聚合物改性RPC材料的研制及其机理分析

活性粉末混凝土（RPC）在工程结构中的应用与前景活性粉末混凝土（RPC）作为一类新型混凝土，不仅可获得200MPa或800MPa的超高抗压强度，而且具有30~60MPa的抗折强度，有效地克服了普通高性能混凝土的高脆性，RP C的优越性能使其在土木、石油、核电、市政、海洋等工程及军事设施中有广阔的应用前景。

1 RPC的基本设计原理它的基本设计思想是：通过提高材料组份的细度与活性，减少材料内部的缺陷（空隙与微裂缝），获得超高强度与高耐久性。

RPC的制备采取了以下措施：（1）通过去除粗骨料提高水泥砂浆的力学性能，消除骨料与水泥砂浆的界面过渡，提高基质的匀质性。

（2）优化颗粒级配，使基体的堆积密度增大，以提高拌合物的密实度。

（3）凝固以后通过热养护使RPC的反应性得以充分发挥，以改善微结构。

（4）掺加微细的钢纤维以提高韧性，RPC200中掺入的纤维长度为13mm，直径约0.15~0.2 0mm，体积掺量为1.5%~3%。

（5）保持搅拌和浇注的方法与程序尽可能地与现在习惯的做法相接近，以便于工程应用。

2 RPC的性能特点2.1 超高的力学性能[2]RPC材料的显著特点是强度更高、韧性更大。

200MPa级RPC材料的抗压强度为170~23 0MPa，是HSC的2~4倍；抗折强度为30~60MPa，是HSC的4~6倍；断裂能达到15000 ~400 00J/m2,而NC的断裂能只有120 J/m2。

可见RPC具有优良的韧性和力学特性（如表1）。

表1 RPC、HSC、NC的力学特性比较[3] [4]2.2耐久性RPC 中的空隙量极小，使得空气渗透数低，水分吸收特别值小，因面具有超高的耐久性，其耐久性能比普通混凝土以及高性能混凝土好得多。

从表1、表2中可见，利用FRPC （纤维活性粉末混凝土）对腐蚀介质的抵抗固体核废料储存器，其使用寿命高达500年。

加拿大对RPC200进行过300次快速融循环，最高4゜C,最低-18゜C ，变化速度6゜C/h ，试样丝毫未受损，50次冰盐冻融重量损失率平均低于8g/m ²,而魁北克省的允许标准为800g/m ²,因此可基本忽略不计。

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2024.03.005基于配位键和氢键的聚丙烯酸酯自修复膜材料的制备与性能麻寿江1,2，胡婷1,2，陈子越3，李雪1,2，刘军1,2，陈华林1,2*（1.西南民族大学化学与环境学院，化学基础国家民委重点实验室，四川成都610041；2.西南民族大学化学与环境学院，青藏高原污染控制化学与环境功能材料国家民委重点实验室，四川成都610041；3.同济大学海洋与地球科学学院，上海200092）摘要：通过乳液聚合合成一系列含金属离子的聚丙烯酸酯乳液，得到含金属离子的聚丙烯酸酯自修复膜材料。

该材料利用单体丙烯酰胺上的酰胺官能团与金属离子Cr3+进行配位，并且单体丙烯酰胺上的酰胺基团可以形成具有可逆作用的氢键，形成金属配位键和氢键双重动态可逆作用的自修复聚丙烯酸酯膜材料。

研究发现加入金属离子后薄膜具有自我修复能力，金属离子含量不同时其修复效果也不同。

研究了薄膜的最佳自修复温度和最佳自修复时间，实验结果表明，金属离子含量为0.15g时，聚合物的拉伸强度修复率最高可达80％；薄膜最佳自修复时间为12h，薄膜最佳自修复温度为60℃。

利用聚合物中特殊官能团与金属离子配位作用，赋予了自修复材料优异的机械性能和修复性能。

关键词:自修复聚合物；金属配位键；氢键；聚丙烯酸酯膜；涂层中图分类号:TS529.5文献标志码:APreparation and Properties of Self-healing Polyacrylate Mem-brane Materials based on Coordination Bond and Hydrogen Bond(1.Key Laboratory of General Chemistry of the National Ethnic Affairs Commission,School of Chemistry and Environment,Southwest Minzu University,Chengdu610041,China;2.Key Laboratory of Pollution Control Chemistry and EnvironmentalFunctional Materials for Qinghai-Tibet Plateau of the National Ethnic Affairs Commission,School of Chemistry and Environment,Southwest Minzu University,Chengdu610041,China;3.School of Ocean and Earth Science,Tongji University,Shanghai200092,China)Abstract:The self-repair properties of polyacrylate membrane material were mainly realized through the dual dynamic reversible effect of metal coordination bond and hydrogen bond.A series of polyacrylate emulsions containing metal ions were synthesized through emulsion polymerization.The self-healing polyacrylate membrane material containing metal ions was coordinated with metal ions Cr3+by the functional group(amide group)on the monomer acrylamide,and the functional group(amide group)on the monomer acrylamide could form reversible hydrogen bonds.It is found that the film has self-healing ability after adding metal ions,and the repair effect is different with different content of metal ions.The best self-healing temperature and the best self-healing time of the film were studied.The tensile test shows that when the content of metal ions was0.15g,the tensile strength repair rate of the polymer was up to80%.The best self-healing time of the film was 12h,and the best self-healing temperature was60℃.The coordination of metal ions and special functional groups in polymers has made the self-healing materials have excellent mechanical properties and good repair performances.Key words:self-healing polymer;metal coordination bond;hydrogen bond;polyacrylate membrane;coating收稿日期：2023-11-07修回日期：2023-12-28接受日期：2023-12-30基金项目：西南民族大学2022年研究生创新型项目（ZD2022592）第一作者简介：麻寿江（2000-），男，硕士研究生，主要研究方向为功能高分子材料，皮革化工材料。

废旧蚕丝的回收利用现状分析张昕;潘志娟【摘要】在飞速发展的现代社会,日益庞大的废旧纺织品数量不仅导致了资源的极大浪费,同时也带来了严峻的环境问题.其中,蚕丝作为极富价值的天然蛋白质纤维,不仅在纺织服装领域应用广泛,在生物医学材料领域中也占有一席之地,故而蚕丝废弃物仍具有相当大的再生利用价值有待发掘,因此许多学者针对回收利用废旧蚕丝进行了相关的研究.文章对废旧蚕丝的热能回收及丝蛋白降解利用、物理法、化学法回收和再利用等三个方面进行了综述,并结合前人研究成果阐述了废旧蚕丝在回收后的应用领域,以期为进一步研究废旧蚕丝的回收利用方法及技术提供参考.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2019(056)008【总页数】6页(P25-30)【关键词】蚕丝废弃物;热能回收;物理回收;化学回收;再利用【作者】张昕;潘志娟【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215021;苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215021;苏州大学现代丝绸国家工程实验室,江苏苏州215021【正文语种】中文【中图分类】TS102.9在时代飞速发展的同时，全球也面临着资源紧缺、环境污染等严峻的问题，其中每年产生的废旧纺织品数量已经引起了各方关注，除了工业生产中的加工废料及残次品外，日常生活中所淘汰的衣物、家纺用品等纺织品总量更加触目惊心。

根据《中国资源综合利用年度报告(2014)》显示，2013年中国废旧纺织品产量约为2 000万t，综合利用量约为300万t，利用率仅为15%[1]。

但仅以这15%的利用率而言，就已相当于节约原油380万t，节约耕地340万亩[2]，这表明废旧纺织品的回收利用亟待加强且前景极其可观。

加大废旧纺织品回收利用力度离不开政策的支持。

中共十九大会议强调：要推进绿色发展，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，推进资源全面节约和循环利用。

国家相关部门出台了《生活垃圾分类制度实施方案》，明确将废旧纺织品列入生活垃圾可回收物的主要品种，并提出了投放暂存设施及安排收运处置渠道的相关要求。