導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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

1.1授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時(shí)內(nèi)，不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識(shí)，對于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)必須舍棄。基礎(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能。

1.2授課目標(biāo)偏向工程性高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3授課過程重視學(xué)生的先修知識(shí)大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識(shí)的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時(shí)可能會(huì)引起沖突，因此在授課時(shí)必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識(shí)。

1.4教學(xué)方式應(yīng)具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時(shí)內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.5提供擴(kuò)展知識(shí)的參考書由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學(xué)生參考。

2高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整，具體如下：(1)授課內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排：高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)時(shí))，高分子材料的分類方法(按用途分類，按熱行為分類，按反應(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時(shí))，高分子材料基本結(jié)構(gòu)(簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時(shí))及物理狀態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時(shí))，典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時(shí))，典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時(shí))。(2)重點(diǎn)講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發(fā)式教學(xué)模式，通過設(shè)問、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動(dòng)畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3結(jié)束語

篇2

【關(guān)鍵詞】高分子材料成型加工 教學(xué)改革 課程設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0010-02

在高分子科學(xué)的學(xué)科構(gòu)架中，形成了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程三個(gè)基礎(chǔ)性分支學(xué)科，以及功能高分子及高分子新材料兩個(gè)綜合性研究領(lǐng)域。高分子材料成型加工屬于高分子工程研究的范疇，高分子工程的主要研究線索是，研究在外場（剪切力、振動(dòng)力、溫度、壓力等）作用下，高分子的鏈運(yùn)動(dòng)、相態(tài)及結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律和控制條件，從而發(fā)展聚合物成型的新方法和新技術(shù)。

高分子材料是材料領(lǐng)域的后起之秀，它具有許多其他材料不可比擬的突出性能，在尖端技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域已成為不可缺少的材料。大多數(shù)高分子材料需要經(jīng)過成型加工才能形成制品，無論金屬、陶瓷、玻璃還是天然材料，沒有哪一種材料能像高分子材料那樣，其最終結(jié)構(gòu)與性能都強(qiáng)烈依賴于加工過程。高分子材料加工過程是控制聚合物制品結(jié)構(gòu)和性能的中心環(huán)節(jié)，內(nèi)容涉及高分子物理、高分子化學(xué)、聚合物流變學(xué)、機(jī)械、計(jì)算機(jī)模擬等多學(xué)科，其任務(wù)是了解高分子材料的加工特性，確定最適宜加工條件，制取最佳性能產(chǎn)品，為合成具有預(yù)期性能的高分子材料提供理論依據(jù)。

高分子材料成型加工是高分子材料與工程專業(yè)最重要的專業(yè)核心課程之一。高分子材料成型加工的工程本質(zhì)決定了它是一門多學(xué)科交叉、科學(xué)與工程緊密結(jié)合的學(xué)科。為使學(xué)生建立起大工程的觀點(diǎn)，理解其精髓，本課程的講授會(huì)涉及以上諸多學(xué)科的內(nèi)容，要使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握這門課的基本內(nèi)容，并且通過對高分子材料成型加工課程的學(xué)習(xí)，具有高分子材料及其制品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究的科學(xué)思維以及創(chuàng)新研究素質(zhì)，無論對授課老師還是學(xué)生而言都是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合自身講授高分子材料成型加工課程的教學(xué)實(shí)踐，在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面提出以下幾點(diǎn)看法。

一 加強(qiáng)課程的橫向聯(lián)系

高分子材料的生產(chǎn)有三大關(guān)鍵要素：適宜的材料組成、正確的成型加工方法、配套的成型機(jī)械及成型模具。要生產(chǎn)出一個(gè)有使用價(jià)值，能夠利用現(xiàn)有成型設(shè)備進(jìn)行加工的高分子材料制品，必須同時(shí)滿足以上三個(gè)要素。高分子材料生產(chǎn)三個(gè)要素之間相互聯(lián)系、相互影響，是一個(gè)不可分割的有機(jī)整體。從這個(gè)意義上來看，高分子材料成型加工與成型機(jī)械的聯(lián)系應(yīng)是非常密切的。

高分子材料成型加工與高分子材料成型機(jī)械是高分子材料與工程專業(yè)的兩門專業(yè)基礎(chǔ)課，這兩門課程在本質(zhì)上有密切的聯(lián)系，高分子材料成型加工課程包括原材料樹脂、助劑、配方設(shè)計(jì)、成型設(shè)備、成型模具、工藝條件及控制等方面，高分子材料成型設(shè)備課程主要講述不同加工方法所采用的成型設(shè)備，如開煉機(jī)、密煉機(jī)、擠出機(jī)、注塑機(jī)、壓延機(jī)、中空吹塑機(jī)等，從其包括的課程內(nèi)容看，成型加工和成型機(jī)械相互滲透、相互聯(lián)系，也有交叉重疊的內(nèi)容，因此有必要對這兩門課程的教學(xué)內(nèi)容從整體的高度重新進(jìn)行規(guī)劃。

在這個(gè)原則的指導(dǎo)下，教師在教學(xué)中可以按照原材料、設(shè)備、工藝這三大要素組織教學(xué)內(nèi)容，從而把兩門課的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地融合起來，加強(qiáng)課程的橫向聯(lián)系，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀。如在講授聚氯乙烯（PVC）管材擠出成型工藝這部分內(nèi)容時(shí)，教師首先講授擠出所用的原材料配方（PVC樹脂、各種助劑），由于PVC樹脂牌號眾多，不同牌號的樹脂制備方法不同，樹脂的性能也不同，在加工過程中所選用的工藝也會(huì)有所差異，因此，教師在開始講授成型工藝時(shí)，有必要使學(xué)生具備原材料選擇這個(gè)意識(shí)。然后介紹管材成型所需的設(shè)備（包括擠出機(jī)類型、機(jī)頭口模、螺桿結(jié)構(gòu)、螺桿組合、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔機(jī)）。如在講解螺桿時(shí)，可分析各種螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)對成型加工的影響，各種不同混合、混煉元件的螺桿組合所具有的加工特性，并結(jié)合PVC管材生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，講解生產(chǎn)PVC管材所用螺桿的選用原則。在講解擠出機(jī)機(jī)頭口模時(shí)，可將機(jī)頭口模流道的設(shè)計(jì)、口模類型等涉及成型機(jī)械的內(nèi)容引入課堂中，使學(xué)生掌握有關(guān)機(jī)頭口模設(shè)計(jì)的基本原則。最后，講授PVC管材生產(chǎn)的工藝條件及控制方法（螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、擠出機(jī)及機(jī)頭溫度）及其對制品性能的影響。

教學(xué)內(nèi)容改革是21世紀(jì)高等教育教學(xué)改革的重點(diǎn)，將高分子材料成型加工與成型機(jī)械有機(jī)結(jié)合起來，重新組織課程內(nèi)容既有利于教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)理論教學(xué)的課堂教學(xué)效果，同時(shí)節(jié)約下來的理論教學(xué)課時(shí)可用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高在社會(huì)上的競爭力，也符合高分子材料加工行業(yè)對本專業(yè)畢業(yè)生所提出來的越來越高的要求。

二 按課程主線組織教學(xué)內(nèi)容

本課程以“材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線組織教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)了解和掌握高分子材料、成型加工工藝、制品性能三者的關(guān)系；材料的不同與成型加工方法的關(guān)系；同樣的材料用不同的加工工藝方法或加工工藝條件，所得制品的性能為何不同；制品的性能

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* 基金項(xiàng)目：廣東石油化工學(xué)院教育科學(xué)研究基金項(xiàng)目

與材料本身的性質(zhì)有何關(guān)系等，強(qiáng)調(diào)了成型加工對制品性能的重要性，即高分子材料最終的結(jié)構(gòu)與性能強(qiáng)烈依賴于加工過程這一獨(dú)特之處，這是本課程的主題思想――高分子材料的工程特征，教師在教學(xué)過程中，將這一主題思想貫徹始終是本課程教學(xué)的首要目標(biāo)。

在教學(xué)過程中，任課教師應(yīng)將高分子科學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)際生產(chǎn)和日常用品的例子相結(jié)合，與學(xué)生進(jìn)行分析和討論，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中牢牢抓住本課程的主題思想。對于聚合物來說，具體結(jié)構(gòu)決定了它的性能，同一種鏈結(jié)構(gòu)的聚合物，由于成型加工條件的不同，分子鏈的排列與堆砌方式會(huì)有所不同，從而形成不同的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同，制品性能也大不相同。如生產(chǎn)聚丙烯注塑件時(shí)，聚丙烯注塑制品最終的物理性能不僅與本身分子量和結(jié)晶性等有關(guān)，而且與注射工藝條件的控制有關(guān)。不同的工藝條件導(dǎo)致聚丙烯具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，而微觀結(jié)構(gòu)又直接影響聚丙烯注塑制品的強(qiáng)度、韌性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光學(xué)性能會(huì)受到注射成型條件的影響，聚丙烯注塑件在冷卻過程中，由于塑件不同部位的溫度場、應(yīng)力場的分布不同，從而會(huì)造成注塑件內(nèi)不均勻的體積收縮和密度分布，因此嚴(yán)重影響了塑件的光學(xué)性能和力學(xué)性能。這些例子很好地體現(xiàn)了“高分子材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線。

三 對教學(xué)方法進(jìn)行改革

1.多媒體教學(xué)

高分子材料成型加工屬于專業(yè)技術(shù)課，教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，許多內(nèi)容涉及成型機(jī)械的結(jié)構(gòu)以及具體的操作過程，在學(xué)生大多缺少實(shí)際感性認(rèn)識(shí)的情況下，單純依靠文字的板書進(jìn)行課堂教學(xué)，學(xué)生難以理解，教學(xué)效果不理想。因此，課堂講授可借鑒國內(nèi)一些院校的聚合物成型加工精品課程網(wǎng)站的教學(xué)資源來制作多媒體課件，通過結(jié)合所用的教材，有選擇性地將多媒體動(dòng)畫仿真和圖片資料補(bǔ)充到電子課件中，不斷修改完善課件內(nèi)容，增加課堂信息量，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了加深學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)過程各種機(jī)械設(shè)備、操作工藝的認(rèn)識(shí)，教師可通過收集各種高分子材料成型加工廠的生產(chǎn)視頻，然后在課堂上進(jìn)行播放講解，可增加學(xué)生對高分子材料成型加工工藝的感性認(rèn)識(shí)。如在講薄膜的中空吹塑時(shí)，大多數(shù)學(xué)生對旋轉(zhuǎn)機(jī)頭的工作方式比較陌生，筆者通過給學(xué)生播放帶有旋轉(zhuǎn)機(jī)頭口模的中空吹塑生產(chǎn)過程，學(xué)生在錄像中可以很直觀地看到旋轉(zhuǎn)機(jī)頭在工作中的運(yùn)行情況，以及旋轉(zhuǎn)機(jī)頭如何調(diào)整薄膜厚度的工作原理，這些都使學(xué)生感受到課本的理論知識(shí)并不是枯燥的，它來源于生產(chǎn)實(shí)際，并對生產(chǎn)實(shí)際起到指導(dǎo)作用。

除了在課堂上引入多媒體課件外，教師還可向?qū)W生推薦一些著名的專業(yè)網(wǎng)站，包括美國塑料工程師學(xué)會(huì)（SPE）、美國塑料工業(yè)協(xié)會(huì)（SPI）、中國注塑技術(shù)論壇、聚合物技術(shù)網(wǎng)等，鼓勵(lì)學(xué)生了解加工工程的前沿發(fā)展，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.案例教學(xué)

為了提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，經(jīng)常以日常生活中常用高分子材料制品進(jìn)行案例教學(xué)，幫助學(xué)生認(rèn)知高分子材料成型加工的整個(gè)過程，如日常用到的筆記本外殼、空調(diào)外殼、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽車輪胎等，啟發(fā)學(xué)生去思考，然后進(jìn)行討論，針對常用制品分析所用的原材料、成型方法和工藝，使學(xué)生在看得見、摸得著的實(shí)例中體會(huì)所學(xué)知識(shí)，這樣的教學(xué)方法提升了學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。在實(shí)際教學(xué)中，教師可給學(xué)生提供一些案例，如某個(gè)工廠某批次的注射件出現(xiàn)了應(yīng)力開裂現(xiàn)象，試讓學(xué)生討論分析其中的原因，并提出解決方案。通過課堂討論，學(xué)生從這一案例中可學(xué)到包括原材料、成型方法、成型工藝條件（溫度、壓力）、制品性能（應(yīng)力開裂）在內(nèi)的許多知識(shí)點(diǎn)，很好地將高分子材料基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”這一課程的主題思想。

3.課程設(shè)計(jì)

作為大工程觀教育理念的一部分，培養(yǎng)具有敏銳工程師意識(shí)的學(xué)生是工科教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)，高分子材料成型加工課程作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，可為學(xué)生將來走進(jìn)企業(yè)站穩(wěn)腳跟打下良好的基礎(chǔ)，因此，在教學(xué)中引入項(xiàng)目教學(xué)的理念，讓學(xué)生利用各種校內(nèi)外的資源及自身的經(jīng)驗(yàn)，通過完成給定的工作任務(wù)來獲得知識(shí)與技能。本專業(yè)的課程設(shè)計(jì)是以高分子材料生產(chǎn)流程為主線，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

設(shè)計(jì)內(nèi)容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生產(chǎn)任務(wù)為依托建構(gòu)、設(shè)計(jì)出一個(gè)高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)項(xiàng)目（包括廠址的選擇、原料選擇、配方設(shè)計(jì)、高分子材料加工方法、設(shè)備的選型以及生產(chǎn)成本的核算等）。它有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)踐相脫離的弊端，使理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容通過課程設(shè)計(jì)緊密地結(jié)合在一起。在設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)查找大量的資料、數(shù)據(jù)，通過到企業(yè)調(diào)查，掌握了許多第一手資料，在這個(gè)過程學(xué)生可以概括性地知道所學(xué)專業(yè)的主要工作內(nèi)容及其在整個(gè)生產(chǎn)過程中所起的作用。

四 結(jié)束語

高分子材料成型加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。結(jié)合該門課程自身的特點(diǎn)，通過采取加強(qiáng)課程間的聯(lián)系，抓住課程主線教學(xué)、改革教學(xué)方法等措施，力圖改變該課程課堂講授效果不高、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍較低等現(xiàn)象。

在不斷深化教學(xué)改革的過程中，要想使學(xué)生學(xué)有所得、融會(huì)貫通，首先應(yīng)提高學(xué)生在高分子材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究等方面的綜合應(yīng)用能力，從而培養(yǎng)具有卓越工程師意識(shí)的高分子材料專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

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[3]李寶銘、張星、鄭玉嬰.高分子材料成型與加工課程建設(shè)初探[J].化工高等教育，2010（3）：39～41

篇3

高分子的概念

首先，什么是高分子？從化學(xué)角度來定義，高分子是由分子量很大的長鏈分子所組成，而每個(gè)分子鏈都是由共價(jià)鍵聯(lián)合的成百上千的一種或多種小分子構(gòu)造而成。我們?nèi)粘Ｋ佑|到的大分子、聚合物以及高聚物都可以稱為高分子。高分子通常有如下兩個(gè)特點(diǎn)：1.高分子的分子量很高，其相對分子量為1萬～100萬，很高的分子量也賦予了高分子材料很高的機(jī)械強(qiáng)度，從而決定了它們具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。2.高分子的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，一般材料的性能是由材料的結(jié)構(gòu)所決定的，我們可以根據(jù)實(shí)際需求，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方法制出不同性能的高分子材料。

高分子材料發(fā)展歷史

高分子一詞的產(chǎn)生不足一百年，最早于1922年由著名德國化學(xué)家赫爾曼·施陶丁格提出，但其應(yīng)用卻已有幾千年的歷史。從人類最開始利用蠶絲、棉、毛等織成織物，到后來用木材、棉、麻等造紙，人類在利用這些天然高分子作為生活資料和生產(chǎn)資料中不斷進(jìn)步。到了19世紀(jì)30年代，天然高分子衍生物即改性或半合成天然高分子材料被使用，其中典型代表就是硫化橡膠和硝化纖維素的使用。1907年出現(xiàn)合成高分子——酚醛樹脂，標(biāo)志合成高分子時(shí)代的到來，從此，合成高分子材料逐漸在諸多領(lǐng)域大放異彩。如今，高分子材料已經(jīng)成為社會(huì)進(jìn)步中不可或缺的基石，在日常生活、國防工業(yè)、科技發(fā)展等各個(gè)領(lǐng)域占有舉重輕重的地位。

高分子材料分類

如上所述，高分子按來源可以分為天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子三大類。天然高分子是存在于動(dòng)物、植物及生物體內(nèi)的天然物質(zhì)，如植物中的淀粉、纖維素、棉、麻等以及動(dòng)物中的蛋白質(zhì)、糖類、毛發(fā)等等。天然高分子可通過化學(xué)改性成天然高分子衍生物，從而改變其加工性能和使用性能，例如硫化橡膠、硝酸纖維素等。合成高分子是指自然界中不存在，通過化學(xué)方法合成的高分子，如我們常見的聚乙烯、聚氯乙烯、尼龍等等。與天然高分子材料相比，合成高分子材料通常具有較好的力學(xué)性能、低密度、耐腐蝕性、耐磨性等一系列優(yōu)異的性能。

此外，高分子材料根據(jù)其應(yīng)用功能又可以分為通用高分子材料及功能高分子材料。

通用高分子材料是指能夠通過大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并普遍應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、電子工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ畹母叻肿硬牧?，如塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等。通用高分子材料給人類生活帶來了極大的改變。以使用最多的塑料、橡膠和纖維為例，塑料的使用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，從日常食品、化妝品、藥瓶等包裝，到建材管道、電子器件、家居裝修及日常用品，再到汽車、火車裝飾甚至航天設(shè)施。橡膠主要是用來制作輪胎，除此之外，由橡膠作為原材料制作的密封制品（密封條、橡膠圈等）、膠管、傳動(dòng)帶及安全制品等在汽車、航空航天及國防裝置中都發(fā)揮著極其重要的作用。合成纖維的出現(xiàn)首先解決了天然纖維種植的制約，隨后隨著技術(shù)的進(jìn)步，從我們常穿的的確良（滌綸）、尼龍（錦綸）等，到消防員所穿的聚酰亞胺防火服，以及防彈衣中的碳纖維都屬于合成纖維。合成纖維性能優(yōu)異，能夠滿足不同領(lǐng)域需求的纖維得到廣泛應(yīng)用。

功能高分子材料一般是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料。其突出特點(diǎn)在于其特殊的光、電、磁、催化等性能，具體如光敏高分子材料、導(dǎo)電高分子材料、鐵磁性高分子材料以及生物高分子材料。因其功能的獨(dú)特性，功能高分子材料在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。如光?dǎo)高分子材料用于靜電復(fù)印、噴墨打印等領(lǐng)域，極大地提高了辦公效率；導(dǎo)電功能高分子材料用于電池、電路、精密儀器等，大大提高了傳導(dǎo)效率；高分子分離膜在水污染處理、物質(zhì)分離等環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，降低了生產(chǎn)處理成本，利于環(huán)境保護(hù)；最后還有與生命息息相關(guān)的生物醫(yī)用功能高分子材料，在人工器官、外科修復(fù)以及藥物及藥物釋放等方面，獲得越來越多的關(guān)注。

高分子材料的未來發(fā)展

篇4

【關(guān)鍵詞】高分子材料與工程專業(yè)；現(xiàn)狀；發(fā)展前景

一、簡析高分子材料與工程專業(yè)及其發(fā)展現(xiàn)狀

（一）高分子材料與工程專業(yè)的演變過程

高分子材料又稱為聚合物材料，它是高分子化合物和其他添加劑混合構(gòu)成的單元共價(jià)構(gòu)成。早在1953年，我國就設(shè)置了高分子類專業(yè)，很多高校陸續(xù)設(shè)置了高分子類專業(yè)，比如：化學(xué)纖維、高分子化學(xué)、復(fù)合材料等專業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，為高分子材料和工程專業(yè)的結(jié)合和發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，為了培養(yǎng)具備高分子材料和工程方面的高素質(zhì)人才，教育部于1998年將與高分子材料相關(guān)的工科類專業(yè)統(tǒng)一稱為“高分子材料與工程專業(yè)”，這一歷史性的創(chuàng)新將迎來嶄新的發(fā)展，期望我國能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業(yè)的課程設(shè)置主要有有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識(shí)，力圖造利于我國在科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營等領(lǐng)域的發(fā)展，推動(dòng)我國新領(lǐng)域的開發(fā)、研究，增強(qiáng)國力，在世界經(jīng)濟(jì)中站穩(wěn)腳跟。

（二）高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

材料是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，高分子材料與我們的生活息息相關(guān)，小到日常使用的毛巾、鼠標(biāo)、油漆，大到汽車輪胎、防彈衣，玻璃鋼等等，都在不斷滿足著人們的種種需求。我國的高分子材料的消費(fèi)水平還處在一個(gè)很低的階段，高分子材料的生產(chǎn)量無法滿足市場的需求，高分子材料的品種、制造工藝、技術(shù)等等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上世界發(fā)達(dá)國家的水平，資源的浪費(fèi)和低利用率，以及對環(huán)境的污染等等都亟待解決。同時(shí)，高分子材料與工程專業(yè)人才的就業(yè)情況不是很好，截止到2012年，全國以高分子材料與工程專業(yè)招生的學(xué)校達(dá)到145所，其中教育部直屬院校18所，國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)院校5所，地方院校119所，其它3所，主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個(gè)省和自治區(qū)、直轄市，招生人數(shù)也在逐年增加，但是畢業(yè)人員的就業(yè)情況卻與之不匹配，很多學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)的人才在畢業(yè)以后卻沒有從事與該專業(yè)有關(guān)的行業(yè)。此時(shí)，我們需要重新審視，如何保證培訓(xùn)質(zhì)量和就業(yè)問題，培養(yǎng)怎樣的高級工程技術(shù)人才，才能滿足社會(huì)對高分子材料與過程專業(yè)人才的需求。與此同時(shí)，我們還需要從環(huán)境、能源方面去考慮，節(jié)約能源、利用新能源、回收利用可降解的產(chǎn)品，保護(hù)環(huán)境，減少資源的浪費(fèi)。

二、高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展前景

高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它很容易被改變結(jié)構(gòu)和再加工，這個(gè)特點(diǎn)是其他材料不可比擬、無法取代的優(yōu)異性能，從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中不可缺少的材料。高分子材料與工程專業(yè)的結(jié)合是任何行業(yè)不可或缺和取代的，小到穿衣吃飯、電腦手機(jī)，大到建筑樓房、航空航天。直觀數(shù)據(jù)顯示，高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)率還是很高的，達(dá)到了92%以上。21世紀(jì)以來，中國高分子材料工業(yè)取得了令世人矚目的成就，實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè)，合成樹脂、塑料機(jī)械和塑料制品近幾年一直保持高速增長，從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設(shè)備等行業(yè)日益廣泛的應(yīng)用發(fā)展來看，也顯示了中國高分子材料與工程專業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。盡管高分子材料與工程專業(yè)還存在著很多的不足，但是它的發(fā)展前景還是很好的，市場的需求量也很大（包括橡膠、塑料制品、復(fù)合材料等等）。在當(dāng)今的新形勢下，我們面臨的是挑戰(zhàn)，同樣也是機(jī)遇。我國要想縮短與世界發(fā)達(dá)國家之間的差距，需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產(chǎn)、投入和應(yīng)用，教育部門應(yīng)當(dāng)規(guī)范化辦學(xué)，適當(dāng)?shù)目刂普猩?guī)模，提高教學(xué)質(zhì)量，調(diào)整高分子材料與工程專業(yè)的技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，模擬創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)研究、應(yīng)用研發(fā)、生產(chǎn)工程技術(shù)、營銷管理等方面的人才，以此來適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示，72%的高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生可以在科研、教學(xué)、企業(yè)等領(lǐng)域得到很好的發(fā)展，他們在畢業(yè)以后能很快找到工作，既可以從事高分子材料的研究，也可以從事加工工藝技術(shù)的開發(fā)或者是在商檢、質(zhì)檢等部門從事材料的檢測等等，其薪資也屬于中等水平。

總結(jié)：

高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國人民的可支配收入逐漸增加，城市化的進(jìn)程不斷加快中，人們對更高水平、更高科技化的產(chǎn)品需求加大，綠色環(huán)保成為未來發(fā)展的需求，因此，社會(huì)需要高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)性人才。有關(guān)高分子材料與工程專業(yè)的行業(yè)有很多，而且涉及范圍很廣，高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊，影響著我們的日常生活（包括生產(chǎn)、教育、建筑、電子計(jì)算機(jī)、軍事等領(lǐng)域），并發(fā)揮著不可或缺的作用。我國的高分子材料與工程專業(yè)存在著很多不足，需要我們與時(shí)俱進(jìn)，在教育、科學(xué)、汽車、軍事等各個(gè)領(lǐng)域加大投入和創(chuàng)新，運(yùn)用新材料、新技術(shù)，適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不斷改革和創(chuàng)新，從而帶動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，提高我國的生產(chǎn)力和科技水平。

參考文獻(xiàn)： 

[1]趙長生. 高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與教育現(xiàn)狀[A]. 中國化學(xué)會(huì)高分子學(xué)科委員會(huì).2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C].中國化學(xué)會(huì)高分子學(xué)科委員會(huì)：中國化學(xué)會(huì)，2011：1. 

[2]趙長生，顧宜.高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀[J].塑料工業(yè)，2008（01）：70-71. 

篇5

關(guān)鍵詞新型高分子材料

1新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過性功能的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動(dòng)力，使液體混合物、氣體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比，具有高效、省能和潔凈的特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜的形式有多種，一般用的是空中纖維和平膜。應(yīng)用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，賦予磁與高分子傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石，后來才利用磁鐵礦燒結(jié)或鑄造成為磁性體?，F(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點(diǎn)是硬且脆加工性差。為了克服這些缺陷，將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，不僅比重輕，容易加工成復(fù)雜形狀、尺寸精度高的制品，還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來越受到人們的關(guān)注。高分子磁性材料主要可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。目前具有實(shí)用價(jià)值的主要是復(fù)合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠?qū)膺M(jìn)行吸收、透射、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料，像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性，又以開發(fā)出非線性的光學(xué)元件，如塑料光導(dǎo)纖維等。先進(jìn)的信息儲(chǔ)存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機(jī)玻璃。

2開發(fā)新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現(xiàn)到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是對基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究。從90代開始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開發(fā)上?，F(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開發(fā)主要集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，節(jié)約資源，減少環(huán)境的污染。就目前而言，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發(fā)仍是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。在開發(fā)新聚合方法方面，著重于基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。與此同時(shí)，我們要重視在降低和防止高分子材料在生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。我們應(yīng)該大力進(jìn)行有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。新型高分子材料的開發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

3新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料相對于傳統(tǒng)材料（如玻璃）而言是后發(fā)展的材料，但其發(fā)展速度的應(yīng)用廣泛性卻大大超過了傳統(tǒng)材料。高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料，還可以用于功能材料?，F(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子復(fù)合材料，高分子磁性材料，光功能高分子材料這幾大類。這些新型的高分子材料在人類的社會(huì)生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)等方方面面都有廣泛的應(yīng)用。例如，在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料；開發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復(fù)合材料，這些材料比模量和比強(qiáng)度比金屬還高，是國防、尖端技術(shù)等方面不可缺少的材料；在工業(yè)污水的處理中，在不添加任何藥劑的情況下，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；同樣，在藥物的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型的高分子材料，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用，在藥劑學(xué)中應(yīng)用等等。

4結(jié)語

新型的高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個(gè)方面。材料是是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，高分子材料作為材料的重要組成部分越來越能影響人類的生活和工業(yè)的進(jìn)步。不同于我們已經(jīng)開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)的材料，高分子材料的研究開發(fā)存在著無窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣，新型高分子材料的開發(fā)很有可能會(huì)帶來現(xiàn)代材料界的一次重大改革。材料是人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。我國國民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，需要日益增多的高性能、廉價(jià)的高分子材料，環(huán)境保護(hù)則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)、高效益的高分子材料制備和改性新技術(shù)，實(shí)施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來越能影響人類的生活，工業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn) 

[1] 董維煜.關(guān)于高分子材料成型加工技術(shù)的探討[J].科技與企業(yè)，2014（13）. 

[2] 羅華云，孫玲.高光注射成型技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2009（04）. 

篇6

關(guān)鍵詞：新型 高分子材料

1、新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動(dòng)力,使液體混合物、氣體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比,具有高效、省能和潔凈的特點(diǎn),因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜的形式有多種,一般用的是空中纖維和平膜。應(yīng)用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí),賦予磁與高分子傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石,后來才利用磁鐵礦燒結(jié)或鑄造成為磁性體?，F(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點(diǎn)是硬且脆加工性 差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,不僅比重輕，容易加工成復(fù)雜形狀、尺寸精度高的制品,還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來越受到人們的關(guān)注。高分子磁性材料主要可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。目前具有實(shí)用價(jià)值的主要是復(fù)合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠?qū)膺M(jìn)行吸收、透射、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料,像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性,又以開發(fā)出非線性的光學(xué)元件,如塑料光導(dǎo)纖維等。先進(jìn)的信息儲(chǔ)存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機(jī)玻璃。

2、開發(fā)新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現(xiàn)到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是對基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究。從90代開始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開發(fā)上?，F(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開發(fā)主要集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，節(jié)約資源，減少環(huán)境的污染。就目前而言，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發(fā)仍是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。 開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。 在開發(fā)新聚合方法方面, 著重于基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。與此同時(shí)，我們要重視在降低和防止高分子材料在生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。我們應(yīng)該大力進(jìn)行有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。新型高分子材料的開發(fā)， 不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

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【關(guān)鍵詞】高分子材料；成型加工技術(shù)；創(chuàng)新

現(xiàn)代社會(huì)中，科學(xué)技術(shù)成為了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的重要力量，也正是由于科技是第一生產(chǎn)力的這一理念，各個(gè)國家的科技都達(dá)到了前所未有的發(fā)展速度。高分子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，隨著人類對高分子技術(shù)的深入了解，在應(yīng)用過程中遇到的很多問題有待探討，本文中就高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新進(jìn)行了深入的討論，也希望能夠?yàn)槲覈母叻肿蛹夹g(shù)貢獻(xiàn)一份力量。

一、簡述高分子材料成型加工術(shù)的發(fā)展歷程

在對一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行深入探討之前，很有必要對其的產(chǎn)生、發(fā)展到應(yīng)用的過程有所了解。由于新型高分子材料的發(fā)現(xiàn)較早，但是由于觀念上的落后以及設(shè)備上的落后，導(dǎo)致高分子材料從發(fā)現(xiàn)到大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)流程中所耗費(fèi)的時(shí)間較為漫長。近年來，隨著關(guān)于高分子技術(shù)的一系列難題攻破，到更多、更加優(yōu)良的高分子材料被發(fā)現(xiàn)，高分子技術(shù)開始進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)代。20世紀(jì)90年代塑料的平均增長率有了很大的提升，隨之而來的塑料產(chǎn)量也有很大幅度的提升。不管是在塑料的產(chǎn)量上有了大幅度的提升，在塑料的種類上，材質(zhì)上，應(yīng)用范圍上都有了很大的優(yōu)化與發(fā)展。舉個(gè)例子來說，之前制造一批汽車可能需要三百噸鋼鐵，而現(xiàn)在可能只需要三百噸的塑料就能達(dá)到相同的效果，甚至更好的效果。在鋼材日益減少的現(xiàn)在，這些高分子材料的發(fā)明給了人類在發(fā)展道路上無限種可能。在汽車行業(yè)中，由傳統(tǒng)純鋼鐵制造的汽車可能已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人類的需要了，而對于高分子材料制造而成的汽車，不僅在強(qiáng)度上不輸于鋼鐵，在造價(jià)，環(huán)保方面更是勝于鋼鐵一籌。而在其他方面也會(huì)有很多改變，規(guī)模上要更小一些，周期要相對更短一些，能量的消耗要更低一些，回收率要更高一些，對空氣的污染程度和對資源的消耗要更小一些。

二、創(chuàng)新型高分子材料成型加工技術(shù)

1.聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。目前國外已經(jīng)對這一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了深入的研究，并且已經(jīng)研制出了連續(xù)反應(yīng)和混煉的桿螺桿擠出機(jī)，這一項(xiàng)研究的產(chǎn)生，有效地解決了雙螺桿擠出問題，還有這其他類似的反應(yīng)器所不具有的優(yōu)點(diǎn)。

在這些設(shè)備的發(fā)展過程中，技術(shù)是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在技術(shù)上必須要有所突破。指交換法聚碳酸醞（PC）連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備，而在現(xiàn)在世界上所使用的反應(yīng)加工設(shè)備上來看，大多數(shù)都是利用傳統(tǒng)的混合、混煉技術(shù)，有些國外的企業(yè)也只是對傳統(tǒng)的反應(yīng)器進(jìn)行了小范圍的優(yōu)化。但是根本上都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題。另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場引起的機(jī)械振動(dòng)場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。這一項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程中的理論的突破，有了新的理論作為指導(dǎo)，新型的加工反應(yīng)器才能夠制作出來。新的技術(shù)從理論上解決了聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn)，同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，這此優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。

2.新材料制備動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備技術(shù)的革新

這一項(xiàng)技術(shù)的革新主要是指信息存儲(chǔ)光盤直接合成反應(yīng)成型技術(shù)的發(fā)明，這項(xiàng)技術(shù)具有當(dāng)代新技術(shù)所需要的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，由于采取了全然不同的理論指導(dǎo)和流程，這項(xiàng)技術(shù)具有周期短，操作建議，對環(huán)境污染小，節(jié)約資源的優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)的存在，這項(xiàng)技術(shù)打破了原有傳統(tǒng)技術(shù)的局限性，避免了很多問題的出現(xiàn)。而且隨著光盤存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)還有無限的提升空間。它的主要工作機(jī)理是把光盤級的PC樹脂化，將中間存儲(chǔ)和盤基成型融合在一個(gè)流程當(dāng)中，再借鑒動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)對交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究和發(fā)展。

3、復(fù)合材料物理場強(qiáng)化制備技術(shù)

此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場作用下對無機(jī)粒子表而特性及其功能設(shè)計(jì)，整個(gè)流程都是在設(shè)計(jì)好的連續(xù)的加工環(huán)境中進(jìn)行，省去了其他化學(xué)催化劑或者改性劑的參與，有效地實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約。利用聚合物使無機(jī)粒子進(jìn)行原位表面性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制各技術(shù)：此技術(shù)將振動(dòng)力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化。解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。

三、展望高分子材料成型加工技術(shù)未來的發(fā)展方向

近年來，在世界上的高分子材料成型技術(shù)的發(fā)展熱潮的影響下，我國的各省各地也加快了高分子材料成型技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)部門也加大了政策上的支持。這一做法是完全符合我國改革開放以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線，因此這一技術(shù)已經(jīng)具備了發(fā)展的一切有利因素。

我國的各個(gè)城市陸續(xù)展開這項(xiàng)技術(shù)的推廣，已經(jīng)有超過一半的地區(qū)在推廣和使用這一技術(shù)，這一技術(shù)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)利益也是不容忽視的，很多地區(qū)已經(jīng)將這一技術(shù)變成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，工業(yè)制成品大量出口到歐洲和亞洲的很多國家和地區(qū)，在國際貿(mào)易方面有非常顯的成效，不但提高了出口的多樣性，而且拉動(dòng)了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的增長。在未來的時(shí)間里，這項(xiàng)技術(shù)還具有非常大的發(fā)展空間，新型高分子材料成型技術(shù)還可以應(yīng)用在更多的領(lǐng)域，相信會(huì)有一天高分子材料會(huì)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚臇|西。希望以后有更多的人才投入到這項(xiàng)技術(shù)中去，這樣我國的高分子成型材料加工技術(shù)才能夠趕超發(fā)達(dá)國家，為我國的外貿(mào)的發(fā)展。

四、結(jié)語

綜合上文所陳述的，我國要想在高分子材料的道路上走的更遠(yuǎn)，必須牢記科技史第一生產(chǎn)力的這一原則。并且只有隨著高分子材料的不斷深入應(yīng)用，我國才能夠更好地建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，才能讓世界看到中國的發(fā)展不是以犧牲環(huán)境，大量消耗資源為代價(jià)的。推動(dòng)高分子加工合成技術(shù)勢在必行。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：形狀記憶高分子； 記憶機(jī)理； 材料特性； 醫(yī)療；紡織

文章編號：1005－6629(2009)02－0053－04中圖分類號：O63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：E

材料、能源、信息分別是現(xiàn)代文明的三大支柱，而材料是人類社會(huì)文明發(fā)展歷史上里程碑式的階段性標(biāo)志。所謂的形狀記憶材料聽上去似乎有點(diǎn)玄乎，給人一種具有生物智能特性的錯(cuò)覺。那么，它究竟是不是真的如此神奇呢？它的神奇之處在哪？

自1981年，有人發(fā)現(xiàn)高分子材料聚乙烯具有獨(dú)特形狀記憶功能，至1984年，形狀記憶高分子材料(Shape memory polymers，簡稱SMP)的概念在日本提出?？梢哉f，SMP是當(dāng)代材料化學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。時(shí)至今日，其功能已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注。

1形狀記憶高分子的“記憶”機(jī)理

形狀記憶是指具有初始形狀的制品，經(jīng)形變固定之后，通過加熱等外部條件刺激手段的處理，又可使其恢復(fù)初始形狀的現(xiàn)象。研究最早也最為廣泛的是熱致形狀記憶高分子(簡稱TSMP)。以此為例來闡述。

1.1 橡膠彈性理論對SMP形狀記憶特性的解釋[1]

圖1 線形高分子材料的溫度與形變的關(guān)系圖

如圖，Tg為玻璃化溫度(材料達(dá)到玻璃態(tài)與橡膠態(tài)時(shí)的臨界溫度)，Tt是粘流溫度。橡膠在室溫下處于高彈態(tài)，而塑料是玻璃態(tài)。這是由兩者分子結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量等因素的不同造成的。如果材料的玻璃化溫度高于室溫，則材料在室溫下處于玻璃態(tài)。如果材料的玻璃化溫度低于室溫，在室溫下它就處于高彈態(tài)。

橡膠在室溫下就處于高彈態(tài)，一根橡膠管在適當(dāng)?shù)耐饬ψ饔孟驴缮扉L數(shù)倍而當(dāng)外力解除之后便可回復(fù)到原長。但是，如果把一個(gè)橡膠管放在液氮里，它便會(huì)失去彈性，拿出來以后進(jìn)行敲打，它也會(huì)像玻璃一樣極易被打碎。把它放到室溫下，使其溫度慢慢升到室溫，它仍會(huì)恢復(fù)為具有彈性的橡膠管。這便是所發(fā)現(xiàn)的橡膠的形狀記憶功能：橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起到記憶其原來形狀的作用，而其玻璃態(tài)具有固定其形變的作用。

一般塑料的加工要先升溫到粘流態(tài)，吹塑后冷卻為一定形狀的制品，也是一樣的道理。

1.2 SMP的形狀記憶機(jī)理

從分子結(jié)構(gòu)及其相互作用的機(jī)理方面加以解釋，形狀記憶高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu), 即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆的固化和軟化的可逆相組成。

固定相的作用在于成形制品原始形狀的記憶與回復(fù), 而可逆相的作用則是形變的發(fā)生與固定。固定相可為聚合物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)、部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)、超高分子鏈的纏繞等結(jié)構(gòu)?？赡嫦嗫梢允钱a(chǎn)生結(jié)晶與結(jié)晶熔融可逆變化的部分結(jié)晶相,或發(fā)生玻璃態(tài)與橡膠態(tài)可逆轉(zhuǎn)變的相結(jié)構(gòu)。在高分子形狀記憶材料中,由于聚合物分子鏈間的交聯(lián)作用,即材料中固定相的作用束縛了大分子的運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)出材料形狀記憶的特性。并且,由于可逆相在轉(zhuǎn)變溫度Tg會(huì)發(fā)生軟化-硬化可逆變化,材料才可能在Tg以上變?yōu)檐浕癄顟B(tài), 當(dāng)施加外力時(shí)分子鏈段取向改變, 使材料變形。當(dāng)材料被冷卻至Tg以下,材料硬化、分子鏈段的微布朗運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)、改變?nèi)∠虻姆肿渔湺伪还潭?使得材料定型。當(dāng)成形的材料再次被加熱時(shí),可逆相結(jié)晶熔融,材料發(fā)生軟化,分子鏈段取向逐漸消除,材料又恢復(fù)到了原始形狀。

圖2 圖為形狀記憶高分子在60℃下, 45秒內(nèi)回復(fù)原狀[2]

由高分子材料形狀記憶原理可知，可逆相對形變特性影響較大，而固定相對于其形狀恢復(fù)特性影響較大。從這個(gè)理論出發(fā),就可以解釋為什么凡是既具有固定相又具有可逆相結(jié)構(gòu)的聚合高分子材料, 都可顯示出一定的形狀記憶特性。

2形狀記憶高分子的“記憶”分類

形狀記憶材料除了形狀記憶高分子之外，還包括形狀記憶合金(SMA)和形狀記憶陶瓷(SMC)。相比較而言，前兩者的應(yīng)用更為廣泛。

表1熱致形狀記憶高分子的類型

而與SMA相比，形狀記憶高分子不僅形變量大、賦形容易、形狀響應(yīng)溫度便于調(diào)整，而且具有保溫、絕緣性能好、不銹蝕、易著色、可印刷、質(zhì)輕價(jià)廉等特點(diǎn)。以前的研究著重于對熱致形狀記憶高分子的研究，筆者按具體的組成物質(zhì)將其分類，見表1。

隨著研究發(fā)展的深入，除了熱致形狀記憶高分子，人們還發(fā)現(xiàn)了其他類型的形狀記憶高分子。根據(jù)回復(fù)機(jī)理來定義的形狀記憶高分子材料類型。具體見表2。

表2 形狀記憶高分子的分類[4]

3 形狀記憶高分子的具體應(yīng)用解析

盡管只有短短27年的發(fā)展史，SMP的應(yīng)用已涉及社會(huì)的很多領(lǐng)域。

3.1SMP在醫(yī)療裝備中的應(yīng)用[5]

首先，可以利用形狀記憶聚合物的記憶特性，制作外科醫(yī)療器械或介入診療(介入診斷及治療)器材。比如, 美國利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室將聚合物聚氨酯、聚降冰片烯或聚異戊二烯等注射成為螺旋形,加熱后拉直再冷卻定型,即制得血栓治療儀中的關(guān)鍵部件――微驅(qū)動(dòng)器。裝配到治療系統(tǒng)上后，利用光電控制系統(tǒng)加熱，使其恢復(fù)到螺旋形可拉出血栓。這種方法快捷、徹底，沒有毒副作用，是治療血栓的有效途徑之一。

其次,利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創(chuàng)傷部位的固定材料，比如代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃帶。利用聚氨酯塑料的生物降解性能，通過內(nèi)窺鏡可將由形狀記憶聚合物制成的器件, 如斷骨的外套管、血管的內(nèi)擴(kuò)管、血液的過濾網(wǎng)等精確地定位植入人體。此類材料在體溫的作用下能回復(fù)形狀,達(dá)到治療目的。這種治療方法, 不僅可以減小放置器件時(shí)所需的外切口, 而且由于器件本身在人體中可以逐步地通過降解而消失,不需要為取出器件而進(jìn)行第二次手術(shù)，大大降低了危險(xiǎn)性。

美國麻省理工學(xué)院報(bào)道了用形狀記憶材料來固定骨折部位的方法。將二次成型后的聚乳酸制件放入帶有裂紋的骨髓腔內(nèi)。利用消毒后的鹽水對其進(jìn)行加熱，使骨髓腔內(nèi)的形狀記憶材料恢復(fù)到最初的形狀，變得較厚，從而和骨髓腔的內(nèi)表面緊密接觸而不會(huì)滑移，固定作用良好。

另外，形狀記憶高分子材料還在手術(shù)縫合，止血、藥物釋放體系、人工組織及器官以及抗原響應(yīng)等許多新興的高技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

3.2SMP在紡織工業(yè)中的應(yīng)用

形狀記憶聚氨酯在紡織品中的應(yīng)用形式既可以進(jìn)行紡絲以賦予紗線記憶功能，也可以作為織物涂層劑，或作為整理劑對織物進(jìn)行功能性整理。利用它的透氣性可受溫度控制的特性，在室溫下就可以改善織物的穿著舒適度。具有良好的防水透氣、抗褶皺、耐磨性能。

3.2.1在防水透氣織物中的應(yīng)用[2]

形狀記憶聚氨酯的透氣性可受溫度控制，在響應(yīng)溫度范圍附近其透氣性有明顯的改變：將響應(yīng)溫度設(shè)定在室溫,則涂層織物能在低溫(低于響應(yīng)溫度) 時(shí)因低透氣性起到保暖作用;在高溫(高于響應(yīng)溫度) 時(shí), 因高透氣性起到散熱作用。聚氨酯的分子間隔隨體溫的升高或降低而擴(kuò)張或收縮,正如人體皮膚根據(jù)體溫張開或閉合毛孔一樣,起到調(diào)溫保暖的作用。薄膜的孔徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水滴平均直徑,因此還可起到防水效果,使織物在各種溫度條件下都能保持良好的穿著舒適性。日本三菱重工公司已有相關(guān)聚氨酯涂層織物“Azekura”的報(bào)道。

3.2.2在防皺整理中的應(yīng)用[6]

利用聚合物的形狀記憶恢復(fù)功能,以此類織物紗線或經(jīng)形狀記憶整理的織物制成的服裝,具有不同于傳統(tǒng)意義上的防皺功能。當(dāng)此類服裝具有足夠強(qiáng)的形狀記憶功能時(shí),服裝在常溫下形成的折皺可以通過升溫來消除折痕,回復(fù)至原來的形狀。我們甚至可以設(shè)計(jì)高分子并將響應(yīng)溫度調(diào)在室溫或人體溫度范圍內(nèi),從而可即刻消除形成的折皺。

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3.3在數(shù)碼通訊產(chǎn)品中的應(yīng)用

圖3 概念手機(jī)

如圖，這款手機(jī)的材料是具有形狀記憶功能的聚乳酸復(fù)合物（PLA）。聚乳酸(PLA)可稱為是一種生物塑料，無毒、無刺激，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，強(qiáng)度高，不污染環(huán)境，可塑性好，易于加工成型。應(yīng)用聚乳酸材料制成的手機(jī)等設(shè)備不怕摔、擠、壓，但是畢竟屬于塑料制品，抗腐蝕性會(huì)受到一定局限，進(jìn)一步研究后有待推出市場。

3.4 其他應(yīng)用

3.4.1 “光驅(qū)動(dòng)分子閥”

作為光能轉(zhuǎn)變?yōu)榱δ艿霓D(zhuǎn)換器，光致感應(yīng)形狀記憶高分子凝膠不能產(chǎn)生很大的感應(yīng)力。但是如果在多孔質(zhì)的聚乙烯醇薄膜上接枝光致變色分子的凝膠，經(jīng)此處理過的聚乙烯醇薄膜固定后，根據(jù)水的透過速度測定光照效果后我們可以發(fā)現(xiàn)：光照前，由于凝膠的小孔堵塞，水的透過速度很??；光照時(shí)，由于凝膠膨脹，水的透過速度增大6O倍；光照停止后，水的透過速度又減小。這就表明利用SMP材料的光照效應(yīng)可制造可控啟閉閥。

3.4.2 “光緩釋劑”

高分子凝膠放入含有藥物的水溶液內(nèi)，藥物則浸入凝膠中，然后取出凝膠。依據(jù)藥物從凝膠向水溶液的釋放速度受光照的影響情況來研究光照效果。結(jié)果表明，光的存在與否對藥物的釋放有顯著的影響。利用此效應(yīng)，藥物以合適的速率和劑量放到人體病灶位置，可達(dá)到更好的醫(yī)療效果。

4應(yīng)用展望

隨著SMP技術(shù)的愈加成熟，人們開始研制通過加溫處理使汽車外殼、機(jī)殼和建筑物某些部件自動(dòng)除去凹痕的制品；同時(shí)還萌生了用形狀記憶聚合物制造機(jī)器人四肢的想法, 設(shè)想用跳躍來代替機(jī)器人現(xiàn)在那種步履蹣跚的行走方式。環(huán)保方面,將熱致感應(yīng)形狀記憶高分子材料應(yīng)用于環(huán)保,利用其形狀記憶特性回收電子產(chǎn)品的新思路也很有意義。設(shè)計(jì)用SMP材料替代電子產(chǎn)品的緊固件如螺釘、螺紋套管、夾子回收時(shí)通過加熱的方法自行脫落。解決電子廢棄物因體積較小、構(gòu)造復(fù)雜而產(chǎn)生的處理困難的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)回收利用, 節(jié)約成本, 減少電子廢棄物的環(huán)境污染。

參考文獻(xiàn):

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篇9

1松香改性聚丙烯酸酯材料

丙烯酸酯聚合物是一類重要的高分子材料，廣泛應(yīng)用于包裝、粘合、涂料等工業(yè)中。松香基衍生物改性聚丙烯酸酯類反應(yīng)的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。

Lee等以馬來海松酸和富馬海松酸為原料，經(jīng)過酰氯化，再與帶羥基官能團(tuán)的丙烯酸酯進(jìn)行酯化反應(yīng)合成一系列的含有丙烯酸酯基的松香改性高分子聚合材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聚合物的耐熱性和耐溶劑性能都有大幅度的提高。而利用松香及其衍生物的乳液和丙烯酸酯乳液進(jìn)行共混改性也已經(jīng)取得進(jìn)展，李明等用松香乳液和聚丙烯酸酯乳液共混，隨著丙烯酸酯乳液的增加，松香樹脂的軟化點(diǎn)逐漸升高，膠黏劑的快黏力不變，持黏力升高。華南理工大學(xué)的陳平旭等采用半連續(xù)種子乳液聚合法制備了聚丙烯酸酯/聚合松香混合乳液，分析表明松香改性丙烯酸酯得到的高分子材料具有良好的兼容性和熱穩(wěn)定性；另外，中國林科院林明濤等采用細(xì)乳液聚合法共聚得到歧化松香-丙烯酸酯復(fù)合高分子乳液，利用松香改性制備的高分子材料的高軟化點(diǎn)克服了產(chǎn)品原來貯存穩(wěn)定性差和應(yīng)用性能不穩(wěn)定等缺陷。

2松香改性醇酸樹脂高分子材料

醇酸樹脂是由多元醇、多元酸與脂肪酸制成的聚酯，主要應(yīng)用在涂料領(lǐng)域。近年來，松香改性醇酸樹脂生產(chǎn)松香基醇酸樹脂高分子材料的研究逐漸升溫，利用松香改性醇酸樹脂后的產(chǎn)品具有附著力強(qiáng)，漆膜光澤與硬度高的優(yōu)點(diǎn)。

山西應(yīng)化所的馬國章等用松香作為原料和亞麻油季戊四醇等在氫氧化鋰催化下進(jìn)行醇解后與對辛基酚醛與甲醛在堿性65～70 ℃條件縮合制備松香改性醇酸樹脂高分子材料，軟化點(diǎn)可達(dá)到150 ℃。南京工業(yè)大學(xué)的陶波等用馬來海松酸酐、植物油等與丙烯酸預(yù)聚物通過單甘油酯法合成了松香改性丙烯酸基醇酸樹脂，經(jīng)測定軟化點(diǎn)為145～170 ℃，且具有干燥時(shí)間短、硬度強(qiáng)、耐沖擊性等優(yōu)點(diǎn)。

檸檬酸改性合成松香改性醇酸樹脂類高分子材料，制成品的化點(diǎn)高于150 ℃，具有優(yōu)良的黏附力及優(yōu)異的光澤、硬度和干燥性能。采用植物油及其脂肪酸改性醇酸樹脂，存在漆膜干燥速度慢、硬度低、耐水性差、耐候性不佳等缺點(diǎn)。利用松香丙烯酸或馬來酸酐的加成產(chǎn)物來代替苯酐與多元醇反應(yīng)制備松香基醇酸樹脂，可改善醇酸樹脂漆膜性能。

3其它類型的松香改性高分子材料

松香不僅在改性酚醛、聚氨酯、聚丙烯酸酯和醇酸樹脂高分子化合物有廣泛的研究應(yīng)用，松香改性環(huán)氧樹脂、聚酰胺和聚酰亞胺類樹脂等高分子材料的研究也具有重要應(yīng)用價(jià)值。

中科院纖維素重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的鄧蓮麗等制備了松香-乙二醇二縮水甘油醚（AR-EGDE）改性聚甲基苯基硅氧烷（PMPS），兩者充分混合反應(yīng)后得到松香改性環(huán)氧樹脂材料，具有很好的阻燃特性。Roy等首先利用松香酸與丙烯酸的D-A加成反應(yīng)來制備松香二酸（APA），同時(shí)為了降低松香二酸叔碳上羧基的活化能，又將松香二酸酰氯化，再與己二胺反應(yīng)合成松香改性聚酰胺材料，這種無定形的高分子材料具有相當(dāng)好的熱穩(wěn)定性，并且只溶于高極性溶劑中，結(jié)晶性較差。日本九州大學(xué)的Hiroo Tanaka等制備出了可以提高施膠能力的松香改性聚-N-乙烯基甲酰胺施膠劑。Maiti等采用馬來松香與二元胺的摩爾比為2∶1，再加入過量的二元醇反應(yīng)，減壓蒸餾后將未反應(yīng)的二元醇除去，獲得松香改性聚酯酰亞胺樹脂。

篇10

關(guān)鍵詞：高分子材料與工程專業(yè)；有機(jī)化學(xué)；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級，以及海洋學(xué)院一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù)，同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.教學(xué)現(xiàn)狀

在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí)，教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，難度大，任務(wù)重。另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱，一個(gè)教學(xué)班級里，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)，對于選“物生”的學(xué)生來說，沒有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，多數(shù)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對有機(jī)化學(xué)失去興趣。再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn)，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力，被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。

2.教學(xué)改革

結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)手段，選聘高年級本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式，教考分離。（1）改革教學(xué)內(nèi)容有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí)，還要考慮以下兩個(gè)方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí)，推陳出新，把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。（2）改革教學(xué)手段我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔(dān)任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。高年級本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)，對哪些知識(shí)對專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì)；他們與低年級學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強(qiáng)本科生對基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情，使他們在有機(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，建立針對性的有機(jī)化學(xué)試題庫，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。

3.結(jié)語

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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