功能高分子材料的特點精選(九篇)

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第1篇：功能高分子材料的特點范文

關鍵詞： 功能高分子材料 課程教學 教學探索

功能高分子材料是建立在高分子化學和高分子物理基礎上，并與物理學、醫學甚至生物學密切聯系的一門綜合性課程，在培養高分子材料專業人才過程中占有重要地位。功能高分子材料課程涉及的領域非常廣泛，涵蓋功能高分子的主體內容，如反應型高分子材料、導電高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、醫用高分子材料、高分子功能膜材料等。通過本課程的學習可以拓寬學生的知識面，認識高分子學科與相關學科的交叉、滲透，以及相輔相成發展的客觀規律，夯實高分子專業的知識基礎。該課程教學質量的優劣決定了學生能否深入了解功能高分子材料的制備、表征和應用，對培養學生的專業綜合能力非常重要。

我校功能高分子材料課程是在大三的下學期開設，考慮到這個階段的學生面臨考研復習、實習及為未來就業做各種準備等問題，較難靜下心來對課程進行深入學習，而且采用傳統的教學方法已經難以達到滿意的教學效果。針對這些現象，結合我校高分子材料專業的實際教學情況，我們對功能高分子材料課程的教學方式和手段、教學方法、考核體系等進行了探索和改革，以期提高學生的學習興趣和主動性，取得良好的教學效果。

1.講好緒論課，激發學生的學習興趣

功能高分子材料主要研究的是新的制備方法、性能表征、構效關系、應用開發等，其教學內容具有多、雜、廣、深的特點，要使學生在32個學時中，學習并掌握其全部內容確實存在困難。因此，有必要精選授課內容，認真講好緒論課，激發學生的自主學習興趣。我們在緒論課上從功能高分子材料的發展歷史講起，著重介紹課程特點、課程主要內容及學習方法，特別突出學科的新興前沿和不斷完善，說明本課程所涵蓋的研究領域，讓學生認識到該課程的重要地位，明確學習本課程的目的、任務、意義及要求，通過緒論課的學習對本課程產生興趣，從而促使他們積極主動地學習課程，為后續章節的教學奠定基礎。

2.增加新穎和實用的教學內容

功能高分子材料是高分子材料中發展最快的領域，每隔一段時間都有新的研究成果誕生。從事功能高分子材料教學工作的教師更要把握時代脈搏，了解最先進、最前沿的技術，不斷調整、豐富和更新教學內容，利用多媒體教學及時地把最新的功能高分子材料的研究成果介紹給學生，擴大學生的功能高分子材料知識面，增強學習意義。此外，我們還注意課程內容與社會熱點問題相結合，通過學習讓學生了解功能高分子材料在日常生活、軍事、航空航天等領域具有的一些不可替代的作用，加深學生對功能高分子材料實用性的認識。

3.鼓勵學生利用互聯網資源學習

在計算機應用技術高度發達的今天，互聯網上的各種資源取之不盡，名師在線、網絡課堂、精品課程等學習平臺如果不加以利用，實為一種資源浪費。我們在進行課堂教學時，經常鼓勵學生通過互聯網學習，并教會學生利用中國知網、萬方數據庫等查詢學習資料。學生可以在數據庫檢索到自己關注的專業知識，并了解與功能高分子材料相關的最前沿的科研動態。

除此之外，鼓勵學生瀏覽科學網（http：//）、小木蟲論壇（http：//）等門戶論壇網站，在以高分子材料為主題的論壇社區上提出各種問題，某些會員會給出答案。論壇上的會員可能是專家、學者、教師，甚至是學生，大家集思廣益，從而拓展思路，解決難題。實踐表明，這些是比較有效的方式，能引導學生利用網絡進行學習。

4.互動式教學，讓學生做專題報告

針對功能高分子材料課程涵蓋領域多的特點，從熱門的領域中選擇幾個作為報告題目，把學生分成幾個小組，讓各小組成員通過教材、網絡和圖書館查找資料，寫出報告講稿。而后適當地拿出一部分課堂時間，讓小組代表上臺做“學術報告”，老師也和其他同學一起對所介紹的內容進行提問。這種方式不僅活躍了課堂氣氛，提高了學生的積極性和對功能高分子材料的興趣，而且讓學生由被動聽講變成主動學，自主學習能力得以增強。這種互動式教學提高了學生查閱、整理文獻的能力，增強了學生的團隊合作意識，鍛煉了學生的口頭表達能力。

5.舉辦功能高分子材料知識競賽

功能高分子材料課程的知識內容十分豐富，要求學生掌握的內容較多，在每章內容講授結束時舉辦功能高分子材料知識競賽，是在緊密結合課堂教學的基礎上，考查學生對教材理論知識掌握程度和解決實際問題能力的比賽。競賽設置了獎勵分值的詳細規則，并作為課程考核的一個組成部分，因而能大大調動學生的主觀能動性，起到調動學生學習和掌握專業知識的積極性，提高學生在功能高分子材料領域中運用基礎知識解決實際問題的能力的作用。開展功能高分子材料知識競賽活躍了課程的學習氛圍，有利于提高學生的學習興趣和促進良好學風的形成，是一種有益的教學方式。

6.建立多元化的考核評價體系

傳統的理論課程的綜合成績以期末考試成績為主，這種單一的考評方式存在較多缺陷，不能全面反映學生的真實學習情況。功能高分子材料課程的考核既要考查學生對基礎知識的掌握能力，又要考查學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。在對學生的考核中，總成績的評定采用“平時成績+考試成績”的模式，平時成績占60%，考試成績占40%，更加注重對學生學習過程的評價。平時成績主要考查學生的學習狀況，由出勤率、課堂提問、小組討論、專題報告、知識競賽和完成作業組成。這種多元化的考核評價體系避免了由期末考試決定學習成績的弊端，鼓勵學生端正學習態度，不做考前突擊，不搞死記硬背，有利于學風和考風建設。

7.結語

教學內容、教學方法和考核體系的探索和實踐是教育改革的重要組成部分。授課教師只有努力提高自身知識水平，及時總結教學經驗，不斷學習和嘗試新的教學手段，才能為社會培養出高素質人才。在傳統教學的基礎上，通過增加學習過程的評價，調動學生的學習積極性，培養學生多方面的綜合素質，這方面的教學探索是有益的。但如何更好地提高教學質量和達到良好的教學效果，需要繼續努力、認真思考和完善每一個教學環節，促進自身教學水平的提高，從而為我校的功能高分子材料課程教學作出積極貢獻。

參考文獻：

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第2篇：功能高分子材料的特點范文

關鍵詞：高分子材料；化工材料；發展現狀

我國自上世紀80年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發，并且將高分子化工材料用于多種領域，滿足了節能減排、高性能高科技等現代社會發展的要求。除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a―烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果，隨著現代科技的發展以及社會發展的進一步需求，高分子化工材料將得到進一步的開發研究，并廣泛的應用于農業、工業、醫學、生物、能源等領域。高分子智能材料已經成為材料科學發展的一個重要研究領域，全世界各個國家科學家都在為此作不懈的努力。從人類歷史發展來看，任何一種重要材料的發明和利用，都能夠把人類改造自然，創造社會的能力提高到一個新的高度，并給社會生產力和人類生產生活帶來巨大的影響，使人類的物質文明建設和精神文明建設共同向前推進一大步。所以可以肯定的說，未來將會有更多更好更實用的智能材料出現在我們的面前。

一、高分子材料概念描述

所謂高分子材料是指由許多重復單元共價連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發展：高功能化，高性能化，復合化，精細化和智能化。鑒于此，我國的高分子材料在進一步開發通用的基礎上，應該重點發展高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以進一步滿足市場需要。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能，較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

二、高分子材料的應用分析

（一）聚烯烴材料

聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領域得到廣泛的應用。聚烯烴是烯烴的聚合物，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-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優點。目前，各研究機構正在研究使用過渡金屬做催化劑，進行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節能減排、低碳經濟以及可持續發展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點。

（二）高分子智能材料

高分子智能材料是通過有機和合成的方法，使無生命的有機材料變得具有生物功能的一種材料。其功能可隨外界條件的變化而有意識地調節、修飾和修復。形狀記憶高分子材料是指在一定條件下賦予高分子材料的起始裝態，當外部條件發生改變時，它可以改變成相應地形狀，并能固定其形態。當外部條件再次發生改變時，智能高分子材料以特定的規律和方式再一次發生變化并恢復至起始態。從而完成從起始記憶態到固定變形態再到恢復起始態的循環過程。自行調溫調光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物構成的。在低溫時聚合物是成串排列的，為透明狀，能夠透過90%的光線。加熱時，這種聚合物就以纖維的形式聚合在一起，成乳白色，能夠阻擋90%的光線。并且這種可逆過程是在兩三度溫差范圍內完成的。具有傳感功能的高分子材料，這種與傳感器結合起來的高分子材料，已成為智能材料的一個新特點。例如，裝有壓電陶瓷傳感器的機器人，可以靈敏地感覺到軸承脫離時摩擦力突然變化的情況，并迅速作出握緊反應。

（三）稀土催化材料

稀土元素具有獨特的化學性能和物理組成，以稀土元素為基礎的稀土功能材料在信息、生物、新技術、新能源以及環境保護等現代科學技術和現代工業發展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產工藝水平高以及性能優越等方面的優勢。稀土催化材料不僅能夠提高生產效率，最重要的是能夠節約資源和能源，進而減少環境污染。上世紀60年代，中科院長春應用化學研究所運用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統的Z-N催化劑，取得重大研究進展。目前稀土催化材料大量運用在能源環境領域中，如汽車尾氣凈化、工業廢氣以及人居環境凈化等方面。

（四）生物醫用材料

生物醫學材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產生不良影響的材料。高分子合成的生物醫用材料通過分子設計和聚合，能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子軟材料常用做為人體軟組織如血管、食道和指關節等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等；液態的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補材料。

三、結束語

新型高分子材料對人們的日常生活和工作產生越來越大的影響，本文從幾個方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發展現狀和高分子材料的應用等幾方面內容。作為一種與國民經濟、高科技技術和現代化生活密切相關重要的材料已經在各個領域中發揮了巨大的作用，人類已經進入了高分子時代。

參考文獻：

第3篇：功能高分子材料的特點范文

【關鍵詞】高分子材料；老化；影響因素；措施

配方的構成和材料本身的性質是引起高分子材料發生老化的主觀原因。外部的施力、自然條件的急劇變化以及生物、微生物的侵蝕是引起高分子材料發生老化的客觀原因。主觀因素和客觀因素的結合加劇了高分子材料的老化。

1、環境因素對高分子材料老化行為的影響

1.1溫度和氧氣的影響

如果溫度升高，高分子鏈的運動就會變得比平時更加激烈，而化學鍵的理解能有一定的范圍，如果溫度過高超出了這一范圍，基團會立即脫落，高分子鏈也會發生熱降解，實際情況表明，不在少數的書本都介紹了高分子材料的熱降解的相關內容。材料的力學結構在很大程度上會受到溫度降低的影響，在緯度較高的地區或南北兩極，塑料更容易遭到低溫度的破壞。針對結晶型塑料來講，一旦玻璃化溫度高于環境溫度，將不利于高分子鏈段的自由運動，塑料硬化、易斷是主要表現；無定型塑料卻不容易受到極寒環境的影響和破壞。

眾所周知，氧的滲透性很好，這個特點也因此成為加劇高分子材料老化的罪魁禍首，無定型聚合物和結晶型聚合物相比，耐氧化能力明顯要弱一些。此外，氧氣是影響、破壞材料的主要因素，橡膠一旦與氧氣結合，都會降低塑料物品的使用年限，使其化學性能發生完全的改變。

過氧化物一旦發生氧化反應，其組成分子就會慢慢的積累到一起，當全部積累到一起后，就會發生分解，這種分解不是雜亂無章的，隨后，交聯或支化反應就會發生，材料的種類不同、老化發生的條件不同。這些都導致高分子材料發生老化前后性質的不同。

1.2濕度的影響

高分子材料容易受到濕度的影響，高分子材料如果被暴漏在高濕度和強紫外線下，自身的性質會發生改變。高分子材料如果受到濕度的影響，會使自身的柔軟性降低，導致不能過度的彎曲；而強烈的紫外線照射直接會降低高分子材料的可延展性、可伸拉性。

1.3化學介質的影響

化學介質一旦深入到高分子材料的內部，就會發生對其共價鍵與次價鍵作用。聚合物的共價鍵一旦與少量的侵入相接觸，就立馬會發生反應，聚合物的大分子結構被迫改變，如斷鏈、交聯、滲透物的加成等，或這些反應的綜合。這個化學過程是不可逆的，也是不可避免的，聚合物及其添加劑的化學性質會因此而發生改變，另外，發生改變的還有滲入介質本身的化學性質。雖然，在滲入介質對聚合物分子鏈間的次價鍵的破壞過程沒有化學結構變化發生，但作為整體的高分子材料來說，物理變化并不少見，反而是顯而易見的，例如環境應力龜裂、增塑、低分子添加劑遷移等等。

1.4光老化

離解能的相對大小及高分子化學結構對光波的敏感性決定了聚合物受光的照射是否引起分子鏈的斷裂。

關于光氧化降解過程和防止這種降解過程的發生，第一要把陽光吸收進來，用于吸收陽光的主要是構成物質的分子和原子，二者通常處于相對活躍的狀態，而且它們各自吸收的光的波長具有特定的范圍。紫外波長300～400nm，能被含有羰基及雙鍵的聚合物吸收，而使大分子鏈斷裂，改變聚合物的化學結構和性能。

2、防老化措施

對于結晶型塑料及橡膠，要求使用溫度應處于玻璃化溫度以上，但是環境的溫度過低會使玻璃化溫度高于材料的使用溫度，這樣一來，就會改變材料的物理性能，最終使材料的使用價值得不到徹底的發揮。生產加工高分子材料的時候，為了適當地降低玻璃化溫度，可以降低材料的結晶度、提高大分子鏈的柔性和適當降低交聯度； 還可以把增塑劑添加到已經成型的材料當中，這樣做不僅有利于增強材料的可塑性，而且可以使玻璃化溫度得以降低，而材料的耐寒性得以提升。還存在一部分高分子材料，如果使用環境的溫度過高，也會加劇發生老化的可能性，增加高分子鏈的剛性如在側鏈中引入苯環，適當提高材料的結晶度、交聯程度和相對分子質量，可以提高熔點或粘流溫度，但是這樣做不利于保持材料固有的可加工性。

穩定化是光氧老化的主要防護措施，削弱強烈的紫外線對高分子材料的照射與破壞是各種穩定化措施的主要目的是。提高抗光氧老化的效果，“純”化以及高分子的自身結構也是不錯的出發點。就目前來說，防止高分子材料的光氧老化的主要方法就是添加穩定劑。

（1）光屏蔽劑―――涂層和顏料：涂層就是為高分子材料涂抹一層保護膜，這層保護膜也是一種高分子材料，具有良好的光屏蔽作用，而且它吸收強紫外線的能力較強；許多顏料可以屏蔽光線，如果將其涂抹在高分子材料的表面，不僅可以著色，還可以防止紫外線的直接攻擊，對高分子材料起到很好的保護作用，按常理來說，顏料的顏色越深，其防護效果越明顯，由此可見，炭黑是最好的顏料選擇，它一方面可以使得游離基無法逃離，能夠將游離基穩定的留住，另一方面它具有很強的轉化功能，這里的轉化的源物質是其本身吸收到的能量，轉化后的物質是紅外線，與一般的輻射性質不同，這種紅外輻射危害極小，甚至為零。

（2）猝滅劑：一部分化學物質起光穩定作用不是因為吸收了紫外光，其光穩定效果的實現和發揮有兩種途徑：第一，通過一些列的化學反應達到目的；第二，化學物質的分子之間的相互轉換。

（3）受阻胺（HALS）類光穩定劑：20世紀70年代初期，受阻胺類光穩定劑誕生，其穩定效果是非常明顯的，它們是空間阻礙胺類哌啶系衍生物。受阻胺類光穩定劑使得高分子材料不容易受到光的影響，功能繁多。

不論是在我國國內，還是國外許多國家都在研究怎樣避免霉菌對高分子材料造成破壞，有兩個措施可以有效地防止霉菌的侵蝕，第一種是涂抹防霉專用劑。第二種是在其表面涂抹另外一層材料，簡單來說就是涂層法。涂層又叫屏蔽法，而這種方法較為復雜、麻煩，涂層的粘接性不夠強，容易脫落，脫落之后容易遭到侵蝕，總的來說，就是存在很多亟待解決的問題，因而第二種方法，即防霉劑的運用受到大多數人的青睞。

聚酯、聚縮醛、聚酰胺和多糖類高聚物在酸或堿催化下，遇水發生水解的可能性較大，某些區域一旦酸性氣體較多，大氣污染濃烈，酸雨頻發，就會阻礙和限制這種高分子材料的使用。為了防止這種材料出現水化解體，把一層防護蠟或防水薄膜覆蓋在在這類材料的表面是較為常用，也是較為實用的辦法。

3、結語

由于經濟、科技條件的制約，加之高分子材料自身結構的復雜性、難以捉摸性，導致我們很難將其老化的原理搞得明白、透徹，對其研究還有很長的路要走，所以，加大對高分子材料老化性能的機理研究勢在必行，盡最大努力找出哪些因素加劇了高分子材料的老化，并且具體問題具體分析，研究具有針對性、可行性的解決措施。

參考文獻

第4篇：功能高分子材料的特點范文

關鍵詞：高分子材料；汽車領域；應用

當前汽車工業得到了快速發展，要求在車體結構、車身重量、防止腐蝕、做好隔音減振、節約能源等方面實現突破性進展，要求生產工藝實現自動化、行駛達到高速化。因此在生產汽車過程中大量應用重量輕、韌性好、不易腐蝕、良好隔音隔熱的高分子材料，不但可以在汽車行駛中節約大量的燃料而且也可以提高汽車綜合性能。所以當前高分子材料已普遍應用于汽車生產當中。由于使用高分子材料，所以不但可以減輕汽車總體重量，減少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特點，可以減少生產成本。當前，高分子材料已廣泛應用于汽車飾件與功能結構件當中，在汽車總重量中占到了十分之一以上。

1 高分子材料在汽車上的應用狀況

1、汽車飾件上的應用

汽車的飾件主要有內飾件與外飾件。這些飾件的作用等同于汽車的功能結構件。它們不但具有多方面的功能，而且主要占據著汽車的外觀，是購買汽車者的首要選擇。

（1）內飾件

汽車的內飾件主要有儀表板、車門內板、方向盤、座椅、頂篷、地墊、遮陽板等。內飾件不但要保證具有減振、隔熱、隔音、遮音等作用，而且還要求做到耐熱與高抗沖性、高強度與剛性、表面硬度高、不易被化學品腐蝕、不怕刮擦、保護環境等特點。最早汽車內飾件主要應用金屬、木材、纖維紡織品等制作而成，不但外觀較差而且也不利于保護環境。因此，高分子材料以其獨有的優勢迅速得到了汽車行業的應用。當前，汽車內飾件當中應用的塑料在汽車全部塑料中占到了一半以上。過去汽車內飾件主要應用PVC、ABS、PU 等。當前汽車內飾件則主要應用聚丙烯材料，有著無以倫比的優勢，如較好的韌性、較大的強度、較好的彈性、可以隔熱、不怕腐蝕、可以隨地取材、可以實現二次利用、成本較低等，因此得到了汽車內飾件的普遍應用，特別應用于汽車當中最大的內飾件----儀表板方面。PP儀表板是最近幾年才出現的新型儀表板，不但有著較強的韌性與強度，而且外觀較美、成本較低，所以廣泛應用于汽車的儀表板方面。歐洲是世界范圍內生產汽車最多的地區，他們的汽車儀表板全部采用PP，而且還在不斷擴大應用范圍。

（2）外飾件

汽車的外飾件主要有保險杠、雨刮、車燈、車玻璃、門把手、門鎖等。在過去較長時期內，汽車外飾件主要使用金屬合金，主要缺點是重量大、外觀差、價格昂貴、不能環保、容易腐蝕等。隨著高分子材料普遍應用于汽車工業，尤其是汽車保險杠主要使用塑料制作而成。保險杠的主要作用就是當汽車受到沖撞時，可以抵消一部分沖擊力，具有緩沖的作用，可以保護外界的人與車。因此保險杠不但要做到外觀美而且還需具有很好的安全保護作用。當前世界范圍內的保險杠應用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要應用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保險杠的組成部分有面板、緩沖材料、橫梁。合成面板主要應用PP制作而成，如桑塔納轎車的保險杠面板應用的材料就是共聚丙烯加熱塑性彈性體。與其它材料相比，這種材料的具有較大彈性、可以有效低消外界沖擊、不易損傷等優點，這樣的保險杠在受到外力沖擊過程中，能夠最大程度地減輕沖力，可以有效保護車外人的生命安全。

2、汽車功能結構件上的應用

汽車配件作為特殊商品，在使用上有很多具體要求，例如防油、抗腐蝕、耐高溫、成本低、質輕等特點，才能符合汽車上油箱、發動機主要部件、腳踏離合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的結構復雜，工藝要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解決這一難題。在汽車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，但是這種材料的缺點是容易漏油，經過工藝改進，F在生產出了具有較好隔油性的改性pe材料。pe材料在發達國家使用較早，我國在轎車上使用樹脂制作油箱還處于開發階段。

2 汽車高分子材料未來發展方向

1、降低成本，提高性能

筆者認為在將來汽車塑料應用中，主要以PP、ABS 為主。為了進一步節約生產資金，需要大力研究應用同一種或幾種材料，這種原材料隨處可見，生產工藝簡單，使回收的廢舊塑料及時得到了應用。為了使其具有更高的性能，就要對原材料進行改性與復合，從而創造出性能更優、發展潛力更大的復合材料與工程塑料等。

2、增加安全性能和環保性能

當前汽車工業得到了前所未有的發展機會，每年都會消耗大量的塑料制件，但同時也會產生大量的塑料廢品，要占塑料生產總量的50%以上。當前廢舊塑料的回收利用還沒有得到較快發展，同時也不具有可降解性。所以開發新型塑料具有非常重要的意義。生物塑料的可降解性較好，可以普遍應用于將來的汽車制造當中。如使用天然纖維與PP、PE等材料共混改性，用來生產汽車制件，性能遠遠高于玻璃纖維增強材料，而且重量更輕，可以回收再利用，與快速發展的汽車行業相適應，塑料制件實現生物化是發展的趨勢。

3、創新材料及應用技術

當前，工程塑料在塑料行業中占有重要地位，它的主要特點是強度高、不易腐蝕、不易老化等，因此迅速進入各行各業當中，特別是汽車行業的生產。高分子合金是在改進工程塑料的基礎上生產出來的，具有更優的性能，不但材料易于加工，而且具有較高的性能，有利于減輕重量節約資金。隨著納米技術的出現與應用，當前已經在塑料行業中嶄露頭角。當前，高分子納米復合材料在碳納米管高分子復合材料、納米粒子關于聚合物的改性方面實現了突破。發達國家當前已經出現了高性能的納米復合材料，并廣泛應用于汽車生產當中。

3 結束語

總之，在將來的汽車發展中，汽車輕量化是各個生產企業追求的最終目標，由于高分子材料具有質量輕、性能高、生產簡單、安全環保、低成本等眾多優點，因此將來必然會應用于汽車生產當中，塑料有望代替金屬在汽車生產中得到普遍應用。

參考文獻

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第5篇：功能高分子材料的特點范文

【關鍵詞】高分子材料；成型加工技術；創新

現代社會中，科學技術成為了推動經濟發展，促進社會進步的重要力量，也正是由于科技是第一生產力的這一理念，各個國家的科技都達到了前所未有的發展速度。高分子技術應運而生，隨著人類對高分子技術的深入了解，在應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的發展與創新進行了深入的討論，也希望能夠為我國的高分子技術貢獻一份力量。

一、簡述高分子材料成型加工術的發展歷程

在對一項科學技術進行深入探討之前，很有必要對其的產生、發展到應用的過程有所了解。由于新型高分子材料的發現較早，但是由于觀念上的落后以及設備上的落后，導致高分子材料從發現到大規模的應用于工業流程中所耗費的時間較為漫長。近年來，隨著關于高分子技術的一系列難題攻破，到更多、更加優良的高分子材料被發現，高分子技術開始進入飛速發展的時代。20世紀90年代塑料的平均增長率有了很大的提升，隨之而來的塑料產量也有很大幅度的提升。不管是在塑料的產量上有了大幅度的提升，在塑料的種類上，材質上，應用范圍上都有了很大的優化與發展。舉個例子來說，之前制造一批汽車可能需要三百噸鋼鐵，而現在可能只需要三百噸的塑料就能達到相同的效果，甚至更好的效果。在鋼材日益減少的現在，這些高分子材料的發明給了人類在發展道路上無限種可能。在汽車行業中，由傳統純鋼鐵制造的汽車可能已經無法滿足現代人類的需要了，而對于高分子材料制造而成的汽車，不僅在強度上不輸于鋼鐵，在造價，環保方面更是勝于鋼鐵一籌。而在其他方面也會有很多改變，規模上要更小一些，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、創新型高分子材料成型加工技術

1.聚合物動態反應加工技術及設備

聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。目前國外已經對這一個項目進行了深入的研究，并且已經研制出了連續反應和混煉的桿螺桿擠出機，這一項研究的產生，有效地解決了雙螺桿擠出問題，還有這其他類似的反應器所不具有的優點。

在這些設備的發展過程中，技術是至關重要的一個環節，在技術上必須要有所突破。指交換法聚碳酸醞（PC）連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備，而在現在世界上所使用的反應加工設備上來看，大多數都是利用傳統的混合、混煉技術，有些國外的企業也只是對傳統的反應器進行了小范圍的優化。但是根本上都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題。另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。這一項技術實現了聚合物單體或預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，新型的加工反應器才能夠制作出來。新的技術從理論上解決了聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點，同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點，這此優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。

2.新材料制備動態反應加工設備技術的革新

這一項技術的革新主要是指信息存儲光盤直接合成反應成型技術的發明，這項技術具有當代新技術所需要的大多數優點，由于采取了全然不同的理論指導和流程，這項技術具有周期短，操作建議，對環境污染小，節約資源的優點。正是由于這些優點的存在，這項技術打破了原有傳統技術的局限性，避免了很多問題的出現。而且隨著光盤存儲技術的發展，這項技術還有無限的提升空間。它的主要工作機理是把光盤級的PC樹脂化，將中間存儲和盤基成型融合在一個流程當中，再借鑒動態連續反應成型技術對交換連續化生產技術進行研究和發展。

3、復合材料物理場強化制備技術

此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表而特性及其功能設計，整個流程都是在設計好的連續的加工環境中進行，省去了其他化學催化劑或者改性劑的參與，有效地實現了資源的節約。利用聚合物使無機粒子進行原位表面性、原位包覆、強制分散，實現連續化制備聚合物/無機物復合材料熱塑性彈性體動態全硫化制各技術：此技術將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進程，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化。解決共混加工過程共混物相態反轉問題。

三、展望高分子材料成型加工技術未來的發展方向

近年來，在世界上的高分子材料成型技術的發展熱潮的影響下，我國的各省各地也加快了高分子材料成型技術的發展，相關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濟發展路線，因此這一技術已經具備了發展的一切有利因素。

我國的各個城市陸續展開這項技術的推廣，已經有超過一半的地區在推廣和使用這一技術，這一技術所創造的經濟利益也是不容忽視的，很多地區已經將這一技術變成一個產業，工業制成品大量出口到歐洲和亞洲的很多國家和地區，在國際貿易方面有非常顯的成效，不但提高了出口的多樣性，而且拉動了社會效益和經濟效益的增長。在未來的時間里，這項技術還具有非常大的發展空間，新型高分子材料成型技術還可以應用在更多的領域，相信會有一天高分子材料會成為我們日常生活中不可缺少的東西。希望以后有更多的人才投入到這項技術中去，這樣我國的高分子成型材料加工技術才能夠趕超發達國家，為我國的外貿的發展。

四、結語

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，必須牢記科技史第一生產力的這一原則。并且只有隨著高分子材料的不斷深入應用，我國才能夠更好地建設資源節約型環境友好型社會，才能讓世界看到中國的發展不是以犧牲環境，大量消耗資源為代價的。推動高分子加工合成技術勢在必行。

參考文獻

第6篇：功能高分子材料的特點范文

一、 微膠囊壁材的分類

壁材是構成囊的外殼。不同的壁材在一定程度上決定著產品的物化性質。目前可作為微膠囊壁材材料的物質主要有3類：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，一些無機材料也可作為微膠囊壁材的材料。

1．天然高分子材料

用作微膠囊的天然高分子材料主要包括碳水化合物、蛋白質類、蠟與脂類物質等。

天然高分子材料無毒或毒性很小、不需大量的有機溶劑、對環境危害小、粘度大、易成膜，但機械強度差，

2．半合成高分子材料

用作微膠囊殼材料的半合成高分子材料主要是纖維素衍生物。如甲基纖維素、乙基纖維素等，另外還有雙硬脂酸甘油酯、羥基硬脂醇等油類。

半合成高分子材料的特點是毒性較小、粘度大、成鹽后溶解度增大。但由于半合成高分子材料易水解，不適合高溫處理，需在使用時臨時配制。

3．全合成高分子材料

常用于微膠囊囊殼材料的全合成高分子材料可分為生物降解和不可生物降解2類，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點是成膜性好、化學穩定性好、機械強度大、儲存運輸方便、可生物降解或可生物吸收。但需要大量有機溶劑、成本高，對環境危害大，因此要選擇無毒或低毒、對原藥溶解性較好的溶劑。

4．無機材料

目前大部分微膠囊用無機材料包覆的不多，但從生物降解和環境保護方面考慮，用無機材料對活性組分進行包覆有很大的發展前景，如碳酸鈣或磷酸鹽等。

二、 微膠囊制備方法分類

微膠囊化的基本步驟：

1） 芯材為分散相，壁材在分散相或連續相中；

2） 通過乳化等手段，使芯材以一定的粒度分散在連續相中；

3） 通過某一種方法將壁材聚集、沉漬或包覆在已分散的芯材周圍；

4） 合成的膜殼是不穩定的部分，需利用化學和物理方法進行處理，以期達到一定的機械強度。

微膠囊的制備可歸納為物理化學法、物理機械法和化學法。

1．物理化學法

在液相中進行，囊芯物與囊材在一定條件下形成新相出來，故又稱相分離方法。它的步驟大體可分為囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉積和囊材的固化四個步驟。相分離方法又分為單凝聚法、油相分離法、改變溫度法、液中干燥法、復相乳液法。

2．物理機械法

本法是將固態或液態藥物在氣相中進行微膠囊化，需要一定的設備條件。物理機械法又分為噴霧干燥法、噴霧凝結法、空氣懸浮法、多孔分離法。

3．化學法

化學法是利用在溶液中單體或高分子通過聚合反應或縮合反應，產生囊膜制成微囊的方法。特點是不加絮凝劑，常先制成W/O型乳濁液，再利用化學反應交聯固化。化學法又分界面聚合法、原位聚合法、輻射交聯法。

三、 微膠囊在化妝品中的應用

微膠囊化可將固體、液體甚至氣體包覆在一個微小膠囊中，采用此技術可保持產品性能穩定，解決傳統工藝的不足。另外它對保護生物活性分子和組織的活性也有較大促進作用。很多化妝品中已經采用了微膠囊技術，將微膠囊應用于化妝品中，其優越性主要表現如下：

1．保護芯材，有效防止外界環境因素對芯材的破壞等不良影響。pH值、氧氣、濕度、熱、光和其他物質等，提高其穩定性。有些物料容易揮發和氧化，如胡蘿卜素，接觸空氣中的氧氣會被氧化，采用復凝聚法制備胡蘿卜素微囊，研究表明胡蘿卜素原料于光照條件下半衰期為6.9天，而胡蘿卜素微囊在相同條件下半衰期為24.8天，胡蘿卜素微囊為原料的3.6倍，將胡蘿卜素制成微囊可增加化妝品的穩定性。再如維生素C，性質極不穩定，分子中含有連烯二醇基[-C(OH)=C(OH)-]的結構，具有很強的還原性及內酯環的結構易水解。一方面與空氣接觸自動氧化生成脫氫抗壞血酸，脫氫抗壞血酸水解生成2，3－二酮C古羅糖酸，并可進一步氧化生成蘇阿塘酸和草酸，從而失去治療作用。另一方面維生素C的水溶液不穩定。pH過高或過低都能使內酪環水解，并可進一步發生脫羧反應而生成糠醛。后者受空氣影響經氧化和緊合而呈黃色。空氣、光、熱和重金屬都可以加速本反應的發生。通過將其制成維生素C微囊達到解決其不穩定的問題，同時達到控制維生素C的釋放，維持穩定它的濃度，用于化妝品中可減少涂抹次數，降低化妝品不良反應的目的。

2．隔離不相容組分。微膠囊化成分可與其它組分相隔離。當原料中由幾種容易相互起作用的成分組成時，把其中某種成分微囊化后使其互相隔離，阻止成分之間發生化學反應，提高各自的穩定性，延長保質期。在配制染發化妝品時，利用微膠囊這一特性，可將染發劑與氧化劑兩者之一微膠囊化，即可得到使用方便的一劑染發化妝品。再如化妝品中經常用到的凝露，晶瑩剔透的外觀，內通常加有彩色微囊，包裹著油類，既達到了產品美觀的視覺感受，又滿足了滋潤皮膚的效果。

3．控制釋放，有效地控制芯材的釋放，使芯材效能得到最大限度的發揮。該微膠囊壁相當于一個半透膜，在一定條件下可允許芯材物質透過，以延長芯材物質的作用時間。如化妝品中具有清涼爽膚作用的薄荷醇。由于它幾乎不溶于水，擴散力強、易揮發而不持久、暴露在空氣中易升華的特點，給生產貯運帶來諸多不便，貨架期短。利用微膠囊技術可以提高它的貯藏穩定性、降低揮發性，從而延長貨架期，實現添加產品的控制釋。再如以聚乳酸為囊材制備的茶多酚緩釋微囊，粒徑多在100～200um，最大包封率為49％，該微囊具有緩釋和保護茶多酚的雙重作用。用于化妝品中既安全又高效。

4.屏蔽味道和氣味，掩蓋芯材的異味。亞麻油由于具有不雅味道難用于好的化妝品，做成微囊后用于化妝品不僅無味，不易被氧化，而且具有很好的護膚功效。再如特有色澤和氣味的中草藥液微膠囊化后，配置到化妝品中，可以制得無色無味的優質化妝品。

5.改變芯材的物理和化學性質。將有利于液體或半固體的流質體轉化為自由流動的固體粉末，有利于物料的使用、運輸、保存，并可簡化工藝，防止或延緩了產品劣變的發生。

6.需要改變物質功能的化合物。將疏水性物質通過表面處理，使其具有相反的性質。如神經酰胺微膠囊化后就可以直接加入水劑產品。

第7篇：功能高分子材料的特點范文

關鍵詞 高分子材料與工程 工程實踐 專業實習 生產實習

中圖分類號：G642 文獻標識碼：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

近些年來，我國的工科高等教育獲得了長足的進步。據教育部統計數據顯示，工程科技類人才的培養規模已達到總體教育規模的1/3～1/2。然而，我國工科院校培養的工程師的整體水平與美國、德國和日本等發達國家甚至一些發展中國家都有很大差距。為了加快提高我國工科高等教育的質量，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確指出要建立學校教育和實踐鍛煉相結合的人才培養體系。專業實習是高校課程體系中專業教學的必要環節，對于提高學生的工程實踐與創新能力具有特殊的重要意義。海南大學高分子材料與工程專業始創于1958年，是海南省的特色優勢專業。海南大學高分子材料與工程系對其高分子材料與工程專業本科生的專業實踐教學模式不斷進行探索與實踐，為達到良好的實踐育人的效果及培養高質量的高分子材料與工程專業的畢業生奠定了扎實的基礎。

1 高分子材料與工程專業實習的必要性

高分子材料與工程學科的特點是理論與實踐密切結合。1935年，Wallace H. Carothers通過己二胺和己二酸進行縮聚反應成功合成出聚酰胺66（PA66），有力地證明了高分子的存在，使人們信服于Staudinger的大分子理論，從而使得高分子科學真正建立起來。此后高分子材料迅速滲透入人們的衣食住行并在國民經濟、社會發展和國家安全中承擔著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產量便達到1.4？04萬噸，從體積上超過了鋼鐵。近年來，對高性能化、功能化、精細化、復合化、智能化材料的需求更給高分子學科提出了需要在實踐上的創新與突破。實踐的需要及實踐中的發現推動了高分子科學的不斷發展，而不斷完善的高分子學科理論體系又對高分子行業的生產實踐起到指導作用。可見，高分子學科的誕生、發展都深深扎根于實踐的土壤，而專業實習的實踐特性則為高等院校的高分子學科專業的發展提供了必要的支撐作用。

高等工科教育的目標是培養擁有扎實的基礎知識與專業技能，同時具備較強工程實踐能力的高級人才。專業實習促使學生將所學的專業知識與生產實際相結合，強化動手能力，更重要的是可以培養學生獨立分析問題、解決問題的工程實踐能力與創新能力。20世紀20年代，英國H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教學法，專業實習屬于情景教學的一種。傳統的課堂教學以教師的講述為主，有些內容難以達到生動形象的描述，難以通過直觀、豐富多彩的形象材料激發學生的學習興趣。通過專業實習，激發學生的學習熱情，啟發學生更深刻地理解所學的理論，進而實現知識與應用的融會貫通。如我校2011級高分子材料與工程專業的學生們在海南某塑料制件生產廠家進行專業實習時，針對其注塑車間生產的少量產品存在缺陷的實際問題，及時與企業的技術人員及車間負責人進行了交流與探討，學生們根據所學專業知識并結合企業生產的實際情況對該問題進行了分析并提出若干條合理化解決問題的建議。在實習實踐過程中，學生們的學習熱情得到了激發，所學理論得以在實踐中踐行，學生們解決實際問題的能力得到了提升，同時也得到企業的技術負責人及車間負責人的認可與欣賞。

2 專業實習工作的有效推進

由于專業實習在學生綜合培養中具有特殊的重要性，如何有效提升專業實習的成效就成為進一步推進我校高分子材料與工程專業發展而需要解決的首要問題。海南大學高分子材料與工程系的高分子材料與工程專業于2013年獲批成為教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，擁有熱帶島嶼資源先進材料教育部重點實驗室、海南省高校高分子工藝實驗室教學示范中心平臺和海南天然橡膠產業集團股份有限公司牽頭建設的海南省先進天然橡膠復合材料工程研究中心。在探索專業實習人才培養模式的過程中，我校高分子材料與工程系充分利用豐富的校內外實習基地資源，實習基地的軟件和硬件建設齊頭并進，初步建立了具有本專業特色的本科生實習模式，實習模式示意圖如圖1所示：

2.1 校內實習基地與校外實習基地建設齊頭并進

對高校學生實習不具義務的現實使得一些單位不愿主動承擔專業實習工作，這也是當前全國工科專業學生實習面臨的普通難題。海南大學高分子材料與工程系通過多年的積累，已與海南省內近二十多家企業建立了良好的專業實習合作關系。盡管如此，由于學生在企業的單次實習時間仍然有限，所以作為企業實習的補充，充分利用校內實習基地既有的檢測儀器及成型加工設備對學生進行一定學時的前期工程實訓顯得尤為重要。在校內實習基地，學生們能有充分的時間動手操作工業生產中常用到的設備，如擠出機、注塑機、開煉機、密煉機、平板硫化機等，也能熟練掌握紅外光譜儀、熱分析儀、偏光顯微鏡、電子拉力試驗機等儀器的操作規程及對企業生產的諸多產品的結構與性能進行測試、表征及分析，能在遇到問題的時候方便地查閱資料并針對問題及時與指導教師進行交流。校內基地的實訓為后續的校外基地實習奠定了堅實的基礎，這也使得學生們能迅速適應校外基地的實習任務并得以進行更高層次的生產實際操作能力和創新能力的培養。

天生的市場敏感性使得企業對產品具有更完備的把握性，如果說校內基地的實訓是沙盤演練，校外基地的實習則是實戰演習。對于校外實習基地的選擇我們遵循以下原則：（1）專業性強、生產規范并具備一定的生產規模；（2）有指導生產實習的技術實力及經歷；（3）具有產學研合作的興趣及能力；（4）企業內部及外部環境安全。高分子材料與工程系還借助多種渠道如專業教師與企業的技術合作、校友關系、橡膠及塑料行業相關協會等成功實現了與多家企業的專業實習對接并建立了穩定的簽約實習基地。激烈的市場競爭、技術的更新換代以及對專業知識人員的渴求使得一些具有前瞻性的企業對學生的專業實習表現出強有力的支持，甚至海南省的一些中、小型塑料行業的企業也主動提出按技術工人待遇解決學生的食宿問題，公司的管理者也更愿意在學生的實習活動中發掘人才并培養人才。

2.2 夯實內功，深化軟件建設

海南大學高分子材料與工程系與時俱進，在專業實習的軟件建設上不僅對學生布置了貼切實習單位實際的新任務，而且對專業指導教師提出了更高的要求。作為專業實習實踐層面上的補充，高分子材料與工程系引進了與實習內容相關的仿真軟件，如從哈爾濱工業大學引進了塑料成型工藝軟件和復合材料成型工藝軟件，在指導教師的講解下，學生們通過對仿真軟件中成型加工原理、工藝及設備操作等的認知，再加上相關知識點的視頻資料學習，學生能迅速能縮小理論與實際間的差距。

實習的整體效果很大程度上取決于準備工作的充分程度。專業指導教師由具有豐富的指導實習經驗的老教師和有熱情及責任感的青年教師組成，共同編寫各實習點的實習學習手冊，通過老教師的傳幫帶，青年教師明確了在學生實習過程中自己的責任和義務，掌握了實習企業的管理及生產特點，以及必須注意的一些關鍵環節問題。專業實習指導教師不但要熟悉《突發公共衛生事件應急條例》和《學生傷害事故處理辦法》，還要制定師生都要嚴格執行的《師生實習期間管理辦法》。另外，赴專業實習點前，學生務必在《專業實習安全知情書》上簽字。

2.3 綜合全面地進行雙向考核及評價

現代社會對學生提出了更為全面的素質要求，如學習能力、動手能力、創新能力、人際交往能力、適應社會能力等等。海南大學高分子材料與工程系對學生的實習考核除了實習報告和開放式考試的固定形式外，還輔以其它形式多樣的綜合考察途徑，如是否勤學好問，是否積極參與企業的科技創新研究及活動，是否能融入企業文化、樂意參與企業的文體活動等等。生動活潑的實習氛圍是激發學生實習熱情的“強心劑”，如舉辦有師生及企業相關人員共同參與的“假如我是一名車間主任”的模擬競選演講活動。學生們圍繞“一個合格的車間主任所應具備的綜合素質”進行闡述，不僅能站在我是企業人的角度給予實習單位在生產管理、技術踐行及人員調配等方面提出合理化的建議中增強就業自信心，還能通過企業相關負責人的點評認識到自己需努力的方向。通過多形式的考核，專業指導教師與學生都能及時發現問題，從而有的放矢地進行改進與完善，進而達到提高學生綜合素質的目的；同時，企業也能更深層次地考核需要引進的對位專業人才。另一方面，學生對課程的反饋與評價也有利于任課教師將課程改革推向深入。校教務處網上問卷調查表明同學們對該課程的滿意率達到96.35%，線下問卷調查的典型反饋與評價如表1所示：

3 總結和展望

實踐證明，我們對本專業的實習教學模式進行的探索能卓有成效地提高學生的工程實踐能力及就業能力（2015年度該專業本科生一次性就業率達到93.24%），多年來反饋的信息表明，我校高分子材料與工程專業的畢業生普遍（下轉第51頁）（上接第49頁）為用人單位看好，未來我們將積極借鑒國內外其它高校在實踐教學方面的辦學經驗，不斷完善和發展既符合我校實際又能適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求的高分子材料與工程專業實習模式。

海南省中西部高校提升綜合實力工作資金項目（02M4 097001004002）；海南省自然科學基金（514204）；海南大學教育教學研究項目（hdjy1224）

參考文獻

[1] 王芳，張紅，陳豐秋.化學工程與工藝專業工程實踐教學模式的探索與實踐[J].化工高等教育，2012（2）：76-78+85.

[2] 余曉，孔寒冰.能力導向的工程實踐模式比較與評價[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點范文

關鍵詞：涂料學；高分子專業；教學改革；涂料實驗

近年來，隨著我國對創新型人才培養問題的日益重視，大力加強素質教學，培養和激發學生的創造力的同時，進一步鞏固學生的基礎知識就顯得尤為重要[1]。在我國，無論是在綜合性院校、理工科院校，還是職業技術院校，大都開設了高分子的本科專業，包括：高分子化學與物理專業、高分子材料專業以及高分子加工專業等。在課程設置方面，基本都開設了高分子化學、高分子物理和高分子分析方法等基礎課程以及高分子專業基礎實驗。然而我們在教學實踐中發現，學生很難將之前開設的基礎課程中的知識融會貫通，對生活實例不能做出相應合理的解釋。高分子作為一個實用性很強的專業，各門專業課之間有著密切的聯系：利用高分子化學知識合成出不同結構的高分子材料，高分子材料的結構將直接影響其性能，在對材料進行加工時又需要運用高分子物理和流變學等知識[2]。如果學生們不能將專業基礎知識活學活用、融會貫通，那么他們將很難應對高分子專業相關工作中的實際問題。因此，我們嘗試針對高分子專業的培養方案，在開設高分子化學、高分子物理、高分子成型加工以及高分子結構分析方法這些專業課程的基礎上，新增了一門《涂料學》課程，安排在第7學期進行，計劃學時為32學時。力求通過本課程的學習，鞏固之前學到的專業知識并將其融會貫通，同時拓寬學生的知識面，提高其實踐能力。為了達到教學目標，培養出基礎扎實、有創新思維、創新能力的高素質人才，《涂料學》課程的本科教學內容和教學方法的設計就是必須考慮的首要問題。為此，筆者結合從事涂料課程教學與科研的經驗，參考接收本科生進行涂料實習單位的反饋意見，同時結合《涂料學》課程自身特點，做了一些初步的探討。

一、《涂料學》課程的特點和意義

高分子的主要應用領域集中在涂料、塑料、粘合劑和助劑四方面。進入21世紀以來，我國涂料行業發展迅速，對涂料行業科研技術人才的需求量大大增加[3]。為此，在國內一部分高校中的高分子相關專業開設了涂料相關課程。《涂料學》課程是建立在高分子化學、有機化學、無機化學、膠體化學、表面化學與表面物理、流變學、材料力學、光學和顏色學科基礎上的一門綜合性學科，但又不是這些學科的簡單加和而有其自身理論。對于高分子專業的學生而言，如何能將其學到的無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識貫穿統一起來，《涂料學》無疑是一個不二選擇。開設涂料課程，一方面使今后從事涂料行業的學生進入工作崗位后，盡快成為行業技術骨干；另一方面對于今后從事非涂料領域的高分子學生而言，課程的學習過程也是對之前學到的化學和材料學基礎知識鞏固、加強和提高的過程。

二、《涂料學》教學的主要內容

涂料學課程的內容多，課時少，教師難以在短時間內將涂料行業所需的內容講深、講透。在課程教學的過程中，教師應該堅持理論結合實際的教學方針，對知識結構優化調整，做到簡單而不淺顯，深奧而不枯燥。在教學內容上，要注重兩方面的統一：一方面注意《涂料學》課程章節間的聯系和統一，這門課程涉及到涂料概述、顏料、溶劑、樹脂等內容，各部分內容既相對獨立，又相互聯系；另一方面，要把握《涂料學》課程與無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識貫穿統一。教師在教學中應該重點介紹以下內容。

1.涂料的基本知識。這部分內容主要介紹涂料概念、組成、類別、功能以及發展概況。結合日常生活所接觸的涂料，使學生掌握涂料的基本概念、分類和作用。讓學生們了解到，現代涂料學的發展是以化學，特別是高分子科學為基礎，結合界面科學和流變學發展起來的。了解涂料的發展背景和面臨的挑戰，懂得涂料的發展趨勢。通過對目前報道較新的，具有特殊功能的涂料的介紹來激發學生對涂料的興趣，并為以后進行涂料的科學研究開好頭。

2.顏料相關理論。顏料和填料是涂料生產不可缺少的成分之一。其作用不僅是色彩和裝飾性，更重要的是改善涂料的物理化學性能，提高涂層的機械強度、附著力、防腐性能、耐光性和耐候性。讓學生了解遮蓋力、著色力和吸油值等基本概念。在授課過程中，這部分知識與物理化學中的雙電層理論聯系緊密，可以對以前的基礎知識鞏固提高。關于顏料的分散是教學的重點。

3.溶劑知識。溶劑是不包括無溶劑涂料在內的，各種液態涂料中所含有的，為使得液態涂料完成施工過程的必要的一類物質。原則上不構成涂膜，也不存留在涂膜中。在授課過程中，這部分知識與有機化學和高分子物理中的極性、溶解力、粘度等相關知識聯系緊密，可以對以前的基礎知識鞏固提高。在教學中，使學生掌握根據溶劑理論選用溶劑和改善涂料性能，了解有機溶劑對環境的危害，開發綠色水性涂料和高固體份涂料是涂料行業的趨勢。

4.樹脂知識。成膜物質是組成涂料的基礎，它具有粘結涂料中其他組分形成涂膜的功能，對涂料和涂膜的性能起到決定性的作用。例如，在丙烯酸樹脂章節中的內容與高分子化學基礎課中自由基聚合和聚合方法的相關知識密切聯系。不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯章節中內容與高分子化學基礎課中的縮聚和逐步聚合相關內容聯系緊密。因此，授課的過程也是對以前的知識復習，深入體會和提高的過程，將這些基本知識與涂料制備技術相互滲透，相得益彰，這也正是開設《涂料學》課程的特色。

三、教學方法

1.教學與生活、生產相結合，注重理論聯系實際。涂料是一門理論性和應用性都很強的交叉學科。理論知識比較晦澀，但大多數基本理論知識都已經在本科基礎課教學階段涉及，在涂料課程中只是有針對性的學習，必須與實際結合才能使學得的知識深化和牢固，也才能引起學生的興趣。在教學的初期階段，為了使得學生盡快入門，熟悉涂料學，就要將日常生活、生產與涂料結合，介紹生活和生產中涂料的應用，提高學生從心理上對課程的接受程度。眾所周知，涂料學的特點是“入門易、學懂難”。為了提高教學效率，改善教學效果，必須要注重理論聯系實際。這種聯系實際上是基礎知識與涂料學的聯系；涂料學與實際應用的聯系。把涂料學作為有機化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識實踐的對象，會使學生對所學過的基礎知識鞏固提高，為今后打下堅實的理論基礎。在涂料學理論實踐過程中，學生可以去涂料生產廠和研究院所參觀學習。學習涂料生產方法和檢測方法，了解生產設備和檢測儀器設備。學生往往很有興致，注意力高度集中，因此將理論知識寓于合適的實際背景中進行講授效果明顯。

2.開設涂料實驗。在高分子化學實驗的基礎上，開設涂料實驗課程[4]。高分子化學實驗中，一般開設甲基丙烯酸甲酯（或苯乙烯）的乳液聚合、聚酯合成實驗等，可以在這些實驗的基礎上，進一步開設丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯與異氰酸酯固化等，并且可以進一步開設乳膠漆的制造、涂料性能檢測等系列實驗，讓學生自己合成樹脂，自己配制涂料，自己對涂料和涂層進行檢測。通過實驗，不但將課堂所學到的理論知識通過實驗鞏固提高，而且訓練學生進行涂料生產和科學研究的方法，培養學生的動手能力，分析和解決問題的能力。

四、結語

總之，筆者對在高分子專業本科教學中開設《涂料學》課程的必要性、優化教學內容、改進教學方法進行了初探，提出開設《涂料學》課程的必要性：一方面，對于處于專業知識學習的學生而言，通過本課程的學習，加強他們對高分子專業基礎知識的鞏固，為今后從事高分子相關專業的工作打好堅實的理論基礎；另一方面，針對今后從事涂料行業的學生，涂料行業快速發展，科技含量越來越高，涂料學課程的開設正好可以滿足涂料行業對大批高層次科研技術人員的需求。

參考文獻：

[1]徐光憲.我對素質教育的認識[J].大學化學，2004，19（3）：1-8.

[2]陳立貴，袁新強，李雷權，等.構建符合學校定位的高分子專業人才培養方案的研究[J].科技資訊，2009，（22），161-162.

[3]涂料工藝編委會.涂料工藝[M].北京：化學工業出版社，1997.

第9篇：功能高分子材料的特點范文

金屬材料工程

本專業培養具備金屬材料科學與工程等方面的知識，能在冶金、材料結構研究與分析、金屬材料及復合材料制備、金屬材料成型等領域，從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

主要課程：金屬學、材料工程基礎、材料熱力學、材料力學性能、金屬工藝學、金屬熱處理、材料固態相變、材料分析技術、金相技術、金屬材料學、金屬學實驗等。

就業方向：從事金屬材料及其他在機械、能源、汽車、冶金和航空航天等領域中的應用研發工作，或者材料的生產及經營、技術管理和材料的檢測、失效分析等技術工作。

專業點評：未來幾年，我國將在國產大飛機、航空母艦、航空發動機等領域投入巨資，本專業人才將迎來更大的發展機遇。相關企業主要分布在東北、陜西、河北等地。由于此專業工科性質很強，男生較好就業（女生可以選擇材料研究方向）。

推薦院校：哈爾濱工業大學、燕山大學、西安工業大學、遼寧科技大學、南昌航空大學、河南科技大學、江西理工大學應用科學學院。

無機非金屬材料工程

本專業與金屬材料工程研究范圍有所交叉，但重點培養具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程方面的知識，并且使學生掌握各類土木工程材料在建筑工程中的應用技術、測試方法和開發能力。

主要課程：材料力學、工程制圖與CAD、無機化學、有機化學、粉體工程、材料制備原理、熱工過程與設備、無機材料工藝學、材料工藝性能實驗、建筑施工技術與組織、工程測量等。

就業方向：在無機非金屬材料結構研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領域，從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作。

專業點評：本專業分混凝土、陶瓷、新材料等多個研究方向。混凝土的研究已經很成熟，人才需求大，本科學歷就足以找到好工作；陶瓷研究近幾年才興起，生物陶瓷、特種陶瓷等研究前景廣闊，就業或考研皆宜；高性能、多功能無機非金屬新材料在發展現代武器裝備中起到十分重要的作用，這方面的高水平人才在我國尤為緊缺。

推薦院校：華南理工大學、武漢理工大學、陜西科技大學、河北聯合大學、洛陽理工學院、景德鎮陶瓷學院（國家品牌特色專業）、巢湖學院。

高分子材料與工程

與金屬材料工程、無機非金屬材料工程專業研究對象有所區別，高分子材料與工程專業的研究對象是高分子材料。作為發展最為迅速的三大材料之一，本專業面向傳統和新興的諸如塑料、橡膠、纖維、涂料、石油化工、生物醫學、新能源、海洋、國防等各類行業，培養具有理工交叉特點的人才。

主要課程：高分子化學、高分子物理、高分子工程、高等有機化學、物質結構、材料科學基礎、聚合物成型加工與應用、功能高分子材料、特種復合材料等。

就業方向：主要在日化、石化、汽車、家電、航空航天等領域的相關企業、科研部門，從事設計、新產品開發、生產管理、市場營銷工作。