功能高分子材料的特点精选(九篇)

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第1篇：功能高分子材料的特点范文

关键词： 功能高分子材料 课程教学 教学探索

功能高分子材料是建立在高分子化学和高分子物理基础上，并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门综合性课程，在培养高分子材料专业人才过程中占有重要地位。功能高分子材料课程涉及的领域非常广泛，涵盖功能高分子的主体内容，如反应型高分子材料、导电高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、医用高分子材料、高分子功能膜材料等。通过本课程的学习可以拓宽学生的知识面，认识高分子学科与相关学科的交叉、渗透，以及相辅相成发展的客观规律，夯实高分子专业的知识基础。该课程教学质量的优劣决定了学生能否深入了解功能高分子材料的制备、表征和应用，对培养学生的专业综合能力非常重要。

我校功能高分子材料课程是在大三的下学期开设，考虑到这个阶段的学生面临考研复习、实习及为未来就业做各种准备等问题，较难静下心来对课程进行深入学习，而且采用传统的教学方法已经难以达到满意的教学效果。针对这些现象，结合我校高分子材料专业的实际教学情况，我们对功能高分子材料课程的教学方式和手段、教学方法、考核体系等进行了探索和改革，以期提高学生的学习兴趣和主动性，取得良好的教学效果。

1.讲好绪论课，激发学生的学习兴趣

功能高分子材料主要研究的是新的制备方法、性能表征、构效关系、应用开发等，其教学内容具有多、杂、广、深的特点，要使学生在32个学时中，学习并掌握其全部内容确实存在困难。因此，有必要精选授课内容，认真讲好绪论课，激发学生的自主学习兴趣。我们在绪论课上从功能高分子材料的发展历史讲起，着重介绍课程特点、课程主要内容及学习方法，特别突出学科的新兴前沿和不断完善，说明本课程所涵盖的研究领域，让学生认识到该课程的重要地位，明确学习本课程的目的、任务、意义及要求，通过绪论课的学习对本课程产生兴趣，从而促使他们积极主动地学习课程，为后续章节的教学奠定基础。

2.增加新颖和实用的教学内容

功能高分子材料是高分子材料中发展最快的领域，每隔一段时间都有新的研究成果诞生。从事功能高分子材料教学工作的教师更要把握时代脉搏，了解最先进、最前沿的技术，不断调整、丰富和更新教学内容，利用多媒体教学及时地把最新的功能高分子材料的研究成果介绍给学生，扩大学生的功能高分子材料知识面，增强学习意义。此外，我们还注意课程内容与社会热点问题相结合，通过学习让学生了解功能高分子材料在日常生活、军事、航空航天等领域具有的一些不可替代的作用，加深学生对功能高分子材料实用性的认识。

3.鼓励学生利用互联网资源学习

在计算机应用技术高度发达的今天，互联网上的各种资源取之不尽，名师在线、网络课堂、精品课程等学习平台如果不加以利用，实为一种资源浪费。我们在进行课堂教学时，经常鼓励学生通过互联网学习，并教会学生利用中国知网、万方数据库等查询学习资料。学生可以在数据库检索到自己关注的专业知识，并了解与功能高分子材料相关的最前沿的科研动态。

除此之外，鼓励学生浏览科学网（http：//）、小木虫论坛（http：//）等门户论坛网站，在以高分子材料为主题的论坛社区上提出各种问题，某些会员会给出答案。论坛上的会员可能是专家、学者、教师，甚至是学生，大家集思广益，从而拓展思路，解决难题。实践表明，这些是比较有效的方式，能引导学生利用网络进行学习。

4.互动式教学，让学生做专题报告

针对功能高分子材料课程涵盖领域多的特点，从热门的领域中选择几个作为报告题目，把学生分成几个小组，让各小组成员通过教材、网络和图书馆查找资料，写出报告讲稿。而后适当地拿出一部分课堂时间，让小组代表上台做“学术报告”，老师也和其他同学一起对所介绍的内容进行提问。这种方式不仅活跃了课堂气氛，提高了学生的积极性和对功能高分子材料的兴趣，而且让学生由被动听讲变成主动学，自主学习能力得以增强。这种互动式教学提高了学生查阅、整理文献的能力，增强了学生的团队合作意识，锻炼了学生的口头表达能力。

5.举办功能高分子材料知识竞赛

功能高分子材料课程的知识内容十分丰富，要求学生掌握的内容较多，在每章内容讲授结束时举办功能高分子材料知识竞赛，是在紧密结合课堂教学的基础上，考查学生对教材理论知识掌握程度和解决实际问题能力的比赛。竞赛设置了奖励分值的详细规则，并作为课程考核的一个组成部分，因而能大大调动学生的主观能动性，起到调动学生学习和掌握专业知识的积极性，提高学生在功能高分子材料领域中运用基础知识解决实际问题的能力的作用。开展功能高分子材料知识竞赛活跃了课程的学习氛围，有利于提高学生的学习兴趣和促进良好学风的形成，是一种有益的教学方式。

6.建立多元化的考核评价体系

传统的理论课程的综合成绩以期末考试成绩为主，这种单一的考评方式存在较多缺陷，不能全面反映学生的真实学习情况。功能高分子材料课程的考核既要考查学生对基础知识的掌握能力，又要考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。在对学生的考核中，总成绩的评定采用“平时成绩+考试成绩”的模式，平时成绩占60%，考试成绩占40%，更加注重对学生学习过程的评价。平时成绩主要考查学生的学习状况，由出勤率、课堂提问、小组讨论、专题报告、知识竞赛和完成作业组成。这种多元化的考核评价体系避免了由期末考试决定学习成绩的弊端，鼓励学生端正学习态度，不做考前突击，不搞死记硬背，有利于学风和考风建设。

7.结语

教学内容、教学方法和考核体系的探索和实践是教育改革的重要组成部分。授课教师只有努力提高自身知识水平，及时总结教学经验，不断学习和尝试新的教学手段，才能为社会培养出高素质人才。在传统教学的基础上，通过增加学习过程的评价，调动学生的学习积极性，培养学生多方面的综合素质，这方面的教学探索是有益的。但如何更好地提高教学质量和达到良好的教学效果，需要继续努力、认真思考和完善每一个教学环节，促进自身教学水平的提高，从而为我校的功能高分子材料课程教学作出积极贡献。

参考文献：

[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工，2011，38（5）：267.

[2]周立，孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].高校讲坛，2010，21：151.

[3]苗蔚，程文喜.《功能高分子》教学实践与体会[J].广州化工，2011，39（18）：172-173.

[4]于清波.《功能高分子》教学体会[J].化学工程与装备，2008，3：146-147.

[5]邹勇进.《功能高分子材料》课程教学的探讨与实践[J].高校讲坛，2012，11：234.

[6]张新荔，罗卫华，陈建山.《聚合反应工程》课程的教学探索和改进[J].广东化工，2012，39（7）：216-217.

[7]刘冰.“仪器分析”课程教学探索和实践[J].新乡学院学报（自然科学版），2013，2：149-151.

第2篇：功能高分子材料的特点范文

关键词：高分子材料；化工材料；发展现状

我国自上世纪80年代以来，开始致力于高分子化工材料的研发，并且将高分子化工材料用于多种领域，满足了节能减排、高性能高科技等现代社会发展的要求。除了本文主要介绍三种材料以外，我国在烯类单体聚合、a―烯烃的聚合、乙烯基单体的光聚合与光刻胶等方面也取得很大的研究成果，随着现代科技的发展以及社会发展的进一步需求，高分子化工材料将得到进一步的开发研究，并广泛的应用于农业、工业、医学、生物、能源等领域。高分子智能材料已经成为材料科学发展的一个重要研究领域，全世界各个国家科学家都在为此作不懈的努力。从人类历史发展来看，任何一种重要材料的发明和利用，都能够把人类改造自然，创造社会的能力提高到一个新的高度，并给社会生产力和人类生产生活带来巨大的影响，使人类的物质文明建设和精神文明建设共同向前推进一大步。所以可以肯定的说，未来将会有更多更好更实用的智能材料出现在我们的面前。

一、高分子材料概念描述

所谓高分子材料是指由许多重复单元共价连接而成的，分子量很大的一类分子所组成的相关聚合物，并且具有粘弹性。高分子材料正在向以下几方面发展：高功能化，高性能化，复合化，精细化和智能化。鉴于此，我国的高分子材料在进一步开发通用的基础上，应该重点发展高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以进一步满足市场需要。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能，较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。

二、高分子材料的应用分析

（一）聚烯烃材料

聚烯烃是高分子化工材料中用量最大的，也是应用范围最广的一种，主要在汽车、建筑、家电等领域得到广泛的应用。聚烯烃是烯烃的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称，主要通过高压聚合或者低压聚合如溶液法、浆液法等方法生产合成，主要品种有聚乙烯以及以乙烯为基础的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯为基础的丙烯共聚物。具有容易加工、综合性能良好、原料丰富，价格低廉等优点。目前，各研究机构正在研究使用过渡金属做催化剂，进行各类烯烃的聚合。近年来，随着节能减排、低碳经济以及可持续发展思想的深入，聚烯烃的合金化、高性能化和多样化成为研究的方向和重点。

（二）高分子智能材料

高分子智能材料是通过有机和合成的方法，使无生命的有机材料变得具有生物功能的一种材料。其功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复。形状记忆高分子材料是指在一定条件下赋予高分子材料的起始装态，当外部条件发生改变时，它可以改变成相应地形状，并能固定其形态。当外部条件再次发生改变时，智能高分子材料以特定的规律和方式再一次发生变化并恢复至起始态。从而完成从起始记忆态到固定变形态再到恢复起始态的循环过程。自行调温调光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物构成的。在低温时聚合物是成串排列的，为透明状，能够透过90%的光线。加热时，这种聚合物就以纤维的形式聚合在一起，成乳白色，能够阻挡90%的光线。并且这种可逆过程是在两三度温差范围内完成的。具有传感功能的高分子材料，这种与传感器结合起来的高分子材料，已成为智能材料的一个新特点。例如，装有压电陶瓷传感器的机器人，可以灵敏地感觉到轴承脱离时摩擦力突然变化的情况，并迅速作出握紧反应。

（三）稀土催化材料

稀土元素具有独特的化学性能和物理组成，以稀土元素为基础的稀土功能材料在信息、生物、新技术、新能源以及环境保护等现代科学技术和现代工业发展中起着十分重要的作用，稀土催化材料比传统的贵金属催化材料相比，具有资源丰度高、成本低、生产工艺水平高以及性能优越等方面的优势。稀土催化材料不仅能够提高生产效率，最重要的是能够节约资源和能源，进而减少环境污染。上世纪60年代，中科院长春应用化学研究所运用稀土化合物组成新型催化剂用于二烯烃的聚合以及橡胶的制备，打破了传统的Z-N催化剂，取得重大研究进展。目前稀土催化材料大量运用在能源环境领域中，如汽车尾气净化、工业废气以及人居环境净化等方面。

（四）生物医用材料

生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。高分子合成的生物医用材料通过分子设计和聚合，能够获得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子软材料常用做为人体软组织如血管、食道和指关节等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用作注入式组织修补材料。

三、结束语

新型高分子材料对人们的日常生活和工作产生越来越大的影响，本文从几个方面介绍新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含义，发展现状和高分子材料的应用等几方面内容。作为一种与国民经济、高科技技术和现代化生活密切相关重要的材料已经在各个领域中发挥了巨大的作用，人类已经进入了高分子时代。

参考文献：

第3篇：功能高分子材料的特点范文

【关键词】高分子材料；老化；影响因素；措施

配方的构成和材料本身的性质是引起高分子材料发生老化的主观原因。外部的施力、自然条件的急剧变化以及生物、微生物的侵蚀是引起高分子材料发生老化的客观原因。主观因素和客观因素的结合加剧了高分子材料的老化。

1、环境因素对高分子材料老化行为的影响

1.1温度和氧气的影响

如果温度升高，高分子链的运动就会变得比平时更加激烈，而化学键的理解能有一定的范围，如果温度过高超出了这一范围，基团会立即脱落，高分子链也会发生热降解，实际情况表明，不在少数的书本都介绍了高分子材料的热降解的相关内容。材料的力学结构在很大程度上会受到温度降低的影响，在纬度较高的地区或南北两极，塑料更容易遭到低温度的破坏。针对结晶型塑料来讲，一旦玻璃化温度高于环境温度，将不利于高分子链段的自由运动，塑料硬化、易断是主要表现；无定型塑料却不容易受到极寒环境的影响和破坏。

众所周知，氧的渗透性很好，这个特点也因此成为加剧高分子材料老化的罪魁祸首，无定型聚合物和结晶型聚合物相比，耐氧化能力明显要弱一些。此外，氧气是影响、破坏材料的主要因素，橡胶一旦与氧气结合，都会降低塑料物品的使用年限，使其化学性能发生完全的改变。

过氧化物一旦发生氧化反应，其组成分子就会慢慢的积累到一起，当全部积累到一起后，就会发生分解，这种分解不是杂乱无章的，随后，交联或支化反应就会发生，材料的种类不同、老化发生的条件不同。这些都导致高分子材料发生老化前后性质的不同。

1.2湿度的影响

高分子材料容易受到湿度的影响，高分子材料如果被暴漏在高湿度和强紫外线下，自身的性质会发生改变。高分子材料如果受到湿度的影响，会使自身的柔软性降低，导致不能过度的弯曲；而强烈的紫外线照射直接会降低高分子材料的可延展性、可伸拉性。

1.3化学介质的影响

化学介质一旦深入到高分子材料的内部，就会发生对其共价键与次价键作用。聚合物的共价键一旦与少量的侵入相接触，就立马会发生反应，聚合物的大分子结构被迫改变，如断链、交联、渗透物的加成等，或这些反应的综合。这个化学过程是不可逆的，也是不可避免的，聚合物及其添加剂的化学性质会因此而发生改变，另外，发生改变的还有渗入介质本身的化学性质。虽然，在渗入介质对聚合物分子链间的次价键的破坏过程没有化学结构变化发生，但作为整体的高分子材料来说，物理变化并不少见，反而是显而易见的，例如环境应力龟裂、增塑、低分子添加剂迁移等等。

1.4光老化

离解能的相对大小及高分子化学结构对光波的敏感性决定了聚合物受光的照射是否引起分子链的断裂。

关于光氧化降解过程和防止这种降解过程的发生，第一要把阳光吸收进来，用于吸收阳光的主要是构成物质的分子和原子，二者通常处于相对活跃的状态，而且它们各自吸收的光的波长具有特定的范围。紫外波长300～400nm，能被含有羰基及双键的聚合物吸收，而使大分子链断裂，改变聚合物的化学结构和性能。

2、防老化措施

对于结晶型塑料及橡胶，要求使用温度应处于玻璃化温度以上，但是环境的温度过低会使玻璃化温度高于材料的使用温度，这样一来，就会改变材料的物理性能，最终使材料的使用价值得不到彻底的发挥。生产加工高分子材料的时候，为了适当地降低玻璃化温度，可以降低材料的结晶度、提高大分子链的柔性和适当降低交联度； 还可以把增塑剂添加到已经成型的材料当中，这样做不仅有利于增强材料的可塑性，而且可以使玻璃化温度得以降低，而材料的耐寒性得以提升。还存在一部分高分子材料，如果使用环境的温度过高，也会加剧发生老化的可能性，增加高分子链的刚性如在侧链中引入苯环，适当提高材料的结晶度、交联程度和相对分子质量，可以提高熔点或粘流温度，但是这样做不利于保持材料固有的可加工性。

稳定化是光氧老化的主要防护措施，削弱强烈的紫外线对高分子材料的照射与破坏是各种稳定化措施的主要目的是。提高抗光氧老化的效果，“纯”化以及高分子的自身结构也是不错的出发点。就目前来说，防止高分子材料的光氧老化的主要方法就是添加稳定剂。

（1）光屏蔽剂―――涂层和颜料：涂层就是为高分子材料涂抹一层保护膜，这层保护膜也是一种高分子材料，具有良好的光屏蔽作用，而且它吸收强紫外线的能力较强；许多颜料可以屏蔽光线，如果将其涂抹在高分子材料的表面，不仅可以着色，还可以防止紫外线的直接攻击，对高分子材料起到很好的保护作用，按常理来说，颜料的颜色越深，其防护效果越明显，由此可见，炭黑是最好的颜料选择，它一方面可以使得游离基无法逃离，能够将游离基稳定的留住，另一方面它具有很强的转化功能，这里的转化的源物质是其本身吸收到的能量，转化后的物质是红外线，与一般的辐射性质不同，这种红外辐射危害极小，甚至为零。

（2）猝灭剂：一部分化学物质起光稳定作用不是因为吸收了紫外光，其光稳定效果的实现和发挥有两种途径：第一，通过一些列的化学反应达到目的；第二，化学物质的分子之间的相互转换。

（3）受阻胺（HALS）类光稳定剂：20世纪70年代初期，受阻胺类光稳定剂诞生，其稳定效果是非常明显的，它们是空间阻碍胺类哌啶系衍生物。受阻胺类光稳定剂使得高分子材料不容易受到光的影响，功能繁多。

不论是在我国国内，还是国外许多国家都在研究怎样避免霉菌对高分子材料造成破坏，有两个措施可以有效地防止霉菌的侵蚀，第一种是涂抹防霉专用剂。第二种是在其表面涂抹另外一层材料，简单来说就是涂层法。涂层又叫屏蔽法，而这种方法较为复杂、麻烦，涂层的粘接性不够强，容易脱落，脱落之后容易遭到侵蚀，总的来说，就是存在很多亟待解决的问题，因而第二种方法，即防霉剂的运用受到大多数人的青睐。

聚酯、聚缩醛、聚酰胺和多糖类高聚物在酸或碱催化下，遇水发生水解的可能性较大，某些区域一旦酸性气体较多，大气污染浓烈，酸雨频发，就会阻碍和限制这种高分子材料的使用。为了防止这种材料出现水化解体，把一层防护蜡或防水薄膜覆盖在在这类材料的表面是较为常用，也是较为实用的办法。

3、结语

由于经济、科技条件的制约，加之高分子材料自身结构的复杂性、难以捉摸性，导致我们很难将其老化的原理搞得明白、透彻，对其研究还有很长的路要走，所以，加大对高分子材料老化性能的机理研究势在必行，尽最大努力找出哪些因素加剧了高分子材料的老化，并且具体问题具体分析，研究具有针对性、可行性的解决措施。

参考文献

第4篇：功能高分子材料的特点范文

关键词：高分子材料；汽车领域；应用

当前汽车工业得到了快速发展，要求在车体结构、车身重量、防止腐蚀、做好隔音减振、节约能源等方面实现突破性进展，要求生产工艺实现自动化、行驶达到高速化。因此在生产汽车过程中大量应用重量轻、韧性好、不易腐蚀、良好隔音隔热的高分子材料，不但可以在汽车行驶中节约大量的燃料而且也可以提高汽车综合性能。所以当前高分子材料已普遍应用于汽车生产当中。由于使用高分子材料，所以不但可以减轻汽车总体重量，减少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特点，可以减少生产成本。当前，高分子材料已广泛应用于汽车饰件与功能结构件当中，在汽车总重量中占到了十分之一以上。

1 高分子材料在汽车上的应用状况

1、汽车饰件上的应用

汽车的饰件主要有内饰件与外饰件。这些饰件的作用等同于汽车的功能结构件。它们不但具有多方面的功能，而且主要占据着汽车的外观，是购买汽车者的首要选择。

（1）内饰件

汽车的内饰件主要有仪表板、车门内板、方向盘、座椅、顶篷、地垫、遮阳板等。内饰件不但要保证具有减振、隔热、隔音、遮音等作用，而且还要求做到耐热与高抗冲性、高强度与刚性、表面硬度高、不易被化学品腐蚀、不怕刮擦、保护环境等特点。最早汽车内饰件主要应用金属、木材、纤维纺织品等制作而成，不但外观较差而且也不利于保护环境。因此，高分子材料以其独有的优势迅速得到了汽车行业的应用。当前，汽车内饰件当中应用的塑料在汽车全部塑料中占到了一半以上。过去汽车内饰件主要应用PVC、ABS、PU 等。当前汽车内饰件则主要应用聚丙烯材料，有着无以伦比的优势，如较好的韧性、较大的强度、较好的弹性、可以隔热、不怕腐蚀、可以随地取材、可以实现二次利用、成本较低等，因此得到了汽车内饰件的普遍应用，特别应用于汽车当中最大的内饰件----仪表板方面。PP仪表板是最近几年才出现的新型仪表板，不但有着较强的韧性与强度，而且外观较美、成本较低，所以广泛应用于汽车的仪表板方面。欧洲是世界范围内生产汽车最多的地区，他们的汽车仪表板全部采用PP，而且还在不断扩大应用范围。

（2）外饰件

汽车的外饰件主要有保险杠、雨刮、车灯、车玻璃、门把手、门锁等。在过去较长时期内，汽车外饰件主要使用金属合金，主要缺点是重量大、外观差、价格昂贵、不能环保、容易腐蚀等。随着高分子材料普遍应用于汽车工业，尤其是汽车保险杠主要使用塑料制作而成。保险杠的主要作用就是当汽车受到冲撞时，可以抵消一部分冲击力，具有缓冲的作用，可以保护外界的人与车。因此保险杠不但要做到外观美而且还需具有很好的安全保护作用。当前世界范围内的保险杠应用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要应用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保险杠的组成部分有面板、缓冲材料、横梁。合成面板主要应用PP制作而成，如桑塔纳轿车的保险杠面板应用的材料就是共聚丙烯加热塑性弹性体。与其它材料相比，这种材料的具有较大弹性、可以有效低消外界冲击、不易损伤等优点，这样的保险杠在受到外力冲击过程中，能够最大程度地减轻冲力，可以有效保护车外人的生命安全。

2、汽车功能结构件上的应用

汽车配件作为特殊商品，在使用上有很多具体要求，例如防油、抗腐蚀、耐高温、成本低、质轻等特点，才能符合汽车上油箱、发动机主要部件、脚踏离合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的结构复杂，工艺要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解决这一难题。在汽车油箱制作中最常使用的就是超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯，但是这种材料的缺点是容易漏油，经过工艺改进，F在生产出了具有较好隔油性的改性pe材料。pe材料在发达国家使用较早，我国在轿车上使用树脂制作油箱还处于开发阶段。

2 汽车高分子材料未来发展方向

1、降低成本，提高性能

笔者认为在将来汽车塑料应用中，主要以PP、ABS 为主。为了进一步节约生产资金，需要大力研究应用同一种或几种材料，这种原材料随处可见，生产工艺简单，使回收的废旧塑料及时得到了应用。为了使其具有更高的性能，就要对原材料进行改性与复合，从而创造出性能更优、发展潜力更大的复合材料与工程塑料等。

2、增加安全性能和环保性能

当前汽车工业得到了前所未有的发展机会，每年都会消耗大量的塑料制件，但同时也会产生大量的塑料废品，要占塑料生产总量的50%以上。当前废旧塑料的回收利用还没有得到较快发展，同时也不具有可降解性。所以开发新型塑料具有非常重要的意义。生物塑料的可降解性较好，可以普遍应用于将来的汽车制造当中。如使用天然纤维与PP、PE等材料共混改性，用来生产汽车制件，性能远远高于玻璃纤维增强材料，而且重量更轻，可以回收再利用，与快速发展的汽车行业相适应，塑料制件实现生物化是发展的趋势。

3、创新材料及应用技术

当前，工程塑料在塑料行业中占有重要地位，它的主要特点是强度高、不易腐蚀、不易老化等，因此迅速进入各行各业当中，特别是汽车行业的生产。高分子合金是在改进工程塑料的基础上生产出来的，具有更优的性能，不但材料易于加工，而且具有较高的性能，有利于减轻重量节约资金。随着纳米技术的出现与应用，当前已经在塑料行业中崭露头角。当前，高分子纳米复合材料在碳纳米管高分子复合材料、纳米粒子关于聚合物的改性方面实现了突破。发达国家当前已经出现了高性能的纳米复合材料，并广泛应用于汽车生产当中。

3 结束语

总之，在将来的汽车发展中，汽车轻量化是各个生产企业追求的最终目标，由于高分子材料具有质量轻、性能高、生产简单、安全环保、低成本等众多优点，因此将来必然会应用于汽车生产当中，塑料有望代替金属在汽车生产中得到普遍应用。

参考文献

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[2]李桥，陈珍.分析汽车轻量化及其材料的经济选用[J].科技经济市场.2015（06）

[3]岳博，徐晶才.汽车轻量化技术的进步与展望[J].世界制造技术与装备市场.2015（05）

[4]李嘉良，张泽涛，闫雪松. 基于化工新材料应用推动汽车轻量化的分析[J].化工设计通讯.2016（06）

第5篇：功能高分子材料的特点范文

【关键词】高分子材料；成型加工技术；创新

现代社会中，科学技术成为了推动经济发展，促进社会进步的重要力量，也正是由于科技是第一生产力的这一理念，各个国家的科技都达到了前所未有的发展速度。高分子技术应运而生，随着人类对高分子技术的深入了解，在应用过程中遇到的很多问题有待探讨，本文中就高分子材料成型加工技术的发展与创新进行了深入的讨论，也希望能够为我国的高分子技术贡献一份力量。

一、简述高分子材料成型加工术的发展历程

在对一项科学技术进行深入探讨之前，很有必要对其的产生、发展到应用的过程有所了解。由于新型高分子材料的发现较早，但是由于观念上的落后以及设备上的落后，导致高分子材料从发现到大规模的应用于工业流程中所耗费的时间较为漫长。近年来，随着关于高分子技术的一系列难题攻破，到更多、更加优良的高分子材料被发现，高分子技术开始进入飞速发展的时代。20世纪90年代塑料的平均增长率有了很大的提升，随之而来的塑料产量也有很大幅度的提升。不管是在塑料的产量上有了大幅度的提升，在塑料的种类上，材质上，应用范围上都有了很大的优化与发展。举个例子来说，之前制造一批汽车可能需要三百吨钢铁，而现在可能只需要三百吨的塑料就能达到相同的效果，甚至更好的效果。在钢材日益减少的现在，这些高分子材料的发明给了人类在发展道路上无限种可能。在汽车行业中，由传统纯钢铁制造的汽车可能已经无法满足现代人类的需要了，而对于高分子材料制造而成的汽车，不仅在强度上不输于钢铁，在造价，环保方面更是胜于钢铁一筹。而在其他方面也会有很多改变，规模上要更小一些，周期要相对更短一些，能量的消耗要更低一些，回收率要更高一些，对空气的污染程度和对资源的消耗要更小一些。

二、创新型高分子材料成型加工技术

1.聚合物动态反应加工技术及设备

聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。目前国外已经对这一个项目进行了深入的研究，并且已经研制出了连续反应和混炼的杆螺杆挤出机，这一项研究的产生，有效地解决了双螺杆挤出问题，还有这其他类似的反应器所不具有的优点。

在这些设备的发展过程中，技术是至关重要的一个环节，在技术上必须要有所突破。指交换法聚碳酸酝（PC）连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，而在现在世界上所使用的反应加工设备上来看，大多数都是利用传统的混合、混炼技术，有些国外的企业也只是对传统的反应器进行了小范围的优化。但是根本上都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题。另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。这一项技术实现了聚合物单体或预聚物混合混炼过程中的理论的突破，有了新的理论作为指导，新型的加工反应器才能够制作出来。新的技术从理论上解决了聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点，同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这此优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。

2.新材料制备动态反应加工设备技术的革新

这一项技术的革新主要是指信息存储光盘直接合成反应成型技术的发明，这项技术具有当代新技术所需要的大多数优点，由于采取了全然不同的理论指导和流程，这项技术具有周期短，操作建议，对环境污染小，节约资源的优点。正是由于这些优点的存在，这项技术打破了原有传统技术的局限性，避免了很多问题的出现。而且随着光盘存储技术的发展，这项技术还有无限的提升空间。它的主要工作机理是把光盘级的PC树脂化，将中间存储和盘基成型融合在一个流程当中，再借鉴动态连续反应成型技术对交换连续化生产技术进行研究和发展。

3、复合材料物理场强化制备技术

此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表而特性及其功能设计，整个流程都是在设计好的连续的加工环境中进行，省去了其他化学催化剂或者改性剂的参与，有效地实现了资源的节约。利用聚合物使无机粒子进行原位表面性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物/无机物复合材料热塑性弹性体动态全硫化制各技术：此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化。解决共混加工过程共混物相态反转问题。

三、展望高分子材料成型加工技术未来的发展方向

近年来，在世界上的高分子材料成型技术的发展热潮的影响下，我国的各省各地也加快了高分子材料成型技术的发展，相关部门也加大了政策上的支持。这一做法是完全符合我国改革开放以来的经济发展路线，因此这一技术已经具备了发展的一切有利因素。

我国的各个城市陆续展开这项技术的推广，已经有超过一半的地区在推广和使用这一技术，这一技术所创造的经济利益也是不容忽视的，很多地区已经将这一技术变成一个产业，工业制成品大量出口到欧洲和亚洲的很多国家和地区，在国际贸易方面有非常显的成效，不但提高了出口的多样性，而且拉动了社会效益和经济效益的增长。在未来的时间里，这项技术还具有非常大的发展空间，新型高分子材料成型技术还可以应用在更多的领域，相信会有一天高分子材料会成为我们日常生活中不可缺少的东西。希望以后有更多的人才投入到这项技术中去，这样我国的高分子成型材料加工技术才能够赶超发达国家，为我国的外贸的发展。

四、结语

综合上文所陈述的，我国要想在高分子材料的道路上走的更远，必须牢记科技史第一生产力的这一原则。并且只有随着高分子材料的不断深入应用，我国才能够更好地建设资源节约型环境友好型社会，才能让世界看到中国的发展不是以牺牲环境，大量消耗资源为代价的。推动高分子加工合成技术势在必行。

参考文献

第6篇：功能高分子材料的特点范文

一、 微胶囊壁材的分类

壁材是构成囊的外壳。不同的壁材在一定程度上决定着产品的物化性质。目前可作为微胶囊壁材材料的物质主要有3类：天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子化合物。另外，一些无机材料也可作为微胶囊壁材的材料。

1．天然高分子材料

用作微胶囊的天然高分子材料主要包括碳水化合物、蛋白质类、蜡与脂类物质等。

天然高分子材料无毒或毒性很小、不需大量的有机溶剂、对环境危害小、粘度大、易成膜，但机械强度差，

2．半合成高分子材料

用作微胶囊壳材料的半合成高分子材料主要是纤维素衍生物。如甲基纤维素、乙基纤维素等，另外还有双硬脂酸甘油酯、羟基硬脂醇等油类。

半合成高分子材料的特点是毒性较小、粘度大、成盐后溶解度增大。但由于半合成高分子材料易水解，不适合高温处理，需在使用时临时配制。

3．全合成高分子材料

常用于微胶囊囊壳材料的全合成高分子材料可分为生物降解和不可生物降解2类，主要包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚脲等。

全合成高分子材料特点是成膜性好、化学稳定性好、机械强度大、储存运输方便、可生物降解或可生物吸收。但需要大量有机溶剂、成本高，对环境危害大，因此要选择无毒或低毒、对原药溶解性较好的溶剂。

4．无机材料

目前大部分微胶囊用无机材料包覆的不多，但从生物降解和环境保护方面考虑，用无机材料对活性组分进行包覆有很大的发展前景，如碳酸钙或磷酸盐等。

二、 微胶囊制备方法分类

微胶囊化的基本步骤：

1） 芯材为分散相，壁材在分散相或连续相中；

2） 通过乳化等手段，使芯材以一定的粒度分散在连续相中；

3） 通过某一种方法将壁材聚集、沉渍或包覆在已分散的芯材周围；

4） 合成的膜壳是不稳定的部分，需利用化学和物理方法进行处理，以期达到一定的机械强度。

微胶囊的制备可归纳为物理化学法、物理机械法和化学法。

1．物理化学法

在液相中进行，囊芯物与囊材在一定条件下形成新相出来，故又称相分离方法。它的步骤大体可分为囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积和囊材的固化四个步骤。相分离方法又分为单凝聚法、油相分离法、改变温度法、液中干燥法、复相乳液法。

2．物理机械法

本法是将固态或液态药物在气相中进行微胶囊化，需要一定的设备条件。物理机械法又分为喷雾干燥法、喷雾凝结法、空气悬浮法、多孔分离法。

3．化学法

化学法是利用在溶液中单体或高分子通过聚合反应或缩合反应，产生囊膜制成微囊的方法。特点是不加絮凝剂，常先制成W/O型乳浊液，再利用化学反应交联固化。化学法又分界面聚合法、原位聚合法、辐射交联法。

三、 微胶囊在化妆品中的应用

微胶囊化可将固体、液体甚至气体包覆在一个微小胶囊中，采用此技术可保持产品性能稳定，解决传统工艺的不足。另外它对保护生物活性分子和组织的活性也有较大促进作用。很多化妆品中已经采用了微胶囊技术，将微胶囊应用于化妆品中，其优越性主要表现如下：

1．保护芯材，有效防止外界环境因素对芯材的破坏等不良影响。pH值、氧气、湿度、热、光和其他物质等，提高其稳定性。有些物料容易挥发和氧化，如胡萝卜素，接触空气中的氧气会被氧化，采用复凝聚法制备胡萝卜素微囊，研究表明胡萝卜素原料于光照条件下半衰期为6.9天，而胡萝卜素微囊在相同条件下半衰期为24.8天，胡萝卜素微囊为原料的3.6倍，将胡萝卜素制成微囊可增加化妆品的稳定性。再如维生素C，性质极不稳定，分子中含有连烯二醇基[-C(OH)=C(OH)-]的结构，具有很强的还原性及内酯环的结构易水解。一方面与空气接触自动氧化生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸水解生成2，3－二酮C古罗糖酸，并可进一步氧化生成苏阿塘酸和草酸，从而失去治疗作用。另一方面维生素C的水溶液不稳定。pH过高或过低都能使内酪环水解，并可进一步发生脱羧反应而生成糠醛。后者受空气影响经氧化和紧合而呈黄色。空气、光、热和重金属都可以加速本反应的发生。通过将其制成维生素C微囊达到解决其不稳定的问题，同时达到控制维生素C的释放，维持稳定它的浓度，用于化妆品中可减少涂抹次数，降低化妆品不良反应的目的。

2．隔离不相容组分。微胶囊化成分可与其它组分相隔离。当原料中由几种容易相互起作用的成分组成时，把其中某种成分微囊化后使其互相隔离，阻止成分之间发生化学反应，提高各自的稳定性，延长保质期。在配制染发化妆品时，利用微胶囊这一特性，可将染发剂与氧化剂两者之一微胶囊化，即可得到使用方便的一剂染发化妆品。再如化妆品中经常用到的凝露，晶莹剔透的外观，内通常加有彩色微囊，包裹着油类，既达到了产品美观的视觉感受，又满足了滋润皮肤的效果。

3．控制释放，有效地控制芯材的释放，使芯材效能得到最大限度的发挥。该微胶囊壁相当于一个半透膜，在一定条件下可允许芯材物质透过，以延长芯材物质的作用时间。如化妆品中具有清凉爽肤作用的薄荷醇。由于它几乎不溶于水，扩散力强、易挥发而不持久、暴露在空气中易升华的特点，给生产贮运带来诸多不便，货架期短。利用微胶囊技术可以提高它的贮藏稳定性、降低挥发性，从而延长货架期，实现添加产品的控制释。再如以聚乳酸为囊材制备的茶多酚缓释微囊，粒径多在100～200um，最大包封率为49％，该微囊具有缓释和保护茶多酚的双重作用。用于化妆品中既安全又高效。

4.屏蔽味道和气味，掩盖芯材的异味。亚麻油由于具有不雅味道难用于好的化妆品，做成微囊后用于化妆品不仅无味，不易被氧化，而且具有很好的护肤功效。再如特有色泽和气味的中草药液微胶囊化后，配置到化妆品中，可以制得无色无味的优质化妆品。

5.改变芯材的物理和化学性质。将有利于液体或半固体的流质体转化为自由流动的固体粉末，有利于物料的使用、运输、保存，并可简化工艺，防止或延缓了产品劣变的发生。

6.需要改变物质功能的化合物。将疏水性物质通过表面处理，使其具有相反的性质。如神经酰胺微胶囊化后就可以直接加入水剂产品。

第7篇：功能高分子材料的特点范文

关键词 高分子材料与工程 工程实践 专业实习 生产实习

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.09.025

Exploration and Practice on the Practice Mode of Polymer

Material and Engineering Specialty

LI Zhijun， YU Rentong， ZHAO Yinmei

（College of Materials and Chemical Engineering， Hai'nan University， Haikou， Hai'nan 570228）

Abstract Production practice is an important practice in Higher Education of engineering. Through the in-depth reform of the professional practice mode， the engineering practice ability of polymer materials and engineering specialty of Hainan University has been effectively strengthened， and the comprehensive quality has been improved.

Key words Polymer materials and Engineering； engineering practice； professional practice； production practice

近些年来，我国的工科高等教育获得了长足的进步。据教育部统计数据显示，工程科技类人才的培养规模已达到总体教育规模的1/3～1/2。然而，我国工科院校培养的工程师的整体水平与美国、德国和日本等发达国家甚至一些发展中国家都有很大差距。为了加快提高我国工科高等教育的质量，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出要建立学校教育和实践锻炼相结合的人才培养体系。专业实习是高校课程体系中专业教学的必要环节，对于提高学生的工程实践与创新能力具有特殊的重要意义。海南大学高分子材料与工程专业始创于1958年，是海南省的特色优势专业。海南大学高分子材料与工程系对其高分子材料与工程专业本科生的专业实践教学模式不断进行探索与实践，为达到良好的实践育人的效果及培养高质量的高分子材料与工程专业的毕业生奠定了扎实的基础。

1 高分子材料与工程专业实习的必要性

高分子材料与工程学科的特点是理论与实践密切结合。1935年，Wallace H. Carothers通过己二胺和己二酸进行缩聚反应成功合成出聚酰胺66（PA66），有力地证明了高分子的存在，使人们信服于Staudinger的大分子理论，从而使得高分子科学真正建立起来。此后高分子材料迅速渗透入人们的衣食住行并在国民经济、社会发展和国家安全中承担着重要而不可或缺的作用；早在1994年，全球三大合成高分子材料的产量便达到1.4？04万吨，从体积上超过了钢铁。近年来，对高性能化、功能化、精细化、复合化、智能化材料的需求更给高分子学科提出了需要在实践上的创新与突破。实践的需要及实践中的发现推动了高分子科学的不断发展，而不断完善的高分子学科理论体系又对高分子行业的生产实践起到指导作用。可见，高分子学科的诞生、发展都深深扎根于实践的土壤，而专业实习的实践特性则为高等院校的高分子学科专业的发展提供了必要的支撑作用。

高等工科教育的目标是培养拥有扎实的基础知识与专业技能，同时具备较强工程实践能力的高级人才。专业实习促使学生将所学的专业知识与生产实际相结合，强化动手能力，更重要的是可以培养学生独立分析问题、解决问题的工程实践能力与创新能力。20世纪20年代，英国H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教学法，专业实习属于情景教学的一种。传统的课堂教学以教师的讲述为主，有些内容难以达到生动形象的描述，难以通过直观、丰富多彩的形象材料激发学生的学习兴趣。通过专业实习，激发学生的学习热情，启发学生更深刻地理解所学的理论，进而实现知识与应用的融会贯通。如我校2011级高分子材料与工程专业的学生们在海南某塑料制件生产厂家进行专业实习时，针对其注塑车间生产的少量产品存在缺陷的实际问题，及时与企业的技术人员及车间负责人进行了交流与探讨，学生们根据所学专业知识并结合企业生产的实际情况对该问题进行了分析并提出若干条合理化解决问题的建议。在实习实践过程中，学生们的学习热情得到了激发，所学理论得以在实践中践行，学生们解决实际问题的能力得到了提升，同时也得到企业的技术负责人及车间负责人的认可与欣赏。

2 专业实习工作的有效推进

由于专业实习在学生综合培养中具有特殊的重要性，如何有效提升专业实习的成效就成为进一步推进我校高分子材料与工程专业发展而需要解决的首要问题。海南大学高分子材料与工程系的高分子材料与工程专业于2013年获批成为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业，拥有热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室、海南省高校高分子工艺实验室教学示范中心平台和海南天然橡胶产业集团股份有限公司牵头建设的海南省先进天然橡胶复合材料工程研究中心。在探索专业实习人才培养模式的过程中，我校高分子材料与工程系充分利用丰富的校内外实习基地资源，实习基地的软件和硬件建设齐头并进，初步建立了具有本专业特色的本科生实习模式，实习模式示意图如图1所示：

2.1 校内实习基地与校外实习基地建设齐头并进

对高校学生实习不具义务的现实使得一些单位不愿主动承担专业实习工作，这也是当前全国工科专业学生实习面临的普通难题。海南大学高分子材料与工程系通过多年的积累，已与海南省内近二十多家企业建立了良好的专业实习合作关系。尽管如此，由于学生在企业的单次实习时间仍然有限，所以作为企业实习的补充，充分利用校内实习基地既有的检测仪器及成型加工设备对学生进行一定学时的前期工程实训显得尤为重要。在校内实习基地，学生们能有充分的时间动手操作工业生产中常用到的设备，如挤出机、注塑机、开炼机、密炼机、平板硫化机等，也能熟练掌握红外光谱仪、热分析仪、偏光显微镜、电子拉力试验机等仪器的操作规程及对企业生产的诸多产品的结构与性能进行测试、表征及分析，能在遇到问题的时候方便地查阅资料并针对问题及时与指导教师进行交流。校内基地的实训为后续的校外基地实习奠定了坚实的基础，这也使得学生们能迅速适应校外基地的实习任务并得以进行更高层次的生产实际操作能力和创新能力的培养。

天生的市场敏感性使得企业对产品具有更完备的把握性，如果说校内基地的实训是沙盘演练，校外基地的实习则是实战演习。对于校外实习基地的选择我们遵循以下原则：（1）专业性强、生产规范并具备一定的生产规模；（2）有指导生产实习的技术实力及经历；（3）具有产学研合作的兴趣及能力；（4）企业内部及外部环境安全。高分子材料与工程系还借助多种渠道如专业教师与企业的技术合作、校友关系、橡胶及塑料行业相关协会等成功实现了与多家企业的专业实习对接并建立了稳定的签约实习基地。激烈的市场竞争、技术的更新换代以及对专业知识人员的渴求使得一些具有前瞻性的企业对学生的专业实习表现出强有力的支持，甚至海南省的一些中、小型塑料行业的企业也主动提出按技术工人待遇解决学生的食宿问题，公司的管理者也更愿意在学生的实习活动中发掘人才并培养人才。

2.2 夯实内功，深化软件建设

海南大学高分子材料与工程系与时俱进，在专业实习的软件建设上不仅对学生布置了贴切实习单位实际的新任务，而且对专业指导教师提出了更高的要求。作为专业实习实践层面上的补充，高分子材料与工程系引进了与实习内容相关的仿真软件，如从哈尔滨工业大学引进了塑料成型工艺软件和复合材料成型工艺软件，在指导教师的讲解下，学生们通过对仿真软件中成型加工原理、工艺及设备操作等的认知，再加上相关知识点的视频资料学习，学生能迅速能缩小理论与实际间的差距。

实习的整体效果很大程度上取决于准备工作的充分程度。专业指导教师由具有丰富的指导实习经验的老教师和有热情及责任感的青年教师组成，共同编写各实习点的实习学习手册，通过老教师的传帮带，青年教师明确了在学生实习过程中自己的责任和义务，掌握了实习企业的管理及生产特点，以及必须注意的一些关键环节问题。专业实习指导教师不但要熟悉《突发公共卫生事件应急条例》和《学生伤害事故处理办法》，还要制定师生都要严格执行的《师生实习期间管理办法》。另外，赴专业实习点前，学生务必在《专业实习安全知情书》上签字。

2.3 综合全面地进行双向考核及评价

现代社会对学生提出了更为全面的素质要求，如学习能力、动手能力、创新能力、人际交往能力、适应社会能力等等。海南大学高分子材料与工程系对学生的实习考核除了实习报告和开放式考试的固定形式外，还辅以其它形式多样的综合考察途径，如是否勤学好问，是否积极参与企业的科技创新研究及活动，是否能融入企业文化、乐意参与企业的文体活动等等。生动活泼的实习氛围是激发学生实习热情的“强心剂”，如举办有师生及企业相关人员共同参与的“假如我是一名车间主任”的模拟竞选演讲活动。学生们围绕“一个合格的车间主任所应具备的综合素质”进行阐述，不仅能站在我是企业人的角度给予实习单位在生产管理、技术践行及人员调配等方面提出合理化的建议中增强就业自信心，还能通过企业相关负责人的点评认识到自己需努力的方向。通过多形式的考核，专业指导教师与学生都能及时发现问题，从而有的放矢地进行改进与完善，进而达到提高学生综合素质的目的；同时，企业也能更深层次地考核需要引进的对位专业人才。另一方面，学生对课程的反馈与评价也有利于任课教师将课程改革推向深入。校教务处网上问卷调查表明同学们对该课程的满意率达到96.35%，线下问卷调查的典型反馈与评价如表1所示：

3 总结和展望

实践证明，我们对本专业的实习教学模式进行的探索能卓有成效地提高学生的工程实践能力及就业能力（2015年度该专业本科生一次性就业率达到93.24%），多年来反馈的信息表明，我校高分子材料与工程专业的毕业生普遍（下转第51页）（上接第49页）为用人单位看好，未来我们将积极借鉴国内外其它高校在实践教学方面的办学经验，不断完善和发展既符合我校实际又能适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求的高分子材料与工程专业实习模式。

海南省中西部高校提升综合实力工作资金项目（02M4 097001004002）；海南省自然科学基金（514204）；海南大学教育教学研究项目（hdjy1224）

参考文献

[1] 王芳，张红，陈丰秋.化学工程与工艺专业工程实践教学模式的探索与实践[J].化工高等教育，2012（2）：76-78+85.

[2] 余晓，孔寒冰.能力导向的工程实践模式比较与评价[J].高等工程教育研究，2011（3）：28-34.

[3] Jeffrey G.Dunn， Robert I.Kagi， David N.Phillips. Developing Professional Skills in a Third-Year Undergraduate Chemistry Course Offered in Western Australia[J].Journal of Chemistry Education，1998.75（10）：1313-1316.

[4] Martina H.Stenzel， Christopher Barner-Kowollik. Polymer Science in Undergraduate Chemical Engineering and Industrial Chemistry Curricula： A Modular Approach[J].2006.83（10）：1521-1530.

第8篇：功能高分子材料的特点范文

关键词：涂料学；高分子专业；教学改革；涂料实验

近年来，随着我国对创新型人才培养问题的日益重视，大力加强素质教学，培养和激发学生的创造力的同时，进一步巩固学生的基础知识就显得尤为重要[1]。在我国，无论是在综合性院校、理工科院校，还是职业技术院校，大都开设了高分子的本科专业，包括：高分子化学与物理专业、高分子材料专业以及高分子加工专业等。在课程设置方面，基本都开设了高分子化学、高分子物理和高分子分析方法等基础课程以及高分子专业基础实验。然而我们在教学实践中发现，学生很难将之前开设的基础课程中的知识融会贯通，对生活实例不能做出相应合理的解释。高分子作为一个实用性很强的专业，各门专业课之间有着密切的联系：利用高分子化学知识合成出不同结构的高分子材料，高分子材料的结构将直接影响其性能，在对材料进行加工时又需要运用高分子物理和流变学等知识[2]。如果学生们不能将专业基础知识活学活用、融会贯通，那么他们将很难应对高分子专业相关工作中的实际问题。因此，我们尝试针对高分子专业的培养方案，在开设高分子化学、高分子物理、高分子成型加工以及高分子结构分析方法这些专业课程的基础上，新增了一门《涂料学》课程，安排在第7学期进行，计划学时为32学时。力求通过本课程的学习，巩固之前学到的专业知识并将其融会贯通，同时拓宽学生的知识面，提高其实践能力。为了达到教学目标，培养出基础扎实、有创新思维、创新能力的高素质人才，《涂料学》课程的本科教学内容和教学方法的设计就是必须考虑的首要问题。为此，笔者结合从事涂料课程教学与科研的经验，参考接收本科生进行涂料实习单位的反馈意见，同时结合《涂料学》课程自身特点，做了一些初步的探讨。

一、《涂料学》课程的特点和意义

高分子的主要应用领域集中在涂料、塑料、粘合剂和助剂四方面。进入21世纪以来，我国涂料行业发展迅速，对涂料行业科研技术人才的需求量大大增加[3]。为此，在国内一部分高校中的高分子相关专业开设了涂料相关课程。《涂料学》课程是建立在高分子化学、有机化学、无机化学、胶体化学、表面化学与表面物理、流变学、材料力学、光学和颜色学科基础上的一门综合性学科，但又不是这些学科的简单加和而有其自身理论。对于高分子专业的学生而言，如何能将其学到的无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一起来，《涂料学》无疑是一个不二选择。开设涂料课程，一方面使今后从事涂料行业的学生进入工作岗位后，尽快成为行业技术骨干；另一方面对于今后从事非涂料领域的高分子学生而言，课程的学习过程也是对之前学到的化学和材料学基础知识巩固、加强和提高的过程。

二、《涂料学》教学的主要内容

涂料学课程的内容多，课时少，教师难以在短时间内将涂料行业所需的内容讲深、讲透。在课程教学的过程中，教师应该坚持理论结合实际的教学方针，对知识结构优化调整，做到简单而不浅显，深奥而不枯燥。在教学内容上，要注重两方面的统一：一方面注意《涂料学》课程章节间的联系和统一，这门课程涉及到涂料概述、颜料、溶剂、树脂等内容，各部分内容既相对独立，又相互联系；另一方面，要把握《涂料学》课程与无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一。教师在教学中应该重点介绍以下内容。

1.涂料的基本知识。这部分内容主要介绍涂料概念、组成、类别、功能以及发展概况。结合日常生活所接触的涂料，使学生掌握涂料的基本概念、分类和作用。让学生们了解到，现代涂料学的发展是以化学，特别是高分子科学为基础，结合界面科学和流变学发展起来的。了解涂料的发展背景和面临的挑战，懂得涂料的发展趋势。通过对目前报道较新的，具有特殊功能的涂料的介绍来激发学生对涂料的兴趣，并为以后进行涂料的科学研究开好头。

2.颜料相关理论。颜料和填料是涂料生产不可缺少的成分之一。其作用不仅是色彩和装饰性，更重要的是改善涂料的物理化学性能，提高涂层的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性和耐候性。让学生了解遮盖力、着色力和吸油值等基本概念。在授课过程中，这部分知识与物理化学中的双电层理论联系紧密，可以对以前的基础知识巩固提高。关于颜料的分散是教学的重点。

3.溶剂知识。溶剂是不包括无溶剂涂料在内的，各种液态涂料中所含有的，为使得液态涂料完成施工过程的必要的一类物质。原则上不构成涂膜，也不存留在涂膜中。在授课过程中，这部分知识与有机化学和高分子物理中的极性、溶解力、粘度等相关知识联系紧密，可以对以前的基础知识巩固提高。在教学中，使学生掌握根据溶剂理论选用溶剂和改善涂料性能，了解有机溶剂对环境的危害，开发绿色水性涂料和高固体份涂料是涂料行业的趋势。

4.树脂知识。成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘结涂料中其他组分形成涂膜的功能，对涂料和涂膜的性能起到决定性的作用。例如，在丙烯酸树脂章节中的内容与高分子化学基础课中自由基聚合和聚合方法的相关知识密切联系。不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和聚氨酯章节中内容与高分子化学基础课中的缩聚和逐步聚合相关内容联系紧密。因此，授课的过程也是对以前的知识复习，深入体会和提高的过程，将这些基本知识与涂料制备技术相互渗透，相得益彰，这也正是开设《涂料学》课程的特色。

三、教学方法

1.教学与生活、生产相结合，注重理论联系实际。涂料是一门理论性和应用性都很强的交叉学科。理论知识比较晦涩，但大多数基本理论知识都已经在本科基础课教学阶段涉及，在涂料课程中只是有针对性的学习，必须与实际结合才能使学得的知识深化和牢固，也才能引起学生的兴趣。在教学的初期阶段，为了使得学生尽快入门，熟悉涂料学，就要将日常生活、生产与涂料结合，介绍生活和生产中涂料的应用，提高学生从心理上对课程的接受程度。众所周知，涂料学的特点是“入门易、学懂难”。为了提高教学效率，改善教学效果，必须要注重理论联系实际。这种联系实际上是基础知识与涂料学的联系；涂料学与实际应用的联系。把涂料学作为有机化学、高分子化学、高分子物理等基础知识实践的对象，会使学生对所学过的基础知识巩固提高，为今后打下坚实的理论基础。在涂料学理论实践过程中，学生可以去涂料生产厂和研究院所参观学习。学习涂料生产方法和检测方法，了解生产设备和检测仪器设备。学生往往很有兴致，注意力高度集中，因此将理论知识寓于合适的实际背景中进行讲授效果明显。

2.开设涂料实验。在高分子化学实验的基础上，开设涂料实验课程[4]。高分子化学实验中，一般开设甲基丙烯酸甲酯（或苯乙烯）的乳液聚合、聚酯合成实验等，可以在这些实验的基础上，进一步开设丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯与异氰酸酯固化等，并且可以进一步开设乳胶漆的制造、涂料性能检测等系列实验，让学生自己合成树脂，自己配制涂料，自己对涂料和涂层进行检测。通过实验，不但将课堂所学到的理论知识通过实验巩固提高，而且训练学生进行涂料生产和科学研究的方法，培养学生的动手能力，分析和解决问题的能力。

四、结语

总之，笔者对在高分子专业本科教学中开设《涂料学》课程的必要性、优化教学内容、改进教学方法进行了初探，提出开设《涂料学》课程的必要性：一方面，对于处于专业知识学习的学生而言，通过本课程的学习，加强他们对高分子专业基础知识的巩固，为今后从事高分子相关专业的工作打好坚实的理论基础；另一方面，针对今后从事涂料行业的学生，涂料行业快速发展，科技含量越来越高，涂料学课程的开设正好可以满足涂料行业对大批高层次科研技术人员的需求。

参考文献：

[1]徐光宪.我对素质教育的认识[J].大学化学，2004，19（3）：1-8.

[2]陈立贵，袁新强，李雷权，等.构建符合学校定位的高分子专业人才培养方案的研究[J].科技资讯，2009，（22），161-162.

[3]涂料工艺编委会.涂料工艺[M].北京：化学工业出版社，1997.

第9篇：功能高分子材料的特点范文

金属材料工程

本专业培养具备金属材料科学与工程等方面的知识，能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域，从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

主要课程：金属学、材料工程基础、材料热力学、材料力学性能、金属工艺学、金属热处理、材料固态相变、材料分析技术、金相技术、金属材料学、金属学实验等。

就业方向：从事金属材料及其他在机械、能源、汽车、冶金和航空航天等领域中的应用研发工作，或者材料的生产及经营、技术管理和材料的检测、失效分析等技术工作。

专业点评：未来几年，我国将在国产大飞机、航空母舰、航空发动机等领域投入巨资，本专业人才将迎来更大的发展机遇。相关企业主要分布在东北、陕西、河北等地。由于此专业工科性质很强，男生较好就业（女生可以选择材料研究方向）。

推荐院校：哈尔滨工业大学、燕山大学、西安工业大学、辽宁科技大学、南昌航空大学、河南科技大学、江西理工大学应用科学学院。

无机非金属材料工程

本专业与金属材料工程研究范围有所交叉，但重点培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，并且使学生掌握各类土木工程材料在建筑工程中的应用技术、测试方法和开发能力。

主要课程：材料力学、工程制图与CAD、无机化学、有机化学、粉体工程、材料制备原理、热工过程与设备、无机材料工艺学、材料工艺性能实验、建筑施工技术与组织、工程测量等。

就业方向：在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域，从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作。

专业点评：本专业分混凝土、陶瓷、新材料等多个研究方向。混凝土的研究已经很成熟，人才需求大，本科学历就足以找到好工作；陶瓷研究近几年才兴起，生物陶瓷、特种陶瓷等研究前景广阔，就业或考研皆宜；高性能、多功能无机非金属新材料在发展现代武器装备中起到十分重要的作用，这方面的高水平人才在我国尤为紧缺。

推荐院校：华南理工大学、武汉理工大学、陕西科技大学、河北联合大学、洛阳理工学院、景德镇陶瓷学院（国家品牌特色专业）、巢湖学院。

高分子材料与工程

与金属材料工程、无机非金属材料工程专业研究对象有所区别，高分子材料与工程专业的研究对象是高分子材料。作为发展最为迅速的三大材料之一，本专业面向传统和新兴的诸如塑料、橡胶、纤维、涂料、石油化工、生物医学、新能源、海洋、国防等各类行业，培养具有理工交叉特点的人才。

主要课程：高分子化学、高分子物理、高分子工程、高等有机化学、物质结构、材料科学基础、聚合物成型加工与应用、功能高分子材料、特种复合材料等。

就业方向：主要在日化、石化、汽车、家电、航空航天等领域的相关企业、科研部门，从事设计、新产品开发、生产管理、市场营销工作。