水溶性纤维素醚的合成与应用：开发环保新型减水剂

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：而且，减水剂是采用小分子有机物经过聚合、缩合等手段得到具有一定聚合度的水溶性高分子，在合成过程中未完全反应的游离小分子物质往往与聚合物共存，容易对合成及应用过程中的工作人员、建筑环境等造成危害。因此，开发可再生资源、合成与环境相容性好的新型减水剂是大势所趋。

材料、能源、信息和生物技术是现代文明的四大支柱，材料是其他技术的基础，材料技术的每次重大突破，往往可引起其他产业技术的革命。因此材料的研究开发与能源、资源、环境息息相关，不可分割。混凝土作为最大宗的建筑材料，伴随着水泥的出现，各种水泥混凝土陆续问世，在200年左右的时间里经历几次重大变革，从最初的混凝土理论基础的奠定，经历了预应力和干硬性混凝土时代、流动性混凝土，到聚合物混凝土时代，每次变革都有特定的理论基础和工业基础。21世纪混凝土将依然是建筑材料的主体材料之一，1997年全世界的混凝土消耗总量达6.4×1010m3，按照每吨混凝土中水泥用量250kg计算，我国在2005年混凝土总量约4.0×1010m3。当今的混凝土已经不仅是水泥、水和骨料的简单混合，其他矿物掺合料以及化学外加剂的掺加赋予其新的性能，尤其是减水剂的研发成功以及普遍应用，使大流动度混凝土、高强/高性能混凝土成为可能，为混凝土可持续发展提供了必要条件。

为适应混凝土材料的绿色化和可持续发展，王立久提出“材料过程工程学”的材料学研究方法。材料过程工程学是基于材料学、环境材料学、过程工程学、系统工程学和生态学等相关理论，对材料由原生到被废弃的生命全过程及其相关过程进行优化或集成，以实现其对自然环境消耗低、污染少和充分利用各种资源的工艺和各种工程问题进行研究的方法。材料过程工程学从过程的角度研究材料生产和使用过程中资源与能源的合理化利用问题，尤其是分散资源的富集、分离、低化学势物质最小能量注入转化、低价位可再生资源的高附加值转化等一系列技术，目的是在总体上达成材料工业的技术及资源利用的最优化，使以其为基础设计的材料更具市场竞争力，能更经济、更合理地利用资源，实现材料工业的可持续发展。(www.chuimin.cn)

材料过程工程学的研究方法在水泥混凝土理论研究方面已取得一定成果。它涵盖了材料生命周期全过程的宏观过程、子过程（包括可逆过程）、单元过程及驻点，其中驻点和单元过程为过程工程的基本组成要素。驻点是材料过程工程学的基本组成元素，是材料过程工程中的状态单元，由驻点要素组成，驻点要素的选择以人类生存对产品各种性能的要求和要素的自身性能为基础。而混凝土减水剂在混凝土工业发展中占有重要地位，其作为混凝土材料过程工程学的一个驻点要素，是不可忽略的研究对象。材料过程工程学中研究的不仅是材料功能的实现，同时还着重探讨资源、能源、环境等的相容性。从目前市场上混凝土减水剂种类、原材料来源等分析中不难发现，它们大多是基于石油化工产品/副产品合成的，而石油作为不可再生资源，日渐稀缺，价格不断走高，已经影响到一系列石油化学品的价格，减水剂也不例外。而且，减水剂是采用小分子有机物经过聚合、缩合等手段得到具有一定聚合度的水溶性高分子，在合成过程中未完全反应的游离小分子物质往往与聚合物共存，容易对合成及应用过程中的工作人员、建筑环境等造成危害。因此，开发可再生资源、合成与环境相容性好的新型减水剂是大势所趋。

水溶性纤维素醚的合成与应用：开发环保新型减水剂

相关推荐