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高分子科學(xué)基礎(chǔ)范例6篇

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高分子科學(xué)基礎(chǔ)

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文1

關(guān)鍵詞: 高分子化學(xué) 高分子物理 生物功能材料 教學(xué)探索

高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計中,一般兩門課程獨立設(shè)置,其中各占有48到72學(xué)時不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程,其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點,生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣,從無機(jī)陶瓷材料到有機(jī)高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識和應(yīng)用技能,因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程,所設(shè)學(xué)時為56學(xué)時,開設(shè)時間安排在二年級下學(xué)期,為三年級開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實施方法,高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用,是一門多學(xué)科交叉、實用性很強(qiáng)的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣,物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識運(yùn)用較多等特點,這樣有限的課時設(shè)置就給授課帶來了一定困難,導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識方面具有一定難度。另外,我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級下學(xué)期和三年級上學(xué)期,其中物理化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)部分講授時間較晚,這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識,是本文需要重點探討的問題。

1.選擇教材,合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時的限制,我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》,由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,教材內(nèi)容全面,難度適中,比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對課時較少的現(xiàn)狀,我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對于高分子化學(xué)部分,重點講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容,自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解,聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng),又沒有因為課程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對課程中的某些內(nèi)容,例如聚合動力學(xué)的推導(dǎo),在物理化學(xué)中化學(xué)動力學(xué)部分還沒講解的情況下,我們在教學(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式,僅提出聚合動力學(xué)基本知識,引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動力學(xué)推導(dǎo)。對于高分子物理部分,我們重點講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變,簡單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié),對高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排,重點講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對高分子學(xué)科基本知識的掌握;簡單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強(qiáng)該部分內(nèi)容的掌握;自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對高分子學(xué)科知識的理解。重點講解、簡單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,突出了本課程重點、拓寬了學(xué)生知識面,克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點。

2.理論聯(lián)系實際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中,如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等,食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素,建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機(jī)玻璃,行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強(qiáng)纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用,其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué),單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,我們在講解基本知識的同時,注重理論和實際相結(jié)合,列舉了大量實例。例如講解縮聚反應(yīng)時,對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進(jìn)行了重點講解,對聚乳酸生物材料進(jìn)行了系列概述,包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等;自由基共聚合部分,講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、丁苯橡膠(SBR橡膠)等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層,聚氯乙烯(PVC)用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中,講授諾貝爾獎成果和獲得者的發(fā)明典故,例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展,以增強(qiáng)課堂的趣味性;講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外,讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認(rèn)識各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱,指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成,并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理;通過舉例講解方式,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。

3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量

高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識面廣,其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強(qiáng),學(xué)生理解相對比較困難。因此,我們在教學(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式,同時輔以板書講解,取得了不錯的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R直觀體現(xiàn)出來,又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來,這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如,在講解配位聚合時,利用動畫演示雙金屬活性中心機(jī)理和單金屬活性中心機(jī)理中單體分子的插入過程與鏈增長過程;自由基聚合實施方法中,利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程,高分子物理中拉伸對高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動態(tài)黏彈性模型,等等。通過多媒體的運(yùn)用,可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化,有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷,比如講課節(jié)奏過快,學(xué)生難以吸收;教師過于關(guān)注幻燈片屏幕,減少了和學(xué)生的交流互動,等等。在實際教學(xué)過程中,還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合,對重點知識內(nèi)容采用板書的形式進(jìn)行講解,取得了不錯的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快,學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點,對重要章節(jié),我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上,對教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境,提供多媒體錄播室進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制,最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點,例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強(qiáng),真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性,學(xué)生學(xué)習(xí)在時間和空間上少了許多限制,學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外,網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時可以進(jìn)行比較,相互之間取長補(bǔ)短,知識面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對課堂內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用,大大彌補(bǔ)了課堂多媒體課件存在一些不足,大大提高了教學(xué)效率。

5.開展互動式教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性

教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為,學(xué)生是課堂的主體,教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主,忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動性,學(xué)生始終處于“被動學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動學(xué)習(xí)”,導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負(fù)擔(dān)重等特點。針對這一現(xiàn)狀,我們采取課堂互動的教學(xué)方式,包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動,取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容,提出一些討論問題,例如在講述縮聚反應(yīng)時,提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料,自己尋找答案,并在下次課堂上讓學(xué)生進(jìn)行討論,然后教師補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力,又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,提高了學(xué)習(xí)興趣。另外,我校為農(nóng)業(yè)院校,雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè),但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)。考慮到此種情況,我們在授課內(nèi)容安排上,對目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進(jìn)行了討論,給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時,我們就對強(qiáng)吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景,主要針對其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述,對高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對措施進(jìn)行了討論。通過這樣的討論,我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力,這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,加深了對本課程的理解。

6.結(jié)語

通過對本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計特點、面臨的問題及目前采取的措施進(jìn)行了總結(jié)。《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,但其理論性強(qiáng)、概念抽象難懂,如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識,是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,繼續(xù)對本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進(jìn)行探索,以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]魏無際,俞強(qiáng),崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)(第二版).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

[2]黃海霞.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探索.廣州化工,2013,41(12).

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文2

關(guān)鍵詞 高分子化學(xué)與物理 課程 教學(xué)改革

中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Exploration on Polymer Professional Polymer Chemistry and Physics Teaching

Abstract Polymer science has become many non polymer students required or elective courses, for applied chemistry major, in polymer chemistry and physics course teaching on the one hand should be based on professional need reasonable arrangement of teaching content, on the other hand, we should reform in teaching methods, so as to achieve better teaching effect.

Key words high polymer chemistry and physics; curriculum; teaching reform

高分子科學(xué)是工科院校高分子化工、化學(xué)和材料等系科學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展,這門學(xué)科已滲透于各個領(lǐng)域與學(xué)科,形成了一個無法替代的交叉學(xué)科。也被列為理科、師范院校化學(xué)系學(xué)生的必修課或選修課。對于與高分子相關(guān)的專業(yè),專業(yè)課程一般設(shè)置高分子化學(xué)與高分子物理,其中高分子化學(xué)側(cè)重聚合反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí),高分子物理重點介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系,使學(xué)生對高分子科學(xué)的兩個側(cè)面有較為系統(tǒng)的掌握。而對于非高分子專業(yè),則主要要求學(xué)生掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能,一般將這兩門課揉合在一起,開設(shè)高分子化學(xué)與物理課程。

高分子化學(xué)與物理大連工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)在有機(jī)化工、日用化工、高分子精細(xì)化工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用等的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,學(xué)生對高分子相關(guān)知識的掌握程度將對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大影響。但與高分子專業(yè)相比,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)高分子化學(xué)課程學(xué)時數(shù)相對偏少,課程的學(xué)時數(shù)為48 學(xué)時, 如何在有限的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生對高分子的基本概念與原理等相關(guān)知識有較好的掌握,授課內(nèi)容的選擇及講授方式是非常重要的。在近十年的教學(xué)改革實踐中,我們?nèi)〉昧艘恍┙?jīng)驗,取得了比較滿意的教學(xué)效果,在此與非高分子專業(yè)的教師進(jìn)行探討與交流。

1 合理安排教學(xué)內(nèi)容

高分子化學(xué)與物理的主要內(nèi)容包括高分子的基礎(chǔ)概念、逐步聚合、鏈?zhǔn)骄酆稀⒐簿酆弦约熬酆衔锏幕瘜W(xué)變化;高分子的分子結(jié)構(gòu)及其與高分子的機(jī)械、熱、電等性能之間的關(guān)系等。概念多,公式多,內(nèi)容抽象,再加上學(xué)時少,學(xué)生平時對相關(guān)知識了解少,因此教學(xué)難度較大。根據(jù)專業(yè)特點及課程內(nèi)容的特點,對課程內(nèi)容進(jìn)行合理安排,一方面突出重點、難點及成熟理論,另一方面突出與本專業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)關(guān)系密切的知識和理論。例如縮聚反應(yīng)、自由基聚合反應(yīng)等從高分子化學(xué)課程內(nèi)容的角度看是兩大類聚合反應(yīng)的代表反應(yīng),從專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)要求看,也是后續(xù)課程的理論基礎(chǔ),因此對其聚合機(jī)理、聚合反應(yīng)動力學(xué)、聚合方法等重點進(jìn)行講授,講深講透。而逐步聚合中的氫移位反應(yīng)、鏈?zhǔn)骄酆现械年庪x子聚合,共聚合反應(yīng)及聚合物的化學(xué)變化等內(nèi)容也是與高分子精細(xì)化工關(guān)系密切的知識點,在縮聚和自由基聚合知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行較為詳細(xì)的講授。對陽離子聚合、配位聚合等則只做一般性介紹, 簡要論述尚在發(fā)展的理論和尚不成熟的相關(guān)機(jī)理。

同時在教學(xué)中注重課堂講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合,對教學(xué)中的重點、難點問題如鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)各種單體對聚合機(jī)理的選擇性、自由基聚合機(jī)理和動力學(xué),縮聚反應(yīng)動力學(xué)等進(jìn)行重點介紹,并通過課堂練習(xí)和討論及課后作業(yè)加深學(xué)生的理解,而對相對容易的內(nèi)容如聚合方法則讓學(xué)生自學(xué),從而達(dá)到了在有限的學(xué)時內(nèi)少講、精講的目的,增強(qiáng)了教學(xué)效果。

2 傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體教學(xué)相結(jié)合

高分子教學(xué)中,不僅分子式復(fù)雜冗長,而且一些機(jī)理的表述和數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)也很繁雜,板書費時費力。僅靠“黑板+粉筆”的教學(xué)手段授課,教學(xué)效率較低。多媒體教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢, 它不但使課堂教學(xué)變得生動、活潑、直觀、易懂,而且授課信息量加大,有助于學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)習(xí)到更多的知識。但是也存在一定的弊端,如公式推導(dǎo)過程過于機(jī)械,學(xué)生注意力不容易集中,思路不能完全跟上演示速度等。解決問題的關(guān)鍵在于多媒體技術(shù)如何與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合,從而實現(xiàn)它應(yīng)有的價值。我們在高分子化學(xué)的課堂授課中,對聚合物的分子結(jié)構(gòu)、反應(yīng)過程、聚合方法講述采用多媒體授課的方式,例如聚合物的立體異構(gòu),通過分子結(jié)構(gòu)的展示加深學(xué)生對抽象的內(nèi)容的掌握,而介紹懸浮聚合、乳液聚合時,更是以動畫的方式加深學(xué)生對聚合過程的理解;但是當(dāng)涉及公式的理論推導(dǎo)時,如聚合動力學(xué)、Flory分布式等,則采用板書的方式一步步推導(dǎo),同時采用啟發(fā)和相關(guān)知識復(fù)習(xí)回顧的方式調(diào)動學(xué)生積極性,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲望。采用這樣的教學(xué)方式,一方面使課堂教學(xué)形象生動,節(jié)省了時間,另一方面也使學(xué)生能夠跟上教師的思路,有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解,取得更好的教學(xué)效果。

3 理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合

高分子化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。為了使學(xué)生能夠更好地掌握高分子化學(xué)課程內(nèi)容,同時培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生的實驗技能,有必要開設(shè)一定的實驗課程,一般傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗有苯乙烯的懸浮聚合、甲基丙烯酸甲酯的本體聚合、聚乙烯醇縮甲醛膠的制備、改性醋酸乙烯乳膠的制備等。我們在開設(shè)這些基礎(chǔ)性的高分子化學(xué)實驗的同時,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還將傳統(tǒng)的聚乙烯醇縮甲醛膠的制備繼續(xù)延伸,加入涂料的配制、檢測及應(yīng)用等內(nèi)容組成綜合性實驗,讓學(xué)生從最初的原料出發(fā),得到在實際生活中真正用得上的產(chǎn)品。另外根據(jù)本專業(yè)教師的科研內(nèi)容及學(xué)生的專業(yè)方向開設(shè)了淀粉接枝丙烯酰胺的制備、應(yīng)用等設(shè)計性實驗,要求學(xué)生自己查閱資料,對實驗方案及技術(shù)路線進(jìn)行設(shè)計,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研能力,又使學(xué)生加深了對專業(yè)研究方向的了解和興趣,從而進(jìn)一步提高學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的興趣。通過實驗,學(xué)生對高分子各種合成及改性反應(yīng)的原理和方法進(jìn)一步加深了理解,與課堂教學(xué)相互促進(jìn),取得了良好的效果。

4 注意教學(xué)的啟發(fā)性和趣味性

高分子化學(xué)是一門相對來說比較抽象,枯燥的課程。美國教育家布魯納曾說:“學(xué)習(xí)的最好刺激,乃是對所學(xué)材料的興趣”。對于這樣一門課程,如何提高講授的趣味性,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生變被動為主動學(xué)習(xí),是我們心中永恒的課題。在課程內(nèi)容的講授過程中,我們時刻注意教學(xué)的趣味性,例如在緒論部分為了使學(xué)生對課程內(nèi)容及重要性有一個深刻的第一印象,上課伊始就通過例舉天然橡膠的例子:如果年產(chǎn)1000噸天然橡膠,需要30萬畝熱帶土地,栽種300萬株橡膠樹,經(jīng)6~8年的生長時間,并且需要5千名割膠工人的勞動;而年產(chǎn)1000噸合成橡膠,只需要建占地10畝的工廠,由10名工人即可完成,使高分子科學(xué)的重要性不言自明。當(dāng)講到聚合物的概念和特性時,為加深理解,將單體比作鴿子,而聚合物就好像好多只腳互相拴在一起的一長串鴿子,雖然每只鴿子理論上仍能飛動,但因為相鄰鴿子的影響,這一串鴿子和單個鴿子在性質(zhì)上已經(jīng)有了很大不同,學(xué)生這樣一想,不但聚合物的概念易于理解了,而且聚合物的特點,例如只有固態(tài)和粘流態(tài),而沒有氣態(tài),也非常易于理解了。

另一方面,注意將高分子科學(xué)發(fā)展的一些前沿知識引入課堂,例如在“聚合方法”一章,介紹超臨界CO2 作為“綠色介質(zhì)”的聚合研究進(jìn)展;在講授陰離子活性聚合時,介紹“自由基活性聚合”及其研究進(jìn)展;在講授“逐步聚合”時, 介紹白色污染和可生物降解高分子的研究進(jìn)展等;這樣講了后,同學(xué)們感到收獲較大,而且課堂氣氛也得到活躍。通過這些舉措我們也體會到:將學(xué)生的積極性真正調(diào)動起來了,枯燥的專業(yè)課同樣可以上得有聲有色。

5 課后交流,傾聽解答學(xué)生的疑難問題

現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,應(yīng)該確保學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,教師在教學(xué)觀念和教學(xué)方式上應(yīng)該轉(zhuǎn)變到新課程的要求上來。教師和學(xué)生不是外在于課程的,而是課程的有機(jī)構(gòu)成部分,是課程的創(chuàng)造者和主體,他們共同參與課程的開發(fā)過程,這就是新課程倡導(dǎo)的教學(xué)觀。

大學(xué)的授課,教師上課結(jié)束后一般與學(xué)生之間少有相互交流的時間,課后學(xué)生對于一些關(guān)鍵、難點問題仍百思不得其解時,就會影響他們的學(xué)習(xí)興趣、熱情甚至信心,這對于相對較難的專業(yè)基礎(chǔ)課而言更是如此。所以教師如能在課下和他們做進(jìn)一步的討論,作用和效果是顯而易見的。另一方面,年輕教師與學(xué)生的年紀(jì)相差不太大,容易使學(xué)生產(chǎn)生親近感,如果教師讓學(xué)生感覺彼此是朋友,這對于課程學(xué)習(xí)也是有很好的促進(jìn)作用。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為教師和學(xué)生的課下溝通搭建了很好的橋梁。作者所在的學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)很完備,每個學(xué)生宿舍都可以很方便地上網(wǎng)。作者也時常會通過電子郵件,或者網(wǎng)絡(luò)即時通訊工具,不厭其煩地和他們進(jìn)行交流,回答他們所提出的問題,當(dāng)然這其中大多是學(xué)習(xí)問題,也有一些生活甚至思想問題。借助網(wǎng)絡(luò),教師可以真正成為學(xué)生的良師益友。

6 結(jié)語

教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革是學(xué)校教育改革的重要組成部分,高分子化學(xué)與物理是一門理論性強(qiáng)、概念抽象難懂且較難掌握的課程,作為本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,教師需要不斷地探索教學(xué)方法,采用多種手段提高教學(xué)的交互性和生動性,以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,這樣才能取得令人滿意的教學(xué)效果。作為參加高分子化學(xué)與物理課程教學(xué)的教師,應(yīng)從備課、上課、課后等方面進(jìn)行總結(jié),只有做好每個環(huán)節(jié),應(yīng)用于合理的教學(xué)方法和教學(xué)手段,并不斷提高自身素質(zhì),才能逐漸成長為一名合格的專業(yè)教師。

參考文獻(xiàn)

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[2] 王國建.在《高分子化學(xué)》課程中開展互動式教學(xué)的實踐與探索[J].高分子通報,2007.1:62-65.

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文3

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科 高分子課程 考核方法

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0197-01

應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)定位于技術(shù)工程師,既要具有較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識,又能夠解決生產(chǎn)實際中的具體技術(shù)問題。而在培養(yǎng)過程中,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課起到了從書本的理論到實際應(yīng)用的過渡。因此,應(yīng)用型本科院校在這類課程的設(shè)置上減少了理論課的課時,增加實驗和實踐課的課時[1-4]。而在教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往不能將理論與實踐相結(jié)合,對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式,對于實驗和實踐中出現(xiàn)的問題也不太會分析解決。究其原因,目前評價學(xué)生學(xué)習(xí)的好壞主要是通過考試成績來判定,而考核形式單一,筆試為主,這就使得學(xué)生的學(xué)習(xí)也常常以成績?yōu)閷?dǎo)向,以考試為目標(biāo),考試之外的東西他們很少去關(guān)心思考。因此,在應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)過程中,對于專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實際教學(xué)工作中在高分子系列課程上的一些教學(xué)思考提出了一些改革措施。

1 構(gòu)建包括基本理論、基本知識在內(nèi)的基礎(chǔ)理論考核系統(tǒng)

高分子是材料科學(xué)與工程專業(yè)知識體系構(gòu)建的一個重要方向,主要由高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構(gòu)成了這個專業(yè)方向的主要的專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課。這些課程講述的內(nèi)容實現(xiàn)了從小分子變成實際使用的高分子材料的過程,如圖1所示。其中高分子化學(xué)是講述從單體變?yōu)楦呔畚锏木酆线^程,而高分子物理是講述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能,聚合物成型加工是講述從聚合物變?yōu)椴牧系某尚图庸み^程,高分子材料是講述高分子制品的應(yīng)用,高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。

對高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎(chǔ)知識內(nèi)容,在原有閉卷考核方式的基礎(chǔ)上,建立涵蓋系列課程知識的試題庫,題型包含:基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計算。相關(guān)課程的老師根據(jù)自己課程的需要,選擇考核試題,注重考查學(xué)生對高分子知識體系關(guān)聯(lián)性的理解。

2 構(gòu)建以實際工程問題的理論分析為主的基礎(chǔ)理論應(yīng)用考核系統(tǒng)

在教學(xué)過程中注重教學(xué)內(nèi)容的變革,積極推行案例教學(xué)、專題性教學(xué)、研究性學(xué)習(xí),積極開展觀摩教學(xué)與評教活動,并構(gòu)建以實際工程問題的理論分析為主的基礎(chǔ)理論應(yīng)用考核系統(tǒng),建立案例分析試題庫,讓學(xué)生用已有的基本理論和基本知識來分析實際案例。例如,如何制備既具有彈性,又具有一定強(qiáng)度的尼龍纖維?首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法,尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實現(xiàn),這樣學(xué)生可以加深對濕法紡絲的過程的了解;其次如何實現(xiàn)材料的高強(qiáng)度,這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態(tài)分析,具有結(jié)晶、取向等狀態(tài)的高聚物的力學(xué)強(qiáng)度較好,因此要想纖維具有高強(qiáng)度就必須通過一定的方式使其結(jié)晶或取向,而結(jié)晶和取向兩者之間又是相互影響的,取向會促進(jìn)結(jié)晶,因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向,這又回到成型加工的過程中,通過定向拉伸的方法使其取向;最后要使纖維具有一定的彈性,這就需要使纖維能在一定程度解取向,恢復(fù)高分子的彈性,而解取向的方法可以利用熱處理來實現(xiàn),這就要求增加材料制備的后處理過程。總之,通過這樣以實際工程問題的理論分析為主的考題,使學(xué)生建立基本理論和實際應(yīng)用的聯(lián)系,深入理解相關(guān)課程理論知識間的關(guān)聯(lián)。

3 建立實際問題解決能力考核系統(tǒng)

建立以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的考核體系,改單一的試卷考核方式為大作業(yè)、小論文、課題答辯等多種考核方式,改一次性課程終結(jié)考核為過程監(jiān)測考核、理論和實踐動手綜合考核。通過目前科學(xué)和工程上存在的問題,考核學(xué)生解決實際問題的能力,并將相關(guān)的問題貫穿相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐課程的教學(xué)與考核中。例如,實際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題;經(jīng)過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個大作業(yè),讓學(xué)生自己提出解決方案,并給出評分;然后在實踐課上讓學(xué)生完成此方案,并在實現(xiàn)的過程中學(xué)會利用已有的知識對方案做出優(yōu)化和調(diào)整,給出實踐課的評分;最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結(jié)構(gòu)與性能。

4 結(jié)語

考核方法是課程建設(shè)的重要組成部分,是評價學(xué)生學(xué)習(xí)以及能力的最直接的方法,也是對教學(xué)效果最直接的評價方法。因此在課程改革過程中,考核方式的改革成為推動課程建設(shè),實現(xiàn)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)必不可缺少的環(huán)節(jié),在應(yīng)用型本科院校工程類專業(yè)上有著很好的推廣價值。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳曉宇,郝凌云,胡小紅.“情景”教學(xué)法在高分子材料檢測課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2013(32):118.

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文4

關(guān)鍵詞 高分子材料 現(xiàn)狀 可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號:TQ317 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1高分子材料的相關(guān)概念

1.1高分子材料的基本概念及來源

高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料。按來源可分為分為天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進(jìn)化的基礎(chǔ)。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料,并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物,用木材、棉、麻造紙等

1.2高分子材料的分類

高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復(fù)合材料等,其中前三種被稱為高分子的三大材料。

橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好,在外力作用下可產(chǎn)生較大形變,除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料,經(jīng)過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高,一般為結(jié)晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。

2高分子材料科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程

2.1高分子材料科學(xué)的發(fā)展歷史

高分子學(xué)科的建立,至今不到80年。從遠(yuǎn)古時期開始,人類就已經(jīng)學(xué)會使用天然高分子材料,比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。

20世紀(jì)20年代,才出現(xiàn)高分子科學(xué)的概念。到了20世紀(jì)30年代,高分子材料工業(yè)才步入發(fā)展階段,而到了20世紀(jì)50年代配位聚合的出現(xiàn)極大地推動了高分子材料的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)下半葉,高分子取得了一系列突破性的進(jìn)展,比如聚烯烴的多元聚合,設(shè)計合成嵌段,超支化等聚合物等。

2.2高分子材料科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì),單單從一個大方向來描述高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀是不可取的也是不全面的,所以將簡單分為幾個領(lǐng)域分別介紹目前的發(fā)展現(xiàn)狀。

在電氣工業(yè)領(lǐng)域,高分子材料也有杰出的表現(xiàn)。隨著時代的發(fā)展,高分子材料在電子、家電和通信領(lǐng)域。我國電氣生產(chǎn)大國,全行業(yè)對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質(zhì)、絕緣、耐腐蝕、表面質(zhì)量高和易于成型加工的特點正是生產(chǎn)各種家用電器的最佳材料,而家用電器是人們的必須生活用品,所以高分子材料在電氣工業(yè)的發(fā)展是會一直進(jìn)行下去的。

在機(jī)械制造領(lǐng)域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轎車的塑料用量已經(jīng)超過 120千克/輛,德國高級轎車用量已經(jīng)達(dá)到300 千克/輛。可見在汽車制造方面,高分子的發(fā)展還是比較成熟,系統(tǒng)的。并且可以預(yù)見,隨著汽車輕量化進(jìn)程的加速,塑料在汽車中的應(yīng)用將更加廣泛

高分子材料還在航空航天,建筑工程,醫(yī)療,包裝行業(yè)等眾多領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)比較成熟,并且正在朝著一個更加規(guī)范,更加科學(xué),更加和諧的方向穩(wěn)定發(fā)展

2.3高分子材料科學(xué)的發(fā)展前景

高分子材料科學(xué)代表的是一種前沿技術(shù),其發(fā)展趨勢也必然要適應(yīng)社會發(fā)展的潮流和最先進(jìn)工業(yè)發(fā)展的需求。

2.3.1精細(xì)化

隨著時代的發(fā)展,精細(xì)化必然成為材料的主流趨勢,未來將納米技術(shù)融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成,這既包括分子層次上的化學(xué)方法,也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用,采用自組裝或自合成等方法,靠分子間的相互作用,構(gòu)建具有特殊結(jié)構(gòu)形態(tài)的分子聚集體。

2.3.2綠色友好化

在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的21世紀(jì),任何事物都在漸漸轉(zhuǎn)型,高分子材料也不例外。實現(xiàn)綠色友好化,需要在材料的合成,生產(chǎn),運(yùn)用三方面全方位實現(xiàn)。現(xiàn)在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強(qiáng),尋找可以替代石油的其它資源,則成為21 世紀(jì)的高分子化學(xué)研究中的一個迫切需要解決的問題。調(diào)節(jié)原子和分子在物質(zhì)中的組合配置,控制物質(zhì)的微觀性質(zhì)、宏觀性質(zhì)和表面性質(zhì),就可能使某種物質(zhì)滿足某種使用要求,這種物質(zhì)就能作為材料來使用。

2.3.3智能化

在這個智能材料的時代,高分子化學(xué)同樣承擔(dān)著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調(diào)節(jié)、修飾和修復(fù),如若實現(xiàn),也必然會對人類發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。

3結(jié)語

本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學(xué),相信在今后的生活中,隨著科技的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的人會認(rèn)識高分子材料,并投入到這門與人類生活息息相關(guān)的科學(xué)研究中去。

參考文獻(xiàn)

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[4] 王亞男,李婷婷,徐聰.淺析目前我國高分子化工材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J].人力資源管理,2012(5).

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文5

關(guān)鍵詞:高分子材料;成型;控制

0 前言

作為一種實際應(yīng)用效果良好的材料,高分子材料在近期得到了廣泛的應(yīng)用。研究高分子材料成型及控制,能夠更好地提升其實踐水平,從而有效保證高分子材料的整體效果。本文從概述高分子材料的相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

1 概述

現(xiàn)階段我國在高分子合成材料方面取得了很大的進(jìn)步,相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)活動也在不斷發(fā)展壯大,高分子材料成型加工技術(shù)被運(yùn)用與汽車等工業(yè)生產(chǎn)活動之中。高分子合成材料行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為我國的重要經(jīng)濟(jì)類產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。由于高分子材料的特性,必須加強(qiáng)對高分子材料的系統(tǒng)性研究,了解高分子材料的成型過程以及控制對策,為高分子材料工業(yè)的發(fā)展提供依據(jù),是我國科研工作的重要任務(wù)。高分子材料成型加工技術(shù)屬于一門重要的科學(xué),國內(nèi)外著名的專家學(xué)者都對其予以高度關(guān)注,將與化學(xué)、物理等方面的專業(yè)內(nèi)容融入到高分子材料成型加工技術(shù)中,為研究工作的開展提供科學(xué)依據(jù)。

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 擠出成型

高分子材料的基礎(chǔ)成型是通過螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式,不間斷的將已經(jīng)成型的材料由有機(jī)筒擠出來,擠入到機(jī)頭中去,熔融物料通過機(jī)頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯,然后借助相應(yīng)的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來,并對其進(jìn)行冷卻處理,進(jìn)而得到相應(yīng)的形狀。擠出成型是一項系統(tǒng)性的工程,由入料、塑化、成型以及定性等過程,每個環(huán)節(jié)都對高分子材料的成型起到關(guān)鍵性的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑就是通過中空吹塑的方式來實現(xiàn)的,主要是依靠氣體的壓力,來促使處于閉合狀態(tài)的熱熔型胚發(fā)生鼓脹,進(jìn)而形成中空制品的技術(shù)過程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式,具有發(fā)展快、效率高的特點。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸,是目前常用的三種吹塑方法。

2.3 注塑成型

一般情況下,我國高分子材料加工行業(yè)普遍采用的成型方法是注塑成型,其面對的生產(chǎn)對象大都是空間感強(qiáng)、立體式的材料形狀,在塑料生產(chǎn)方面具有諸多的優(yōu)勢,受到了企業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。注塑成型方式應(yīng)用的范圍相對較廣,成型操作所需時間短、多樣的花色、生產(chǎn)效率高等等優(yōu)點,是高分子材料成型最具實用性的方法。

3 現(xiàn)階段高分子材料成型技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新分析

3.1 聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

現(xiàn)階段,通過對國內(nèi)外高分子材料成型技術(shù)的研究,大都采用反應(yīng)加工設(shè)備來開展工作,但是,該反應(yīng)加工設(shè)備的原理是在原有的混合、混煉設(shè)備上進(jìn)行完善與優(yōu)化所生產(chǎn)的產(chǎn)品,其還存在多方面的問題,處于不成熟階段,傳熱、混煉過程等都是其中的典型問題。另一方面,設(shè)備引進(jìn)和使用投資大、能耗高,噪音污染嚴(yán)重、密封困難。

利用聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備來創(chuàng)新與優(yōu)化高分子材料成型加工工作,相較于傳統(tǒng)的技術(shù)有了很大的進(jìn)步,加工原理以及設(shè)備的組成都有所不同。此種技術(shù)的應(yīng)用,其核心內(nèi)容是將電磁場條件下的機(jī)械振動廠投入到高分子材料的機(jī)頭擠出操作中,能夠?qū)崿F(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)、生成物的聚合結(jié)構(gòu)、制品的各項變化等的控制,起到了良好的應(yīng)用效果。

3.2 新材料制備新技術(shù)

信息與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,為了優(yōu)化和升級高分子材料成型加工技術(shù),可將信息存儲光盤應(yīng)用到加工技術(shù)中,利用盤基來直接實現(xiàn)反應(yīng)成型技術(shù)的構(gòu)建,整個成型技術(shù)形成動態(tài)式、鏈條式的操作流程,樹脂的生產(chǎn)與加工、儲備與運(yùn)送,再到盤基的成型,探索出酯交換的鏈條式生產(chǎn)與加工技術(shù),能有效控制能源的使用率、提高成品的質(zhì)量。

新材料制備新技術(shù)的出現(xiàn),為高分子材料加工行業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展契機(jī),動態(tài)全硫化制備技術(shù)也是其中的代表,是我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的重要體現(xiàn),新技術(shù)的應(yīng)用與振動力場具有密切的聯(lián)系,可以更為直觀有效的控制硫化的整個過程,能很好的應(yīng)對硫化過程中所遇到與相態(tài)有關(guān)的反轉(zhuǎn)類問題。針對此項技術(shù),科學(xué)家應(yīng)致力于研究與技術(shù)相匹配的更具全面化的設(shè)備,為我國高分子材料加工水平提供技術(shù)支撐。

4 高分子材料在成型過程中的控制

近年來,我國由于綜合國力的提升,在科學(xué)領(lǐng)域取得了一項又一項矚目的成績,其中高分子材料在成型過程中的控制是研究的主要課題之一。高分子材料在一定條件下極易發(fā)生結(jié)構(gòu)上變化,溫度、外力等都是影響高分子材料所形成的聚合物的結(jié)構(gòu)與形態(tài),同時在外部條件的影響下,高分子材料還會發(fā)生聚集形態(tài)上的變化,一系列的問題都是現(xiàn)階段科學(xué)家研究的主要問題。通過不斷的研究,科學(xué)家得出了一系列的成果,實現(xiàn)對新型高分子材料的開發(fā),形成了多元化的高分子材料群體,并投入實際的應(yīng)用之中,促進(jìn)了高分子材料工業(yè)的發(fā)展。通過研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大部分聚合物多相體系存在不相溶的現(xiàn)象,制約著成型過程中的控制工作,為了改善此類情況,可以適當(dāng)?shù)娜谌氲谌M分。在聚合物生產(chǎn)與加工的過程中,所研制出的產(chǎn)品會處于溫度不穩(wěn)定的環(huán)境中,由于制品極易受到溫度的影響而發(fā)生形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的變化,進(jìn)而影響其性能,應(yīng)加強(qiáng)對制品溫度的控制。由于制品的溫度會隨著時間推移為發(fā)生動態(tài)上的變化,可見,了解在非等溫場條件下,聚合物、共混物制品溫度與時間的變化關(guān)系是非常關(guān)鍵的,并對變化的規(guī)律進(jìn)行總結(jié),可為成型過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制提供依據(jù)。

5 結(jié)語

本文以高分子材料成型方法和控制進(jìn)行了具體性的分析,我們可以發(fā)現(xiàn),高分子材料的多項優(yōu)勢決定了其在實踐中的應(yīng)用地位,有關(guān)人員應(yīng)該從其客觀實際需求出發(fā),充分利用自身有利條件,研究制定最為符合實際的成型及控制實施方案。

參考文獻(xiàn):

[1]楊帆.淺析高分子材料成型加工技術(shù)[J].應(yīng)用科學(xué),2011(08):66-68.

高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文6

一、功能高分子材料的介紹以及其研究現(xiàn)狀

1.功能高分子材料的簡介

功能高分子材料是指具有傳遞、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,或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料,通常也可簡稱為功能高分子,也可稱為精細(xì)高分子或特種高分子。

2.功能高分子材料的研究現(xiàn)狀

在原來高分子材料的基礎(chǔ)上,可將功能高分子材料分為兩類:一類是以改進(jìn)其性能為目的的高功能高分子材料;另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。

2.1高功能高分子材料

2.1.1光功能高分子材料

光功能高分子材料是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料,可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導(dǎo)纖維、塑料石英復(fù)合光導(dǎo)纖維、感光樹脂、光固化涂料及黏合劑等。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。在光的作用下,實現(xiàn)對光的傳輸、吸收、貯存、轉(zhuǎn)換的高分子材料即為光功能高分子材料

2.1.2生物醫(yī)用高分子材料

生物醫(yī)用高分子材料需要滿足的基本條件:除具有醫(yī)療功能外,還要強(qiáng)調(diào)安全性,即要對人體健康無害。不會因與體液或血液接觸而發(fā)生變化;對周圍組織不會引起炎癥反應(yīng);不會產(chǎn)生遺傳毒性和致癌;不會產(chǎn)生免疫毒性;長期植入體內(nèi)也應(yīng)保持所需的拉伸強(qiáng)度和彈性等物理機(jī)械性能;具有良好的血液相容性;能經(jīng)受必要的滅菌過程而不變形;易于加工成所需要的、復(fù)雜的形態(tài)。

2.1.3電功能高分子材料

導(dǎo)電高分子材料通常是指一類具有導(dǎo)電功能、電導(dǎo)率在10-6S/cm以上的聚合物材料。這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜,以及電導(dǎo)率可在絕緣體-半導(dǎo)體-金屬態(tài)(10-9到105S/cm)的范圍里變化。按照材料結(jié)構(gòu)和制備方法的不同可把導(dǎo)電高分子材料分為結(jié)構(gòu)型(或本征型)導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類。

2.2新型功能高分子材料

2.2.1高吸水性高分子材料

高吸水性樹脂是一種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料,它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。高吸水性樹脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量數(shù)百倍至上千倍的水,自身含有強(qiáng)親水性基團(tuán)同時具有一定交聯(lián)度。,此外,高吸水性樹脂的保水性能極好,即使受壓也不會滲水,而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等;在農(nóng)業(yè)上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料,并可用以改造沙漠,防止土壤流失等;在日常生活中,高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。

2.2.2形狀記憶功能高分子材料

形狀記憶功能高分子材料自19世紀(jì)80年現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料,人們開始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個分支——形狀記憶功能高分子材料。形狀記憶功能材料的特點是形狀記憶性,它是一種能循環(huán)多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用,發(fā)生變形并被保持下來;一旦給予適當(dāng)?shù)臈l件(力、熱、光、電、磁),就會恢復(fù)到原始狀態(tài)。

2.2.3生物可降解高分子材料

生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優(yōu)點,所以其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,市場潛力非常大。高分子的降解主要是各種生物酶的水解,其中聚乳酸類高分子是已開發(fā)應(yīng)用于生命科學(xué)新型生物可降解材料,生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用外,在一次性日用品、漁網(wǎng)具、尿布、衛(wèi)生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場,有很好的發(fā)展前景。

二、新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料是相對于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料,但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料,也可以用于功能材料。

這些新型的高分子材料在人類的社會生活、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。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;在工業(yè)污水的處理中,可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;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;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。

三、開發(fā)新型高分子材料的重要意義

從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代,世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對基礎(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。新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上,以提高產(chǎn)品的性能,減少環(huán)境的污染,節(jié)約資源。目前而言,合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點之一。在開發(fā)新聚合方法方面,著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。同時,也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。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。加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用,大力開展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。

四、結(jié)束語

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)展時期,需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料,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)

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[2]陳莉主編.智能高分子材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

[3]何天白,胡漢杰主編,功能高分子與新技術(shù),北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

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