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高分子材料的結構特征范文1

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。

三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。

四、高分子化學的可持續發展

研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻：

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[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應用進展[J].濟南大學學報(自然科學版,2002,(01).

高分子材料的結構特征范文2

關鍵詞：高分子材料；教學；探索和實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0219-02

《高分子材料》是材料科學與工程學科的重要組成部分，是材料專業類學生的一門重要課程。但對于非高分子專業的學生，一般只有這一門高分子專業課，且學時有限。為使學生掌握廣泛的基礎知識、扎實的專業知識，該課程要將《高分子物理》、《高分子化學》、《高分子材料加工》等課程內容融為一體，并加強與其他材料科學的相互貫通。筆者在幾年的教學實踐中不斷探索，對這門課的教學內容、教學方法和教學效果評價體系等方面進行了總結。

一、明晰教學目標、突出教學重點、合理安排教學內容

通過《高分子材料》的教學，需要學生掌握“高分子材料科學基礎”、“高分子化學”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識。在有限的學時條件下，要使對于高分子完全陌生的學生理解并掌握這些基本概念與原理，授課內容的選擇是非常重要的。在內容選取上，我們的原則是既要讓學生掌握相關的理論知識，又要有所側重，并注重課程與先修課程的聯系和課程前后內容的銜接等。高分子材料的制備、結構、加工及性能之間存在著一系列的有機聯系，我們講述的內容既要有獨立性又應注意前后的關聯性。首先，結合以前所學知識，讓學生掌握高分子材料科學的基礎知識。其次，高分子化學部分，我們著重講解聚合反應機理。高分子的合成按機理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中，以自由基聚合研究得最為透徹，我們分別結合反應過程的熱力學和動力學，分析自由基聚合各個階段的特點。至于離子聚合和定向聚合等內容，給定思考題安排學生課后學習。對于學生自學有疑問的地方，教師可以在答疑時給予指導。逐步聚合中，又可分為線形縮聚和體型縮聚，我們一般只講述線形縮聚部分，體型縮聚安排為課后學習內容。高分子物理部分，我們集中講述高聚物的結構與性能間的關系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法，了解高分子材料結構與性能之間的關系，從而逐步形成較為完整的高分子材料科學知識體系。為了培養實用性、創新型人才，我們在教學中還及時更新教學內容，將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中，為學生提供符合時代需要的教學內容。

二、積極探索教學方法，提高課堂教學效果

在《高分子材料》的幾年教授過程中，為提高課堂教學效果，筆者一直不斷探索，總結了一系列教學方法。

1.表格教學法。《高分子材料》的課程中，有很多教學內容可以通過對比進行講解，比如聚合物的聚合機理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實施方法等。筆者在實踐中，發現表格教學法是個很有效的教學方法。該方法運用比較，比傳統直述法更清晰，利于學生掌握相關知識的區別和聯系，從而更好地接受知識，并對各知識點有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時，可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實施方法，再在第一列列出配方、聚合場所、聚合機理、生產特征、產品特性、生產實例等與各實施方法對應的屬性，然后一邊講解，一邊將各屬性填充，讓學生接受知識點的同時也學習各屬性的異同，從而加強對相關內容的理解和接受，也更利于學生記住相關內容。

2.示例教學法。示例教學法可以引發學生的學習動機，幫助學生理解抽象的事物和概念，發展學生的求知欲望。學生剛開始學習高分子材料，對有關知識和內容了解不多，專業術語比較陌生，但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品，對高分子材料性能的差異性有一定的感性認識。在講課時可以引入這些實際的材料，既能提高學生的學習興趣，也有利于更好地理解所學知識。比如在講述高聚物粘彈性這部分內容時，高聚物區別于其他材料的最大特點是其粘彈性，由于高聚物分子運動的松弛時間正好我們能用肉眼觀察到，所以才表現出這些現象。

3.啟發教學法。《高分子材料》的教學中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業知識和術語，學生學習熱情不高。通過一邊講解，一邊結合學科知識適當提出問題的啟發式教學方式，能提高學生的學習興趣和積極性，并能把一部分走神的學生拉回來。如講到高分子結構時，先提出一個問題：“為什么橡膠和塑料的力學性能有這么大的差異？”給予學生適當時間思考后，再具體講解高分子材料的結構，讓學生帶著問題聽課，不但啟迪了學生的思維，也使他們對所學內容有了更深刻的理解。

4.互動教學法。為了培養能解決實際問題的高素質人才，《高分子材料》的教學中，不應讓學生死記硬背和生搬硬套，而應結合實際問題讓學生思考，激發學生的發散思維。如講到橡膠性能時，請同學們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”，再提示學生利用所學的高分子物理部分知識，從優化橡膠的結構入手，發動學生積極討論，啟迪思維，培養運用基礎理論知識分析實際問題的能力。這種討論式的教學方法，既活躍了學習氣氛，啟發學生思考問題，又可使學生對知識更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時，經常通過合成反應式來表示合成過程和機理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應方程式都不是一下顯示出來，而是模仿板書一步一步顯示，讓學生有充分思考、接受的時間；另一方面，部分反應方程式讓學生自己來寫，旁邊同學互相檢查。通過這種方式，使學生更加熟悉并能深刻理解反應過程，其他同學的檢查也能讓同學發現自己意識不到的細節上容易出錯的地方，了解出錯的原因，補充沒有掌握的知識點。

三、改革考核方式，提高學生綜合素質

《高分子材料》的教學評價不但要考查學生基本理論知識的掌握情況，也要考查學生的再學習和獨立思考解決問題的能力。為此，我們改變單一的一份試卷定成績這種缺乏準確性和全面性的考試制度，將成績的考核納入每個教學環節中，為每個學生制訂具體考核表，跟蹤學生學習進展，使學生在學習中能隨時了解自己的學習情況，督促自己不斷學習、不斷提高。其中考試方面根據課程的要求建立了《高分子材料試題庫》，逐年對試題庫的內容進行改進和更新，每年從試題庫中抽取試題組成A、B兩份試卷，嚴格考試要求和評分標準；另一方面，讓學生選擇一種新型高分子材料，查閱相關文獻資料，描述它的合成、制備、結構、性能及應用前景，并撰寫小論文；同時，增加學生課堂討論、實驗、作業等平時成績的評分標準和比例。通過改革考核和評價體系，激勵了學生的學習熱情，鍛煉了學生的實際能力，有利于培養高素質人才。

通過《高分子材料學》教學的探索和實踐，初步探索了課程的教學思路和方法。在今后的教學中，我們還將不斷總結經驗，進一步完善教學過程中的各個環節，培養出既掌握專業知識，又具備分析問題、解決問題能力的能適應以后工作和科研需要的高素質人才。

參考文獻：

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[2]張鐳.高分子化學教學的改革與探索[J].高分子材料科學與工程，2002，18（3）：202-203.

[3]毛瑞.《陶瓷工藝學》教學的探索與實踐[J].陶瓷研究與職業教育，2007，5（4）：44-46.

高分子材料的結構特征范文3

關鍵詞：熱分析技術；高分子材料；技術作用；技術應用

高分子材料是一種具有較高穩定性的材料，可以被應用到很多產品制作當中，要想進一步得知高分子材料的物理性質和溫度關系，就必須使用更具針對性的技術對其進行分析，熱分析技術就是一種能夠分析材料物理性質和溫度關系線性變化的技術，它的應用將進一步幫助人們更好的了解高分子材料的性質，提升高分子材料的性能。在本文當中，筆者將對熱分析技術的概念和應用領域進行分析，進一步促進高分子材料的研發水平。

1 熱分析技術及其應用領域簡介

1.1 熱分析技術簡介

熱分析技術利用一定的程序控制分析對象的溫度，并對分析對象的物理性質進行觀察和研究，最終得出溫度變化與分析對象物理性質之間的關系。材料的研發對應著一定的社會需求，那么被研發出來之后，它具體能夠被應用到哪些領域，這就需要對材料進行客觀全面的分析，作為其中一個項目，了解材料物質性質和溫度之間的關系對于確立材料的應用層面是十分重要的。例如材料的光學特性、機械性質、聲學性質等等，決定了材料是否能夠被用于高溫環境、機械高壓環境、噪音隔離等各種不同的環境當中。通過熱分析技術對材料的物理性質進行確定之后，就可以得知該材料適合用于什么樣的環境。

1.2 熱分析技術的應用領域簡介

熱分析技術將物質置于不同的溫度環境，對其化學改變和物力改變進行分析，最終得出其與溫度之間的關系，這些分析結果和數據將對材料的應用產生很大的影響。總體來講，熱分析技術可以被引用到下述領域當中：

（1）分析材料的性能和結構，并對相關產品的生產進行質量檢測，重點檢測產品物理性能是否合格。

（2）為生物材料以及分子生物學研究提供提理論分析工具。

（3）應用于各種動力學和熱力學研究，為其提供快捷有效的研究技術。應用范圍廣、樣品用量比較少。

（4）完善對物質的研究層面，幫助全方位了解物質的性能和特點，是一種化學研究和熱化學研究的新技術。

（5）建立關于各類物質的熱分析曲線圖，幫助人們準確確立物質的性質。

2 熱分析技術在高分子材料研究與分析當中的具體應用

2.1 高分子材料當中的差熱分析法應用

所謂熱差分析，就是將兩種物質置于同樣的溫度變化環境下，由一定的程序執行溫度變化控制，分析溫度環境變化下物質溫度的差值變化，保證物質在持續升溫或者降溫的環境下不會出現放熱、吸熱現象，以此展開對物質熱效應現象的技術檢測和技術分析。熱差分析技術可以對玻璃等高分子材料進行降解或者熔融，分析高分子材料的溫度變化特征。其技術優勢在于可以對高分子材料進行較為全面的分析，且應用領域較為廣泛。其缺陷在于不能對物質進行時點吸熱，且對物質放熱速度的測量達不到精確度要求，因而這種技術形態在定量測量技術性能的建構層面依然存在著極其明顯的局限性，給有關技術研究事業的深入_展創造了較為充分的發展空間。

2.2 高分子材料中熱機械分析法的應用

熱機械分析法已經被用于測試塑料制品的性質，尤其是各個技術發展步伐較快的國家。熱機械分析技術的最大優勢在于能夠準確科學的分析出塑料類高分子材料的機械性能、應力松弛和軟化點，非常適用于塑料產品的質檢測試。

首先來講，材料的機械性能分析師極為重要的，以塑料制品為例，其機械性能直接決定了高分子塑料產品具備的性能、所能承受的應用環境等。利用熱機械分析法對材料進行機械性能分析，能夠幫助技術人員確定材料可以被應用的環境，拓展相關產品的研發層次和空間，對高分子材料受熱斷裂技術臨界溫度實施精確測量。其次，該技術該可以應用于分析高分子材料的膨脹性能，例如陶瓷、金屬類材料，這類材料要制成產品，通常需要進行升溫處理，而后實施成型加工，升溫環境下，就會涉及到材料膨脹問題，利用熱機械分析法可以分析不同溫度條件下材料的膨脹性能，并得出二者之間的變化規律，它對于升級優化材料的機械性能、壓制材料的膨脹性能是十分有利的。

2.3 高分子材料研究中熱重法的應用

熱重法主要分析材料質量、溫度和時間三者之間的關系，幫助人們得出材料在不同環境下的使用壽命，提高相關產品應用的安全性、穩定性。首先來說，它可以應用分析高分子材料的組分，得出材料內部組成成分及其含量；其次，該技術可以精確的測定出高分子材料中具有的揮發性成分，以此來評定材料在不同溫度和時間下的質量變化，幫助人們調節材料生產過程，減少材料中揮發性物質的含量，提高高分子材料的穩定性。

3 結束語

未來，隨著高分子材料的進一步研發，熱分析技術還將得到更為廣泛的應用，領域內還會不斷的對熱分析技術的缺點進行優化，提高其應用層面。

參考文獻

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[4]楊銳，陳蕾，唐國平，等.熱分析聯用技術在高分子材料熱性能研究中的應用[J].高分子通報，2012（12）.

高分子材料的結構特征范文4

[論文摘要]目前，靜電在生物工程中有著重要的應用。介紹高分子抗靜電的方法，闡明高分子材料抗靜電技術在我國的發展和策略。

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見的靜電現象。實際上，靜電在生物工程中有著重要的應用。

一、高分子抗靜電的方法概述

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質，其主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面傳導為主要途徑。因為表面電導率一般大于體積電導率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此，通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法，而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。

（一）添加導電填料

這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結構型導電高分子材料共混

導電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復出現的結構單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質，凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬于分子導電物質。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差，無法直接單獨應用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，制成抗靜電復合型材料，這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質，其結構通式為RYx，其中R為親油基團，x為親水基團，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團，此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導電機理無論是外涂型還是內加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導電性。（3）介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結構，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況

我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復合物），近年來又開發出ASH系列、ASP系列和AB系列產品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產品則為有機硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成，杭州化工研究所開發的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業研究所開發的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡合物）；上海合成洗滌劑三廠開發生產的SH系列塑料抗靜電劑，已經形成系列產品，在使用效果和性能上處于國內領先地位，部分品種可以替代進口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復合物）等； 河南大學開發的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產品也是目前國內常用的，主要用于合成纖維領域。

從抗靜電劑發展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品，尤其是在精密的電子電氣領域，目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。

三、結語

我國合成材料抗靜電劑行業發展前景較好，針對目前國內研究、生產、應用與需求現狀，對我國合成材料抗靜電劑工業發展提出以下建議。

（一）加大新品種開發力度

近年來國外開發的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內科研院所應根據我國合成材料制品要求，開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種，并不斷強化應用技術研究，以滿足國內需求。

（二）加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產

今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配，向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發方興未艾，國內要加快抗靜電母粒的開發與研究，促進我國抗靜電劑工業發展。

參考文獻

[1]高緒珊、童儼，導電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業出版社，1991．148154．

高分子材料的結構特征范文5

[關鍵詞] 案例教學 高分子材料加工 教學質量

大學專業課課堂教學在人才培養中占有重要地位,是傳授專業知識、培養學生技能、提高專業人才質量的重要手段。但是,現在工科專業課課程內容多,并且教材的變化很多時候無法跟上現實應用,這使得學生感覺學的東西難以理解,與實際應用脫節嚴重,應用性不強,很容易失去學習興趣,導致專業課的課堂教學效果差。如何進行大學工科專業課程的教學改革,提高專業課的教學效果,滿足未來經濟增長和社會發展的需要,發揮大學在我國作為培養未來一線創新人才主要基地的重要作用,是教師、學生共同關心的問題。

案例教學首創于哈佛大學商學院,是在學校教育發展到一定階段基礎上產生的,是指一種“親驗式”的教學方式,它是根據教學目的和培養目標的要求,以教學案例為基本教學素材,將學習者引入教育實踐的情景中分析問題和解決問題,培養學習者反思能力,挖掘其教育機制的一種教學方式的綜合。簡而言之,就是在教師的引導下,再現案例實景,把學生帶入特定事件的現場,深入角色,以提高學生實際運用知識能力的一種教學方法。案例具有高度的仿真性、培訓為主的功能性、情景典型性等特點,案例教學通過對事件情景逼真的記錄與描述,引導學生運用所學知識或工作經驗加以分析,以提高發現問題、分析問題與解決問題的能力。案例教學在經貿、管理、法學等學科的相關專業獲得了廣泛應用并取得了顯著的成效。

《高分子材料加工工藝》是高分子材料專業的重要專業必修課,講述高分子材料制品的性能、組成、結構和成型加工工藝的關系,使學生基本掌握高分子材料的重要品種的加工工藝,對于給定高分子材料制品,學生能夠靈活運用高分子材料加工工藝獲取高分子材料制品、具有開發新材料的能力。該門課程涉及的內容繁雜、且較為枯燥,但與實際應用結合非常緊密,一般安排在《高分子材料加工原理》課程之后開課。筆者在長期的工科專業課程《高分子材料加工工藝》的教學中發現:傳統教學方法的課堂教學質量和效果不如人意,傳統教學方法已經顯得力不從心,探討新的、行之有效的教學方法勢在必行;學生也普遍反映此門課程如果采取傳統的講授式教學,學生感覺知識就像是空中樓閣,較難深入理解和掌握,在與實際結合時也難以融會貫通,迫切期望進行相關教學改革,引入新的教學方法。

一、在《高分子材料加工工藝》課程中實施案例教學法的必要性

1.強化學生對理論知識的認知水平

《高分子材料加工原理》課程中,學生已經基本掌握了各種高分子材料加工工藝的基本理論知識。從掌握某種高分子材料加工工藝以及日后的深造或工作來說,這遠遠不夠,其余的需要在實踐中不斷摸索與體會。以PVC管材的擠出成型這個教學專題為例,案例教學是師生圍在加工機械――雙螺桿擠出機旁邊,從原料開始,直至得到成品,讓學生親眼看到完整的加工過程;然后,教師下達案例教學內容,學生根據具體的教學內容以及要求精心準備資料,分組討論并派代表小組發言;教師點評,并給出相應答案,講解其中的關鍵點和難點。

由此可以補充學生在之前的《高分子材料加工原理》課程中對高分子材料加工工藝的基本理論的掌握,加強并深化學生對基本理論的認知水平。

2.變“被動學習”為“主動學習”,釋放學生的創新性,提高課堂教學質量

大學的工科專業課,尤其是《高分子材料加工工藝》,涉及原材料的基本性能、紛繁復雜的各種高分子添加劑的基本性能,靈活多樣的加工工藝等,內容比較枯燥,加之開課對象基本為大三下學期或大四上學期的高年級學生,傳統的教學方法只能使學生困頓乏味、昏昏欲睡,教學質量可以想象。

如果采用案例教學,一方面,學生可以親眼見到、摸到具體的加工機械以及加工模式,相對于紙上談兵的傳統教學方式來說,案例教學法在學生心中留下的印象更加深刻;而且學生在課前需要查閱大量資料,模擬實際加工時出現的各種問題及并提出具體對策,這就需要學生通過自己的努力去積極主動的尋找答案,從而讓學生的“被動學習”成為“主動學習”,“主動思考”,極大的激發學生們的求知欲,進而釋放學生的創新性,同時一個小組合作一個教學專題,也鍛煉了學生們的團隊合作精神;另一方面,教師與學生之間不再是傳統的教與受的單向交流,而是互動式交流,學生大部分躍躍欲試,加上教師的技巧性的引導,大部分學生都能主動發表自己的意見,課堂氣氛大大活躍,學習的積極性得到提高,課堂教學質量得到有效提高。

3.培養學生理論聯系實際的能力

目前,我國的高等教學,尤其是工科教學中,培養學生理論聯系實際的能力顯得更為重要。對于高分子材料加工課程來說,高分子材料的品種如此之多,學生在課堂上不可能全部掌握,而且新的高分子材料及新的加工工藝不斷涌現。如果采用傳統的教學方法,學生僅僅在課堂上涉及幾種非常有限的加工工藝,而且采用的是傳統的教師講授式,學生對此門課程的掌握很可能也就止于這種孤立的高分子材料加工工藝。在日后的工作及深入學習中,當遇到某個新的高分子材料制品需要加工時,學生很可能根本無所適從,無處下手。如果采用案例教學法,對于給定高分子材料制品,從原材料的優選,到加工工藝的優選,以及具體加工工藝參數的優選及其對制品質量的影響規律,學生都會涉及并需要全面考慮,尤其重點和難點部分更需要深入討論和剖析。由此可以培養學生理論聯系實際的能力,增強學生對于今后不斷涌現的新材料、新品種、新工藝的適應性。

目前,工科相關專業課教學中,案例教學的應用實例屈指可數,能夠借鑒的成功經驗較少。筆者在實際的教學中總結并設計了一套案例教學法,在我校的高分子材料專業課程教學中取得了較好的效果。

二、《高分子材料加工工藝》課程案例教學法的實施模式

在《高分子材料加工原理》課程學習時,學生已經掌握了各種高分子材料加工工藝的基本理論知識。后續的《高分子材料加工工藝》課程教學采用案例教學法,具體的實施模式可劃分為五個模塊:

1.案例的選取

典型案例的選取是完成案例教學的基本保證之一。《高分子材料加工工藝》整個課程內容包括:塑料制品的擠出成型、塑料制品的注射成型、塑料制品的壓延成型、塑料制品的壓制成型、塑料制品的二次成型五個教學專題。每個專題選取1～2個典型案例,對于這五個專題以外的其他知識點運用傳統教學方法進行教學。

以塑料制品的擠出成型章節為例,此模塊部分的教學目標是:讓學生掌握常見塑料制品的擠出成型工藝。對于同一種加工工藝,當聚合物品種改變時,加工過程就存在一定程度的區別;對于同一種聚合物,加工工藝改變時,加工過程更是不同。因此,高分子材料加工涉及到聚合物品種以及加工工藝等兩方面的內容。下面,以塑料制品的擠出成型為例,談談如何選取典型案例進行案例教學。

能夠采用擠出成型工藝加工的塑料制品品種有:管材、薄膜、異型材以及板材、片材等;采用擠出成型加工管材的聚合物品種有:硬質與軟質聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS、聚酰胺PA、聚碳酸酯PC、聚四氟乙烯PTFE等;采用擠出成型加工板材/片材的聚合物品種有:硬質與軟質PVC、PE、PP、ABS、PS、丙烯酸酯類等;采用擠出成型加工薄膜的聚合物品種有:PVC、PE、PP、聚偏二氯乙烯PVDC、PA等;采用擠出成型加工異型材的聚合物品種有:PVC、ABS、PE、PP等。在紛繁復雜的聚合物品種以及塑料制品品種中,PVC管材是擠出成型加工的制品品種中應用最廣泛的,因此,我們選取了PVC管材的擠出成型作為典型案例,以下均以此為例展開論述。

2.教學準備工作

教師深入細致地組織與指導是完成案例教學的基本保證之一。教師不僅要準備一份適合學生水平的高質量的案例,而且還需要準備一份案例教學的備課筆記,還應設想下一個分析討論模塊中可能出現的各種問題以及如何回答等。具體來說,教師方面的準備工作包括:對每個典型案例進行學時規劃,然后就教學內容、教學大綱、教案、教學指導與設計、時間與分組安排、考核方式等方面進行詳細設計,保證教學過程與內容的協調性和針對性。

對于PVC管材的擠出成型這個典型案例,教學內容至少包括:

1.PVC的基本性能:尤其是采用擠出成型時,需要注意的重要性能。

2. PVC的成型性能:PVC都可以采用哪些加工工藝進行加工,以及各種用途。

3.PVC管材的擠出成型:至少包括PVC管材的擠出成型工藝流程、關鍵工藝和關鍵工藝參數及其對PVC管材質量的影響規律等。此部分為整個案例分析的重點內容。

學生方面的準備工作:對于案例分析所涉及的各種高分子材料加工工藝的基本原理,學生已經在之前的課程中掌握。此部分學生需要針對具體的典型案例進行充分準備,分組做出發言提綱及講稿。以PVC管材的擠出成型為例,學生需要針對PVC的基本性能、PVC的成型性能、PVC管材的擠出成型等三個部分內容進行充分準備,尤其是PVC管材的擠出成型部分內容需要精心準備,后續的小組討論以及小組代表發言時更應以此為重點展開。

3.分析討論案例

分析討論是案例教學法的核心模塊。教師的精心組織和及時引導是這個模塊乃至整個案例教學成功與否的關鍵。此模塊先以組為單位進行討論,然后各小組選派代表向全班同學對整個案例進行闡述。

教師要注意案例教學只是手段,目的是在既定學時內完成教學大綱所規定的教學目標。整個案例的重點是PVC管材的擠出成型,小組討論以及代表發言均應以此為重點展開。案例的分析討論不宜信馬由韁,教師應該使用各種方法讓整個分析討論過程在可控范圍內進行。教師要做好充分的準備工作,在此階段啟發和組織學生在良好的氛圍中參與討論,使學生在討論中這種互動式學習中掌握大綱需要掌握的內容。

4.總結歸納案例

教師在此模塊的歸納總結以及點評,是整個案例教學的點睛之筆。討論結束后,教師根據教學的要求引導并和學生一起總結歸納,并簡單給出所討論案例的答案,指出本次案例討論的重點、難點以及主要解決的問題,并對本次討論的成功與不足之處做出點評。學生可在課后分組作學結。

5.案例演練

案例演練是案例教學的最后一個模塊,也是對該門課程考核方式的重大革新。在整個課程內容所有專題的典型案例教學結束后,教師將給出綜合性更強的案例,并作為課程考核的一部分。

所謂案例演練,選取某個具體制品(由幾個高分子材料部件組成),請根據各部件的使用環境要求,選擇材料類型并設計具體的制品配方,為各個部件選擇加工工藝,并確定制造各部件的關鍵工藝參數,最后將其組合成一個完整制品。整個過程沒有標準答案,只有最優方案。案例演練的實施模式為:

(1)選題

學生分組,每組在案例分析題庫中抽選一個作為該組的設計內容,也允許根據要求自命題目。

(2)完成設計

小組成員分工合作,根據要求完成設計。

(3)答辯及提問

每組選派一名代表在規定時間內匯報設計內容,提問并現場回答。

案例演練能夠讓學生對各種高分子材料加工工藝的認知更加深入,并融會貫通,形成高分子材料制品設計、生產和研究的科學思維,并養成“主動”探尋并“主動”獲取相關知識、綜合利用專業書籍、網絡、圖書館以及書店等多種途徑獲取知識的習慣,從中篩選出自己所需要的信息和知識,做知識的主人。

四、結論

本文結合《高分子材料加工工藝》課程的特點,提出了案例教學的模式,可以較好地解決教材穩定與教學內容不斷更新、基本原理穩定與高分子材料制品及加工工藝不斷發展之間的矛盾,能較好地適應工科領域日新月異的局面。

自實施案例教學以來,學生普遍反映:案例教學法所選取的典型案例和實際緊密結合,有助于他們對所學內容進行深入的理解和掌握、尤其是融會貫通的能力得到大大提高。案例教學在工科專業課程中的應用實例太少,具體實施模式還不成熟,而且對教師自身提出了更加嚴格的要求,需要教師在教學中積極更新自身知識結構,多總結多交流,不斷提升我國工科專業課程的教學質量。

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高分子材料的結構特征范文6

關鍵詞： 高中化學教學 新課標 基本策略

人的衣食住行、醫療保健、生命科學等無一不和化學密切相關。高一化學新教材鹵素一章介紹了碘與人體健康，高二化學結合有機化學知識介紹了添加劑與人體健康，并以大量的彩圖形象地介紹了各類無機物和有機物的用途。高三化學在電解池教學中，常識性介紹了以氯堿工業為基礎的化工生產，結合生產實際及其他相關學科知識探討硫酸工業的綜合經濟效益，樹立學生的主人翁意識，這是素質教育、創新教育的一種方式。它隨時空環境的改變而不斷更新。環境科學是一門綜合性的學科，而環境化學是解決環境問題的鑰匙，環境教育與能源問題的提出對提高學生的創新意識和實踐能力，培養公民綜合素養有著重要的作用。

一、化學教育價值實現的基本策略

高中化學新課程要求課程實施遵循以下三個基本原則：

一是基礎性原則：中學教育的基礎性決定了化學教育是一種大眾化的基礎化學教育，從課程構建模式上來說，主要以化學學科基本結構為課程框架滲透有關化學與社會的內容。

二是社會價值原則：化學與社會內容十分廣泛，作為課程形態的化學教學應全程體現化學——人類社會進步的關鍵。

三是動態發展性原則：由于教科書編著的時間性及使用的相對穩定性限制，使得教科書總有一定的滯后性，因此，教師要具有現代課程意識，要不斷將動態的具有較高價值的新成果引入教學過程。

高中化學的教育價值定位，既決定著化學課程的知識、技能整體素質結構，又決定著化學教學的認知過程和操作過程。

二、遵循教學原則，在課改實踐中總結基本策略

（一）主題型教學策略

化學—人類進步的關鍵是高中化學新課程的總主題，在整個高中化學教學過程中應該盡可能體現這一主題。如糖類、蛋白質、油脂可以人類重要的營養物質為主題；氮族元素結合生物圈中氮的循環以固氮為主題；硅和硅酸鹽工業、金屬和合成材料以材料為主題；化學反應與能量、原電池原理以開發新能源為主題；烴以石油化工為主題。主體型教學策略可以使學生認識到自己所學內容的社會價值及其實用性，有利于學生學習興趣的激發和保持。

（二）用途聯系型策略

在元素化合物教學中應該將現代最新的有價值的有關元素化合物用途納入教學之中。如在學習NO的性質時，可聯系醫學新成就，介紹NO對人體某些疾病的治療作用，然后提出問題：為什么大量NO吸入人體有害，而少量的NO吸入卻能治療某些疾病？在學習有機高分子材料時，可聯系智能高分子材料、導點高分子材料、醫用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等；在鹵素學習時，可聯系海水化學資源的開發、利用和飲水與消毒化學；在硅和硅酸鹽學習時，可聯系新型無機高分子材料等。

（三）情境滲透型策略

對某些與中學基礎知識有密切關系的新的應用型成果可采取情境滲透型策略。例如，進行晶體類型與性質學習時，可以將晶體缺陷對晶體生長、晶體的力學性能、電學性能、磁學性能和光學性能等有重要影響，如許多過渡金屬氧化物中的價態可以變化并形成非整比化合物，從而使晶體具有特意色彩等光學性質，甚至具有半導性或超導性。情境，討論具有NaCl型結構的NiO晶體發生晶體缺陷形成的非整比化合物NiXO的結構特征等。

（四）實驗探究式策略

化學是以實驗探究為基本特征的，因此，化學教學也應體現這一特征，并將其作為化學教學的主模式。探究的內容有物質的組成、結構、性質、變化規律及物質的實用性等。在教學中，可把一些演示實驗改為邊講邊實驗，將驗證性實驗改為探索性實驗。如：聯系生物實驗空氣中SO■含量的測定，可讓學生聯系化學知識設計反應原理，根據具體操作，提出問題：為什么抽拉活塞時不能過快也不能過慢？設計HCO■■結合H■容易還是CO■■結合H■容易等探索性實驗。這些都是在創設出一種問題情境后，發揮學生的積極性和主動性，激發學生的求知欲，進而引導學生探索化學知識的價值活動。

（五）調查研究型策略

對于某些與社會聯系緊密的、具有開放性的問題可采用“調查研究型”策略。如：調查食品添加劑的用途、種類；調查合成洗滌劑的成分、性能、種類、價格；調查各種電源的組成、性能、價格、使用壽命等；調查太原市工業污染的現狀并提出合理的建議，等等。學生通過接觸社會、接觸生活的方式，進一步認識到化學在社會生活中的應用。

（六）專題研討型策略

化學與能源、材料、環境、人體健康、軍事等社會問題領域有著密切的聯系，教學中，可以將上述領域內容作為專題組織學生進行交流討論。教師和學生可以通過查閱圖書資料、上網進行充分的討論前準備。這樣的活動既拓寬了學生的化學視野，又培養了學生多渠道獲取信息的能力，同時也很好地體現了教學的民主性。

有關新教材中化學教育價值的體現還有很多，其他方面就不一一贅述了。諸如上述化學教育的價值，它們的具體實施需要手段，它包括觀念手段（即無形手段）和操作手段（即有形手段），二者要有機地結合起來。

綜上所述，面對知識經濟的挑戰，聯系當前社會發展的實際，對于化學教育價值的研究投以探索的目光，是組建化學教育價值體系的一種科學方法，對研究化學教學的觀念、模式及改革有著重要的指導意義。學校里的化學教育，無論是從理論還是從實踐的角度來看，都是一個大型的人文系統工程。按照系統論的觀點，它應該包括價值目標、時空環境、價值手段、過程監控和評估反饋等結構環節。