，減少環(huán)境污染。

1研究背景

粉磨工藝環(huán)節(jié)中，主要采用設(shè)備為球磨機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單，磨出的水泥粒徑分布和工作性能較好，但粉磨過程中由于靜電作用，易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，影響水泥質(zhì)量，且能耗太大，水泥助磨劑的使用是必不可少。

經(jīng)過70多年的發(fā)展，助磨劑按使用時(shí)的狀態(tài)可以分為：固體、液體和氣體助磨劑，其中以固態(tài)和液態(tài)助磨劑為主。在合成型助磨劑研究出現(xiàn)之前，助磨劑在應(yīng)用上出現(xiàn)了以單一物質(zhì)類助磨劑和復(fù)配型助磨劑。其中，單一物質(zhì)類助磨劑包括：（1）有機(jī)助磨劑：三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二醇、甘油、丙二醇、丁醇、醋酸胺、聚丙烯酸脂、聚羧酸鹽、糖蜜、腐殖酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚磷酸鹽等；（2）無機(jī)助磨劑：粉煤灰、炭黑、石墨、石膏、膠體二氧化硅、硬脂酸鹽類、水玻璃、硫酸鈉、氫氧化鐵、碳酸鹽的無機(jī)鹽材料等。復(fù)配型助磨劑是指將多種單物質(zhì)助磨劑混合而成，克服了單一助磨劑性能上的不足，并根據(jù)水泥應(yīng)用的實(shí)際需要，復(fù)配具有不同功能的助磨劑產(chǎn)品，有效實(shí)現(xiàn)了改善和穩(wěn)定粉磨工藝、滿足水泥新標(biāo)準(zhǔn)要求、實(shí)施高細(xì)磨和超細(xì)磨、改善水泥性能、增加磨機(jī)產(chǎn)量、節(jié)省電耗等目的。目前，國內(nèi)外水泥行業(yè)比較通用的助磨劑是烷醇胺類和多羥基醇類等有機(jī)無機(jī)材料的復(fù)配產(chǎn)物，組分大體分為離子型和非離子型，屬于離子型助磨劑的主要有醇胺類化合物、聚丙烯酸鹽、聚羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等，屬于非離子型助磨劑的有多元醇及多元醇胺等。這類助磨劑成本高，性價(jià)比低，穩(wěn)定性差，用量敏感，且大部分助磨劑含鹽量大，在生產(chǎn)高性能優(yōu)質(zhì)耐久性水泥時(shí)是有害的。因此，如何最大限度地降低水泥助磨劑行業(yè)的原料成本及尋找新的三乙醇胺的替代品已經(jīng)是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，所以水泥助磨劑由復(fù)配型向合成型轉(zhuǎn)化，對提高水泥粉磨效率，節(jié)約能源，降低水泥生產(chǎn)成本；減少熟料用量，提高粉煤灰、礦渣及其他廢棄物的利用率；提高水泥質(zhì)量和產(chǎn)品檔次，及水泥工業(yè)的技術(shù)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 研究進(jìn)展

與國外相比，我國助磨劑研究起步相對較晚，但在最近幾年合成型水泥助磨劑相關(guān)應(yīng)用研究逐漸深入。在合成型水泥助磨劑之前，早期合成類助磨劑的研究已有所發(fā)展，如2004年黃劍鋒[1]以丙烯酸和馬來酸酐為原料制備MA-AA共聚物鈉鹽，作為天然礦石助磨劑；2006年曹麗云等[2]：以對氨基苯磺酸、苯酚、甲醛為主要原料，制備氨基磺酸系高效減水劑，對石英、滑石和鋯英石等陶瓷硬質(zhì)原料具有比較明顯的助磨效果。2007年以來，合成型水泥助磨劑逐步成為研究熱點(diǎn)，其中專利CN 101182149A[3]中通過酯化反應(yīng)制備聚乙二醇單甲醚（甲基）丙烯酸或聚乙二醇單甲醚丙烯酸，而后進(jìn)行聚合反應(yīng)，將甲基丙烯酸、丙烯酸、馬來酸酐或馬來酸中的一種或幾種和甲基丙烯酸鈉加入接枝，制備出含聚羧酸系復(fù)合活化水泥增強(qiáng)助磨劑。在2008年間，三明市新創(chuàng)科技有限公司采用CS高分子合成液體助磨劑，實(shí)現(xiàn)了水泥顆粒粒度顆粒粒度分布更為合理化，平均粒徑和中位粒徑均比摻前減小改變了，且生產(chǎn)出的水泥對混凝土外加劑具有良好的適應(yīng)性；山東華冠建材技術(shù)開發(fā)有限公司[4]（CN 101428984A）通過97%～98%的硫酸與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，生產(chǎn)一種醇酯型水泥助磨劑，具有性能穩(wěn)定，適應(yīng)在磨機(jī)溫度較高的狀態(tài)下使用，提高粉磨效率。

2009年，劉珍元等[5]利用丙烯酸和丙烯酸甲酯通過水相自由基聚合，獲得水溶性丙烯酸鈉和丙烯酸甲酯聚合物，對Mg(OH)2粉體球磨分散效果有很大的改善；王彬等[6]合成三乙醇胺硫酸酯、三乙醇胺乙酸酯、三乙醇胺馬來酸酯、馬來酸三乙醇胺鹽和油酸三乙醇胺鹽五種改性三乙醇胺化合物，其助磨效果優(yōu)于三乙醇胺，其中馬來酸三乙醇胺鹽的助磨增強(qiáng)效果最佳；張昀等[7]經(jīng)馬來酸酐和聚乙二醇酯化，再與丙烯酸縮聚，在引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％情況下，當(dāng)n(MA)：n(PEG)=1.4：1.0，溫度90 ℃下合成反應(yīng)3 h，并保溫1 h，所得助磨劑助磨效果良好，水泥砂漿3 d和28 d抗壓強(qiáng)度分別提高了10.5％和8.3％；山東宏藝科技股份有限公司[8]將丙烯基聚醚、甲基丙烯酸、丙烯酰胺等在引發(fā)劑過硫酸鹽作用下，制備出不含氯離子的聚羧酸鹽水泥助磨劑。

2010年，王振華等[9]以馬來酸酐、馬來酸酰胺和烯丙基醚等為原料，合成一種高分散、高早強(qiáng)活化作用的高分子水泥助磨劑，摻量為0.03％時(shí)，3 d和28 d抗壓強(qiáng)度分別提高了16.6％和7.7％；福建省新創(chuàng)化建科技有限公司以聚醚、丙烯酸、聚乙二醇單甲醚一甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、醇類原料、丙烯酸、甲基丙烯酸的不飽和磺酸鹽等原料，開發(fā)出接枝共聚型聚羧酸改性高分子合成原料和接枝共聚型聚羥酸改性高分子合成原料，兩種原料外觀分別呈淡黃色和棕色，具有復(fù)配能力強(qiáng)，摻量小，潛力大，相容性好，性能穩(wěn)定和綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，在助磨效果和對水泥性能改善上均比以三乙醇胺為主要復(fù)配原料的傳統(tǒng)助磨劑好，且與當(dāng)時(shí)市場上醇胺、醇類產(chǎn)品相比（1.4萬元/噸），市價(jià)不高于8 000元/噸，體現(xiàn)出較好的經(jīng)濟(jì)效益；南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的沈曉冬等，成功研制了NTUM系列高分子合成水泥助磨劑；中國礦業(yè)大學(xué)王棟民等研究合成新型助磨劑（S―GA），其使用效果在水泥顆粒級配，粉磨效率，誘導(dǎo)水泥水化反應(yīng)，提高凝膠材料強(qiáng)度等方面均優(yōu)于三乙醇胺；唐山市龍億科技開發(fā)有限公司采用自由基聚合和縮合聚合的方式，制備了以下兩種類型水泥助磨劑，通過大磨試驗(yàn)表明該助磨劑可同時(shí)提高3 d和28 d強(qiáng)度，且提升幅度進(jìn)一步增加，同時(shí)可以有效解決水泥與外加劑相容性問題；專利CN 101798198A[10]，CN 101928113A[11]，CN 101955330A[12]，CN 102060459[13]也采用相似原料對合成型水泥助磨劑進(jìn)行深入研究，取得了良好效果。

2011年，福建省新創(chuàng)化建科技有限公司生產(chǎn)出以接枝共聚型“聚羧酸類”和“聚羥酸類”改性高分子為基體，添加部份醇胺及醇類輔助原料，合成CS-Ⅱ型系列高分子水泥助磨劑，并已成功應(yīng)用于大田巖城水泥有限責(zé)任公司和大田新巖水泥有限公司水泥生產(chǎn)線，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益；朱化雨等[14]利用馬來酸二乙醇胺酯，與丙烯酸、甲基烯丙基磺酸鈉等原料合成具有高分散、高早強(qiáng)活化性能的新型水泥助磨劑，其助磨增強(qiáng)效果明顯優(yōu)于三乙醇胺；山東宏藝科技股份有限公司以甲氧基聚乙二醇(MPEG)和丙烯酸酯化反應(yīng)，合成甲氧基聚醚丙烯酸酯大單體，再由馬來酸酐、甲基烯丙基磺酸鈉等通過自由基聚合制備助磨劑，通過水泥比表面積、粒徑分布、水泥細(xì)度、中值粒徑(D50)及強(qiáng)度等方面分析，具有較好的助磨效果；福建科之杰新材料有限公司[15]利用不飽和聚醚、不飽和酸和不飽和磺酸為原料，合成.一種功能化可調(diào)兩性聚羧酸系水泥助磨劑，其分子結(jié)構(gòu)為梳型結(jié)構(gòu)，主鏈含有極性基團(tuán)，側(cè)鏈中含有聚氧化乙烯基鏈段；劉長福[16]利用磺化劑、接枝改性劑、接枝引發(fā)劑、水溶性聚合反應(yīng)原料、接枝改性劑、交聯(lián)劑和中和劑，制備出水溶性高分子助磨劑，對環(huán)境保護(hù)，能源節(jié)約，降低成本等方面意義顯著。

2012年，段沖等[17]通過乙二胺的羥乙基化合成多元醇胺類的助磨劑單體， 該助磨劑能顯著提高水泥細(xì)度和比表面積，明顯改善顆粒級配，提高水泥的3d和28d強(qiáng)度；專利CN 102643047A[18]和CN 102643047A[19]以馬來酸酐、醇胺、丙烯酸等為原料，聚合生產(chǎn)出聚羧酸系水泥助磨劑，實(shí)現(xiàn)了配方簡單，生產(chǎn)操作方便，無三廢排放，有效提高了水泥強(qiáng)度和粉磨效率。

3 結(jié)論

合成型助磨劑主要經(jīng)自由基聚合和縮合聚合的形式來實(shí)現(xiàn)，通過中小分子合成體系和高分子合成體系制備出新型水泥助磨劑，與單一型助磨劑和復(fù)合型助磨劑相比，在降低成本，性能穩(wěn)定，助磨效率，水泥性能等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，同時(shí)，對水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]黃劍鋒，曹麗云.助磨劑MA-AA共聚物鈉鹽研制[J].非金屬礦，2004，27(1)：42-44.

[2]曹麗云，黃劍鋒，吳建鵬，等. 氨基磺酸系高效減水劑的助磨性能研究[J]. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2006，24(6)：45-49.

[3]李軍.含聚羧酸系的復(fù)合活化水泥增強(qiáng)助磨劑及其制法：中國，101182149A[P].2008-05-21.

[4]山東省華冠建材技術(shù)開發(fā)有限公司.一種醇酯型水泥助磨劑及其制備方法：中國，101428984A[P].2009-05-13.

[5]劉珍元，姜宏偉. 水溶性丙烯酸鈉和丙烯酸甲酯共聚物的合成及其分散性能研究[J]. 應(yīng)用化工，2009，38(3)：349-353.

[6]王彬，鄭強(qiáng)，王升平，等. 改性三乙醇胺化合物的合成及其對水泥助磨性能的影響[J]. 硅酸鹽通報(bào)，2009， 28 (6)：1235-1242.

[7]張昀，徐正華，黃世偉，等. 聚羧酸鹽系水泥助磨劑的合成[J]. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，31 (6)：73-76.

[8]山東宏藝科技股份有限公司.一種水泥助磨劑及其制備方法：中國，101928113A[P].2010-12-29.

[9]王振華，王棟民，王啟寶，等. ZK―RJD高效液體高分子合成水泥助磨劑的特性及其應(yīng)用[J]. 水泥，2010 (5)：10-14.

[10]山東宏藝科技股份有限公司.一種聚羧酸水泥活化助磨增強(qiáng)劑及其制備方法：中國，101798198A[P].2010-08-11.

[11]銅陵市綠源復(fù)合材料有限責(zé)任公司.一種聚羧酸―醇胺型高分子助磨劑及其制備方法：中國，101955330A[P].2011-01-26.

[12]福建省新創(chuàng)化建科技有限公司.一種聚羧酸―醇胺型高分子助磨劑及其制備方法：中國，101955330A[P].2011-01-26.

[13]山東宏藝科技股份有限公司.一種水泥助磨劑：中國，102060459A[P].2011-05-18.

[14]朱化雨，李因文，趙洪義，等. 以改性醇胺為原料合成水泥助磨劑的研究及應(yīng)用[J]. 硅酸鹽通報(bào)，2011，30(1)：182-186.

[15]福建科之杰新材料有限公司.一種功能化可調(diào)兩性聚羧酸系水泥助磨劑的制備方法：中國，102134300A[P].2011-07-27.

[16]劉長福.一種造紙廢液生產(chǎn)的水溶性高分子助磨劑及制造方法：中國，102311242A[P].2012-01-11.

[17]段沖，袁奧蘭，趙帆，等. 新型單體助磨劑的合成與應(yīng)用[J]. 廣州化工，2012，40(14)：69-71.

篇6

關(guān)鍵詞：新型；環(huán)保；裝飾材料；應(yīng)用

1新型涂料

1.1水性金屬防腐蝕涂料及其應(yīng)用

1.1.1水性醇酸

所謂水性醇酸涂料，當(dāng)前主要研究集中于單組份氧化成膜體系。具有水分散性的自乳化醇酸樹脂，主要通過氨水中和羧基基團(tuán)或者胺獲得。在表面形成了一層漆膜之后，中和劑迅速揮發(fā)，并在金屬的表面保留具有酸性特征的聚合物；在漆膜中，不存在親水性官能團(tuán)，而通過催干劑作用，漆膜與氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，此時(shí)羧基和基材實(shí)現(xiàn)螯合過程。除了基本的化學(xué)反應(yīng)以外，脂肪酸雙鍵也是實(shí)現(xiàn)防腐蝕目標(biāo)的重要方法之一，可以快速將氧氣吸收，避免氧氣對金屬表面造成威脅。由于應(yīng)用催干劑，涉及到親水性處理過程，之后逐漸擴(kuò)散到樹脂分子中；但是通過乳化作用而引入的小分子乳化劑，可能對成膜之后的耐水性有所影響。因此，當(dāng)前水性醇酸涂料的普及性不高，其耐水性仍有待改善。

1.1.2水性環(huán)氧樹脂

水性環(huán)氧作為當(dāng)前水性金屬防腐蝕涂料中應(yīng)用較多的品種，主要應(yīng)用到環(huán)氧樹脂的可交聯(lián)性、粘附性等特征。通過應(yīng)用自乳化型的環(huán)氧樹脂，與水性環(huán)氧固化劑進(jìn)行混合。在該混合體系中，環(huán)氧樹脂的軟化點(diǎn)以及相對分子質(zhì)量比較高。固化劑由水相轉(zhuǎn)移到環(huán)氧樹脂的分散體中，反應(yīng)物的濃度隨之降低，涂料適用性有所增強(qiáng)。另外，環(huán)氧樹脂和固化劑具備水分散性，二者的相容性能較好，可保證在成膜過程中實(shí)現(xiàn)氨基與環(huán)氧的充分接觸，更利于保障涂層的抗銹蝕性、耐水性。對于自乳化環(huán)氧樹脂分子鏈中的親水性官能團(tuán)，包括陽離子、陰離子以及非離子等若干類型，可通過氨基橫酸鹽、氨基酸或者氨基苯甲酸等引入親水官能團(tuán)，也可以通過環(huán)氧分子中含有的亞甲基發(fā)生引發(fā)劑作用，和不飽和的親水性單體完成共聚過程，實(shí)現(xiàn)親水目標(biāo)。在環(huán)氧親水化過程中，也可以將制備丙烯酸酯乳液技術(shù)引入其中，有效改善樹脂成膜之后的耐水特征。

1.1.3有機(jī)硅水分散體

在硅氧烷成膜過程中，與一般性的聚合物水分散體有所區(qū)別，在這一過程中會產(chǎn)生乳液受到自身壓力作用而擠壓成膜的過程，與水解縮合交聯(lián)完成物理與化學(xué)的作用過程。在發(fā)生化學(xué)作用的過程中，該體系引入了空氣中的酸雨帶入，隨后啟動(dòng)反應(yīng)過程。因此，乳液自身由于沒有酸雨帶入，可以保持貯存的穩(wěn)定性。以國外先進(jìn)的水性防腐涂料工藝和技術(shù)來看，很多并不是真正意義的有機(jī)硅體，大多為有機(jī)硅――丙烯酸共聚乳液，這主要與有機(jī)硅成本以及與其他成膜樹脂的配套密切相關(guān)；在對水性有機(jī)硅聚合物以及相應(yīng)涂料進(jìn)行制備過程中，涉及到表面活性劑的大量應(yīng)用，才能確保涂料性能，這就將對漆膜的耐水性能產(chǎn)生影響。對于水性有機(jī)硅涂料的成膜機(jī)理和作用過程來說，將對其透氣性、防水性產(chǎn)生直接影響，在實(shí)現(xiàn)金屬涂裝過程中，應(yīng)注意確保漆膜對氧氣、水蒸氣等屏蔽作用。當(dāng)前應(yīng)用與研究的熱點(diǎn)在于，如何改性有機(jī)硅樹脂，以提高其防腐性能。

1.2防水涂料

1.2.1硬性灰漿

刷完后不需對涂層進(jìn)行處理，可直接貼磚，施工方便。多用于頂面的背水面硬性灰漿。也稱剛性灰漿：乳液與砂漿的配比為1∶4，刷完后不需對涂層進(jìn)行處理。固化后形成水泥硬塊，不會起包滲水，其背水面的防水效果很好，是其最大優(yōu)勢。缺點(diǎn)在于此種灰漿硬度較高，容易隨著基層的變形開裂而開裂。因此一般用于背水面的防水。

1.2.2柔性灰漿

乳液與砂漿配比是5∶4，具有彈性，就算基層變形開裂也不會影響防水效果。多用于墻面和地面等迎水面，不可用于頂面等背水面，如果防水沒做好，有水滲透，很容易起包滲水。柔性灰漿中還有一類硅膠類防水涂料。屬于高檔柔性灰漿，彈張力和柔韌度都很好，但比較昂貴。市場上十分少見。

1.3氟碳涂料

該涂料在行業(yè)內(nèi)稱為“涂料王”，它是以含氟共聚樹脂或氟烯烴與其他單體共聚物為主成膜物質(zhì)。經(jīng)加工改性、研磨制成的涂料。其主要特性是樹脂中含有大量的C―F鍵是已知最強(qiáng)的分子鍵，以及氟原子的化學(xué)物性，使得氟涂料與一般涂料相比，有其無可比擬的耐候性、耐久性、耐酸堿性、耐化學(xué)腐蝕性能、耐熱性、耐寒性、自熄性、不粘性、自性、抗輻射性等優(yōu)良性能，它的使用壽命是普通涂料的3～5倍，廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè)、航空、電子、機(jī)械及木家具等領(lǐng)域。

1.4智能涂料

“智能涂料”含有二氧化鈦，可降低空氣污染的光觸媒創(chuàng)新型建筑涂料。在陽光的照射下可吸收空氣中的有機(jī)物和無機(jī)物。在歐洲公路上使用了此類光觸水泥材料。結(jié)果表明，街道氧化氮的含量減少。智能材料發(fā)展將會引起一場革命，不僅對治理空氣污染，而且對解Q城市煙霧等問題都會起到一定作用。

2新型石材

2.1透光石

一種色彩繽紛的石頭制作的發(fā)光體，光線柔和、溫馨.比工藝玻璃更適合在家居中使用。

人造透光石具有無毒性、無放射性、阻燃性、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養(yǎng)、拼接無縫、任意造型等優(yōu)點(diǎn)。兼?zhèn)浯罄硎⒂袷奶烊毁|(zhì)感和堅(jiān)固的質(zhì)地。重量僅為天然石材1/4左右，且無毛細(xì)孔、色彩豐富、易打理、加工快捷。屬于綠色環(huán)保建材，并可根椐實(shí)際需求隨意彎曲。

人造透光石板材是一種新型的復(fù)合材料?？稍诩揖又兄谱魍腹獾蹴敗⑼腹獗尘皦?、異型燈飾、透光藝術(shù)品、櫥柜臺面、窗臺面、洗面臺、廚衛(wèi)墻面、餐桌面、茶幾、門等。透光石不僅可以用來做屋內(nèi)的隔斷。還可以用來做墻體裝飾和天花吊頂?shù)?而比較常見的是用作電視背景墻。

2.2天然大理石冉瓷復(fù)合板

大理石陶瓷復(fù)合板是將厚度3～5mm的天然大理石薄板。通過高強(qiáng)抗?jié)B黏結(jié)劑與厚8mm高強(qiáng)陶瓷基材板復(fù)合而成。其抗折強(qiáng)度高于大理石，具有重量輕、易安裝等特點(diǎn)，且保持天然大理石典雅、高貴的裝飾效果，能有效利用天然石材，減少石材開采，保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境。

篇7

關(guān)鍵詞： 外墻外保溫；建筑飾面；應(yīng)用

中圖分類號：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）05-0103-03

0 引言

建筑飾面是一個(gè)邊緣性專業(yè)，它涉及建材、化工、輕工生產(chǎn)，以及建筑設(shè)計(jì)與施工等諸多方面。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高，建筑外墻外保溫飾面在改善居住條件、美化城鄉(xiāng)、美化生活環(huán)境方面的作用日益得到重視，中高檔裝飾材料得到了大量的應(yīng)用，為公眾營造出了美麗、舒適的居住和活動(dòng)空間。為貫徹科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，我國的建筑節(jié)能于1986年開始起步，現(xiàn)在各地區(qū)均提出節(jié)能率65%的要求，而改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，考慮到外保溫在建筑節(jié)能和室內(nèi)環(huán)境舒適等方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，主要采用外保溫。但是，通過近幾年的運(yùn)用，外墻外保溫工程質(zhì)量問題不少，主要是保護(hù)層開裂和瓷磚空鼓脫落，也有個(gè)別工程出現(xiàn)被大風(fēng)刮掉、雨水通過裂縫滲至外墻內(nèi)表面等嚴(yán)重問題，給外保溫工程留下安全隱患。為此，根據(jù)目前主要的外墻外保溫裝飾材料及新型材料的功能特點(diǎn)，從主要的抹灰類、貼面類、噴刷類等幾種外墻面飾面做一個(gè)分析。

1 外墻外保溫飾面的定義與作用

1.1 外墻外保溫工程：是將外墻外保溫系統(tǒng)通過組合、組裝、施工或安裝固定在外墻外表面上所形成的建筑物實(shí)體；外墻外保溫系統(tǒng)是由保溫層、保護(hù)層和固定材料構(gòu)成并適用于安裝在外墻外表面的非承重保溫構(gòu)造總稱；飾面層是外保溫系統(tǒng)的外裝飾層。

1.2 外墻面外保溫飾面的作用：是保護(hù)墻面，免氣候破壞，提高其抵抗風(fēng)、雨、溫度、酸、堿等的侵蝕能力；滿足立面裝修的要求，增強(qiáng)美感；增強(qiáng)隔熱保溫及隔聲的效能，可見建筑飾面的作用越來越顯著。

2 抹灰類飾面

用水泥、石灰、石粒及其砂漿通過各種操作直接作成的飾面層稱為抹灰，分為一般抹灰和裝飾抹灰。一般分層涂抹，即底層、中層和面層（也稱罩面），底層主要起與基體粘接的作用，中層主要起找平的作用，面層是起裝飾作用，抹灰飾面所采用的砂漿品種應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用，如傳統(tǒng)的抹水泥砂漿、灰線抹灰、搓毛、水泥拉毛、假面磚抹灰、仿石抹灰、機(jī)械噴涂（滾涂、彈涂）裝飾抹灰、水刷石、干粘石、斬假石、機(jī)噴石等，這些傳統(tǒng)的做法雖然越來越少，但隨著建筑業(yè)的發(fā)展，沿用多年的施工做法有所改進(jìn)和提高外，近年來推廣應(yīng)用飾面清水混凝土和裝飾清水混凝土等，并在逐步完善上述材料應(yīng)用的施工工藝和保證施工質(zhì)量的措施和方法，如預(yù)拌砂漿技術(shù)等，但是在高層外墻外保溫飾面做法中應(yīng)用較少。

3 貼面類飾面

貼面飾面是把塊料面層（貼面材料）如花崗石、陶瓷錦磚（又稱馬賽克）、大理石等鑲貼到外墻基層上的一種裝飾方法。貼面材料的種類很多，常見的傳統(tǒng)的有外墻飾面磚、釉面磚、裝飾彩釉磚、陶瓷錦磚（馬賽克、紙皮磚）、玻璃錦磚（玻璃馬賽克）、大理石、花崗石、合成石飾面板等，近年來，新型罩面板飾面安裝流行起來了，如外墻裝飾保溫板等。

3.1 飾面磚粘貼 飾面磚主要用于外墻的有：釉面磚、外墻面磚、陶瓷磚、陶瓷錦磚（玻璃馬賽克磚）、劈離磚、拋光磚、?；u等。一般經(jīng)過基體處理、抹找平層、刷結(jié)合層、浸水選磚、預(yù)排（排磚、風(fēng)格、彈線）、鑲貼、擦縫等工序，有無縫鑲貼、劃塊留縫鑲貼、單塊留縫鑲貼等，現(xiàn)在多采用聚合物水泥砂漿和特制的粘接劑進(jìn)行粘貼。在有保溫層時(shí)，按要求打栓錨保溫釘，保溫抹面層施工時(shí)使用加強(qiáng)網(wǎng)格布進(jìn)行加強(qiáng)，然后進(jìn)行飾面磚施工。對于外墻瓷磚粘貼高度，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)沒有進(jìn)行限制，僅對外墻飾面磚的粘結(jié)強(qiáng)度有規(guī)定。但在建筑實(shí)踐中，因飾面磚直接鑲貼于外墻面作為飾面，其安全性與耐久性一樣存在問題而受到質(zhì)疑，飾面磚起鼓、脫落等質(zhì)量事故也屢見不鮮，使建筑物變的面目全非，不僅影響環(huán)境美觀，而且威脅到人身安全。

3.2 飾面板安裝 飾面板安裝有天然石材的花崗石、大理石板、板巖、砂巖、青石板等，還有人造石板和合成石飾面板等，其安裝方法一般有“貼”和“鑲”兩種，邊長不大于400mm，且安裝高度在一個(gè)樓層3m以下時(shí)，通常采用粘貼的方法安裝，大規(guī)格的飾面板一般采用鑲的方法，經(jīng)過基體處理、綁扎鋼筋網(wǎng)、鉆孔、安裝固定、灌漿、嵌縫等程序。

3.3 外墻外保溫飾面的新技術(shù)：外墻保溫裝飾板 建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)是對傳統(tǒng)建筑外保溫技術(shù)的一次重大變革，它將保溫功能與墻體維護(hù)功能融為一體，從根本上解決了結(jié)構(gòu)保溫和結(jié)構(gòu)防火的關(guān)鍵問題，解決了外保溫技術(shù)普遍存在的質(zhì)量通病，并實(shí)現(xiàn)了保溫系統(tǒng)與建筑物同壽命，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能、發(fā)展綠色建筑的良好途徑。外墻外保溫裝飾板，解決了以往建筑外墻外保溫中出現(xiàn)的墻體裂縫現(xiàn)象，也解決了當(dāng)前外墻面花色材料單一的問題。通常采用外墻龍骨干掛粘貼法施工，安裝使用非常安全方便，四季皆宜。主要優(yōu)點(diǎn)有：①保溫隔熱降耗節(jié)能；②輕質(zhì)省地耐震防裂；③板材阻燃防水防潮；④隔音降噪綠色環(huán)保；⑤裝飾性強(qiáng)應(yīng)用范圍廣泛，特別是在安全性方面，有了很大的提高，其浮雕花紋和各種顏色有較好的裝飾效果。

3.4 “三新”技術(shù)案例：亞士創(chuàng)能TPA保溫裝飾成品板 隨著我國在科技和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的快速發(fā)展，裝修裝飾工程的設(shè)計(jì)、施工、材料發(fā)生了很大變化，并且由于生活水平的提高，人們的要求和審美觀也發(fā)生了很大變化。TPA保溫裝飾成品板是一種復(fù)合新型材料，它綜合了四個(gè)行業(yè)的技術(shù)：涂料行業(yè)技術(shù)、涂裝行業(yè)技術(shù)、無機(jī)板行業(yè)技術(shù)、保溫行業(yè)技術(shù)等，由飾面涂層、面板骨架層、保溫芯材層復(fù)合而成。成品板飾面涂層主要有裝飾和保護(hù)兩大功能，其最終裝飾效果是通過在飾面涂層使用仿石涂料、天然真石漆、彩滑石涂料、仿金屬板氟硅漆、仿鋁塑板氟碳漆等飾面涂料表現(xiàn)出來，并且，強(qiáng)化了其耐久性、耐凍融循環(huán)、阻止積雪雨水長期侵蝕的密水性、以及自潔性四個(gè)方面的保護(hù)功能，改善了外墻裝飾保溫板自身的一些不足。

3.4.1 TPA成品板采用的保溫芯材是TPS真金板，學(xué)名為熱固型改性聚苯板，它與幾種常用的保溫材料主要參數(shù)對比見表1。

從表1可以看出，真金板具有輕質(zhì)化、導(dǎo)熱系數(shù)低、尺寸穩(wěn)定、吸水率低、綜合成本低、防火等級較高等功能特性。

3.4.2 TPA成品板系統(tǒng)由TPA成品板（線條）、TPA成品線條、專用錨固件、專用粘接劑、透氣閥、保溫嵌縫條、耐候密封膠等組成，通過專用粘結(jié)劑粘貼，并采用面板開槽錨固的方式安裝于墻體上，它與幾種常見的外墻外保溫系統(tǒng)對比見表2。

4 噴涂類飾面

建筑物的裝飾和保護(hù)雖有多種途徑，但采用涂料卻是最簡便、經(jīng)濟(jì)且維修更新方便的方法，它色彩豐富、質(zhì)感逼真、施工效率高。外墻建筑涂料主要有無機(jī)高分子涂料、丙烯酸類建筑涂料等。但近幾年來，建筑涂料發(fā)展迅速，功能性涂料越來越多，具有優(yōu)異的裝飾和保護(hù)功能，可展現(xiàn)仿石材、仿鋁板、仿瓷磚等多種質(zhì)感效果，能夠有效的保護(hù)墻體，具有優(yōu)異的彌蓋裂紋、防水、耐玷污、耐化學(xué)品等功能，為建筑物提供全方位的保護(hù)，體現(xiàn)新材料的風(fēng)采。

4.1 涂料的組成 涂敷于物體表面能與基體材料很好的粘結(jié)并形成完整而堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料稱為涂料。一般按涂料中各組分起的作用，可分為主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)；從化學(xué)組成上可分為有機(jī)高分子涂料和無機(jī)高分子涂料，常用的有機(jī)高分子涂料有溶劑型、水溶型、乳膠漆（涂料）。建筑涂料的產(chǎn)品種類繁多，無機(jī)高分子外墻建筑涂料主要有堿金屬硅酸鹽類、膠態(tài)二氧化硅類、丙烯酸類等。施工方法以噴涂效果最佳，也可以刷涂和滾涂。

4.2 噴涂類外墻涂料的分類 噴涂類外墻涂料分為合成樹脂乳液外墻涂料（外墻乳膠漆）、溶劑型外墻涂料、水溶性無機(jī)涂料、無機(jī)有機(jī)復(fù)合涂料。主要有以下幾種效果：厚質(zhì)藝術(shù)漆、仿金屬板氟硅漆、仿鋁塑板氟碳漆、真石漆、彈性藝術(shù)漆（彈涂墻面仿藤谷花崗石、彈涂墻面仿彩色花崗石）、浮雕藝術(shù)漆（噴硬質(zhì)復(fù)層花紋涂料）、浮雕氟碳漆等。

噴涂料墻面一般做法為：基層處理刷素水泥漿一道（內(nèi)摻建筑膠）12厚1：3水泥砂漿打底掃毛或劃出紋路6厚1：3水泥砂漿掃平噴（刷）外墻涂料。對于彈性藝術(shù)漆、真石漆、浮雕藝術(shù)漆等則需要在水泥砂漿掃平后先噴封底涂料一遍，增強(qiáng)粘接力；其次再噴裝飾主體涂料（厚涂料），待六成干時(shí)進(jìn)行花紋造型；最后噴水乳型帶色罩面涂料二遍，工序較普通噴涂料墻面多。

4.3 外墻涂料的優(yōu)缺點(diǎn) 外墻涂料在環(huán)保、生產(chǎn)、裝飾、施工、對建筑的保護(hù)、安全性、經(jīng)濟(jì)開支等方面都占有明顯的優(yōu)勢，如外墻漆不存在光污染、熱污染的問題，老化后的漆膜能夠被環(huán)境所降解。外墻涂料在生產(chǎn)方面比外墻磚更具靈活性，能夠確保產(chǎn)品的一致性，可以選擇任何一種顏色，還可以按客戶對產(chǎn)品性能的特殊要求進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。涂料的施工簡單、方便、自重較輕，對建筑具有較好保護(hù)作用，主要優(yōu)點(diǎn)有：①可任意調(diào)色，自主選擇性較大；②施工完畢后，沒有安全隱患；③涂料可作出各種圖案和肌理，可仿金屬可仿石材，高檔涂料的質(zhì)感甚至優(yōu)于一般面磚；④使用中可根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況，及時(shí)方便的翻新；⑤高檔涂料也可象幕墻一樣擦洗。

4.4 涂料新技術(shù)：仿石涂料等 近年來，建筑涂料工業(yè)發(fā)展迅速，新品種、新的施工方法不斷涌現(xiàn)。仿石涂料系列在高度達(dá)到天然石材效果的同時(shí)，克服了傳統(tǒng)石材的弊端，與真石材相媲美，自然、質(zhì)樸，為現(xiàn)代建筑演繹出豪華自然石材裝飾效果。

4.4.1 仿石涂料的分類與優(yōu)點(diǎn)。仿石涂料系列包括：天然真石漆、陶彩磚涂料、花崗巖涂料、天然彩滑石涂料、陶瓷自然石涂料、巖彩石涂料等幾大系列近千個(gè)品種。根據(jù)業(yè)主的要求選擇合適的產(chǎn)品，可最大限度滿足業(yè)主的裝飾需求。它的突出優(yōu)點(diǎn)是：①噴涂效果莊嚴(yán)肅穆，能充分展現(xiàn)出石材的自然紋理和質(zhì)感；②采用天然花崗巖碎粒展現(xiàn)色彩，不褪色，保持長久美觀；③采用丙烯酸硅乳液，長期雨淋不泛白、不泛黃，使用更耐久；④涂膜高度致密，涂層清潔干凈。

4.4.2 天然真石漆按產(chǎn)品規(guī)格型號分為單彩自然石和多彩自然石兩種，在施工過程中，采用的施工工藝也與普通飾面涂料基本一致，即基層處理（刷柔性膩?zhàn)?-3遍）底層（抗堿封閉底漆1遍）中層（天然真石漆2遍）面層（罩面涂料1-2遍）。施工方法采用專用噴槍噴涂，不宜加水稀釋，除大風(fēng)、陰雨天氣外，在5℃-35℃及相對濕度80%以下均可施工。非常適合噴涂于外墻外保溫墻面，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)石材。

4.4.3 花崗巖涂料、天然彩滑石涂料、陶瓷自然石涂料、巖彩石涂料等，在施工方法、工藝、環(huán)境的要求上與真石漆相同，但在外墻裝飾效果上其材質(zhì)與立體感是常規(guī)真石漆無法比擬的，仿石效果更為逼真，可與天然石材相媲美，高度展現(xiàn)了高檔天然石材的豪華與大氣，提升了建筑物的尊貴氣質(zhì)，可以演繹出較個(gè)性化的墻面裝飾效果。

4.5 三新技術(shù)案例：廈光外墻漆系列 廈光漆產(chǎn)品體系具有優(yōu)異的裝飾和保護(hù)功能，可展現(xiàn)仿石石材、仿鋁板、仿瓷磚等多種質(zhì)感效果，能夠有效的保護(hù)墻體，具有優(yōu)異的彌蓋裂紋、防水、耐沾污等功能，有各種個(gè)性化功能，全面解決建筑物更多的墻面問題，極大地提升了涂料的應(yīng)用價(jià)值。主要有：廈光氟碳仿鋁板涂料系列、廈光超耐久氟碳金屬漆、廈光彈性氟碳金屬漆、廈光水性金屬漆、廈光超耐久氟碳氟漆、廈光彈性氟碳漆、廈光水性氟碳漆、廈光丙烯酸溶劑性外墻漆、廈光PU油霸超級外墻漆、廈光硅丙外墻晴雨漆、廈光全天候外墻漆、廈光丙烯酸外墻乳膠漆等，均可采用噴、刷、滾涂，一般涂底、中層膩?zhàn)?遍，底漆1遍，以上面層漆2遍。

5 結(jié)語

綜上所述，高層民用建筑物外墻飾面可根據(jù)自身的需要和經(jīng)濟(jì)條件決定。如果以高端美觀為主可以全部采用噴涂料墻面，也可底部采用石材或陶瓷錦磚上部采用高端噴涂料墻面綜合使用，也可選擇使用外墻保溫裝飾一體板。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新型建筑材料的研發(fā)和已有材料性能的不斷改進(jìn)，各種高效實(shí)用的施工工法的出臺，外墻飾面必將向安全、美觀、低耗、自重輕、成本低、容易更新的方向發(fā)展，并且，建筑飾面在改善居住條件、美化城市、美化生活環(huán)境等方面的作用必將日益得到重視，也必將更加注重建筑飾面質(zhì)量和藝術(shù)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50210-2001建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[2]建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心.JGJ144-2004外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ126-2000外墻飾面磚工程施工及驗(yàn)收規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[4]陜西省建筑科學(xué)研究院.JGJ/T220-2010抹灰砂漿技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[5]北京中建建筑科學(xué)技術(shù)研究院.JGJ/T29-2003建筑涂飾工程施工及驗(yàn)收規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[6]徐化玉.建筑飾面技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988.

篇8

1工程概況

文章以某建筑工程為例，該建筑工程為一棟30層的住宅工程，由1個(gè)地下車庫與地上30層住宅樓組成，總建筑面積為157452．5平方米，住宅地上建筑面積為107485平方米，住宅樓采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，地下車庫采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基于節(jié)能、環(huán)保設(shè)計(jì)理念，該住宅工程采用了外墻保溫技術(shù)，采用的節(jié)能材料包括聚苯乙烯泡沫迥料、膠粉聚苯顆粒漿料、聚氨酯硬泡體、巖棉等，通過實(shí)踐獲得良好的保溫、節(jié)能效果。

2節(jié)能材料在建筑外墻保溫技術(shù)中的應(yīng)用

2．1聚苯乙烯泡沫迥料及其應(yīng)用(1)材料特點(diǎn):該種節(jié)能材料的主要原料為聚苯乙烯樹脂，采用發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡形成具有無數(shù)封閉微孔的材料。聚苯乙烯泡沫迥料具有結(jié)構(gòu)均勻、尺寸精度高、抗輻射能力、良好的溫度適應(yīng)性、機(jī)械強(qiáng)度高、良好隔熱性能與隔音性能、吸水率低、導(dǎo)熱系數(shù)小等眾多優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑節(jié)能施工中具有廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，聚苯乙烯泡沫迥料在燃燒的過程中會釋放苯乙烯氣體，該種氣體會對環(huán)境造成一定的污染。通過對聚苯乙烯泡沫迥料進(jìn)行研究，研發(fā)了一種復(fù)合保溫板，該種復(fù)合保溫板以聚苯乙烯泡沫迥料為中間填充材料，具有效率高、施工簡單、質(zhì)量輕以及保溫性能好等眾多優(yōu)點(diǎn)。(2)應(yīng)用技術(shù):水泥聚苯板技術(shù)，該種技術(shù)是利用聚苯乙烯泡沫迥料、發(fā)泡劑、水泥等攪拌支撐的一種外墻保溫形式，根據(jù)實(shí)測表明，厚度為5cm－7cm的水泥聚苯板，其熱工作性能與60cm的傳統(tǒng)磚墻結(jié)構(gòu)保溫效果相當(dāng)，即水泥聚苯板的保溫隔熱效果更好，同時(shí)還具有抗凍性、耐水性、抗沖擊、施工方便等特點(diǎn)。

2．2膠粉聚苯顆粒漿料及其應(yīng)用(1)材料特點(diǎn):該種節(jié)能材料是一種高分子聚合物改性水泥基的膠凝材料，具有施工方便、抗垂流、高粘結(jié)性、傳熱系數(shù)大、密度大等眾多特點(diǎn)，利用膠粉聚苯顆粒漿料粘結(jié)性高的特點(diǎn)，能夠?qū)⑵漭p易的涂在建筑外墻上，并且不會出現(xiàn)落料的現(xiàn)象，盡可能的降低在涂抹施工過程中消耗，同時(shí)，保溫層不會出現(xiàn)開裂、起殼、空鼓等問題。膠粉聚苯顆粒漿料的傳熱系數(shù)通常小于0．06W1T1•k，節(jié)能效果高達(dá)65%，單一膠粉聚苯顆粒建筑外墻的保溫隔熱效果相對較弱，經(jīng)濟(jì)性也相對較差，漿料中膠粉含量越多，保溫層的強(qiáng)度越高，但是保溫效果則相對較差，如果漿料中聚苯顆粒含量越多，則保溫層的保溫性能越好，但是保溫層的強(qiáng)度則相對較差，應(yīng)該根據(jù)地區(qū)的實(shí)際狀況合理選擇聚苯顆粒以及膠粉料的含量比例，以此保證建筑外墻的保溫性能、強(qiáng)度等都能夠滿足實(shí)際需求。(2)應(yīng)用技術(shù):聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術(shù)，該種技術(shù)包括抗?jié)B保護(hù)面層、抗裂防護(hù)層以及保溫層，該項(xiàng)技術(shù)被列為國家級工法，具有不受質(zhì)量差異影響、工作效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工技術(shù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)外墻出現(xiàn)問題或者缺陷時(shí)，只需要采用保溫料漿進(jìn)行補(bǔ)平即可。同時(shí)，該種節(jié)能保溫墻體的保溫層中還添加了聚苯乙烯泡沫塑料、礦棉、珍珠巖以及木屑等，保溫效果非常好。

2．3聚氨酯硬泡體及其應(yīng)用(1)材料特點(diǎn):該種節(jié)能材料是由微小封閉泡組成的高分子合成材料，主要原料包括異氰酸酯與聚醚多元醇，在專用設(shè)備混合發(fā)生器中添加泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑以及催化劑等助劑，在上述助劑的作用下產(chǎn)生霧化反映，形成閉孔率超過95%的硬泡體化合物。聚氨酯硬泡體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的保溫材料，具有施工方便、工期短、延伸率高、抗斷裂能力強(qiáng)、粘結(jié)性能好、強(qiáng)度高、保溫效果好、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。但是，聚氨酯硬泡體外墻保溫技術(shù)和傳統(tǒng)保溫技術(shù)相比，其施工技術(shù)難度更高，并且在施工質(zhì)量還受到風(fēng)力、濕度以及溫度的影響，同時(shí)該種節(jié)能材料的價(jià)格相對較高，通常應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家或者高檔建筑外墻保溫工程中。(2)應(yīng)用技術(shù):噴涂聚氨酯硬泡外墻體保溫技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)屬于一種新型的建筑外墻保溫技術(shù)，雖然技術(shù)尚不完善，但是其優(yōu)點(diǎn)非常明顯，包括以下幾種:首先，該種保溫技術(shù)適用范圍非常廣，無論是圓形、頂面、凹面還是平面，都能夠直接進(jìn)行噴涂，省去了模具，既能夠提高施工效率，又能夠降低施工成本;其次，聚氨酯硬泡體組合材料是均勻、透明的液體，不會出現(xiàn)不均勻或者凝固物的現(xiàn)象;再者，噴涂成型之后，不會產(chǎn)生縫隙，保溫結(jié)構(gòu)是一個(gè)整體的系統(tǒng)，不僅保溫效果良好，而且還為建筑外墻涂刷、裝修施工等提供了很大的便利。

2．4巖棉(1)材料特點(diǎn):該種節(jié)能材料的原料為輝綠巖、玄武巖等天然巖石，經(jīng)過高溫熔融，再采用高速離心設(shè)備進(jìn)行離心將高溫熔融體制成非連續(xù)性纖維，巖棉纖維直徑介于4μm－7μm之間，長度為20cm左右，具有不蛀、耐腐、不燃、隔聲、隔熱等性能，添加憎水劑處理之后，具有不吸水的特點(diǎn)。(2)應(yīng)用技術(shù):巖棉外墻保溫技術(shù)是采用巖棉板為保溫層，將保溫層設(shè)置在外墻結(jié)構(gòu)外側(cè)，這樣能夠形成特殊的建筑外墻保溫系統(tǒng)。巖棉外墻保溫系統(tǒng)具有隔音性能強(qiáng)、防火性能高、透氣性良好等眾多優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠適應(yīng)于既有建筑的節(jié)能改造，也能夠適用于新建筑的保溫隔熱設(shè)計(jì)。巖棉保溫系統(tǒng)在建筑外墻中的應(yīng)用，能夠有效的降低外墻的傳熱系數(shù)，在供熱條件相同的狀況下，在夏季，能夠顯著降低室外氣溫與太陽輻射的綜合作用，降低室內(nèi)溫度;在冬季，能夠盡可能的降低墻體熱損失，提高室內(nèi)墻體溫度。

3結(jié)束語

篇9

有機(jī)磁性纖維是一種功能纖維，其紡織產(chǎn)品具有一定的磁療作用。本文詳細(xì)描述了當(dāng)前有機(jī)磁性纖維的制備技術(shù)及其定性檢測方法。

關(guān)鍵詞：有機(jī)磁性纖維；定性方法；定量方法；磁保健

隨著人們生活水平的提高，人們對于自身的健康越來越重視，與此同時(shí)，紡織產(chǎn)品的醫(yī)療保健作用也引起人們的廣泛重視，各種有益于身體健康的醫(yī)療保健纖維應(yīng)運(yùn)而生，有機(jī)磁性纖維便是其中的一種功能纖維。

磁性材料及其應(yīng)用早在古代已被開發(fā)，根據(jù)需要可將磁性材料加工成不同形狀，諸如塊狀、薄膜狀、顆粒狀、粉狀、纖維狀等。磁性纖維是一種纖維狀的磁性材料，可細(xì)分為磁性紡織纖維和非紡織纖維。紡織工業(yè)需要的是磁性紡織纖維，它是一種兼具紡織纖維特性和磁性的材料，它的出現(xiàn)，徹底改變了長期應(yīng)用硬磁材料縫合到服裝中生產(chǎn)產(chǎn)品的歷史[1]。

用磁治病，在我國歷史悠久。人體細(xì)胞是具有一定磁性的微型體，人體自身也具有生物磁場。施加于人體的磁場如果始終保持在理想平衡狀態(tài)，酶的特性就可以有效地激活，促進(jìn)人體新陳代謝，提高人體免疫功能，達(dá)到醫(yī)療保健作用[2-3] 。目前，市場上常見的磁保健織物的磁場強(qiáng)度雖然相對較弱，但是由于產(chǎn)品貼近人體，最大限度地減小了兩者間的距離，以至達(dá)到零距離接觸，所以可使磁保健作用得到最大的發(fā)揮。

1 有機(jī)磁性纖維的制備技術(shù)

磁性紡織纖維根據(jù)基體纖維的材質(zhì)不同可分為金屬（或合金）磁性纖維、有機(jī)磁性纖維（基體為有機(jī)高分子）和無機(jī)磁性纖維（基體為無機(jī)材料）。有機(jī)磁性纖維是指以有機(jī)高分子為基體進(jìn)行物理、化學(xué)的改性而制的，在人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用較多，其制備方法因其基體的不同而不同。目前，常用的制備方法有共混紡絲法、腔內(nèi)填充法、原位復(fù)合法、靜電紡絲法、表面涂層法等。

1.1 共混紡絲法

共混紡絲法是制備有機(jī)磁性纖維的常用方法，它是將粒徑小于1微米的磁性物質(zhì)微?；蚣{米磁粉混入成纖聚合物的熔體或紡絲原液中，經(jīng)熔紡或溶液紡紡成磁性纖維。磁性纖維的性能主要取決于加入的磁性微粒的量和粒徑。它最大的優(yōu)勢在于既可以混入硬磁粉粒也可以混入軟磁粉粒，熔融和溶液紡絲場合下都可應(yīng)用，且可制備磁性復(fù)合纖維或異形截面纖維，但缺點(diǎn)是混入磁粉的量通常較低，使其磁性能受到影響，而且纖維本身的物理機(jī)械性能也會受到影響。

共混法是開發(fā)應(yīng)用較早的一種方法。1994年日本專利[4] 公開了一種在共混紡絲法的基礎(chǔ)上制備芯-鞘型（皮芯型）和三層并列型（三明治型）兩種磁性復(fù)合纖維的方法，前者芯層具有磁性，后者中間層具有磁性。日本專利[5]公開報(bào)道用1%～5%粒徑小于1?m的天然或永磁性物質(zhì)組成分散體系的成纖聚合物熔體通過置于外磁場中的噴絲頭高速熔紡制成磁性纖維。陳明南等 [6]通過納米磁粉的化學(xué)加工法和物理加工法，并采用共混紡絲法制備了磁性粘膠纖維，通過試驗(yàn)可知，磁粉加入量以4%～8%左右為宜，過多則不利于紡絲進(jìn)行，過少則達(dá)不到磁療的作用。

齊魯?shù)萚7-8]將一定量的聚合物、磁粉、抗菌劑和改性劑均勻混合后，在 180℃～270℃溫度下經(jīng)雙螺桿擠出、造粒制得紡絲母料，經(jīng)紡絲制出卷繞絲；再將其于 65℃～95℃溫度下拉伸2～4倍制得具有皮芯結(jié)構(gòu)的磁性聚丙烯纖維。測試結(jié)果表明，該種纖維的磁性能在1G～15G，微波反射衰減 2dB～10dB等。它具有磁性保健功能、遠(yuǎn)紅外線發(fā)射性能，而且還具有一定的屏蔽微波和 X射線的防護(hù)功能。

1.2 腔內(nèi)填充法

該方法主要用于磁性天然纖維素纖維的制備。由于纖維中含有胞腔，因此可通過物理方式將磁性微粒填充到纖維內(nèi)部。具體過程是：將超細(xì)磁性微粒和纖維先后懸浮分散在水介質(zhì)中，通過劇烈攪拌使大部分磁性微粒填充至纖維胞腔，小部分吸附在纖維表面的磁性物質(zhì)可經(jīng)充分水洗去除，最后加入適量的助留劑協(xié)助磁性顆粒穩(wěn)定地滯留在纖維胞腔內(nèi)。該方法制得的磁性纖維其表面清潔，纖維強(qiáng)力損失少， 可用于制備磁性紙。

S.Zakaria等[9]利用腔內(nèi)填充法成功制備出了磁性纖維素纖維，并以聚乙烯亞胺（PEI）為助留劑提高了細(xì)胞腔填充度，最大填充度達(dá)23.5%（相對于絕對干漿），并分析了PEI的分子量、漿的干燥背景、滲透時(shí)間等對填充度的影響。于鋼等[10]采用腔內(nèi)填充法制備了以錳鋅鐵氧體為填充物的磁性紙用纖維，通過掃描電鏡-能譜儀和X射線衍射儀測試表明，此方法所得纖維的細(xì)胞壁和細(xì)胞腔中都含有填充物，而且細(xì)胞壁和細(xì)胞腔內(nèi)的填充物含量相近。

1.3 原位復(fù)合法

利用某些纖維中可進(jìn)行陽離子交換的基團(tuán)與亞鐵離子發(fā)生交換，再經(jīng)過一定處理使其轉(zhuǎn)化為具有磁性的三氧化二鐵或四氧化三鐵（統(tǒng)稱鐵氧體）而沉積在纖維的無定形區(qū)中，所生成的磁性物質(zhì)（微粒）在纖維中所處位置因和進(jìn)行陽離子交換基團(tuán)的位置一致，故稱為原位復(fù)合法。由于磁性微粒是在空間很小的無定形區(qū)中形成，所以尺寸通常很小，故能表現(xiàn)出超順磁性[1]。

R.H.Marchessault等[11]研究了鐵氧體原位復(fù)合制成磁性纖維素纖維的方法，通過亞鐵離子與羧甲基纖維素鈉進(jìn)行離子交換，在堿性條件下形成氫氧化亞鐵，再進(jìn)行氧化，使纖維含有 10 nm級的鐵氧體（Fe3O4）粒子。唐愛民[12]以纖維素纖維為模板，采用原位復(fù)合方法制備磁性納米復(fù)合纖維，并探討了 Fe2+濃度、反應(yīng)溫度、熟化時(shí)間、復(fù)合次數(shù)對復(fù)合反應(yīng)的影響。黃次沛等[1]將粘膠輪胎簾子線經(jīng)羧乙基化和磺乙基化后以原位合成法引入鐵氧體，制成磁性粘膠絲。李海峰等[13]分別采用原位復(fù)合法和腔內(nèi)填充法將Fe3O4磁性粒子成功地引入木漿纖維內(nèi)腔中，制備出磁性纖維。X射線衍射儀和掃描電鏡測試表明，內(nèi)腔填充法紙張的磁性比原位復(fù)合法紙張高，原因可認(rèn)為是磁性納米粒子擁有超順磁性。

1.4 靜電紡絲法

靜電紡絲制得的纖維膜具有孔隙率高、纖維精細(xì)程度高、比表面積大、均一性好等優(yōu)點(diǎn)，在與磁性納米纖維的復(fù)合上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。目前，通過靜電紡絲技術(shù)制備有機(jī)磁性納米纖維主要有：通過在聚合物溶液中加入磁性納米粉體，直接采用該溶液進(jìn)行靜電紡絲制備復(fù)合磁性納米纖維；通過溶膠-凝膠法與靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合制得前驅(qū)體復(fù)合納米纖維，再煅燒制得有機(jī)磁性納米纖維；以靜電紡絲技術(shù)制備的有機(jī)纖維為模板，利用金屬鹽溶膠對其進(jìn)行涂覆，再煅燒制得磁性納米纖維；利用靜電紡絲與化學(xué)或者原子沉積等技術(shù)相結(jié)合，制備不同形貌和組成的磁性納米纖維等。

何婷婷等[14]采用化學(xué)共沉淀法制備納米四氧化三鐵粒子，選用曲拉通X-100為分散劑，利用靜電紡絲法制備PAN/Fe3O4磁性納米復(fù)合材料。X射線衍射儀（XRD）驗(yàn)證了Fe3O4在復(fù)合納米纖維中的存在。通過磁性試驗(yàn)分析了納米復(fù)合材料的磁性性能，結(jié)果表明，所制備PAN/Fe3O4磁性納米纖維成型良好，且PAN/Fe3O4磁性顆粒在纖維中分散均勻，其與PAN是物理復(fù)合，具有一定磁性，磁性大小可由磁性顆粒的加入量進(jìn)行控制。

郭遠(yuǎn)征等[15]以PVP的乙酸溶液為助溶劑，采用靜電紡絲法制備BaFe12O19/PVP復(fù)合纖維，并對其進(jìn)行了磁性方面的研究。范立佳[16]通過溶膠-凝膠法與靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合，以聚乙烯吡咯烷酮和無機(jī)鹽為原料，制備了 PVP/無機(jī)鹽復(fù)合纖維，經(jīng)高溫焙燒得到 ZnFe2O4、NiFe2O4、BaFe12O9、BaFe12O19鐵氧體納米纖維，并研究了相關(guān)的一些性能與應(yīng)用。李響等[17]采用靜電紡絲法制備了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/Fe3O4復(fù)合納米纖維，并探討了復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)及性能。

1.5 表面涂層法

表面涂層法就是以適當(dāng)方法將磁性物質(zhì)涂布在各種纖維表面制成磁性纖維，操作相對比較簡單，但由于只涂覆在表面，所以耐久性差，影響其使用壽命。這種方法用于無機(jī)磁性纖維制備的研究較多，但它同樣適用于有機(jī)磁性纖維的制備。黃小忠等[18]利用表面涂層技術(shù)把鐵氧體涂敷在碳纖維表面，制得具有連續(xù)磁性涂層的碳纖維。

2 有機(jī)磁性纖維產(chǎn)品的測試方法

磁性纖維產(chǎn)品的磁性強(qiáng)度一般用磁通量或磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示。雖然這些纖維制品的磁性屬于弱磁，但可用儀器進(jìn)行測試。目前，市場上已經(jīng)涌現(xiàn)出大量的磁保健制品，但是由于國家、行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定往往滯后于產(chǎn)品的開發(fā)，所以對于磁纖維的定性、定量檢測的方法尚無統(tǒng)一的規(guī)定，市場上功能紡織品的標(biāo)注也相當(dāng)混亂，長此以往，勢必不利于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和市場的規(guī)范，更不能有效地保護(hù)消費(fèi)者的合法權(quán)益。

2.1 電磁感應(yīng)法——磁通計(jì)法

磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征環(huán)境中磁場強(qiáng)度大小的物理量。磁性織物的磁性很弱，多用于貼身衣物的制作，人體與織物緊密貼合，織物表面和人體表面相當(dāng)于兩個(gè)完全平行的曲面，因?yàn)閷θ梭w產(chǎn)生磁保健功效的主要是垂直于織物的法向磁場分量，所以可以使用磁性織物表面磁感應(yīng)強(qiáng)度的法向分量作為磁性織物磁性測量的目標(biāo)量。因此，磁通計(jì)測量法可作為磁保健織物的定性測試。由于磁性織物的磁性很弱，故通常在測試之前需進(jìn)行必要的充磁處理，如NS式充磁法。這種方法較為方便，幾乎適用于全部的磁性纖維產(chǎn)品。

于高杰[19]采用CH-1600 型高精度特斯拉計(jì)對市場上幾種有代表性的有機(jī)磁性織物進(jìn)行了測試研究。結(jié)果表明，磁性織物作為一種特殊的磁體，磁性強(qiáng)弱可用織物表面磁感應(yīng)強(qiáng)度值表示；磁性織物的表面磁感應(yīng)強(qiáng)度值很低，一般在 0.03mT 左右，測量儀器的分辨力要在1×10-3mT 以上；織物表面磁感應(yīng)強(qiáng)度分布不均勻，具有區(qū)域性，織物表面磁力線相互交織成網(wǎng)狀，當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便會對人體相應(yīng)組織及穴位產(chǎn)生復(fù)合交變式磁保健作用。目前，我國已制定了磁性織物測試標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01116—2012，但僅描述了織物的磁屬性問題。

2.2 電鏡-能譜聯(lián)合測試法

目前，市場常見的有機(jī)磁纖維的制備采用比較多的方法是共混直接紡絲法，該方法制得的纖維內(nèi)部與表面分布有磁性微粒，故可以在掃描電鏡下觀察其表觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步的判別，然后再結(jié)合能譜測試儀進(jìn)行磁性纖維元素定性分析，從其是否含有磁性元素進(jìn)一步區(qū)分磁性纖維與非磁性纖維。能譜儀能夠測出除氫、氦之外的其他元素，故可用于磁性纖維磁性元素的檢測。目前，常見的磁性纖維所含有的磁性元素主要有鐵、鈷、鎳、硅、鉻等。

圖1 磁性丙綸纖維

圖2 普通丙綸纖維

如圖1所示，它是一種磁性丙綸纖維，由于磁性微粒的加入，使得磁性纖維表面具有較多的粒狀物，這也使得它與普通丙綸纖維（圖2）有較大的區(qū)別。表1為兩種纖維的表面元素分析測試結(jié)果。

表1 纖維表面元素分析測試

從表1可以得出，磁性纖維所含的磁性元素主要是Fe元素，而普通的丙綸纖維除氫外全部是C元素，沒有磁性元素。因此，可以運(yùn)用此方法進(jìn)行磁性纖維的檢測。

電鏡-能譜聯(lián)合測試法在運(yùn)用上有一定的局限性。通過大量的試驗(yàn)測試可知，天然纖維由于生長環(huán)境的影響，其自身含有許多的雜質(zhì)，對能譜測試結(jié)果會造成一定的干擾；化學(xué)纖維由于其加工方式與天然纖維的不同，使其含雜率很低，故能譜儀測試法準(zhǔn)確率較高；含有這些磁性元素的纖維并不一定都具有磁性，故這種測試方法只適用于已知是磁性纖維的前提下，用來進(jìn)一步判斷其含有的磁性元素，或用于磁性混紡織物的磁性纖維含量測試分析。由于磁性纖維具有一定的磁性，對電鏡設(shè)備具有一定的干擾，在測試前需進(jìn)行消磁處理。

3 結(jié)束語

雖然磁纖維的研究與應(yīng)用技術(shù)日趨成熟，但當(dāng)前的磁紡織品還存在許多不完善的地方和亟待解決的問題，為促進(jìn)磁功能保健紡織品的快速發(fā)展，尚需在以下幾個(gè)方面尋求突破：（1）建立標(biāo)準(zhǔn)的測試方法和評價(jià)機(jī)制，使檢測規(guī)范化。（2）研究新型的磁性材料和添加技術(shù)，促進(jìn)磁療功能保健紡織品材料發(fā)展。（3）進(jìn)一步研究磁性混紡織物快捷、方便的定量分析方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃次沛.磁纖維[J].合成纖維，2000，29（3）：20.

[2]王幼珍.生物磁學(xué)及磁療[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志.1996，13（3）：179.

[3]崔瑞芳，胡文祥，譚生建，等.磁學(xué)在生物醫(yī)藥學(xué)和分子生物學(xué)中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，1997，14（4）：259.

[4]堤英伸.磁可能な布帛[P].日本，JK6-158473.1994.

[5]久保哲治郎.永久およびその造方法[P].日本，JK6-184808.1994.

[6] 陳明南，陳明華.納米磁性粘膠纖維的制造及其在紡織上的應(yīng)用[C]. 第七屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會論文集，2007：257-260.

[7]齊魯，葉建忠，李和玉，等.磁性纖維的實(shí)驗(yàn)研究[J].紡織學(xué)報(bào)，2004，25（1）：68-71.

[8]齊魯，葉建忠，鄒建柱.磁性纖維材料性能的研究[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23（3）：22-25.

[9] S.Zakaria，Ong B H， van de Ven T GM. Lumen loading magnetic paper II： mechanism and kinetics [J].Colloids and Surfaces A： Physicochem. Eng. Aspects， 2004， 251： 31.

[10]于鋼，段明珠，呂健. 細(xì)胞內(nèi)填充法制備磁性紙用纖維[J].上海造紙，2008，39（1）：32-35.

[11]R.H.Marchessault.Rioux and Louise Raymond. Magnetic cellulose fibers and paper： preparation， processing and properties[J]. Polymer，1992， 33（19）：4024-4028.

[12]唐愛民，張宏偉，陳港，等.原位復(fù)合法制備纖維素/磁性納米復(fù)合材料的初步研究[J].中國造紙學(xué)報(bào)，2006，21（4）：66-70.

[13] 李海峰，龍柱，楊欣，等.原位復(fù)合/內(nèi)腔填充法制備Fe3O4磁性纖維的性能表征比較[J]. 高分子材料科學(xué)與工程，2009，25 （10）：135-138.

[14] 何婷婷，魏取福，黃鋒林，等.靜電紡絲法制備PAN/Fe3O4磁性納米纖維[J].化工新型材料，2012，40 （7）：28-33.

[15] 郭遠(yuǎn)征， 李從舉， 王嬌娜.納米 BaFe12O19纖維的電紡制備及磁性研究[J].無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25（6）： 1018-1021.

[16] 范立佳.靜電紡絲技術(shù)制備鐵氧體納米纖維[D].長春：長春理工大學(xué)，2008.

[17] 李響， 趙一陽，盧曉峰，等.聚乙烯吡咯烷酮/四氧化三鐵復(fù)合納米纖維的制備與表征[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2006，27（10）： 2002-2004.

[18] 黃小忠，邢欣，馮春祥.一種新型磁性纖維的電磁特性[J]. 傳感器與微系統(tǒng)，2007（26）：18-19.

篇10

高性能結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用最廣泛、新型環(huán)保材料備受關(guān)注、稀有金屬的戰(zhàn)略地位日益凸顯。循著這3大主線,你也許能在龐大的新材料領(lǐng)域,找到最有現(xiàn)實(shí)性的投資機(jī)會。

新興產(chǎn)業(yè)的奠基石

從我們穿的衣服、用的餐具、乘坐的交通工具、棲居的住宅到工作的場所,可能都正使用著新型材料;從大飛機(jī)、高鐵路、新能源汽車等重點(diǎn)工程,到三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保等重要產(chǎn)業(yè),都需要一系列新材料技術(shù)的突破和應(yīng)用。新材料,是發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)當(dāng)之無愧的奠基石。

目前全球都高度重視新材料的發(fā)展,各國選擇了不同發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域?！笆濉逼陂g,我國新材料發(fā)展重點(diǎn)將圍繞5個(gè)方向進(jìn)行:現(xiàn)代交通運(yùn)輸方向,包括輕量化汽車、高速鐵路、遠(yuǎn)洋貨輪等;高效清潔能源方向,涵蓋了半導(dǎo)體照明(LED)、風(fēng)電、太陽能及能量存儲系統(tǒng),熱核聚變等;環(huán)境資源方向,包括清潔煤化工、秸稈材料綜合利用,鎂、稀土等稀有戰(zhàn)略性資源材料;民生產(chǎn)業(yè)方向,包括城市化進(jìn)程中所需要的綠色建筑材料,文化娛樂、傳媒介質(zhì)等領(lǐng)域所需的新一代顯示材料,生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械領(lǐng)域所需材料等;國防領(lǐng)域所需新材料。

新材料的細(xì)分領(lǐng)域龐雜,A股市場上涉及大約70家上市公司。目前,研究機(jī)構(gòu)一般按照應(yīng)用領(lǐng)域和研究熱點(diǎn),把新材料產(chǎn)業(yè)劃分為12個(gè)主要領(lǐng)域,包括電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進(jìn)復(fù)合材料、先進(jìn)陶瓷材料、生態(tài)環(huán)境材料、新型功能材料、生物醫(yī)用材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、智能材料、新型建筑及化工新材料。

中信證券通過分析全球最大的電子材料供應(yīng)商美國MEMC公司,總結(jié)出選取具備投資價(jià)值新材料公司的4個(gè)條件是:行業(yè)需求前景廣闊;技術(shù)與創(chuàng)新能力強(qiáng);具備將科研成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用的能力,并建立起銷售壁壘;擁有豐富資源,能建立起原材料壁壘。據(jù)此,中信證券重點(diǎn)推薦了中材科技、廈門鎢業(yè)、斯米克、誠志股份,同時(shí)認(rèn)為永太科技、三維絲、紅寶麗、水晶光電、中信國安等具有中長期投資價(jià)值。

新型環(huán)保材料備受關(guān)注

新型環(huán)保材料包括環(huán)境凈化材料、能源凈化材料、環(huán)境替代材料和生物降解材料。由于節(jié)能環(huán)保是國家重點(diǎn)治理和投入的領(lǐng)域,因此新型環(huán)保材料也受到市場資金關(guān)注,但該行業(yè)投資標(biāo)的總體較少,個(gè)別細(xì)分行業(yè)需要更多的政策支持。

環(huán)境凈化材料主要涵蓋了脫硫、脫硝和除塵3個(gè)領(lǐng)域,機(jī)構(gòu)最看好除塵材料。2010年大氣排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,袋式除塵行業(yè)將獲得快速發(fā)展,預(yù)計(jì)未來5年復(fù)合增長率在40%以上。高溫濾料是袋式除塵器的核心部件,行業(yè)集中度高,三維絲(300056.SZ)是該行業(yè)的第一家上市公司。它依靠產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新市場占有率不斷提升,未來3年的業(yè)績有望保持60%的增速。

能源凈化材料主要應(yīng)用于石油石化、煤化工、天然氣等領(lǐng)域。國家標(biāo)準(zhǔn)要求汽油含硫量從500微克/克降至150微克/克,要求石油、天然氣等能源中的硫、砷等雜質(zhì)的含量不斷降低,必將推動(dòng)能源凈化材料的發(fā)展。涉及該領(lǐng)域的上市公司有紅寶麗(002165.SZ)和三聚環(huán)保(300072.SZ)。

其中,紅寶麗是亞洲唯一擁有自主發(fā)明專利的萬噸級異丙醇胺生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè),目前年產(chǎn)能2萬噸,今年產(chǎn)能很有可能擴(kuò)充至4萬噸,實(shí)現(xiàn)翻番,從而成為世界上生產(chǎn)異丙醇胺的龍頭。三聚環(huán)保是唯一一家以能源凈化材料為主業(yè)的上市公司,具有持續(xù)的創(chuàng)新能力。

環(huán)境替代材料包括氟利昂和石棉替代材料、無磷材料等。這一領(lǐng)域的企業(yè)沒有在A股上市的。在香港上市的東岳集團(tuán)(0189.HK)生產(chǎn)主流制冷劑氫氯氟烴,用于代替氟利昂,市場占有率40%。

生物降解材料廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)包裝等領(lǐng)域,淀粉基、聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)生物降解塑料是技術(shù)相對成熟、產(chǎn)業(yè)化前景最好的3種主流技術(shù)。涉及PBS材料的上市公司有鑫富藥業(yè)(002019.SZ)和金發(fā)科技(600143.SH)。金發(fā)科技每年全生物降解塑料產(chǎn)能5000噸;鑫富藥業(yè)PBS材料年產(chǎn)能3000噸,2009年增發(fā)的資金將部分用于年產(chǎn)20000噸PBS材料項(xiàng)目,預(yù)計(jì)5年內(nèi)達(dá)產(chǎn)。

高性能結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用最廣泛

高性能結(jié)構(gòu)材料一般指具有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性性能,并適應(yīng)特殊環(huán)境要求的結(jié)構(gòu)材料,是國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最為廣泛的材料,從日用品、建筑到汽車、飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭等,都離不開它。

高性能結(jié)構(gòu)材料的細(xì)分行業(yè)包括新型金屬材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料和高分子材料3個(gè)領(lǐng)域。久立特材(002318.SZ)是國內(nèi)工業(yè)用不銹鋼管產(chǎn)量最大的企業(yè),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油化工、天然氣、電力設(shè)備制造、造船、造紙、機(jī)械制造、航空、航天等行業(yè)。東方鋯業(yè)(002167.SZ)的產(chǎn)品主要用于核能、陶瓷、兵器、航空、高級耐火材料、光通訊器件、固體燃料電池。

濮耐股份(002225.SZ)是國內(nèi)主要功能耐火材料、不定形耐火材料生產(chǎn)企業(yè),鋼鐵爐外精煉透氣磚國內(nèi)市場占有率第一,國內(nèi)最大鋼鐵行業(yè)用耐火材料制品供應(yīng)商。魯陽股份(002088.SZ)是世界第三的陶瓷纖維生產(chǎn)基地,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用及國防軍事領(lǐng)域耐高溫、絕熱部位。普利特(002324.SZ)是國內(nèi)專注于生產(chǎn)汽車用改性塑料產(chǎn)品的主要企業(yè),產(chǎn)品主要供應(yīng)汽車零部件制造商。

上游稀有金屬股炒作機(jī)會多多

稀土、鎢、銻、鈦、鍺等小金屬作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,發(fā)展?jié)摿薮?掌握相關(guān)資源的上市公司從去年底至今多次受到市場熱炒。為提升我國優(yōu)勢礦產(chǎn)在國際市場上的話語權(quán),從去年至今,國家陸續(xù)出臺了相關(guān)政策如整治優(yōu)勢礦產(chǎn)的開發(fā)秩序、規(guī)范行業(yè)準(zhǔn)入、限制出口等,稀有金屬的戰(zhàn)略地位凸顯,行業(yè)整合加速。近期,國家在籌劃礦產(chǎn)地儲備戰(zhàn)略試點(diǎn),首批試點(diǎn)將圍繞稀土資源展開。未來稀有金屬的發(fā)展空間將受益于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需求。

銻是生產(chǎn)阻燃劑的主要原材料,銻系阻燃劑廣泛應(yīng)用于電器制品、汽車、建材、紡織等領(lǐng)域。鎢被稱為“工業(yè)食鹽”,廣泛用于國防工業(yè)、航空航天、機(jī)械制造、石油鉆探、特種鋼、新材料等。廈門鎢業(yè)(600549.SH)是國內(nèi)最大的鎢鉬產(chǎn)品生產(chǎn)與出口企業(yè),2010年鎢鉬業(yè)務(wù)的盈利能力將顯著回升;同時(shí),公司稀土冶煉業(yè)務(wù)全年扭虧為盈亦已成定局,擁有13萬噸稀土資源,3000噸/年的稀土冶煉分離能力,5000噸/年貯氫合金粉產(chǎn)能。