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高分子材料的应用特点精选(九篇)

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高分子材料的应用特点

第1篇:高分子材料的应用特点范文

关键词:功能高分子材料;研究现状;发展前景

一、功能高分子材料的概念及开发意义

功能高分子材料,是指具有一定传递或存储物质、信息及能量作用的高分子和高分子复合材料。这使得功能高分子材料不仅具有原来的力学性能,同时还兼具如光敏性、导电性、化学反应活性、生物相容性、选择分离性、能量转换性等一系列其他特定性能。按照其功能划分,功能高分子材料主要可分为4类:①物理功能:具体包括超导、导电、磁化等功能;②化学功能:具体包括光的聚合、降解、分解等;③生物功能:具体来说包括生理组织及血液的适应性等;④介于化学、物理之间的功能:主要是指高吸水、吸附等功能方面。

功能高分子材料由于具备特殊的功能,受到了各个领域的广泛重视,特别是其不可替代的诸多特性都为很多领域的技术进步提供了基础和前提,甚至已经因此而诞生出了一批先进的、符合社会发展潮流的新产品。因此,当前各国都加大了对功能高分子材料的人力物力财力投入,面对时间各国的竞争,我国也需要尽快加大对功能高分子材料的研发力度,从而摆脱我国国防、电子、医药和其他尖端领域严重依赖国外功能高分子材料市场的困境。

二、功能高分子材料的研究现状分析

目前针对功能高分子材料的研究和应用现状,主要集中于功能高分子材料的光功能、电功能、生物功能以及反应型功能应用这几个方面:

1.光功能高分子材料

目前的光功能功能高分子材料的研究和应用主要体现在光固化材料、光合作用材料、光显示用材料以及太阳能光板这几个方面,这些具体的应用能通过对光的吸收、储存、传输、以及转换功能,实现对光能的有效利用。例如,目前已经能够通过光功能高分子材料的运用实现光传导来帮助植物的光合作用。此外,运用光功能高分子材料实现手机的太阳能充电也已经成为现实。

2.电功能高分子材料

电功能高分子材料,除了具备良好的导电性能外,其电导率还能根据应用状况的不同,在半导体、金属态和绝缘体的范围进行变化。此外,由于电功能高分子材料一般密度较小、易于加工,同时具备良好的耐腐蚀性,在当前的工业领域中也被广泛的应用。

3.生物功能高分子材料

生物功能高分子材料在生物领域被广泛的应用。如常见的有,由生物功能高分子材料所制成的人体植入物(视网膜植入物、脑积水引流装置等)以及人体义肢等。

4.反应型功能高分子材料

这种高分子材料是一种具备很强化学活性的高分子材料,能够有效的促进化学反应。它是通过对构建高分子骨架,并将小分子反应活性物质通过离子键、共价键、配位键或物理吸附作用进行骨架填充,以实现高分子功能才能的强化化学合成与化学反应的效果。

三、功能高分子材料的发展前景及趋势分析

功能高分子材料具备很多优势特征,这些都使得其更加符合经济发展和社会发展的需求,这也使得功能高分子材料的研究工作在各国的竞争中日益白热化。而去随着投入的不断深化,和技术的不断完善。新型功能高分子材料必然在我们的尖端科学及日常生产生活中扮演越来越重要的角色。功能高分子材料的几种发展趋势。

1.复合高分子材料

目前,功能高分子材料正逐步由均质材料向着复合高分子材料的方向发展,同时其材料的功能也向着多功能材料的方面发展。复合高分子材料往往是在一种基体材料(如金属、陶瓷、树脂等)上,加入增强或增韧作用的高聚物,再通过将多相物复合成一体,就形成了新的复合高分子材料,这种高分子材料能够充分发挥各相的性能优势,因此具有广泛的发展应用前景。在今后的发展中,航天科技、医疗卫生、生活家居、甚至汽车制造等领域,都需要各种高性能的复合高分子材料。

2.环境友好型高分子材料

经济的粗放发展,给整个地球h境都带来了深重的灾难,而随着人们对环保问题的日益重视,各国对各种材料的生态可降解性要求也日益突出。因此,环境友好型高分子材料的开发和深入研究工作,也引起了各国的重视。当前,生物降解技术和环境友好型高分子材料技术大多掌握在发到国家,我国目前还处于追赶阶段。随着世贸组织对环保观念的更加重视,环境友好型高分子材料在产品中的应用优势也将日益显著,为了把握这一趋势,我国要积极开发研究出有自主知识产权的生物降解技术和环境友好高分子材料。

环境友好型高分子材料,通过易水解的高分子的作用在各种生物酶的作用下,能够加速材料的水解反应,帮助材料进行生物降解。这种高分子材料目前研究的重点方向在理化性能、生物相容性、降解速率的控制以及缓释性等方向。

3.隐身性能高分子材料

隐身性能高分子材料的研究应用主要在军事领域,其也是当前各国的尖端军事技术的研究方向之一。以往的隐身材料多采用超微粒子和细微粉,实践证实,通过吸收衰减层、激发变换层以及反射层等多层材料的微波吸收,能够取得一定的吸波效果,达到隐身的目的。但是,由于材料制备复杂,且雷达技术的日益发展,给隐身技术提出了更高的挑战。此后,隐身性能高分子材料必然是向着厚度更小、质量更轻、功能更多以及频带更宽的方向发展。

第2篇:高分子材料的应用特点范文

1.1授课内容强调基础性高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料,主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内,不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识,对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能。

1.2授课目标偏向工程性高分子材料不仅可作为结构材料使用,也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生,特别是机械类专业的学生,更关心材料的力学性能和应用范围。因此,在课程内容的安排上,应以与机械工程有关的机械性能为主,给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。

1.3授课过程重视学生的先修知识大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线,在学习高分子材料之前,学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异,例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主,而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料,特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突,因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料,有利于帮助学生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知识。

1.4教学方式应具有高效性高分子材料课程涉及的概念繁多,容易混淆,对于机械类学生而言比较抽象,难以理解。在短短的4学时内,要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念,必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式,充分调动学生的积极性、主动性,引导学生思考,方能达到理想的教学效果。

1.5提供扩展知识的参考书由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾,在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍,以供学生参考。

2高分子材料教学改革

根据以上原则,我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整,具体如下:(1)授课内容及学时安排:高分子材料的基本概念(高分子、单体、链节,0.5学时),高分子材料的分类方法(按用途分类,按热行为分类,按反应类型分类,按主链结构分类,0.5学时),高分子材料基本结构(简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念,0.5学时)及物理状态(玻璃态、高弹态和粘流态,0.5学时),典型工程塑料的力学性能和应用(1学时),典型合成橡胶的力学性能和应用(1学时)。(2)重点讲授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。(3)授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。(4)采用启发式教学模式,通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考;在多媒体课件中,采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。

3结束语

第3篇:高分子材料的应用特点范文

关键词 材料;液晶高分子;光致形变高分子材料

中图分类号TG1 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0157—02

材料是人类文明的标志,是社会生存和发展的基础,人类支配和改造自然能力的提高都是通过新型材料的发现和利用来实现的。科学家们预言“21世纪将是智能材料的新时代”。所谓的智能材料指的是能够根据周边环境的变化而做出不同响应的一种新型材料。这其中材料对光、热、电、磁以及溶剂等不同介质所做出的响应。根据智能材料所使用的材质的不同,我们可以将其大致归为三类:金属类智能材料、无机非金属类智能材料和智能高分子材料。本文主要针对的是光致形变液晶高分子材料进行一些列研究和探讨,希望能起到抛砖引玉的效果,让更多的同行来共同关注这一领域的发展。

所谓的光致形变液晶高分子材料指的是能够吸收特定波长的光,而改变自身形状以及尺寸的一种高分子材料。光致形变液晶材料之所以能够对光进行响应是因为其分子中含有感光官能团。

光致形变高分子要满足一定的条件才能发生形变,Lendlein等人认为需要满足下面三个条件[1]:1)感光官能团要以一定的方式引入到高分子材料中;2)当感光官能团与分子发生可逆的光异构化的时候,就能够引起材料在外观上的改变。因为这种变化可以传递给高分子链,高分子链在构象上的变化则表现在外观形状以及尺寸的变化上;3)该体系的维持需要有一定的交联度,只有这样才能稳定材料最初的形体状态。光致形变液晶高分子材料要想有大的形变,需要高分子链在材料中呈有序排列,从而可以产生各向异性的响应,这样产生的形变应力比较大。

Ikeda和俞燕蕾等人合成了一系列的液晶弹性体薄膜,他们把偶氮苯官能团引入到该薄膜中从而可以有效地实现液晶弹性体薄膜在方向上所产生的可控光致弯曲的发生。如图1(多畴液晶弹性体的光致形变弯曲图,其中白色箭头的方向即为偏振光的偏振方向)所示,当多畴向列相液晶弹性体薄膜沿着任意方向发生弯曲的时候,弯曲后用570nm波长的可见光照射,薄膜可以恢复到原来的状态,这是因为薄膜的弯曲方向与入射偏振紫外光的偏振方向一致,所以可以通过简单的改变入射光偏振方向,即可简单地精确控制薄膜的对弯曲方向。

Lee等人在最近研究出了一种全新的液晶高分子薄膜,这种薄膜在其主链上含有偶氮苯基团,而且薄膜也可以根据线性偏振光来控制自身所弯曲的方向变化。同时,这种薄膜也是一种非化学交联的体系,所以这就让它能够广泛应用于纤维制成或任意形状的光响应材料。另外,该材料也证明了,光致形变液晶高分子材料不一定需要化学交联。

类似纤毛功能的微型执行器是由van Oosten等人通过喷墨打印技术制备出的一种新执行器,这种结构的纤毛可以在有光照的情况下自行运动。如图2(a)所示,当将它放置于水中的时候,它就可以产生变比较强烈的扰动,从而达到促进液体快速交融混合的目的。

另外,通过选择不同的构件,可以实现对纤毛运动幅度大小的调控(图2 b),最吸引人注意的一个特点是这种构件的制备可以使用不同类型的喷液进行操作,比如喷涂打印,如此,所使用的成本更加低廉,所以,这就也促使了大面积制备响应性的执行器件。在涉及到替代传统的电驱动执行器方面,同样有着非常明显的优势;图2 c是该执行器成分的化学结构式。

图2(a)当采用不同波长的光驱照射人工纤毛的时候,就会令其产生不规则的运动行为;(b)当采用紫外光进行照射的时候,液晶高分子纤毛在水面所产生的运动行为;(c)为构成执行器的液晶单体化学结构式。

结论:由于光的一些优异特点,使得光致形变液晶高分子材料在现实的应用中有着诸多的特点,这些特点使光驱动型执行器不需要使用其他的相关辅助设备,只需要通过改变自身的形状及尺寸就可以将光能直接转化为有用的机械能,所以,它将有望在微机械领域中大放光彩。

参考文献

第4篇:高分子材料的应用特点范文

关键词:高分子材料新型材料市场应用农业领域

1.前言

随着社会的发展,我国的科技有了崭新的发展机会以及广阔的发展平台,高分子材料科学也处速发展的状态。经过多年的发展,高分子材料已经在我国市场上的多个领域得到了十分广泛的应用。值得一提的是,合成高分子材料凭借着其独特的优良性质以及相对良好的使用性能,在市场上已经占据了比较重要的地位。伴随着时代的持续发展,人们对新型高分子材料也相应的提出了更高的要求,因此,为了适应人类的需要,对新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料简述

高分子化合物是高分子材料的组成基础,构成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以,高分子材料所具有的性质便是其构成基础聚合物所具有的性质了,其含有的主要材料所具有的特性,便是这种高分子材料的特征性能。目前,高分子材料和无机非金属材料以及金属材料是在当前的市场上应用的材料主体,是应用性材料科学的主要内容。在三者当中,属高分子材料最受欢迎,由于其优良的性能得以广泛的应用,在整体的新型材料的市场上都占据着重要的地位。在全球范围内的材料市场上,高分子材料的发展一直都没有停止,反而是以高速的发展形态展现在人类的面前。例如,合成树脂的数量在十年之内几乎增加了一百倍,高分子材料的飞速发展,给人类的生活带来了极大的便利以及翻天覆地的变化。塑料便是一种典型的高分子材料,塑料的用途广泛,传统的木材和水泥的年产量加起来也远远没有塑料的产量高。合成橡胶的产量也大于天然橡胶的产量,合成纤维一年的产量几乎达到了羊毛和棉花等人造纤维或者天然纤维总产量的二倍之多。还要合成树脂的发展等等。但是,即使高分子材料在我国取得了很大的研究进展以及生产应用,但是相比于世界上的发达国家,我国的科技仍然是较为落后,与各大发达国家存在着较大的距离。

高分子材料于一九三零年问世,至今已经发展了将近九十年的时间。但是一直到二十世纪末期,高分子材料才正式收到人类的重视和研究。科技处于不断的进步当中,人类对新型高分子材料的需求也在不断增加。例如大家都熟知的纳米材料,纳米高分子材料是一种聚合物基材以及纳米微粒的复合材料,这种材料具有独特的优良性质,在研究纳米材料的时候,要以其潜在的性质为依托,寻找最有效、迅速的开发方式。

2.新型高分子材料的应用概述

高分子材料作为材料市场的后起之秀,发展速度十分迅速。并且在整个材料市场上的应用十分广泛,在各行各业,在我们生活中的各个角落都能见到高分子材料的身影。例如在功能材料方面随处可见高分子材料,在结构材料方面高分子材料也表现出其难以比拟的优势。新型高分子材料的主要分类为:光功能材料和高分子分离膜,高分子复合材料以及该分子磁性材料。所谓光功能材料即是指这种材料能够对光进行吸收和转换,或者透射和储存。所谓高分子分离膜材料,其本身是一种薄膜性质的材料,即是利用高分子材料来制作成的一种具有半透性质的过滤膜,它的典型特征是选择透过性。这种材料对环保工作等做出了重要贡献,并且分离效率高,使用条件好。所谓高分子复合材料是指有多种具有不同的性质的物质所复合而成的多相材料。这种材料聚集了多种材料的特征,优势十分明显,例如复合材料能够同时具备耐高温和高强度等多种优点。所谓高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一种复合形式,也属于高分子复合材料的一种。这些新兴的高分子材料已经渗透进了人类生活的各个领域,在医疗行业以及工业行业都做出了重大的贡献

3.举例说明新型材料在农业领域的应用

科技的进步无疑大大促进了农业的发展,我国是一个农业大国,新兴材料在农业领域的应用,对促进农业的发展发挥了很大的作用。

在我国农业以及工业的生产领域,木塑复合材料的应用十分常见,木塑复合材料大多应用在农业领域,这种高分子材料具有以下优点:韧性好,较高的强度,可再生性好并且能够耐腐蚀。因此,木塑复合材料能够在一定程度上取代传统的钢铁材料,故在我国农业领域具有广泛的应用前景。在我国大片的庄稼地中,大量存在着秸秆这种新型材料,我国对秸秆加以利用的研究已经投入了很大的精力。秸秆用于沼气发电,秸秆用于提取纤维素制作高能燃料等,将秸秆作为一种重要的新型材料仍然需要研究。部分农作物的生长需要在温室中进行,因此温室大棚便是农业领域当中的必需品。新型温室大棚保温材料能够在白天充分吸收阳光,并自动进行恒温工作的处理,在夜晚能够使大棚内维持同样的温度和空气中的湿度。这种采用新型温室大棚保温材料的温室能够使植物自然生长,提高了农业产量和质量。对于温室材料的研究,最主要的研究性能便是其保温性能。新型温室保温材料的研究意义重大。

4.新型材料的发展前景

我们现在共同的目标是可持续发展,新型材料的开发能够满足人类对可持续发展目标的推进,新型材料能够凭借其优良的性能以及可重复利用的特点为人类社会的发展做出重要贡献。但是,我们要时刻铭记,新型高分子材料的发展要坚持以下原则:首先,新型高分子材料的使用不能对环境产生污染,其次,新型高分子材料要尽量追求成本低廉,能够满足大部分人的需求。目前我国所研究出的新型高分子材料大多价钱昂贵,因此,寻找廉价的基础材料作为高分子材料的生产成本至关重要,原材料的选取和加工工艺的选择都是未来新型高分子材料的研究重点问题之一,人类也从未停止过对新型高分子材料的探究工作。同时,要对新型高分子材料进行宣传,让大家都有所了解,才能提高高分子材料的利用率。最后再次强调,不能以牺牲环境为代价去发展新型高分子材料,才能让这种高分子材料对我们的社会发展发挥重要的作用。

参考文献: 

[1]谭志坚,王朝云,易永健,等.可生物降解材料及其在农业生产中的应用[J].塑料科技,2014,42(2):83-89. 

[2]祁春媛,方东辉,任小杰.木塑复合材料在农业机械上的应用 

[J].黑龙江水利科技,2014,42(5):149-151. 

第5篇:高分子材料的应用特点范文

关键词:高分子材料改性;教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0094-02

一、绪论

“高分子材料改性”是高等工科学校高分子材料与工程专业一门重要的专业课程。高分子改性的方法多种多样,各种不同门类的改性方法之间相互关联、相互依托,这不仅体现在理论范畴,而且体现在应用领域。通过本门课程学习,使学生掌握高分子材料改性的基本概念,改性原理、增强理论和技术,共混工艺以及聚合物改性的最新研究进展;了解常用的改性设备;培养学生运用所学的有关基础理论、基本知识去分析与解决实际问题的能力[1]。针对“高分子材料改性”课程的特点以及过去几年的教学实践,目前“高分子材料改性”课程教学中还存在以下3个主要问题:

1.授课计划和授课内容安排不合理。“高分子材料改性”课程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混过程与调控、共混物的形态、共混体系相容热力学、共混物性能的预测与影响因素、共混改性在塑料及橡胶等领域中的应用、共混方法在短纤维填充体系及纳米复合物材料中的应用、聚合物共混工艺与设备等。对于强调实际应用的高分子材料与工程专业的本科学时来说,该课程显得尤其重要[2]。根据授课计划安排,该课程开设32学时,存在着内容多、课时少、授课内容需要进一步提炼等问题,难以在规定学时内有效、连贯的开展教学活动。

2.缺乏实践环节。目前,“高分子材料改性”课程主要以讲授为主,缺乏实践环节,学生主动参与较少,导致学生感性认识不深。例如在第十章讲解高分子共混改性设备时,学生们难以区分同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机的物料输送方向,通过静态的二维或三维图片进行讲解时,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握两类双螺杆挤出机的工作原理和区别。

3.教材更新与完善。目前,江苏科技大学“高分子材料改性”课程选用的教材是2006年王国全老师编写的《聚合物共混改性原理与应用》。本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、“十一五”国家重点图书。教材在广泛总结国内外高分子共混理论与应用成果的基础上,融入了王国全老师多年来在高分子材料共混领域的教学与科研实践经验编著而成[1]。目前,高分子共混改性等相关方法在高分子加工领域中的应用不断扩展和壮大,但是该教材自2007年第一次出版后没有进行过更新和修订,部分内容与当前发展现状不符,例如教材第七章介绍五大通用塑料产量时,依据2006年的统计数据,聚氯乙烯的产量仅次于聚乙烯居于第二位,而随着聚氯乙烯应用领域的进一步扩展,目前聚氯乙烯的产量已经超过聚乙烯位居第一位,因此,目前的教材并不完全适应于当前高分子材料与工程专业“高分子材料改性”课程的教学。

4.考核方式不全面。目前,“高分子材料改性”课程考核方式为平时成绩占30%,期末成绩占70%。平时成绩占比较低,期末成绩占比较高,出现部分学生平时不重视课后作业,期末考试时突击复习通过考试的现象。这样的考核方式无法反映出学生的真实水平和实际能力,也很难让学生的实际应用能力得以实质性提高。

二、教学改革方法与手段

针对高分子材料与工程专业“高分子材料改性”的特点和目前存在的问题,结合江苏科技大学的实际情况,要求学生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基础上,培养学生分析和解决实际问题的能力,作者结合该课程的特点以及过去几年的教学实践,总结了几点教学改革方法。

(一)结合课程特点,调整授课计划和内容

针对授课内容多、学时少的问题,有必要对课程进行提炼整理,删除部分与聚合物共混改性无关的内容。例如教材第五章中相分离行为与均相结构稳定性的内容对于物理化学专业十分重要,但是对高分子材料与工程专业学生来说,只需要在第五章中加以概述就能满足本专业的教学要求。同时,对于后续的Flory-Huggins模型和状态方程理论部分为高分子物理讲授内容,也可以进行适当删减和提炼。另外,共混物的相界面学习对于分析多相共混体系的微观结构和性能至关重要,现有的授课计划中相关内容过于简单,无法满足高分子材料与工程专业学生的培养要求,因此有必要增加相关的授课内容。

(二)增加实践环节,提高学生的感性认识,培养学生解决实际问题能力

“高分子材料改性”是一门理论与实践并重的课程,部分授课内容较为抽象,学生只有通过亲自实践,才能对课堂学习的相关知识进行充分的理解和消化吸收。同时,实践环节的引入,学生们可以在实践过程中提高感性认识,培养学生的动手能力以及发现问题、查阅文献、相互合作去分析解决问题的能力,这对于学生将来的学习和工作都具有重要意义。另外,实践环节具有一定的趣味性,可以有效调动学生的学习积极性[3]。

(三)优化教学方法,发挥学生主动性

在以往的教学过程中发现,课堂上学生的参与程度少,课后缺乏主动复习,导致整体的教学效果不好。教学方法的改革应倡导以学生为主,激发学生自身作为学习主体的意识,使知识的学习从传统的灌输式教育方式向主动吸收式的方向转变,可以有效提高教学效果。例如可以将每堂课开始前的复习时间由以往的老师讲改为学生讲,上课前给学生5分钟时间简要总结上次课学习的主要知识点。这样做一方面可以有效帮助学生提高上课时的注意力,另一方面可以督促学生课后及时复习课堂知识,更加牢固的掌握知识,做到融会贯通。同时该方法的推广,还可以锻炼学生的幻灯片制作水平并给每一位学生提供一个展现自己的机会,增加学生的主体意识[4]。

(四)优化考核方法,引导学生全面发展

课程考核是检验教师教学效果和学生学习效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通过一张试卷来检查学生的学习情况,而学生往往可以通过突击性的复习取得较高的分数,这样的考核方式既不能准确反映老师的教学效果,亦不能充分反映学生对知识的掌握程度[5]。根据高分子材料改性课程的特点,笔者在实际的课程考核中尝试采取灵活多样的考核方式。一是增加平时成绩所占比重,将平时成绩所占的比重从30%提高至40%,使学生认识到平时学习的重要性;二是进一步增加随堂提问,提高学生上课时的注意力,减少课外作业在平时成绩中所占的比重;三是引入课前5分钟,让学生利用幻灯片总结复习上节课学习的内容,督促学生养成课后复习的良好习惯。

三、教学改革效果

“高分子材料改性”课程从江苏科技大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业2009级开设,目前已经开设7届。近三届学生的成绩分析表明,该课程平均优良率为92%。通过本课程的学习,使学生利用共混改性相关的基本知识去分析与解决实际问题的能力得到明显提高,很多同学参与了本科生的创新计划大赛,做了很多有意思的实验性课题,部分同学取得了较好的成绩。

四、结论

“高分子材料改性课程”教学改革是一项系统工程,笔者以培养学生有效利用共混改性相关的基本知识去解决实际应用问题为出发点,通过调整授课计划、增加实践环节、优化教学方法和考核方法,去引导学生树立良好的学习习惯,充分掌握高分子共混改性的相关知识点。实践证明,对“高分子材料改性课程”课程进行教学改革能够有效地激发学生的学习积极性和主动性,充分发挥学生自身潜力,为学生将来的学习与工作奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]王国全.聚合物共混改性原理与应用[M].北京:中国轻工业出版社,2006.

[2]杨菁菁,周健,周仕龙,杨润苗.“高分子材料改性综合实验”课程教学的改革与实践[J].江苏理工学院学报,2015,(6).

[3]于淑娟.《聚合物合成工艺学》课程教学与改革[J].广西师范学院学报:自然科学版,2012,(2).

[4]赵德仁,张慰盛.高聚物合成工艺学[M].北京:化学工业出版社,2006.

[5]李馨.考试改革对提高大学生综合素质的探讨[J].农业教育研究,2009,(3).

Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course

ZHUO Qi-qi

(College of Material Science and Technology,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang,Jiangsu 212003,China)

第6篇:高分子材料的应用特点范文

【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7篇:高分子材料的应用特点范文

关键词: 专业资源库;专本衔接模式;高分子专业

中图分类号:G710文献标识码:A文章编号:1005-1422(2014)10-0044-03一、“专本衔接”问题提出的背景

《国家中长期教育改革和发展规划纲要2010-2020年)》已提出目标:建立具有中国特色的现代职业教育体系。现代职业教育体系应包括中等职业教育、高等职业(专科)教育、应用本科教育和专业学位教育等层次体系,即形成中职、高职专科、本科、研究生贯通、衔接的层次结构。从2010年开始广东省实施“3+2”中高职教育,取得一定的成效。从2013年开始试行高职和本科协同培养的“专协本衔接”的人才培养模式,2014年开始试行三二分段“专转本衔接”的人才培养模式。因此,我们认为以国家认可的统一职业标准为依据,建设专业资源库,优化高职、应用本科衔接,建立高职、应用本科一体化的人才培养模式,促进高等职业教育协调发展,构建职业教育立交桥是现代职业教育改革的重点。

二、“专本衔接”的现状分析

高分子材料加工技术专业是国家示范性建设重点专业,通过几年的努力,已建立中职、高职、应用本科一体化的人才培养模式。不管是中高衔接的人才培养模式,还是“专升本衔接”、“专协本衔接”的人才培养模式,都是与中职院校和本科院校合作,需要建设专业资源库,完善“专本衔接”人才培养方案,提高中、高、本一体化人才培养的质量。

(一) 高分子专业资源库建设现状

教育信息化是现代教育的重要标志,专业资源库建设是教育信息化的基础,大力推进优质资源的共建、共享和应用是教育信息化的重要内容。国外有很多专业资源库,不管是在读学生,还是已毕业的学生,可随时随地使用资源库进行学习,了解最新专业资讯。国内资源库建设发展最大障碍的资金问题,但一些示范院校,正逐步以重点建设专业为单位建立起专业资源库。高分子材料加工技术专业具有一定的宽泛性和专精要求,专业知识有一定的深度,本科院校开设较多;全国有二十多所高职院校(其中广东地区有四所高职院校)开设了高分子材料加工相关专业;虽然各所院校有相应的精品课程,但没有专业资源库,所以,整合优质资源,共建、共享和应用专业资源库非常有必要。

(二)“专本衔接”人才培养的现状

近些年,随着广东产业结构调整和技术结构升级,社会强烈要求高校提供大批本科层次的高级技术型人才。但是,在普通高等教育系统,很多高校都是按学术型人才模式进行培养,即便是本应定位培养技术型人才的5A2类高校却按学术型人才方向去办学,导致学术型人才过剩而技术型人才匮乏,高校人才培养与市场需求极不匹配;而高职院校由于学制短了一年,所培养的专科生在基础理论方面和思维提升锻炼方面存在不足,工作中自主创新能力和自我提升空间不足。因此,通过开展“专升本衔接”、“专协本衔接”和“专转本衔接”多种形式的高级技术型人才培养,可以完善我省高等职业教育层次,深化高职学生的内涵,提高本科生的动手和解决问题的实际应用能力,为构建广东现代产业提供更有力的高级技术人才保障。

三、专业资源库建设促进专本衔接模式的意义

(一)专业资源库建设促进专本衔接模式的研究

我校高分子专业是国家示范性专业,联合全国高职院校和相关应用本科院校共建专业资源库,具有先进性、实用性、开放性、通用性和标准化等特点,提供以就业为导向、符合人才市场需求、具有高职特色的人才培养方案、课程体系和教学模式,使各合作院校能够借助于资源共享平台,了解教学改革动态、学习教学改革经验、紧跟教学改革的步伐,建立起“专本衔接”的人才培养模式。

(二)能够满足区域产业需求,促进产业升级

・职教方略・专业资源库建设促进专本衔接模式的研究与实践随着广东省“三促进一保持以及产业和劳动力双转移战略的实施,广东的社会经济和产业结构都在发生急剧变化,对人才结构和素质也产生了新的需求。与社会经济发展联系密切的广东职业教育迎来前所未有的机遇和考验,实现高职、应用本科教育的有效衔接成为一个亟待解决的问题。高分子材料加工技术相关产业是广东省支柱产业,培养目标的定位要随着相关产业的发展不断更新。从广东省的人才培养来看,开设有高分子相关专业的有本科院校和四所高职院校,但本科院校偏重于科研,实训时间及条件严重不足,对加工生产线缺乏总体认识;而高职院校由于学制短了一年,在基础理论方面和思维提升锻炼方面存在不足。因此,目前的教育培养的人才出现了“本科的学生深入不下去,高职学生提升不上来”的尴尬局面,使技术型人才匮乏;教育发展的规律及生产力发展都要求双方改革目前的人才培养模式,实施资源互补,培养新型高级技术型人才。所以,我们选择与全国有开设高分子专业的相关高职院校和应用型本科院校合作,共建专业资源库,为培养高级技术型人才提供资源。这样,既能推进职业教育朝着终身教育的方向发展,又能解决高分子材料行业高级技术型人才人员严重缺失问题, 能够满足区域产业需求,促进产业升级。

(三)发挥高职、应用本科教育资源效益,构建广东特色现代职业教育体系

本科院校具有雄厚的学科优势及师资等资源,高职院院校具有丰富的校企合作等资源。根据国家中长期教育改革和发展规划纲要文件和广东省的相关文件,我们选择与应用型本科院校合作,探索“专升本衔接”、“专协本衔接”和“专转本衔接”多种形式并存的人才培养模式,共同培养高分子材料与工程专业(高分子材料加工技术方向)高级技术型人才,既符合教育改革的大方向要求,在获得政策支持的基础上也充分发挥了各院校的资源优势,实现资源共享,构建广东特色现代职业教育体系。

四、“专本衔接”模式的实践

(一)高分子材料加工技术专业“专升本衔接”模式的实践

我校高分子材料加工技术专业的毕业生,工作地点主要在珠三角,他们有些已走上企业技术与管理岗位,有进一步充实自己、提升学历以适应企业与行业发展的需求。2012年,我校开始与华南理工大学网络教育学院开办专科起点高分子材料与工程专业成教班,共同探讨“专升本衔接”模式,培养高分子材料与工程专业本科生,为高职生的提升学历提供培养渠道。专业资源库使学生能够通过资源共享平台,自主学习,灵活安排学习时间,再通过面授、考试获得本科学历,在为企业创造更好效应同时能提高自身知识文化水平、提升学历、为自己职业生涯进一步发展打下基础。

(二)高分子材料加工技术专业“专协本衔接”模式的实践

按《广东省教育厅关于2013年普通高校进行高级技术技能型人才培养试点工作的通知》,深入调研,确定了高分子材料加工技术专业与广东石油化工学院高分子材料科学与工程专业联合申报高级技术技能型人才培养试点工作。协同培养高分子材料与工程专业(高分子材料加工技术方向)高级技术技能型人才,满足高端装备制造、新材料等战略性新兴产业的高层次应用型人才的需求。经过论证,采用“2+1.5+0.5”的“专协本”培养模式,即:第1~4学期在广东石油化工学院就读,由广东石油化工学院教师承担教学任务;第5~7学期在广东轻工职业技术学院就读,由广东轻工职业技术学院教师承担教学任务;第8学期在企业进行顶岗学习,由广东石油化工学院教师、广东轻工职业技术学院教师以及企业兼职教师共同承担教学任务。专业资源库,在提供丰富、高效、先进的专业教学与岗位培训资源的同时,还将持续更新,有利于教师获取丰富教学案例,掌握行业技术发展的最新动态,提高教学质量;有利于学生学习课堂上教师没有讲到的内容,学习符合个性化要求的知识,了解个人职业生涯应具备的技能,在协作院校主动学习专业基础知识,从而具备良好的职业生涯发展基础。

(三)高分子材料加工技术专业“专转本衔接”模式的实践

教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》中提出:要研究建立普通高等教育与职业技术教育之间立交桥,允许职业院校的毕业生接受高一级学历教育。“专转本”模式既满足高职高专学生的升学愿望,也满足家长让子女接受更高层次教育愿望。我校高分子专业在总结“专升本”、“专协本”衔接模式的经验上,积极探索“3+2专转本”衔接模式,即前三年在我校学习,后二年转入应用型本科院校学习,这种衔接模式由于培养目标的一致性,课程衔接较容易,能够节省资源,提高效益。而专业资源库,能将高分子材料加工行业最新的前沿技术资料展示于资源平台上,扩大专业教学资源库的受益面,最大限度地发挥效用。高分子材料加工行业既具有共性之处又具有不同材料用不同加工方法的特点,高分子专业资源库将共性特点与个性需求相结合,并针对专业相关技术应用及职业岗位要求,建设普适性的专业教学资源,通过拓展模块兼顾不同材料加工方法的特点,让学生在高职三年主攻塑料成型加工,进入应用性本科学习后,拓展学习合成纤维、橡胶等材料成型加工,既提升了学历,又拓宽了就业面。

参考文献:

[1]谢文静.广东省高职院校达标性考试加开放式招生模式的思考[J].高教探索,2008(4).

[2]胡兴福.高等职业教育建筑工程专业教学资源库建设的现实意义[J].中国教育技术装备,2011(29).

[3]方泽强.分类视角下高职本科与应用型本科探略[J].职业技术教育,2012(13).

第8篇:高分子材料的应用特点范文

一、新材料

材料是社会进步的物质基础和先导,对国民经济和国防建设起着关键的支撑作用。新材料是高技术领域的重要组成部分,与信息、生命、能源并称为现代文明和社会发展的四大支柱。加强新材料的开发,对推动高新技术产业发展、促进传统产业升级换代和增强综合国力,具有重要的意义。本年度重点支持新材料领域中下列五个方面的技术和产品:1.金属材料;2.无机非金属材料;3.高分子材料;4.生物医用材料;5.精细化学品。本刊重点介绍后三种技术和产品。

高分子材料

高分子材料是新材料领域的重要组成部分,由于其具有优良的物理、化学性能和优异的加工特性,被广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、建筑和能源等国民经济重要领域。随着新型高分子合成、改性与加工等高技术的发展,高性能高分子材料迅速崛起,新产品、新技术不断涌现。新型高分子材料的开发和广泛应用,对于推动传统产业的升级换代、新兴产业的发展壮大会起到积极的作用,必将对推动我国国民经济的发展发挥重要的作用。

本年度重点支持的方向如下。

高性能高分子结构材料

高性能高分子结构材料具有机械性能好、比强度高、耐热性好、耐腐蚀、耐磨损和易加工等特点,在各行业应用广泛,对国民经济的发展和国家安全具有重要意义。本年度重点支持:具有高强、耐高温、耐磨、高韧的高分子结构材料和复合材料;低成本化的特种工程塑料;具有特殊功能、特殊用途的高附加值热塑性树脂。

新型高分子功能材料

高分子功能材料由于其特有的功能性和专用性,在生态环境保护、信息功能化、生物医用器材、物质分离膜、能量转换和储能技术等工业领域有着极为广泛的应用。本年度重点支持:先进功能膜材料及支撑材料;光电信息高分子材料;液晶高分子材料;形状记忆高分子材料;高分子相变材料;具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。

高分子材料的低成本化和高性能化

通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化,仍然是当前高分子材料领域研究、开发的重点之一,同时也是扩大通用塑料和工程塑料应用范围的一个重要措施。鼓励开发产业化制备技术和工业化应用技术。本年度重点支持:通过化学改性和/或物理改性(含纳米技术改性),性能显著提高或获得特殊性能的高分子及其复合材料;高刚性、高韧性、高电性能、高耐热或导热性聚合物合金与改性材料;新型高性能热塑性弹性体;具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。

本年度不支持:普通塑料的一般改性专用料;普通电线、电缆专用料;流延、吹塑、拉伸法生产的通用薄膜;普通管材、管件及异型材(如普通塑钢窗);以聚乙烯、聚丙烯为基材的部分降解材料;普通的PS和PU泡沫塑料等。

新型橡胶材料

新型橡胶作为三大合成材料之一,在国防工业、航空航天和交通运输等方面具有广泛的应用。为满足现代汽车工业高速、耐热、减震、密封、耐老化、耐介质、耐脉冲性的要求,优化橡胶工业产品结构,采用高性能材料,可以有效缓解资源不足和环境污染的压力。本年度重点支持:特种合成橡胶;新型橡胶功能材料及产品;为高速安全交通配套的橡胶轮胎和制品。

本年度不支持普通橡胶制品项目。

新型纤维材料

纤维是高分子材料的重要组成部分,广泛应用于纺织、信息、航空、汽车、环保、卫生、建筑等领域。我国纤维、纺织品及服装的产量均居世界第一,但产品性能档次低、附加值低,常规产品产能过剩,高档产品需进口,技术进步和产品创新仍以跟踪国外为主。新型纤维品种及其成纤高分子新品种的开发及产业化是纺织新产品创新的源头,因此必须加大技术含量高、市场前景好的新技术和新品种开发力度,加快产业化进程,推进全行业产品的升级换代,重视环境友好和清洁生产,重点支持我国自主知识产权的技术,同时支持有较高技术含量的集成创新。本年度重点支持:新型成纤聚合物开发,及应用新型成纤聚合物制备的具有特殊性能或功能的纤维;高性能纤维及其原料、半成品;环境友好及可生物降解型纤维;在确保环境保护的前提下,申报差别化纤维开发及应用项目(仅限于西部欠发达地区申报)。

本年度不支持服装面料、衬布、纱线、常规或性能仅略有改善的纤维(如:有色、异形、细旦、功能粉体添加、简单的化学改性、常规的共混等)及服装项目;不支持常规的非织造布、涂层布或层压纺织品、一般功能性纤维材料产品项目。

生态和环境友好高分子材料

随着高分子材料的迅速发展,传统高分子材料在使用过程及废弃后对环境的危害逐渐显现,白色污染已经引起了社会的关注。发展生态和环境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重点支持:以生物质来源的高分子材料及制品;全生物降解塑料及其制品。

本年度不支持:淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、单纯填充的材料、废旧高分子直接回用、单纯降解塑料制品常规制备项目。

高分子材料的加工应用技术

现代科技进步迫切需要成型加工具有优异性能和特定形态的高分子材料及制品,成型加工工艺及设备也正在向高效、节能、省料、优质方向发展。通过某些物理化学和机械手段将各种形态的聚合物成型为不同用途的制品;通过对高分子材料制品表面进行改性,可制备出具有导电、磁性、压电、屏蔽、耐蚀、耐磨等单功能或多功能应用产品。本年度重点支持:具有微孔结构的复合注射成型;高比强度、大型复杂热塑性制品成型;模内优质修饰注塑成形;先进的高分子材料制品的表面改性与应用;CAD及气辅CAE辅助等高分子加工新工艺;具有显著节能减排效果的新工艺技术。

第9篇:高分子材料的应用特点范文

高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法,化工原理课程也是海南大学(以下简称“我校”)高分子材料与工程专业的一门专业基础课。学生在初学化工原理时可能感觉与高分子加工技术相差较大,对将来专业知识没有直接帮助,学习的积极性与主动性均难以充分调动,甚至还易产生消极抵触的情绪。因此,在课程刚开始的绪论这一章的教学中在介绍什么是化学工业过程时笔者不以教材里的传统化工加工为例,而是详举高分子行业中运用化工原理知识进行材料加工处理的实例,提前介绍一些高分子材料加工的方法,拉近学生与传统化工加工技术的距离,让学生理解高分子加工的一些操作与传统化工类的操作间的异同点,以便消除同学们内心的疑惑,指明高分子材料加工专业的同学学习化工原理知识的必要性。如天然橡胶的初加工是海南(以下简称“我省”)省的特色产业也是我校高分子材料专业的一个重要方向。从天然橡胶树上采割的胶乳经过一系列的处理得到干胶产品(如图所示)。在这个过程中干燥、浓缩、压片等操作与传统化工生产中的相关的单元操作一样,所用的基本原理相同,设备基本通用。高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯气体在常压常温下,加压输送合成前的加热升温操作及反应后产物的分离与传统化工专业的流体输送原理及加热原理是相同的,所用设备是相通的。

二、将高分子加工工艺融入化工原理的课程教学中

在高分子材料的加工中采用了大量的化工单元操作。但这些高分子加工艺在传统的化工原理教材中是看不到的。这就要求任课教师具有高分子材料加工方面的知识背景,这样可以将高分子加工工艺中运用到的化工原理的知识融入课程的教学中,学生领会到该门课程的知识在专业知识中的基础作用学习兴趣才会提高,并且在将来的工作中能有意识地提前运用化工原理的理论知识,进行企业的节能降耗等的工艺改进。如在以动量传递理论为基础的单元操作的有关教学中,教材通常是以牛顿型流体如水、苯或甲苯等常规化学品的流体输送为例,而高分子材料专业的学生处理对象多为大分子材料,所处状态通常固体颗粒或黏稠状态,属于非牛顿型流体范畴。因此教材中的例子缺乏对高分子材料专业学生的足够吸引力,难以达到应有的示例效果。教学中我们以胶乳厂中天然浓缩胶乳的生产工艺为例,说明工艺中我们利用泵提供新鲜胶乳能量,促使其流入高速离心机中,而离心机是非均相物分离的一个单元操作。高分子量的聚异戊二烯在离心机转鼓的轴中心较远的地方富集,而小分子如水分、小分子量的聚异戊二烯在轴中心附近富集。将这两个位置的乳液分别导出就分别得到浓缩胶乳和胶清胶,并利用非牛顿型流体的阻力计算方法表明,由于胶乳的黏稠度远大于水的黏度在动力消耗上要比同等条件下输送水的动力消耗大。鉴于在塑料或橡胶的加工生产中大量运用到了螺杆挤出机。所以在流体输送设备介绍中,笔者是以螺杆挤出机在塑料加工中的应用为例,说明螺杆挤出机的工作原理,并且介绍在塑料挤出机的料斗的颗粒进料系统中可以利用固体流态化技术,采用真空吸料或用鼓风机压料进行原料输送。在以热量传递为理论基础的单元操作中,在介绍以导热方式进行的热传递时,笔者以未硫化胶膜在平板硫化仪内加热硫化为例进行导热说明。而以塑料在螺杆挤出机内或橡胶在炼胶机上进行塑炼时的粘流态受热为例介绍对流传热热传递方式。在以质量传递为理论基础的单元操作中,以粉末涂料的生产为例,介绍喷雾干燥工艺。这些将高分子材料加工工艺融入化工原理的课堂教学中,拉近了材料加工与化工原理知识间的距离,提高了学生学习的兴趣,起到明显的教学改革效果。

三、以高分子材料为实验对象

化工原理一般是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程,亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。它的实验课教学设计至关重要,其不仅关系到整门课程教学效果的好坏,更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。为提高高分子材料类专业同学参与化工原理实验课的学习热情,笔者在实验教学中选择高分子材料进行相关的实验。如干燥实验中有的专业以甘蔗渣纸板为实验对象,获得有关纤维的干燥过程曲线和干燥速率曲线。而我省特色产业天然胶乳加工中有将天然胶乳干燥制备成干胶的这一操作。为了结合我校的高分子材料专业,专业实习提前将有关化工原理的知识融入到专业学习中。实验中以天然胶乳制备的湿膜片为实验材料,获得天然胶乳薄膜制品的干燥过程曲线和干燥速率曲线,为以后同学们去胶乳厂参观实习提供理论和实验依据。这一举措不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性,反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。

四、有的放矢传授教学内容,适应少学时的课程教学计划