硅灰石（Wollastonite）
一、概述
硅灰石是一种天然产出的偏硅酸钙（Ca3[Si3O9]），理论化学成分CaO48.3%、SiO251.7%。其中的Ca2+离子易被少量的Fe2+、Mn2+、Mg2+、Sr2+等离子呈类质同象形式替代。硅灰石有三种同质多象变体：两种低温相变体，即三斜晶系硅灰石和单斜晶系副硅灰石；一种高温相即假硅灰石。硅灰石与假硅灰石的转化温度为（1120±20）℃，转化较缓慢，随着温度升高，转化时间将明显缩短。自然界常见的硅灰石主要是低温三斜硅灰石，其他两种象变体很少见。
硅灰石晶体沿b轴多发育为柱状、针状，其长度与直径比值即长径比为（10～7）:1，比值高的可达（15～13）:1。硅灰石热膨胀特点是沿b轴膨胀系数（25～800℃为6.5×10-6℃-1）低，膨胀随温度改变呈线性变化。假硅灰石的热膨胀系数为11.8×10-6℃-1，明显高于硅灰石的热膨胀系数。因此在硅灰石质陶瓷的烧成过程中应避免硅灰石向假硅灰石的转变。硅灰石的物理－化学性质见表3-6-1。
表3-6-1 硅灰石的主要物化性质
在高温加热条件下，硅灰石的化学性质活泼，可与高岭石等矿物发生固相反应，与陶瓷工业有关的反应包括：
河南省非金属矿产开发利用指南
河南省非金属矿产开发利用指南
由于硅灰石具有针状晶体、低热膨胀系数、低吸油率、色白、绝缘性好、高温化学性质活泼等特点，使其应用在陶瓷工业、填料工业等领域中。
二、资源概况和矿石类型
1.资源概况
硅灰石的成因类型有五种，其中有工业价值的是接触变质类型和区域变质作用类型。接触变质生成的硅灰石产于岩浆侵入体与碳酸盐岩的接触带，由SiO2和CaCO3反应而成。区域变质作用生成的硅灰石是由含钙质的岩层如石灰岩、大理岩经区域变质作用形成。
目前世界各国已查明的硅灰石储量约2亿吨，远景储量约4亿吨。在20多个硅灰石产出国中，美国、印度和墨西哥三国硅灰石矿总储量约占世界已探明总储量（不包括中国）的三分之二。
美国纽约州阿迪龙朗克山北东侧是世界硅灰石重要产地，在该州的威尔斯博罗地区有福克斯诺尔、刘易斯和狄尔赫德三个主要矿床。
墨西哥的硅灰石矿床主要产在萨卡特卡斯和恰帕斯两个州。
印度的硅灰石主要产在拉贾斯坦邦和中央邦，其中有的矿床矿石品位高达96%～97%。
我国的硅灰石矿资源丰富，远景储量为0.5亿～1.0亿吨，探明储量仅次于印度，居世界第二位。我国硅灰石产地比较集中，主要分布在吉林省，占全国总储量44.7%，江西省占17%，青海占13.4%，辽宁占10.3%，其他主要分布在湖北、安徽、浙江、江苏、云南、福建等省。我国硅灰石矿成矿条件好，矿体规模大，成分简单，较富。吉林梨树大顶山硅灰石矿床是我国目前规模最大的矿床。此外，吉林磐石长崴子硅灰石矿床，湖北大冶小箕铺硅灰石矿床规模也较大。
硅灰石矿床的一般工业要求见表3-6-2，开采技术条件见表3-6-3。
表3-6-2 硅灰石矿床一般工业指标
注：①视矿石质量优、差取上、下限；②手选矿石块度要求，暂按直径≥4cm计。
表3-6-3 硅灰石矿床开采技术条件
2.矿石类型
硅灰石矿石类型主要有大理岩型和夕卡岩型两大类。美国的威尔斯鲍罗、刘易斯、格尔赫德硅灰石矿，印度别尔卡巴赫硅灰石矿等是夕卡岩型。墨西哥拉布兰卡硅灰石矿，芬兰拉彭兰塔硅灰石矿等是大理岩型。我国主要硅灰石矿石类型见表3-6-4。国内外部分硅灰石的化学成分分析见表3-6-5。
表3-6-4 我国主要硅灰石矿石类型
三、硅灰石的主要用途及质量标准
由于硅灰石具有许多优异的物化性质，使其被广泛应用于陶瓷工业、化学工业、冶金工业等各工业部门（见表3-6-6）。
迄今为止，硅灰石主要应用于陶瓷工业。其中又以作釉面砖为主，以及生产特种的无线电陶瓷和低介电损耗绝缘体陶瓷等。硅灰石之所以成为陶瓷的重要原料，是由下列因素决定的。
在传统生产陶瓷工艺中，是以铝硅为主要体系的原料，生成的物相以莫来石为主。需采用高温（1250～1300℃）、长周期（30h以上）的烧成工艺。在坯体中加入一定量的硅灰石，构成了以硅－铝－钙为主要成分的低共熔体系，生成的物相主要是钙长石。硅灰石同时是助熔剂，降低了坯体的老化点，整个坯体的快速烧结物均匀一致。因此，硅灰石降低了陶瓷生产的烧成温度，缩短了烧成时间。
表3-6-5 国内外部分硅灰石的化学成分分析
表3-6-6 硅灰石的主要用途
硅灰石的针状晶体为生坯提供水分快速排出的通道，干燥速度加快，从而易压制成型，不分层。焙烧时，硅灰石针状体的不熔残渣构成了阻止坯体体积变化的致密骨架，冷却时，烧结料结晶将它们之间的针状体牢固粘接。坯体具有多孔和网状结构。硅灰石低的热膨胀系数和线性膨胀的特点，有利于坯体抗热冲击。
美国、原苏联等国都已对硅灰石在釉面砖上的应用进行了大量的研究工作。美国年产硅灰石约6万～7万t，其中一半用于釉面砖生产。以硅灰石为主要原料的釉面砖，实现低耗能低温快烧的新工艺，可节省燃料约30%～50%，被誉为节能原料。
在冶金工业中，硅灰石主要用作生产模铸硅钢保护渣和板坯连铸保护渣。武汉钢铁公司钢铁研究所等单位研制的以硅灰石为主要原料的保护渣，可替代从日本进口的“浮光40”保护渣。以天然硅灰石为基料板坯连铸粉状和颗粒状保护渣，具有化学性质十分稳定，含Al2O3很低的特征，能起到稳定连铸操作和改善连铸坯质量的作用。
硅灰石作为电焊条药皮配料，在电焊工业中得到应用，特别适合用来制造高钛型低炭钢电焊条。硅灰石微粉和超细微粉被用于塑料、橡胶、造纸、油漆工业中作填料和涂料，不仅降低了产品成本，而且明显改善了产品的物理－化学性能，尤其是机械力学性能。预计今后作工业填料和涂料用的硅灰石微粉和超细微粉用量将以每年10%的速度增加。
目前我国仅国家建材局于1994年颁布了硅灰石产品质量标准，标准号为JC/T535-94。一些主要的硅灰石产区或企业根据用户要求制定了一些地方或企业标准。
陶瓷、油漆、涂料、冶金、电焊条等应用领域对硅灰石产品质量要求分别见表3-6-7～表3-6-10。
吉林梨树硅灰石矿业公司出口硅灰石块矿和针状硅灰石粉质量标准见表3-6-11和表3-6-12。
表3-6-7 陶瓷工业用硅灰石产品的质量要求
注：建筑陶瓷用硅灰石，一般要求硅灰石矿物含量＞60%。
表3-6-8 油漆、涂料用硅灰石产品质量要求
表3-6-9 冶金保护渣用硅灰石产品质量要求
表3-6-10 电焊条工业对硅灰石产品质量要求
表3-6-11 吉林梨树硅灰石矿业公司出口硅灰石块矿质量标准
表3-6-12 H-G系列针状硅灰石粉
吉林四平市硅灰石企业标准（吉Q/SS124-85）适用于油漆涂料、塑料、橡胶、陶瓷等行业，见表3-6-13～表3-6-15。
表3-6-13 吉林四平市硅灰石产品规格
表3-6-14 吉林四平市硅灰石的技术要求
表3-6-15 吉林四平市涂料级硅灰石粉的技术要求
注：以上产品指标，可根据用户特殊要求，双方协商。
湖北大冶非金属矿公司的硅灰石产品质量标准见表3-6-16。国外硅灰石一般工业要求见表3-6-17。美国出售硅灰石的粒度要求见表3-6-18。
表3-6-16 湖北大冶非金属矿公司硅灰石产品质量标准
表3-6-17 国外硅灰石一般工业要求
表3-6-18 美国出售硅灰石的粒度要求
四、硅灰石矿石的选矿和超细粉碎
1.硅灰石矿石的选矿提纯
硅灰石属接触变质矿物，与其共生的主要矿物有方解石、透辉石、石榴子石、透闪石、符山石、石英、黄铜矿、斑铜矿等，硅灰石的选矿方法随着矿石类型不同而有所不同。手选、光电拣选、磁选、浮选、重选等方法广泛应用于硅灰石的加工工艺中。硅灰石的主要选矿方法和原则流程见表3-6-19和表3-6-20。
列举两个实例说明硅灰石矿石的选矿。
表3-6-19 硅灰石的主要选矿加工方法
表3-6-20 硅灰石的主要选矿工艺原则流程
例1 梨树硅灰石矿的选矿工艺
该矿位于吉林省梨树县内。矿石中硅灰石含量为46.50%，方解石41.23%，透辉石3.49%，石英6.67%。在矿石中，硅灰石晶体内有透辉石和石英包体，方解石则呈不规则状分布于硅灰石颗粒及其裂隙之间。根据原矿性质，采用单一浮选流程选别硅灰石。根据硅灰石与方解石、石英的可浮性不同，采用反浮选方法对硅灰石进行选别，选矿流程见图3-6-1。
图3-6-1 梨树硅灰石矿连选试验流程
方解石精矿含方解石95.71%，产率38.78%；硅灰石精矿含硅灰石87.20%，产率44.48%。
例2 威尔斯鲍罗硅灰石选矿厂
选矿厂位于美国纽约州威尔斯鲍罗。矿石主要矿物组成为硅灰石、钙铁石榴子石、透辉石、少量方解石。矿石中硅灰石含量为55%～65%，钙铁石榴子石和透辉石的含量为10%～20%。根据矿石性质，采用单一强磁选工艺流程使硅灰石和钙铁榴石及透辉石分离。工艺流程见图3-6-2。
2.硅灰石的超细粉碎
图3-6-2 威尔斯鲍罗硅灰石选矿流程
硅灰石作为高档无机工业填料，必须深加工成针状超细粉料。国外多采用气流磨对硅灰石精矿进行超细粉碎，产品中高长径比、高比表面的粉量增多。80年代末，吉林梨树硅灰石矿业公司从Alpine公司引进两台630AFG流化床式气流粉碎机，用于生产-10μm的硅灰石超细微粉。随后，该公司与武汉工业大学合作，实现了这种设备国产化，研制成与630AFG性能相同的LPM-680气流磨，并建成了年产200t的超细硅灰石粉生产线，生产线工艺流程见图3-6-3。给料粒度325目，产量280.6kg/h,10μm通过率97.7%。
硅灰石超细粉碎产品有800、1250、2500目等。也可以根据用户的需要加工出平均粒度为10、5、2、1μm级的产品。
五、硅灰石粉料的表面改性
图3-6-3 超细硅灰石生产线工艺流程
1—颚式破碎机；2—传送带；3—颚式破碎机；4—除尘器；5—提升机；6—料仓；7—风机；8—提升机；9—料仓；10—磨机；11—旋流分级机；12一风机；13—提升机；14—料仓；15—风送系统；16—料仓；17—螺旋输送机；18—空压机；19—冷凝器；20—储气罐；21—LPM气流磨；22—收集器；23—风机
粉体表面改性（Surface modification or Surface treatment）是指用物理、化学、机械等方法对粉体物料表面进行处理，根据应用的需要有目的地改善或完全改变物料的物理技术性能或表面物理化学性质，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、表面吸附和反应特性等，以满足现代新工艺和新技术发展对新材料的需要。粉体的表面处理改性既是一门新技术，又是一门新学科。对于非金属矿物，表面改性能提高其使用价值和开拓应用领域，是最重要的深加工技术之一。
在塑料、橡胶、胶粘剂等高分子材料工业及复合材料领域中，无机矿物填料占有很重要的地位，不仅可以降低生产成本，而且明显改善产品的物理化学性能，如机械力学性能、阻燃性、绝缘性等。但是由于无机矿物与基质，即有机高聚物或树脂等具有不同的膨胀系数、表面张力、抗弯模数等性质，在二者接触处，明显表现出不相容性，因此接触界面是最薄弱的部位，易发生分离。由于相容性差，无机矿物填料难以在基质中均匀分散，直接或过多地填充往往容易导致产品的某些力学性能下降以及易脆化等缺点。因此，用无机矿物作填料，除了对其粒度、粒度分布、颗粒形状有要求外，还必须对矿物填料表面进行改性，提高其与基质，即有机高聚物或树脂的相容性和分散性，以增强产品的机械强度和综合性能。
用来对矿物表面进行改性的化学试剂称为表面改性剂。表面改性剂分为无机试剂和有机试剂两大类。无机试剂主要是一些无机颜料，如铁、钛、铬等的氧化物或含氧盐等。有机表面改性剂的种类较多，主要包括偶联剂类、脂肪酸（或胺）类、烯烃低聚物类以及各种树脂类等。由于矿物填料的种类不同，改性目的不同，所选用的表面改性剂亦不同。
1.矿物填料的有机表面改性剂
1）偶联剂
又称为架桥剂，是一种具有两性结构的物质。它们分子中的一部分基团可与矿物填料表面的各种化学基团反应，形成强有力的化学键合；另一部分基团则有亲有机物的性质，可与有机高分子发生化学反应或形成物理缠绕，在无机矿物与有机高分子之间形成具有特殊功能的“分子桥”，从而把两种性质差异很大的材料牢固结合起来，形成新型的复合材料。
偶联剂是目前应用最广泛的表面改性剂，它适用于各种不同的有机高分子和无机矿物填料的复合材料体系。经偶联剂进行表面处理的无机矿物填料，抑制了填充体系“相”的分离，即使增加填充量，仍可较好地均匀分散，从而改善了制品的综合性能，特别是抗张强度、冲击强度、柔韧性和挠曲强度等。按偶联剂的化学结构可分为硅烷类、钛酸酯类、锆类和有机铬络合物四大类。下面简要介绍前三类。
（1）硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是研究得最早应用最广的偶联剂，是由美国联合碳化物公司为发展玻璃纤维增强塑料而开发出来的，至今已有40年的历史。
硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物。其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基、甲基、丙烯酰氧基等；X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基）或氯。在进行偶联时，X基首先水解形成硅醇，然后再与矿物表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成—SiO—M共价键（M表示无机矿物填料表面）。同时，硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚，形成网状结构的膜覆盖在填料表面，使无机填料有机化。现以甲氨基硅烷偶联剂为例，其偶联作用过程为：
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偶联剂的另一端的R可与聚合物发生反应形成牢固的化学键合。这种化学反应取决于R基的性质和树脂的种类。以环氧硅烷为例，与环氧树脂反应
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硅烷偶联剂可用于许多无机矿物填料的表面改性，其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白碳黑等的效果最好，对高岭土、水合氧化铝效果也较好，对不含游离酸的碳酸钙效果欠佳。硅烷偶联剂产品牌号和品种分类见表3-6-21。
表3-6-21 硅烷偶联剂产品牌号和品种分类
续表
续表
（2）钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂是美国肯里奇（Kenrich）石油化学公司70年代开发成功的一类新型偶联剂。它有独特的结构，对热塑性聚合物与干燥填料有良好的偶联效能。
钛酸酯偶联剂的分子结构分为6个功能区，每个功能区都有其特点，在偶联过程中发挥各自的作用。
钛酸酯偶联剂的通式和6个功能区：
偶联无机相·亲有机相
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式中：1≤M≤4,M+N≤6；R—短碳链烷烃基；R′—长碳链烷烃基；X—C、N、P、S等元素；Y—羟基、氨基、环氧基、双键等机团。
各功能区说明如下：功能区1[（RO）M—]—与无机填、颜料偶联作用的基团；
功能区2（Ti—O……—）—酯基转移和交联功能；
功能区3（X—）—联结钛中心带有功能性的基团；
功能区4（R—）—长链的纠缠基团——适用于热塑性树脂；
功能区5（Y—）一固化反应基团——适用于热固性树脂；
功能区6（N—）—非水解基团数。
（RO）M为钛酸酯与矿物填料进行化学键合的官能团，它可与矿物表面结构水和H+作用，形成包围矿物的单分子层。Ti—O部分为钛酸酯的有机骨架，可与聚合物的羧基之间进行相互交换，起酯基和烷基转移和交联作用。X部分是和分子核心钛结合的基团，对钛酸酯的性质有重要影响，具体可分为磷酸酯、五磷酸酯、羧基酸、磺酸基等。
钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为三种类型：单烷氧基型、螯合型和配位型。
单烷氧基型 这一类品种最多，价格适中，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、胶粘剂工业。这类偶联剂的典型是三异硬脂酰基钛酸异丙酯（TTS）。除含乙醇胺基和焦磷酸酯基的单烷氧基型外，大多数品种耐水性差，适用于不含游离水，仅含化学键合水和物理键合水的干燥矿物填料体系，如碳酸钙、水合氧化铝等。单烷氧基钛酸酯与无机填料的作用机理见图3-6-4。
图3-6-4 单烷氧基钛酸酯与无机填料的作用机理
焦磷酸型钛酸酯偶联剂耐水性好，适用于中等含水的无机填料，如高岭土、滑石粉等。焦磷酸型钛酸酯处理湿填料的吸湿机理见图3-6-5。
图3-6-5 焦磷酸型钛酸酯处理湿填料的吸湿机理
螯合型 这类偶联剂适用于高湿无机填料和含水聚合物体系，如高岭土、滑石粉、水处理玻璃纤维、炭黑等。一般的单烷氧基型钛酸酯水解稳定性差，在高湿体系中偶联效果差。螯合型钛酸酯偶联剂具有极好的水解稳定性，适于在高湿状态下使用。根据螯合环的不同，这类偶联剂分为两种基本类型：螯合100型和螯合200型。前者螯合基为氧代乙酰氧基；后者螯合基为二氧乙撑基。它们的偶联机理见图3-6-6和图3-6-7。
图3-6-6 螯合100型与填料的偶联机理
图3-6-7 螯合200型与填料的偶联机理
配位体型 四价钛酸酯在一些体系中存在副反应，如在环氧树脂中与羟基反应，在聚酯中的酯交换反应等。配位体型钛酸酯中的钛原子由4价键转变为6价键，降低了钛酸酯的反应活性，提高了耐水性。因此，配位体型钛酸酯偶联剂可在溶剂型涂料或水性涂料中使用。配位体型钛酸酯偶联剂与填料的偶联机理见图3-6-8。
图3-6-8 配位型偶联剂与填料的作用机理
国内外钛酸酯偶联剂主要品种见表3-6-22。
表3-6-22 国内外钛酸酯偶联剂主要品种对照
（3）锆铝酸盐偶联剂 锆类偶联剂是美国Cavedon化学公司于80年代开发的一类新型偶联剂，其商品名称为“CavcoMod”，它是以水合氯化氧锆（ZrOCl2·8H2O）、氯醇铝（Al2OH5Cl）、丙烯醇、羧酸等为原料合成的。锆铝酸盐偶联剂分子中含有两个无机部分和一个有机功能配位体。由于分子中无机特性部分的比重大，因此具有更多的无机反应点，使偶联剂有良好的羟基稳定性和水解稳定性。根据分子中的金属含量（即无机特性部分的比重）和有机配位基的性质，将已商品化的锆铝酸盐偶联剂分为7类（见表3-6-23），分别适用于聚烯烃、聚酯、环氧树脂、尼龙、丙烯酸类树脂、聚氨酯、合成橡胶等不同的聚合物，对于矿物填料，可用于碳酸钙、二氧化硅、高岭土、三水合氧化铝、氧化钛等的偶联改性。锆铝偶联剂性能较好，价格较便宜，在很多情况下可代替硅烷偶联剂。
表3-6-23 锆类偶联剂（Cavco Mod）的品种
2）高级脂肪酸及其盐类改性剂
（1）高级脂肪酸及其盐类 高级脂肪酸属于阴离子表面活性剂，其分子通式为RCOOH。分子的一端为长链烷基（C16～C18），这种结构与聚合物分子结构相近似，尤其是与聚烯烃分子结构相近，因而与聚合物基料有一定的相容性。分子的另一端为羧基或其金属盐，可与矿物填料表面发生一定的化学反应和物理吸附。因此，用高级脂肪酸及其金属盐处理矿物填料时，具有类似于偶联剂的作用。
常用的高级脂肪酸及其金属盐类的表面改性剂有硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌等。高级脂肪酸的胺类、酯类与其金属盐类近似，亦可作表面改性剂。
（2）不饱和有机酸类 不饱和有机酸分子具有一个或多个不饱和双键及一个或多个羟基，碳原子数一般在10个以上。常见的不饱和有机酸有丙烯酸、马来酸、衣康酸、醋酸乙烯、醋酸丙烯等。带有不饱和双键的有机酸，对含碱金属离子的矿物填料进行表面改性，具有良好的处理效果。由于分子中存在不饱和双键，在和基体树脂复合时，在残余引发剂或热能、机械能作用下，双键打开，与基体树脂发生“接枝”、交联等一系列化学反应，使矿物填料与树脂较好地结合在一起，提高了产品的物理机械性能。
3）有机低聚物
（1）聚烯烃低聚物 聚烯烃低聚物主要品种有无规聚丙烯和聚乙烯蜡。聚烯烃低聚物有较高的粘附性能，可以和无机填料较好地浸润、粘附、包裹。同时因为基本结构和聚烯烃相似，能与聚烯烃很好地相容结合。因此，聚烯烃低聚物广泛应用于聚烯烃类复合材料中无机填料的表面处理。
（2）聚乙二醇 用聚乙二醇包覆处理硅灰石可显著改善聚丙烯（PP）缺口的冲击强度和低温性能。
2.表面改性剂的选择及用量
目前市场上已有几百种表面改性剂供选择，其选择过程是一个复杂的过程。对于同一种无机矿物填料，影响其填充效果的主要因素有颗粒的形状、粒径大小和粒度分布、填料表面性质等。填料的粒径越小，其补强效果越好。如用325目和2500目碳酸钙作半硬质PVC填料，后者比前者强度提高30%。纤维状、片状填料有助于提高制品的机械强度。在填料粒径、形状确定的情况下，考查填料表面改性效果的主要判据是填料与有机聚合物基体结合的牢固程度、填加量的多少，产品的各种物理－化学性能是否提高了等。这些与表面改性剂的选择和表面改性工艺过程有关。表3-6-24列出了各种表面改性剂的适用范围。
表3-6-24 表面改性剂的适用范围
表面改性剂的用量一般为无机填料量的0.5%～3%。对于某些偶联剂类，可通过计算得到理论加入量。以硅烷偶联剂为例，计算公式为：
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式中：W为硅烷偶联剂用量（g）；W1为欲改性的矿物填料重量（g）；S1为矿物填料的比表面积（m2/g），可实测获得；S2为偶联剂的最小包裹面积（m2/g），由生产厂家提供。
表3-6-25给出了KH系列硅烷偶联剂的最小包覆面积。
表3-6-25 KH系列硅烷偶联剂最小包覆面积
在生产和试验中主要采用“活化指数”来表征表面处理的效果。无机矿物填料或颜料粉体相对密度较大，而且表面呈极性状态，在水中自然沉降。经表面改性处理后的无机填料粉体表面由极性变为非极性，对水呈现出较强的非浸润性，不沉降。根据上述现象，提出“活性指数”，用H表示，其含义为：
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由上式可见：未经表面活化处理的无机粉体，H=0，活化处理最彻底时，H=1.0,H变化范围为0～1.0。将改性样品放入清水中搅拌10min，然后观察是否有沉淀和沉淀多少，如果在2天内无沉淀或沉淀很少，说明改性成功。改性剂的用量可根据“活化指数”来确定。最佳用量应是表面改性剂在颗粒表面上覆盖单分子层的用量。大于此量，则将形成多层物理吸附的界面薄弱层，从而导致填充物的强度下降；低于最佳用量，则填料颗粒表面改性处理不完全。
液态表面改性剂使用前应稀释，固态表面改性剂应配制成溶液。由于硅烷偶联剂与水的作用是偶联作用的基础，大部分硅烷经水解后成为水溶液。因此，常用水作稀释剂配成溶液使用。一般采用酸性溶液水解硅烷，常用的酸有盐酸、醋酸、月桂酸等。对于水解产物易缩合的硅烷，其水溶液应在使用前临时配制。
钛酸酯偶联剂用惰性溶剂，如白油、石油醚、变压器油等稀释，配成一定浓度的溶液。
锆类偶联剂的溶剂见表3-6-23。
用丙酮溶解硬脂酸制成溶液。
3.矿物填料表面改性工艺及设备
对矿物填料表面进行改性的方式有两种。一种是矿物填料预先涂敷处理改性工艺，在填料与树脂基料混合之前，先对矿物填料表面改性。另一种是所谓的整体处理工艺，将矿物填料和改性剂一起加入到树脂基料中进行混合处理。
预先涂敷处理改性工艺所用的主要设备是高速混合（捏合）机（图3-6-9）。
图3-6-9 高速混合（捏合）机结构
1—回转盖；2—混合锅；3—折流板；4—搅拌叶轮；5—排料装置；6—驱动电机；7—机座
高速混合机工作时，高速旋转的叶轮使物料连续地螺旋状上、下运动，物料运动速度很快。快速运动着的颗粒之间相互碰撞、摩擦，使团块破碎，物料温度相应升高，使物料均匀分散和对改性剂均匀吸附。工作原理见图3-6-10。
高速混合机的改性效果主要与叶轮的形状和回转速度、物料的温度、物料在混合室内的充满程度（即填充率）、混合时间、改性剂的加入方式和用量等因素有关。
填充率一般为0.5～0.7，对于高位式叶轮，填充率可达0.90
温度是影响最终改性效果的重要因素之一，对于不同的矿物填料和所用的表面改性剂，加热温度高低也不同。
图3-6-10 高速混合（捏合）机的工作原理
1—回转盖；2—外套；3—折流板；4—叶轮；5—驱动轴；6—排料口；7—排料气缸；8—夹套
部分国产高速混合机主要技术参数见表3-6-26。
表3-6-26 部分国产高速加热混合（捏合）机主要技术参数及生产厂家
4.硅灰石填料
重碳酸钙、重晶石、滑石、硅灰石等被称为白色非金属矿物颜料、填料。其中，由于硅灰石具高长径比和色泽白的特点，使其成为白色非金属矿物填料的佼佼者。用经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂表面改性的硅灰石粉料作填料，可明显改善产品的性能。如作聚碳酸脂填料，其弹性模量是未填充时的3倍，强度大约增加15%，填充到聚乙烯、聚丙烯中，产品的拉伸强度、弯曲强度等机械力学性能明显提高。表3-6-27和表3-6-28列出了硅灰石充填PVC硬板和尼龙1010的性能。
表3-6-27 硅灰石充填PVC硬板性能
表3-6-28 不同矿物填充尼龙1010性能对比
西北油漆厂用硅灰石粉代替部分钛白粉或滑石粉，成功地应用到涂料中。
主要参考文献
[1] 《非金属矿工业手册》编辑委员会，非金属矿工业手册（上、下册），冶金工业出版社，1992。
[2] 郑水林，粉体表面改性.中国建材工业出版社，1995。
[3] 李英堂等，应用矿物学，科学出版社，1995。
[4] 孙宝岐等，非金属矿深加工，冶金工业出版社，1995。
[5] 《矿产资源综合利用手册》编辑委员会，矿产资源综合利用手册，科学出版社，2000。
[6] 刘伯元，硅灰石深加工及其产品在塑料中的应用，非金属矿，1997.3期，P21～24。
[7] 李晓琴等，硅灰石质瓷质坯体焙烧过程物相变化研究，非金属矿，1999.1期，P12～13。
breeding for disease resistance varietv
徐雍皋
通过引种、选种或杂交育种等手段，选育出高产抗病的新品种。利用抗病品种防治病害是最经济、有效和安全的措施，在现代农业科学中，随着对遗传学研究深入以及农业生物技术的开发，抗病育种具有广阔的发展前景。但并非所有病害都可以培育出抗病品种，许多病害还需采用其他防治技术进行控制。
简史
1880年英国选种家J.克拉克（Jame Clark）用马铃薯品种早玫瑰和英国胜利杂交，培育出抗晚疫病的新品种马德波特和沃皮特。1895～1905年N.A.奥顿（N.A.orton）在病田采用单株测定方法，选育出10个棉花抗枯萎病的品种里乌斯（Rives）、申脱威尔（Centerville）和狄克（Dixie）等。1900年孟德尔遗传规律重新发现，开始有目的地选育抗病品种。1905年R.H.比芬（R.H.Biffin）在研究小麦条锈病时，用抗病品种和感病品种杂交，其F2出现3∶1分离，孟德尔遗传学说首次在抗病育种上获得证实。1909年N.A.奥顿用远缘杂交的方法，在F2和F3连续选择，选出抗萎蔫病的食用西瓜新品种胜利者。1916年美国E.C.斯塔克曼（Elvin Charles Stakman）根据小麦杆锈菌对小麦品种致病性的差异，提出划分病原物不同生理小种的概念。20世纪20年代开始，大批具有专化性的抗病品种相继出现。1946年美国H.H.弗洛尔（H.H.Flor）通过对亚麻锈病的研究提出“基因对基因”学说，即在寄主中有一控制抗病性的基因，在病原物中相应地有一控制致病性的基因。1963年南非J.E.范德普朗克（J.E.Vanderplank）提出抗病性分为垂直抗病性和水平抗病性。垂直抗病性品种对病原物生理小种具有高度专化性，当优势小种的组成发生改变时，垂直抗病性品种就丧失其抗病性。水平抗病性品种对生理小种无专化性，对多个生理小种均有抗病性，抗病性表现稳定。针对专化抗病性容易丧失的问题，美国R.A.罗宾逊等提出选用多系品种等措施，稳定垂直抗病性。
抗病品种选育
搜集各种抗源，通过杂交等途径，并经抗病性鉴定，选育出符合抗病要求的品种。
抗源搜集
根据选育目标，搜集具有垂直抗性或水平抗性材料，以及远缘的、野生的各种抗病材料，供作选配亲本，如100多年前英国利用马铃薯野生种与栽培种杂交，培育出抗晚疫病的品种。育种材料采用人工接种病原菌，或在病区自然诱发病害的方法，进行抗病性鉴定。育出的抗病品种必须具备高产或优质的特性。根据寄主与病原物的相互作用及基因对基因学说，寄主中存在小种专化抗病性与非小种专化抗病性两类抗病性，病原物中存在毒力和侵袭力两类致病性，在小种专化抗病性与毒力组成的系统中，品种与病原物都具有专化性，其遗传受主效基因控制，可以培育出高抗或免疫品种，而非小种专化抗病性与侵袭力组成的系统中，虽也存在抗病性，但多为水平抗病性，抗性不强，无免疫品种，高抗品种则难于培育。针对专化抗病性容易丧失的问题，在培育专化抗性品种的同时，着重培育多系品种，聚合品种，以及水平抗病性、耐病性等品种。
选育途径
抗病品种选育途径，分为引种、系统选育、杂交育种及引变等。
引种
包括引入抗性材料（抗源）和抗病良种。当本地区栽培品种对某一病害或某些生理小种缺乏抗源或某种抗病基因时，从外地或外国引入抗源，用作杂交亲本；从外地、外国引入抗病良种直接利用或经驯化选育后应用，以控制当地病害的流行。如从日本引入抗病毒病的油菜品种早生朝鲜，从美国引入抗烟草黑斑病的牛津1号和抵字101，从意大利引入阿夫、洛夫林等抗锈小麦品种，从斯里兰卡引入抗稻白叶枯病的BG-90-Ⅱ品种等。
系统选育
在引入品种、杂交后代和引变群体中，利用遗传异质性，选择抗病的单株、单铃、单穗、单个块根或块茎、单个芽变后的枝、茎、蔓等，多年在田间种植并进行抗病性鉴定，通过选择和培育，最后育出抗病的群体。如从感稻瘟病的南特16号品种中选出抗白叶枯病和穗颈稻瘟病的矮南早1号，从岱字棉中选育出高抗枯萎病的52-128、抗病洞庭棉等，江西万年县从感小麦赤霉病的南大2419中，选育出中抗赤霉病的万年2号品种等。由于田间植株抗病性的异质性存在比例低，如棉花角斑病感病品种中只存在0.01%～0.35%的抗病单株，在严重感病的普通烟草中，仅有0.001%～0.006%的抗烟草花叶病毒（TMV）单株，因此需要在大群体普遍发病时，才能有效地选择抗病单株。
杂交育种
通过有性杂交，使基因重组，创造抗病新品种。选择抗病亲本进行杂交，其子代容易选出抗病性强的株系；选择多抗性亲本或用多个抗病亲本杂交，使多个抗性基因合理配合，容易育成多抗性的品种；地理上远距离的亲本及野生材料中的抗源，具有不同的生态型或血缘型，子代中可以产生较多的变异，增加选择机率。杂交育种分为品种间杂交、回交和远缘杂交等。
品种间杂交
选择两个或几个育成的品种，或一个或几个综合性状优良的品种，与抗病品种配合杂交。
稻、麦等自交作物采用系谱法或集团法，F1不进行人工接种，以避免阴性遗传，F1发生感病现象而得不到种子。F2开始选择抗病性状好的单株，注意以选择类型为主，不要淘汰过甚，否则丧失抗病单株太多，影响由数量遗传控制的抗病性的获得。F3或F4开始严格选择抗病和农艺性状合乎目标的单株，选择数量应加以控制。F4开始进行株行比较，选择比较纯的株行，混合脱粒后供作F5小区产量预测圃的材料。预测圃中选的株系，进入品比试验，品比试验中选的材料，进入大区或区域试验，区域试验中选的品系，进入生产示范和繁殖。
玉米等异交作物，群体中个体间差异很大，每个个体几乎为一个杂合体，因此在杂交前选择抗病或耐病的个体先自交若干代后，再与农艺性状优良的自交系配合，选得抗病和优良农艺性状的杂交种。
水平抗性品种选育采用复合杂交和聚合杂交等方法。复合杂交是将数十个品种配成组合，相互杂交，其F2种子混合种植，通过早代自然选择和晚代人工选择，最后选出具有水平抗性的新品种。或将数十个农艺性状优良，水平抗性较强的品种，隔行去雄，令其随机杂交，去雄行种子收获后，再混合播种和隔行去雄，继续使其随机杂交，如此连续随机杂交3～4代，获得杂种种子自交繁殖成大群体。聚合杂交是选用一个适应性强，但抗病性需要改良的品种，与几个抗病性优良的，但适应性差的品种作各种配置的聚合改良，最后育成一个适应性强的抗病品种。
回交
选择一个综合性状优良的品种作轮回亲本，与一个具有抗某些病原物或生理小种的亲本回交，获得杂种后，再与轮回亲本多次回交，最后得到具有轮回亲本性状和抗某病原物或生理小种的新品系，如多系品种的选育。在多抗品种选育中，可在回交程序中，用一个适应性强的亲本与几个抗性基因通过聚合回交，育成综合性状好的多抗品种。
远缘杂交
选择由于地理环境和遗传隔离或其他原因形成的不同属、种、亚种及其野生种和近缘种内的抗病类型，与栽培种杂交，其杂种的抗病性较品种间杂交的强而持久，常能兼抗多种病害。如马铃薯野生种与栽培种杂交，育出抗晚疫病和早疫病的杂种，利用二粒小麦、硬粒小麦、提莫非维小麦的抗锈性，与普通小麦杂交，育成许多抗叶锈病和秆锈病的杂种。
有些野生种和近缘种、与栽培种杂交，F1常不孕或难孕，通过桥梁寄主获得杂种或衍生种，再与栽培种杂交和回交，可以得到克服。
远缘杂交与回交结合，选择一个综合性状优良的栽培种作轮回亲本，与远缘种杂交，再多次回交，最后选出所需的品系。
人工诱变
用X射线、γ射线、中子、紫外线、激光、超声波、秋水仙素、芥子气、环氧乙烷等物理和化学诱变剂，单独或综合处理植物种子、花粉、合子营养体的分生组织等材料，引起染色体断裂、基因点突变或染色体重组等，诱发新的抗病基因、打破抗病基因与不良性状基因的连锁、或改良抗病材料的不良性状等，如通过人工诱变，育成抗稻瘟病的浙辐802，抗小麦条锈病的鄂麦6号，抗大斑病的玉米雄性不育系双26A等。人工诱变的抗病突变基因出现频率很低，如水稻M2抗稻瘟病的植株出现频率为7×10－4，小麦M2抗条锈病的植株出现频率为10－4，因此需用较大的群体。人工诱变的M1，多数为隐性突变或微突变，M2尚未修正和复原，因此在M3接种鉴定，再选择需要的抗病材料。
抗病体细胞克隆是选择单倍体细胞，或由植株叶片等组织诱导的愈伤组织的单个体细胞，小的细胞团，或经酶处理获得的原生质体，培养成愈伤组织，经化学或致病毒素诱变处理，产生抗病突变体，成为抗病体细胞（或原生质体）无性繁殖系，最后育成抗病品种。用抗病体细胞克隆方法，已获得抗甘蔗霜霉病的甘蔗品种，抗小麦叶枯病的小麦品种及抗烟草野火病的烟草品种等。
体细胞杂交
用叶肉组织，经处理分离出原生质体；用硝酸钠、高pH、高Ca2＋聚乙二醇（PEG）或通电等刺激，诱发异核体。不同质的异核体引起膜融合，或局部产生细胞质桥，引起细胞质结合，形成细胞质杂种细胞，并分裂成愈伤组织团，最后选择抗病的杂种，再生成植株。
抗病性鉴定
通过不同途径选育出的材料，须经过抗病性鉴定。鉴定程序有：选择致病菌的代表性菌株，培养成接种体，接种寄主，诱发病害，按照抗病性等级标准，确定抗病性程度。其鉴定方法，有直接鉴定法和间接鉴定法。
直接鉴定法
病原物接种寄主，直接从寄主的发病程度确定抗病性。植物的成株期和苗期是抗病性鉴定的主要时期。大多数成株期发病的植物，在成株期鉴定，仅苗期发病或以苗期受害为主的病害，在苗期鉴定。发生在成株期的病害，其成株期与苗期的抗病性相关性显著的，可以在苗期鉴定。有时可采用离体鉴定，即剪取植物的部分枝、叶、分蘖等组织，离体培养，人工接种，保持光照和温湿度条件，根据离体组织的病情，确定抗病性。离体鉴定用于局部组织细胞反应及潜育期短的病害，离体组织的抗病性和田间鉴定的抗病性，要求高拟合率。直接鉴定通常有田间鉴定和温室鉴定等。
田间鉴定
设立田间病圃，分为天然病圃和人工病圃。天然病圃选择在该病的常发区、老病区或流行基地，不作人工接种及提供诱发条件，依靠自然条件发病。人工病圃选择地势、土质、气候条件等利于该种病害发生的场所，进行人工接种、喷水保湿及提供隔离措施等。设置对照和重复。田间鉴定的抗病性表现全面和真实，多年多点田间鉴定，能反映抗病性的变化规律。但田间鉴定由于受自然环境影响较大，难于进行单因子分析，各次鉴定结果差异较大。
温室鉴定
温室不受季节限制，可以加速鉴定进程，便于控制，可用于多个小种或危险性病原物鉴定。但温室光照，温湿度等与自然界有差异，影响抗病性表现，鉴定规模较小。
气候室、生长箱鉴定
人工气候室、植物生长箱鉴定抗病性，其光照、温度、湿度及气流速度等可按需要调控，能模拟自然的周期变化和阶段变化，但人工气候室、植物生长箱的容积小，只适宜于少量材料鉴定。
直接鉴定抗病性时，需要人工接种菌源，满足发病的环境条件，保证鉴定植物发病的诱发技术。
接种方法
用代表性致病菌株，经扩大繁殖，制成适宜于该种病害发生的孢子液等接种体，仿照病原物传播、接触和侵入的自然状况，进行人工接种。接种方法随不同传播方式而不同，小麦锈病等单年流行、多循环的气流传播病害，选择一个对大多数生理小种感染的品种作为诱发行，将夏孢子接种诱发行，诱发行发病后，产生的夏孢子辗转传播到各供试品种。小麦赤霉病、玉米大、小斑病等初侵染源来自土壤中病残体的气流传播病害，直接将病残体或培养的接种体撒布于病圃土表，产生病原体辗转传播到各供试品种。对于土壤或种子传播的病害，直接将接种体接种土壤或种子。
诱发强度
由接种菌量和有利侵染的环境条件综合组成，是病圃中病害发生发展的潜能，具体表现在对照品种病害发生的轻重程度。诱发强度小，病害发生极轻，不能真实的鉴定抗性，使感病品种被误认为抗病品种；诱发强度过大，病害发生严重，使抗病品种被误定为感病品种。掌握诱发强度应以感病的对照品种发病程度95%左右为宜。根据病害的不同种类和流行规律，调控诱发强度，棉花枯萎病、玉米丝黑穗病等少循环或单循环的积年流行病害，以调节接种体的量为主，增加接种菌量，满足侵染；小麦锈病等多循环或单年流行病害，以调控环境因素为主，增加发病所需要的温湿度等条件。
间接鉴定法
通过对与抗病性相关物质或反应的测定，间接证明植物的抗病性。产生致病毒素的病害，利用植物对毒素的抗性与对分泌毒素的病原物抗性的显著相关性，间接证明品种的抗病性，如根据玉米品种对T毒素的敏感性，确定玉米品种对T小种的抗病性。马铃薯叶片或块茎内的多元酚氧化酶的活性与马铃薯对晚疫病的抗性呈正相关，测定马铃薯叶片或块茎内的多元酚氧化酶活性，可间接证明马铃薯抗晚疫病的能力。另外，用血清学及其他相关特性，也可以间接证明寄主的抗病性。间接鉴定结果与田间实际的抗病性要求高的拟合率，一般间接鉴定只是田间鉴定的辅助手段，确切的抗病性结论，必须通过田间直接鉴定。
抗病性评定
用相对的等级标准评定植株发病轻重程度，确定一个品种的抗病性。其方法有：①定性评定法。根据植株个体的病害症状，确定反应型或侵染型，划分抗病性等级。反应型的特征包括侵染点及其周围细胞坏死反应状况，病斑大小、色泽，产孢数量等，专化抗病性的病害采用定性评定法。小麦秆锈病的反应型分级标准见表。②定量评定法。根据病害的群体表现，统计病害发生普遍率（百分率），严重度和病情指数，划分抗病性等级。各种病害都可采用定量评定法。分为病情直接评定法，相对抗病性法和相对抗性指数法等。③病情直接评定法。直接按照病害普遍率或病情指数等病情程度划分抗病性等级，如小麦腥黑穗病等系统性侵染的病害，病穗率＜10%为抗病，＞40%为高度感病，10%～40%为中度感病。④相对抗病性法。按照供试品种与对照品种的病情指数相比较评定的抗病性，用于局部性侵染病害，其计算公式为：
同一小种在同一叶片上引致各型病斑混生混杂型X孢子堆很大，常相互愈合，无枯死，偶尔略退绿高度感病4孢子堆中到大，四周无枯死，但常见退绿黄晕中度感病3孢子堆小到中，四周枯死包围圈，而圈内常出现绿岛中度抗病2孢子堆极小，四周枯斑明显高度抗病1仅生黄白色枯斑，无孢子堆近免疫0肉眼看不见任何症状完全免疫0反应型特点抗病性等级代号
小麦秆锈病的抗病性分级标准
相对抗病性的准确程度取决于对照品种的病情，当对照品种发病率在95%左右时，相对抗病性代表真实的抗病性。诱发强度过大，供试品种与感病的对照品种病情指数差距小，相对病指增高，相对抗病性降低；反之，相对抗病性升高，都不能确切地反映供试品种的真实抗病性。⑤相对抗性指数法。此法可消除对照品种和诱发强度对抗病性表现的影响，真实反映抗病性的功能，其计算公式为：
参考书目
R.R.纳尔逊等编著：《植物抗病育种—概念和应用》，农业出版社，北京，1979。（Nelson，R.R.，Breeding plants for disease resistance：Concepts and application，Pennsylva-nia State University Press.1973.）
Vanderplank，J.E.Disease resistance in plant，secand Edition，Academic Press，1984.
柯赫氏法则
Koch's rules
许志刚
由柯赫氏提出对未知病害进行诊断和鉴定时应遵循的基本原则。又称柯赫氏假设（Koch's postulates）或柯赫氏证病律。其内容：第一，某种可疑的病原微生物必然经常地出现在这种病害的寄主上或存在于病害部分。第二，从病组织中可以分离获得该种微生物的纯培养物，并能在培养基上生长。第三，当这种培养物被接种或引入同种健康寄主上，可以产生同样症状的病害。
长期以来，人们对如何诊断确定一种病害是由何种病原物侵害引起的意见不一。1876年德国细菌学家罗伯特·柯赫（Robert Koch，1843～1910），证实家畜炭疽病是由一种称为炭疽细菌的病原菌引起的，直到1884年他才正式提出上述假设。他认为，在诊断病害和鉴定病原微生物的过程中应符合上述法则。后来，美国植物细菌学家欧文·史密斯（Erwin F.Smith）发现柯赫氏假说也同样适用于植物病害研究，并在1890年补充了第四条，即从接种发病的植物上能再次分离到与从病组织中分离获得的相同微生物纯培养。原来的柯赫氏假设，后来被尊称为柯赫氏“法则”或“证病律”。这一法则不仅适用于动物病害的诊断，而且也适用于人体医学，兽医学和植物病理学等所有生物病害的诊断与鉴定。
绝大多数由真菌、细菌、线虫、寄生性高等植物所引起的病害，现在都能按照柯赫氏法则逐步加以诊断和鉴定，但由于科学技术水平或实验手段的限制，对专性寄生物（霜霉菌、植物病毒和类病毒、类菌原体和类细菌等），目前尚不能在合成培养基上培养成功，无法获得纯培养，许多生物学性状就无法进一步研究；不少病原物虽然已获得了纯培养，但还未能找到合适或成功的接种方法使寄主发病，因此还不能证明它的致病性。例如，植物病毒虽不能在培养基上得到纯培养，但可以在鉴别寄主上分离纯化，再在繁殖寄主上大量繁殖。对于类菌原体病害或类细菌病害，虽然未获得病原物的纯培养，也不能接种，但通过大量的对比方法，（如与健株、无病株、无病原介体生物对比），也能确证其是否是病原物。
因此，目前暂不能培养或未能接种成功的病原物，最终必将能够在培养基上培养并接种成功。因此柯赫氏法则是普遍适用的生物学法则。
Eva材料是一种极其普通的材料，是日常生活中比较常见的一类中底材料，用它制成的成品具有柔软性好、防震、防滑、抗压力性强，如我们常见的EVA拖鞋、棉鞋、EVA手机保护套、EVAipad保护套等。
聚合方法用高压本体聚合（塑料用）、溶液聚合（PVC加工助剂）、乳液聚合（粘合剂）、悬浮聚合。乙酸乙烯（VA）含量高于30%的采用乳液聚合，乙酸乙烯含量低的就用高压本体聚合。
EVA鞋底是指使用EVA材料制成的鞋底。EVA鞋底回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防震 、缓冲性能，隔热，保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒，密闭泡孔，隔音效果好，密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好，耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污染。
扩展资料：
EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）的应用领域：
1、乙酸乙烯含量在5%~10% 的EVA产品为弹性薄膜等；
2、乙酸乙烯含量在20~28%的EVA，主要用于热熔粘合剂和涂层制品；
3、乙酸乙烯含量在5%~45%，主要产品为薄膜（包括农用薄膜）和片材，注塑、模塑制品，发泡制品，热熔粘合剂等。
(1)发泡鞋材。鞋材是我国EVA树脂最主要的应用领域。在鞋材使用的EVA树脂中，醋酸乙烯含量一般在15%～22%。由于EVA树脂共混发泡制品具有柔软、弹性好、耐化学腐蚀等性能，因此被广泛应用于中高档旅游鞋、登山鞋、拖鞋、凉鞋的鞋底和内饰材料中。另外，这种材料还用于隔音板、体操垫和密封材领域。
(2)薄膜。EVA薄膜的主要用途是生产功能性棚膜。功能性棚膜具有较高的耐候、防雾滴和保温性能，由于聚乙烯不具有极性，即使添加一定量的防雾滴剂，其防雾滴性能也只能维持2个月左右。
而添加一定量EVA树脂制成的棚膜，不仅具有较高的透光率，而且防雾滴性能也有较大提高，一般可超过4个月。另外，EVA还可用于生产包装膜、医用膜、层压膜、铸造膜等。
(3)电线电缆。随着计算机及网络工程的不断发展，出于对机房安全的考虑，人们越来越多地使用无卤阻燃电缆和硅烷交联电缆。由于EVA树脂具有良好的填料包容性和可交联性，因此在无卤阻燃电缆、半导体屏蔽电缆和二步法硅烷交联电缆中使用较多。
另外，EVA树脂还被应用于制作一些特殊电缆的护套。在电线电缆中使用的EVA 树脂，醋酸乙烯含量一般在12%～24%。
(4)玩具。EVA树脂在玩具中也有较多应用，如童车轮、座垫等。
(5)热熔胶。以EVA树脂为主要成分的热熔胶，由于不含溶剂，不污染环境且安全性较高，非常适合于自动化的流水线生产，因此被广泛应用于书籍无线装订、家具封边、汽车和家用电器的装配、制鞋、地毯涂层和金属的防腐涂层上。
参考资料：百度百科-eva塑料
[人教大纲版] 理综卷生物部分
1.2008年高考(全国I卷)-理综生物
2.2008年高考(全国II卷)-理综生物
3.2008年高考(四川卷)-理综生物(6月8日)+(7月4日延考试题)
4.2008年高考(重庆卷)-理综生物
5.2008年高考(天津卷)-理综生物
6.2008年高考(北京卷)-理综生物
[新课标版] 理综卷生物部分
7.2008年高考(山东卷)-理综生物
8.2008年高考(宁夏卷)-理综生物
[新课标版] 单科卷
9. 2008年高考(海南卷)-生物
10.2008年高考(广东卷)-生物
11. 2008年高考(江苏卷)-生物
[上海版] 单科卷
12.2008年高考(上海卷)-生物
综合能力卷. 理(文)科基础卷. 基本能力卷生物部分
13.2008年高考(上海卷)综合能力(理+文)-生物
14.2008年高考(广东卷)(理+文)科基础-生物
15.2008年高考(山东卷)基本能力-生物
1---[人教大纲版]
2008高考全国I卷---理综(生物)
(江西,浙江,安徽,福建,湖北,湖南, 河北,河南,山西,陕西,广西,辽宁12省区 )
1.为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,在设计实验方案时,如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,则下列对实验组小鼠注射药物的顺序,正确的是
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射胰岛素溶液,再注射胰岛素溶液,
C.先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水
D.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
2.某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间变化的趋势如图.若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲,乙,丙三个种群中仅剩一个种群.下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是
A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
3.下列关于细菌的叙述,错误的是
A.硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质
B.某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C.生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
D.含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
4.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a,b,c,d四种不同长度的DNA片段.现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有一个酶切位点被该酶切断,则理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A.3 B.4 C.9 D.12
5.下列关于细胞工程的叙述,错误的是 D
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同
30.(24分)
回答下列Ⅰ,Ⅱ小题
Ⅰ.图中A,B曲线分别表示在适宜的条件下,一定时间内某一必需矿质元素从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化.请回答:
(1)只依据B曲线 (能,不能)确定幼根20～60mm部位对该矿质元素的吸收量,理由是 .
(2)一般情况下,土壤中该矿质元素的浓度比根细胞中的浓度 ,所以,幼根表皮细胞通过 方式吸收土壤中的矿质元素.缺氧条件下,根对该矿质元素的吸收量 ,原因是 .
(3)若大麦吸收矿质元素不足,老叶首先表现缺乏该矿质元素的症状,说明该矿质元素 (能,不能)被植物体再度利用.在不同的生长发育时期,大麦对该矿质元素的需要量 (相同,不相同).
(4)该大麦根大量吸收该矿质元素的部位与大量吸收其他矿质元素的部位 (相同,不相同),该部位称为 .
Ⅱ.肌肉受到刺激会产生收缩,肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样.现取两个新鲜的神经一肌肉标本,将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上,此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本),如图所示.图中②,④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头,此接头与突触结构类似.刺激①可引起右肌肉收缩,左肌肉也随之收缩.请回答:
(1)①,②,③,④中能进行兴奋传递的是 (填写标号)能进行兴奋传导的是 (填写标号).
(2)右肌肉兴奋时,其细胞膜内外形成的 电流会对③的神经纤维产生 作用,从而引起③的神经纤维兴奋.
(3)直接刺激③会引起收缩的肌肉是 .
31.(18分)
某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗(b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性,各由一对等位基因控制.假设这三对基因是自由组合的.现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本,以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验,结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮.
请回答:
(1)如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮,那么播种F1植株所结的全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮 ,为什么 .
(2)如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种,那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到 ,为什么 .
(3)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,请写出F2代的表现型及其比例. .
(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表现型为 ,基因型为 如果杂交正常,但亲本发生基因突变,导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株,该植株最可能的基因型为 .发生基因突变的亲本是 本.
2008高考全国I卷---理综(生物)参考答案
1,A 2,C 3,D 4,C 5,D
30,(24分)
Ⅰ(14分) ⑴不能
该部位对该矿质元素的吸收量等于输出量与积累量之和,只考虑B曲线只能得到积累量的数据,积累量不等于吸收量
⑵低 主动运输 减少 主动运输需要能量,缺氧时根细胞呼吸作用降低,产生能量减少
⑶能 不同
⑷相同 成熟区
Ⅱ(10分) ⑴②,④ ①,③ ⑵局部 刺激 ⑶左肌肉和右肌肉
31,(18分)
⑴不是.因为F1植株是杂合体,F2代性状发生分离
⑵能.因为F1植株三对基因都是杂合的,F2代能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型
⑶紧穗黄种皮:紧穗白种皮:松穗黄种皮:松穗白种皮=9:3:3:1
⑷绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母
2008年高考全国Ⅰ卷--理综生物试题解析
1.为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,在设计实验时,如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标,则下列对实验组小鼠注射药物的顺序,正确的是:
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射胰岛素溶液,再注射胰岛素溶液
C.先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水
D.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
解析:在本实验中,实验目的是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用,因而有无胰岛素应该是本实验中的唯一变量,也就是说,对照组中没有胰岛素,而实验组中应该有胰岛素,且注射胰岛素后血糖浓度应该与实验前发生变化,其一般作法是:给对照组注射一定量的生理盐水,给实验组注射等量的用生理盐水溶解的胰岛素溶液,一段时间后观察两组小鼠的症状表现,可见对照组小鼠正常,而实验组小鼠出现血糖降低的症状,再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液,可见实验鼠的症状得以恢复.所以本题应该选A.
2.某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间变化的趋势如图,若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时期后,该水池甲,乙,丙三个种群中仅剩一个种群.下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是
A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
解析:从图像中可以看出该水池中原有的两个物种甲与乙之间符合捕食关系的曲线,其中甲先增先减,是被捕食者(藻类),乙后增后减,是捕食者(浮游动物).当在水池中加入物种丙后,改变了原来的种间关系,其中丙专食浮游动物,当三个物种仅剩余一个物种时,乙会因为丙对它的捕食而消失,而丙也因为乙的消失而缺乏食物也消失,甲会因为失去天敌乙而在一段时间内会有所增加.丙和乙可竞争空间和氧气等资源.所以本题应该选C.
3.下列关于细菌的叙述,错误的是
硝化细菌能以NH,作为氮源和能源物质
某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
解析:本题考查的是微生物部分内容,硝化细菌是自养细菌,能利用氨氧化分解时所释放的能量为自身生命活动合成ATP,故氨可作能源物质,同时也可把氨转化成氨基酸或核酸,ATP等物质,故也可作氮源,A正确某些细菌如光合作用细菌就能完成利用光能固定二氧化碳来合成有机物,B也正确生长因子的概念就是微生物生长过程中自身不能合成,必须需要补充的一部分小分子有机物,C也正确含伊红和美蓝的培养基是专门用来鉴定大肠杆菌的培养基,使用时,将带菌材料接种在灭菌的伊红-美蓝培养基中,如果材料中含有大肠杆菌,就会在培养基上长出具有金属光泽的紫黑色菌落,所以本题应该选D.
4.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a,b,c,d四种不同长度的DNA片段.现在多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A.3 B.4 C.9 D. 12
解析:本题考查的是基因工程方面的内容,每一种限制性内切酶切割DNA后会留下特征性的粘性末端,同时一次切割后,会把DNA分割成两个片段,且不同的内切酶切后的片段不一样,如果将图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙,由甲处切,可产生两个片段,即a和右边的b+c+d段,如果只从乙处切,就有a+b和c+d 段,如果只从丙处切,就有a+b+c 和d段,甲乙同时切,就有a,b和c+d段,乙丙同时切,就有a+b和c,d段,甲丙同时切,就可a,b+c,d段三种片段,甲乙丙三者都同时切,就有a,b,c,d三种片断.所以本题应该选C.
5.下列关于细胞工程的叙述,错误的是
电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制务单克隆抗体
某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同
解析:本题考查的是细胞工程中的动物细胞杂交和植物细胞融合方面的内容,在植物体细胞杂交和动物体细胞融合时,均可采用离心,电刺激,振动等物理方法或化学促融剂如聚乙二醇等方法植物细胞的外面因有细胞壁会影响细胞的融合,故应在实验前用纤维素酶或果胶酶除去细胞壁,而动物细胞培养过程中存在着接触性抑制效应,故需要用胰蛋白酶进行处理单克隆抗体的制备就是利用经抗原免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合再经筛选而成的甲乙两个品种的植物体细胞杂交相当于形成了异源四倍体,而常规的杂交形成的是二倍体,只有基因重组或基因突变.所以本题应该选D.
30.(24分)
回答下列Ⅰ,Ⅱ小题:
Ⅰ.图中A,B曲线分别表示在适宜的条件下,一定时间内某一必需矿质元素从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦
幼根相应部位积累量的变化.请回答:
(1)只依据B曲线 (能,不能)确定幼根20～60 mm部位对该矿质元素的吸收量,
理由是 ..
(2)一般情况下,土壤中该矿质元素的浓度比根细胞中的浓度 .所以幼根表皮细胞通过
方式吸收土壤中的矿质元素.缺氧条件下,根对该矿质元素的吸收量 ,原因是
.
(3)若大麦吸收该矿质元素不足,老叶首先表现缺乏该矿质元素的症状,说明该矿质元素 (能,不能)被植物体再度利用.在不同的生长发育时期,大麦对该矿质元素的需要量 (相同,不同).
(4)该大麦幼根大量吸收该矿质元素的部位与大量吸收其他矿质元素的部位 (相同,不同),该部位称为 .
解析:本题考查的是植物矿质代谢,关键是要读懂本题图中的两条曲线的含义及二者间的关系,只有知道了对根的某一部分来说,其矿质营养的积累量=吸收量-输出量,才可以知道根的吸收量.由图中可知,A曲线表示的是输出量,而B曲线是积累量,如果只观察B曲线,在距根顶端20-60毫米的范围内变化不大,所以不能判断此段幼根的吸收量.植物根系对矿质离子的吸收方式是主动运输,其过程需要能量供应,能量主要来源于根细胞的有氧呼吸产生的ATP,但在缺氧条件下也能通过无氧呼吸产生少量的ATP.植物根系吸收矿质离子的部位是根尖成熟区,此处有大量的根毛有利于矿质离子的吸收.当某种矿质离子的供应不足时,植物体内老叶中的部分细胞会通过分解作用将其内的含有该元素的不稳定的化合物分解,或将其中活泼的离子转运到幼嫩的生长旺盛部位,从而使老叶部位缺乏该元素出现一定的症状.
答案:1)不能 该部位对矿质元素的吸收量等于输出量与积累量之和,只考虑B曲线只能得到积累量的数据,积累量不等于吸收量. 2)低 主动运输 减少 主动运输需要能量,缺氧时根细胞呼吸作用降低,产生能量减少
3)能 不能 4)相同 成熟区
Ⅱ.肌肉受到刺激会产生收缩,肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样.现取两个新鲜的神经
一肌肉标本,将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上,此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本),如图所示.图中②,④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头,此接头与突触结构类似.刺激①可引起右肌肉收缩,左肌肉也随之收缩.请回答:
(1)①,②,③,④中能进行兴奋传递的是 (填写标号)能进行兴奋传导的是 (填写标号).
(2)右肌肉兴奋时,其细胞膜内外形成的 电流会对③的神经纤维产生 作用,从而引起③的神经纤维兴奋.
(3)直接刺激③会引起收缩的肌肉是 .
解析:本题考查的是神经调节内容,出现错误的原因主要是部分学生对兴奋的传递与传导的概念没有正确区分,不知道兴奋在突触间传递时只能从突触前膜传递到突触后膜,其次是有部分同学没有读懂题目中给定的信息,如"肌肉受刺激前后内细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样","神经细胞与肌肉间的接头与突触结构类似"就易于出现错误.兴奋的传导指的是在一条神经元的神经纤维上的双向传导,而兴奋传递是指上一神经元的兴奋通过突触结构传到下一神经元的单向传递过程.这里,兴奋从神经传到肌肉,需要经过突触,是传递,而在神经之中的传送属于传导.神经和肌肉在兴奋时,兴奋是以局部电流的形式向其邻近部位传递和传导的,当局部电流传递到下一神经元时,会引起下一神经元的膜内外电位的改变,从而引起下一神经元的兴奋.但神经③与右神经间没有突触结构,故直接刺激③会引起左右肌肉都会发生收缩.
答案:1)②,④ ①,③ 2)局部 刺激 3)左肌肉和右肌肉
31.(18分)
某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗(b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性,各由一对等位基因控制.假设这三对基因是自由组合的.现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本,以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验,结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮.
请回答:
(1)如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮,那么播种F1植株所结的全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮 为什么
(2)如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种,那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到 为什么
(3)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,请写出F2代的表现型及其比例.
(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表现型为 ,基因型为 如果杂交正常,但亲本发生基因突变,导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株,该植株最可能的基因型为 .发生基因突变的亲本是 本.
解析:本题考查的是遗传部分的常规题,在此次考试中不属于难题.由题意可知,紫苗(A)对绿苗(a),紧穗(B)对松穗(b),黄种皮(D)对白种皮(d)是三对相对性状,其遗传符合自由组合规律,则用于杂交实验的母本(绿苗紧穗白种皮的纯合品种)的基因型为aaBBdd,父本(紫苗松穗黄种皮纯合品种)的基因型是AabbDD,其杂交F1代基因型为AaBbDd,三对基因全为杂合,表现型全为紫苗紧穗黄种皮,播种F1植株所结的种子长成的植株为F2植株,其表现型就会发生性状分离,能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型.如果只考虑穗型和种皮两对性状,则F2代就会有四种表现型,为紧穗黄种皮:紧穗白种皮:松穗黄种皮:松穗白种皮=9:3:3:1如果用上述父本与母本杂交,是使用父本的花粉对母本的雌蕊授粉,如果杂交失败而导致自花授粉,就只会有母本的自花授粉,而母本植株是纯合体,其自交后仍为纯合体,基因型不变,如果杂交正常,则F1代是三杂体AaBbDd,但亲本如果发生基因突变,导致后代出现紫苗松穗黄种皮的变异类型,一定是亲代中的显性基因B变成了b,所以是母本发生了突变,F1代的基因型为AabbDd.
答案:1)不是.因为F1代植株是杂合体,F2代会发生性状分离.
2)能. 因为F1代植株三对基因都是杂合的,F2代能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型.
3)紧穗黄种皮:紧穗白种皮:松穗黄种皮:松穗白种皮=9:3:3:1
4)绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母
考查重点多有考到 选拔性题较少
今年生物卷比较平稳,不偏,不怪,对基础扎实的考生来说应该不难.今年生物学科试题体现新课改的内容较少,只有第30题有涉及一部分. 选择题部分,考查的内容也都是近几年高考生物学科中的重点内容.比如此次考到的有关生命活动调节部分的3,4,5题,就是选自第三册选修课的内容.同时,试题出现的2个图表信息题,也都是在平常复习的范围内.
非选择题部分,考到了植物的物质代谢内容,有关动,植物的代谢本来就是学习和复习的重点,一般来说考生都比较熟悉.还有30题的第2小题和选择题的第1小题都考到动物的神经调查,这些所考查到的内容,也都是老师平常强调的生物学科的考查重点. 第31题考遗传内容,涉及到三对性状自由组合,虽然这也是每年高考都考到的,但今年该题选拔性较强,有一定难度.30题中,考对曲线的理解,其中要求学生对判断理由的准确表述也是有点难同时,该题要求考生对"传递"与"传导",要理解其不同的含义,也稍有难度.
( 北京四中 生物 特级教师 ) 郑春和: ! 国家考试中心命题的有四套卷,有全国一卷和全国二卷,还有
