導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇高分子材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：高分子材料新型材料市場(chǎng)應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

1.前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科技有了嶄新的發(fā)展機(jī)會(huì)以及廣闊的發(fā)展平臺(tái)，高分子材料科學(xué)也處速發(fā)展的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)在我國(guó)市場(chǎng)上的多個(gè)領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，合成高分子材料憑借著其獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)以及相對(duì)良好的使用性能，在市場(chǎng)上已經(jīng)占據(jù)了比較重要的地位。伴隨著時(shí)代的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)新型高分子材料也相應(yīng)的提出了更高的要求，因此，為了適應(yīng)人類的需要，對(duì)新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡(jiǎn)述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎(chǔ)，構(gòu)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質(zhì)便是其構(gòu)成基礎(chǔ)聚合物所具有的性質(zhì)了，其含有的主要材料所具有的特性，便是這種高分子材料的特征性能。目前，高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料以及金屬材料是在當(dāng)前的市場(chǎng)上應(yīng)用的材料主體，是應(yīng)用性材料科學(xué)的主要內(nèi)容。在三者當(dāng)中，屬高分子材料最受歡迎，由于其優(yōu)良的性能得以廣泛的應(yīng)用，在整體的新型材料的市場(chǎng)上都占據(jù)著重要的地位。在全球范圍內(nèi)的材料市場(chǎng)上，高分子材料的發(fā)展一直都沒(méi)有停止，反而是以高速的發(fā)展形態(tài)展現(xiàn)在人類的面前。例如，合成樹(shù)脂的數(shù)量在十年之內(nèi)幾乎增加了一百倍，高分子材料的飛速發(fā)展，給人類的生活帶來(lái)了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料，塑料的用途廣泛，傳統(tǒng)的木材和水泥的年產(chǎn)量加起來(lái)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有塑料的產(chǎn)量高。合成橡膠的產(chǎn)量也大于天然橡膠的產(chǎn)量，合成纖維一年的產(chǎn)量幾乎達(dá)到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產(chǎn)量的二倍之多。還要合成樹(shù)脂的發(fā)展等等。但是，即使高分子材料在我國(guó)取得了很大的研究進(jìn)展以及生產(chǎn)應(yīng)用，但是相比于世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的科技仍然是較為落后，與各大發(fā)達(dá)國(guó)家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問(wèn)世，至今已經(jīng)發(fā)展了將近九十年的時(shí)間。但是一直到二十世紀(jì)末期，高分子材料才正式收到人類的重視和研究?？萍继幱诓粩嗟倪M(jìn)步當(dāng)中，人類對(duì)新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料，納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復(fù)合材料，這種材料具有獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)，在研究納米材料的時(shí)候，要以其潛在的性質(zhì)為依托，尋找最有效、迅速的開(kāi)發(fā)方式。

2.新型高分子材料的應(yīng)用概述

高分子材料作為材料市場(chǎng)的后起之秀，發(fā)展速度十分迅速。并且在整個(gè)材料市場(chǎng)上的應(yīng)用十分廣泛，在各行各業(yè)，在我們生活中的各個(gè)角落都能見(jiàn)到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見(jiàn)高分子材料，在結(jié)構(gòu)材料方面高分子材料也表現(xiàn)出其難以比擬的優(yōu)勢(shì)。新型高分子材料的主要分類為：光功能材料和高分子分離膜，高分子復(fù)合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠?qū)膺M(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)換，或者透射和儲(chǔ)存。所謂高分子分離膜材料，其本身是一種薄膜性質(zhì)的材料，即是利用高分子材料來(lái)制作成的一種具有半透性質(zhì)的過(guò)濾膜，它的典型特征是選擇透過(guò)性。這種材料對(duì)環(huán)保工作等做出了重要貢獻(xiàn)，并且分離效率高，使用條件好。所謂高分子復(fù)合材料是指有多種具有不同的性質(zhì)的物質(zhì)所復(fù)合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征，優(yōu)勢(shì)十分明顯，例如復(fù)合材料能夠同時(shí)具備耐高溫和高強(qiáng)度等多種優(yōu)點(diǎn)。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復(fù)合形式，也屬于高分子復(fù)合材料的一種。這些新興的高分子材料已經(jīng)滲透進(jìn)了人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，在醫(yī)療行業(yè)以及工業(yè)行業(yè)都做出了重大的貢獻(xiàn)

3.舉例說(shuō)明新型材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

科技的進(jìn)步無(wú)疑大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，新興材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。

在我國(guó)農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，木塑復(fù)合材料的應(yīng)用十分常見(jiàn)，木塑復(fù)合材料大多應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，這種高分子材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：韌性好，較高的強(qiáng)度，可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此，木塑復(fù)合材料能夠在一定程度上取代傳統(tǒng)的鋼鐵材料，故在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在我國(guó)大片的莊稼地中，大量存在著秸稈這種新型材料，我國(guó)對(duì)秸稈加以利用的研究已經(jīng)投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發(fā)電，秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等，將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農(nóng)作物的生長(zhǎng)需要在溫室中進(jìn)行，因此溫室大棚便是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽(yáng)光，并自動(dòng)進(jìn)行恒溫工作的處理，在夜晚能夠使大棚內(nèi)維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長(zhǎng)，提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量。對(duì)于溫室材料的研究，最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。

4.新型材料的發(fā)展前景

我們現(xiàn)在共同的目標(biāo)是可持續(xù)發(fā)展，新型材料的開(kāi)發(fā)能夠滿足人類對(duì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)，新型材料能夠憑借其優(yōu)良的性能以及可重復(fù)利用的特點(diǎn)為人類社會(huì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。但是，我們要時(shí)刻銘記，新型高分子材料的發(fā)展要堅(jiān)持以下原則：首先，新型高分子材料的使用不能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，其次，新型高分子材料要盡量追求成本低廉，能夠滿足大部分人的需求。目前我國(guó)所研究出的新型高分子材料大多價(jià)錢昂貴，因此，尋找廉價(jià)的基礎(chǔ)材料作為高分子材料的生產(chǎn)成本至關(guān)重要，原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來(lái)新型高分子材料的研究重點(diǎn)問(wèn)題之一，人類也從未停止過(guò)對(duì)新型高分子材料的探究工作。同時(shí)，要對(duì)新型高分子材料進(jìn)行宣傳，讓大家都有所了解，才能提高高分子材料的利用率。最后再次強(qiáng)調(diào)，不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)去發(fā)展新型高分子材料，才能讓這種高分子材料對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展發(fā)揮重要的作用。

參考文獻(xiàn)： 

[1]譚志堅(jiān)，王朝云，易永健，等.可生物降解材料及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].塑料科技，2014，42（2）：83-89. 

[2]祁春媛，方東輝，任小杰.木塑復(fù)合材料在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用 

[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

篇2

關(guān)鍵詞：高分子材料；功能；研究現(xiàn)狀；發(fā)展前景

前言

在我們的日常生活中，材料隨處可見(jiàn)，材料的發(fā)展水平直接影響我們的生活質(zhì)量。高分子材料在我們?nèi)粘Ｉ畹膽?yīng)用中擁有很多的優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)代化生產(chǎn)非常吻合，同時(shí)它也產(chǎn)生了很高的經(jīng)濟(jì)效益等，因此它在工業(yè)上發(fā)展的十分迅速。在過(guò)去，20世紀(jì)60年展起來(lái)的功能高分子材料是屬于那時(shí)的一個(gè)新興領(lǐng)域，這個(gè)新興領(lǐng)域同時(shí)滲透到能源和電子以及生物三大領(lǐng)等。而如今，21世紀(jì)的科技不斷創(chuàng)新，也有了新型有機(jī)功能高分子材料，它們?cè)谌藗兊纳a(chǎn)和生活中扮演著一個(gè)越來(lái)越重要的角色。

1 功能高分子材料的定義

功能高分子材料是指同時(shí)兼顧有兩種性能的復(fù)合高分子材料，性能一：傳統(tǒng)高分子材料的所體現(xiàn)出來(lái)的性能，性能二：某些特殊功能的基團(tuán)所體現(xiàn)出來(lái)的性能。一般說(shuō)來(lái)，具有傳遞信息、轉(zhuǎn)化能量和貯存物質(zhì)作用的高分子及其復(fù)合材料為功能高分子材料，或者還可以理解為具有能量轉(zhuǎn)換的特性、催化特性、化學(xué)反應(yīng)活性、磁性、光敏特性、藥理性、導(dǎo)電特性、生物相容性、選擇分離性等功能的高分子及其復(fù)合材料，同時(shí)還具有原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)。

2 功能高分子材料的工程實(shí)際應(yīng)用

目前，在工程上應(yīng)用較廣泛而且具有重要應(yīng)用價(jià)值的一些功能高分子材料主要分為以下幾種：光功能高分子、液晶高分子、電功能高分子、吸附分離功能高分子、反應(yīng)型功能高分子、醫(yī)用功能高分子、環(huán)境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具體從這幾方面闡述：

（1）光功能高分子材料。指在光的作用下能夠產(chǎn)生物理變化，如光導(dǎo)電、光致變色或者化學(xué)變化，如光交聯(lián)、光分解的高分子材料，或者在物理或化學(xué)作用下表現(xiàn)出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要應(yīng)用在電子工業(yè)和太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用等方面。

（2）液晶高分子材料。液晶高分子是一種新型的功能高分子材料，它是分子水平的微觀復(fù)合，由纖維與樹(shù)脂基體在宏觀上的復(fù)合衍生而來(lái)，也可以理解為在柔性高分子基體中以接近分子水平的分散程度分散增強(qiáng)劑（剛性高分子鏈或微纖維）的復(fù)合材料。強(qiáng)度高、模量大是液晶高分子材料的主要特點(diǎn)，它在復(fù)合材料、纖維和液晶顯示技術(shù)等方面的應(yīng)用非常廣泛。

（3）電功能高分子材料。電功能高分子材料主要表現(xiàn)為在特定條件下表現(xiàn)出各種電學(xué)性質(zhì)，如熱電、壓電、鐵電、光電、介電和導(dǎo)電等性質(zhì)。根據(jù)其功能劃分，主要包括導(dǎo)電高分子材料、電絕緣性高分子材料、高分子介電材料、高分子駐極體、高分子光導(dǎo)材料、高分子電活性材料等。同時(shí)根據(jù)其組成情況可以分成結(jié)構(gòu)型電功能材料和復(fù)合電功能材料兩類。電功能高分子材料在電子器件、敏感器件、靜電復(fù)印和特殊用途電池生產(chǎn)方面有廣泛應(yīng)用。

（4）吸附分離高分子材料。吸附分離功能高分子按吸附機(jī)理分為化學(xué)吸附劑、物理吸附劑、親和吸附劑，按樹(shù)脂形態(tài)分為無(wú)定形、球形、纖維狀，按孔結(jié)構(gòu)分為微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等，吸附分離功能高分子主要包括離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂。

（5）反應(yīng)型功能高分子材料。反應(yīng)功能高分子是有化學(xué)活性、能夠參與或促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的一種高分子材料。它是將小分子反應(yīng)活性物質(zhì)通過(guò)共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵或物理吸附作用結(jié)合于高分子骨架，主要用于化學(xué)合成和化學(xué)反應(yīng)。

（6）醫(yī)用功能高分子材料。在生物體產(chǎn)生生理系統(tǒng)疾病時(shí)，一些特殊的功能高分子材料有對(duì)疾病的診斷、治療、修復(fù)或替換生物體組織或器官，增進(jìn)或恢復(fù)其功能的作用，此類特殊的功能高分子材料稱為醫(yī)用功能高分子材料。一般來(lái)說(shuō)，醫(yī)用功能高分子材料多用于對(duì)生物體進(jìn)行疾病的診斷和疾病的治療以及修復(fù)或替換生物體組織或器官和合成或再生損傷組織或器官，具有延長(zhǎng)病人生命、提高病人生存質(zhì)量等作用，在醫(yī)療方面被廣泛應(yīng)用。

（7）環(huán)境降解高分子材料。高分子材料在發(fā)生降解反應(yīng)的條件有許多，如機(jī)械力的作用下發(fā)生的降解稱為機(jī)械降解，此外在化學(xué)試劑的作用下可發(fā)生化學(xué)降解，在氧的作用下可發(fā)生氧化降解，在熱的作用下可發(fā)生熱降解，在光的作用下可發(fā)生光降解，在生物的作用下可發(fā)生生物降解等。具有此類功能的高分子稱為環(huán)境降解高分子材料。

（8）高分子功能膜材料。高分子功能膜是一種具有選擇性透過(guò)能力的膜型材料，同時(shí)也是具有特殊功能的高分子材料，一般稱為分離膜或功能膜。使用功能膜分離物質(zhì)具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：具有較好的選擇性透過(guò)性，透過(guò)產(chǎn)物和原產(chǎn)物位于膜的兩側(cè)，便于產(chǎn)物的收集；分離時(shí)不發(fā)生相變，同時(shí)也不耗費(fèi)相變能。從功能的角度，高分子分離膜具有識(shí)別物質(zhì)和分離物質(zhì)的功能，此外，它還有轉(zhuǎn)化物質(zhì)和轉(zhuǎn)化能量的其它功能。利用其在不同條件下顯出的特殊性質(zhì)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

3 功能高分子材料的發(fā)展前景

人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)離不開(kāi)材料，材料的發(fā)展關(guān)系到社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家的安全，同時(shí)也是體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。高新技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石離不開(kāi)高分子材料，國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)以及國(guó)家安全不可或缺的重要保證同樣也離不開(kāi)高分子材料。而功能高分子材料由于其優(yōu)越性，使得其在材料行業(yè)中發(fā)展迅速。

未來(lái)材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域研究的重要發(fā)展方向離不開(kāi)功能高分子材料，材料、信息和能源理所當(dāng)然的被評(píng)為新科技革命時(shí)代的三大根基，信息和能源發(fā)展離不開(kāi)材料領(lǐng)域中功能高分子材料作為它們物質(zhì)基礎(chǔ)所起到的重要作用，新型功能高分子材料的研究與發(fā)展主要取決于現(xiàn)代學(xué)科交叉程度高這一特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的三大合成材料以外，陸陸續(xù)續(xù)又出現(xiàn)了具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜，同時(shí)也出現(xiàn)了生物高分子材料，隱身高分子材料等許多具有特殊功能的高分子材料，與此同時(shí)功能高分子材料的發(fā)展速度依然保持著加快的狀態(tài)，顯然它們對(duì)新技術(shù)革命影響非常之大。這些新型的功能高分子材料在我們的尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，21世紀(jì)人類社會(huì)生活必將與功能高分子材料密切相關(guān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

功能高分子材料是一門研究高分子材料變化規(guī)律以及實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的一門學(xué)科，在高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的發(fā)展速度是最快的，同時(shí)也是與其它科學(xué)領(lǐng)域交叉最為密切的一個(gè)研究領(lǐng)域。它是以高分子物理、高分子化學(xué)等相關(guān)學(xué)科為基礎(chǔ)，同時(shí)與物理學(xué)和生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)密切聯(lián)系的一門學(xué)科。因此學(xué)習(xí)這門學(xué)科能讓我們很好的將高分子學(xué)科的知識(shí)綜合運(yùn)用起來(lái)，進(jìn)而使我們對(duì)高分子學(xué)科有更深刻的認(rèn)識(shí)，讓我們受益匪淺。

參考文獻(xiàn)

[1]張青，陳昌倫，吳狄.功能高分子材料發(fā)展與應(yīng)用[J].廣東化工，2015，42（06）：119-120.

[2]武帥，魯云華.功能高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（04）：82.

[3]賴承鉞，鄭寬，赫麗萍.高分子材料生物降解性能的分析研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2010，03（01）：1-7.

篇3

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(jì)中，一般兩門課程獨(dú)立設(shè)置，其中各占有48到72學(xué)時(shí)不等。我校的生物功能材料專業(yè)開(kāi)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(diǎn)，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無(wú)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(shí)和應(yīng)用技能，因此我們開(kāi)設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程，所設(shè)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)，開(kāi)設(shè)時(shí)間安排在二年級(jí)下學(xué)期，為三年級(jí)開(kāi)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(shí)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(shí)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(shí)運(yùn)用較多等特點(diǎn)，這樣有限的課時(shí)設(shè)置就給授課帶來(lái)了一定困難，導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識(shí)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(jí)下學(xué)期和三年級(jí)上學(xué)期，其中物理化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分講授時(shí)間較晚，這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來(lái)了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，是本文需要重點(diǎn)探討的問(wèn)題。

1.選擇教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時(shí)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(wú)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(shí)、基本原理和基本測(cè)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(duì)課時(shí)較少的現(xiàn)狀，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對(duì)于高分子化學(xué)部分，重點(diǎn)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(yáng)離子聚合、配位聚合等可較簡(jiǎn)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(méi)有因?yàn)檎n程過(guò)難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對(duì)課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動(dòng)力學(xué)的推導(dǎo)，在物理化學(xué)中化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分還沒(méi)講解的情況下，我們?cè)诮虒W(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動(dòng)力學(xué)基本知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)。對(duì)于高分子物理部分，我們重點(diǎn)講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡(jiǎn)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(duì)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(diǎn)講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科基本知識(shí)的掌握；簡(jiǎn)單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)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(duì)高分子學(xué)科知識(shí)的理解。重點(diǎn)講解、簡(jiǎn)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(diǎn)、拓寬了學(xué)生知識(shí)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(diǎn)。

2.理論聯(lián)系實(shí)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?cè)谥v解基本知識(shí)的同時(shí)，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，列舉了大量實(shí)例。例如講解縮聚反應(yīng)時(shí)，對(duì)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(diǎn)講解，對(duì)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(shù)脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見(jiàn)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(jiǎng)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(shí)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(guò)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(shū)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(shí)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(duì)比較困難。因此，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)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(shí)輔以板書(shū)講解，取得了不錯(cuò)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(shí)直觀體現(xiàn)出來(lái)，又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來(lái)，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(shí)，利用動(dòng)畫(huà)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(guò)程與鏈增長(zhǎng)過(guò)程；自由基聚合實(shí)施方法中，利用制作動(dòng)畫(huà)模擬懸浮聚合和乳液聚合過(guò)程中單體的分散過(guò)程，高分子物理中拉伸對(duì)高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動(dòng)態(tài)黏彈性模型，等等。通過(guò)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(huì)存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過(guò)快，學(xué)生難以吸收；教師過(guò)于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學(xué)生的交流互動(dòng)，等等。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，還應(yīng)注意和板書(shū)的有效結(jié)合，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容采用板書(shū)的形式進(jìn)行講解，取得了不錯(cuò)的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對(duì)多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過(guò)快，學(xué)生難以吸收等缺陷和板書(shū)教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點(diǎn)，對(duì)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(lái)多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)過(guò)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(gè)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(tái)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)在時(shí)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(shí)可以進(jìn)行比較，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，知識(shí)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(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(kāi)展互動(dòng)式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)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(shí)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(dòng)性，學(xué)生始終處于“被動(dòng)學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動(dòng)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(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動(dòng)的教學(xué)方式，包括師生提問(wèn)、討論和學(xué)生上講臺(tái)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，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(wèn)題，例如在講述縮聚反應(yīng)時(shí)，提出不同聚合時(shí)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(wèn)題。讓學(xué)生通過(guò)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(dòng)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)?？紤]到此種情況，我們?cè)谑谡n內(nèi)容安排上，對(duì)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(shí)，我們就對(duì)強(qiáng)吸水樹(shù)脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對(duì)其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述，對(duì)高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來(lái)的“白色污染”與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了討論。通過(guò)這樣的討論，我們鍛煉了學(xué)生分析思考問(wèn)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(duì)本課程的理解。

6.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)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(jì)特點(diǎn)、面臨的問(wèn)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(shí)，調(diào)動(dòng)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(shí)，是教學(xué)工作中需要不斷探索的問(wèn)題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)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(wú)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）.

篇4

高分子是一門與日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系非常緊密的實(shí)用科學(xué)，傳統(tǒng)的《高分子物理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)過(guò)程中所使用的實(shí)驗(yàn)試劑往往與實(shí)際生活脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)該課程產(chǎn)生一定的距離感，實(shí)驗(yàn)熱情不足［6］。為了提高學(xué)生在進(jìn)行高分子物理實(shí)驗(yàn)時(shí)的興趣和積極性，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中緊密聯(lián)系實(shí)際，力求使知識(shí)與生活相結(jié)合。例如，在“電子拉力機(jī)法測(cè)定高聚物的應(yīng)力－應(yīng)變曲線”教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生先行準(zhǔn)備生活中典型的纖維、塑料和橡膠等材料若干種，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，學(xué)生對(duì)自己準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料的性能已有一個(gè)模糊的認(rèn)識(shí)。在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)之前首先提出一個(gè)啟發(fā)性的問(wèn)題:在日常生活中，我們常用脆韌和軟硬等詞描述材料的性能，這些性能與本實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)力－應(yīng)變曲線有何聯(lián)系?學(xué)生將帶著這些問(wèn)題開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，以此激發(fā)他們的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證其理論課程中學(xué)到的知識(shí)，使其對(duì)典型的聚合物機(jī)械性能指標(biāo)等基本概念和基本實(shí)驗(yàn)方法的掌握更加深入，避免了“操作工”式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式［7］，有力地促進(jìn)理論教學(xué)成效，也加深了對(duì)本專業(yè)的了解與熱愛(ài)。在教學(xué)過(guò)程中，教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”是不可分割的，需要教師和學(xué)生雙方配合。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，采用講授、提問(wèn)和討論相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)方法［8－9］。例如:在講解“差示掃描量熱法分析聚合物的特征轉(zhuǎn)變溫度”時(shí)，讓學(xué)生首先自行分組討論，一些高分子材料在不同季節(jié)具有明顯不同的使用性能，其間的原理是什么?在討論的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生將這些實(shí)際問(wèn)題與聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等基本概念聯(lián)系起來(lái)。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高后，其最終實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果將得到有效加強(qiáng)。

2改革實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)主要以學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，這種評(píng)價(jià)方式存在較大的弊端。實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于理論課程有其獨(dú)特性，由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在較多的不確定性，同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可能不同的學(xué)生會(huì)做出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，很難僅僅通過(guò)最終結(jié)果來(lái)判定其優(yōu)劣。甚至，有少數(shù)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在抄襲現(xiàn)象，若僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，其最終成績(jī)可能高于一些認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)。這些“唯結(jié)果論”造成的不良現(xiàn)象將給學(xué)生帶來(lái)消極的影響，并打擊其實(shí)驗(yàn)積極性和主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)課程的主要目的應(yīng)為培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和合理分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，因此，我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)后的思考與總結(jié)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程更為重要［10］?；诖?，我們建立新的評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)考核學(xué)生，其最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)由以下幾部分組成:(1)實(shí)驗(yàn)前查閱文獻(xiàn)資料，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)并制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃;(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)儀器設(shè)備的的操作熟練程度和原始數(shù)據(jù)記錄情況(此部分作為重點(diǎn)考察內(nèi)容，突出和強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況);(3)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;(4)總結(jié)實(shí)驗(yàn)，闡述實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)。這種評(píng)價(jià)體系更加符合獨(dú)立學(xué)院“培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)人才”的特點(diǎn)，可綜合考量學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度和具體實(shí)驗(yàn)的能力，并培養(yǎng)其認(rèn)真踏實(shí)的學(xué)風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。

3完善教學(xué)體系

篇5

關(guān)鍵詞：智能高分子凝膠；機(jī)械設(shè)備；化學(xué)閥；藥物釋放

1智能高分子凝膠的定義

智能高分子凝膠的含義是在溶劑之中其溶脹并且具有大量的溶劑并且不溶解的智能聚合物[1]。

2智能高分子凝膠的分類

2.1單一響應(yīng)類型的智能凝膠

2.1.1溫度敏感型凝膠

溫度敏感性凝膠一般是N-取代的丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺或者類似的聚合物單體的合成。智能高分子凝膠的溫度敏感型溶脹性質(zhì)和收縮性質(zhì)是非常劇烈的依托于溫度的變化，通常在非常低的溫度和高膨脹性能下，在非常高的溫度下膨脹的程度非常低[2]。金曼蓉等[3]開(kāi)發(fā)5種聚-N-烷基丙烯酰胺凝膠溫度敏感的系統(tǒng)來(lái)研究這些凝膠的相變特性。

2.1.2 pH敏感型水凝膠

這種高分子凝膠溶脹或溶脹過(guò)度是由pH值的產(chǎn)生變化而變化。一般情況可以簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，具有非常優(yōu)良的pH響應(yīng)性的高分子水凝膠是由交聯(lián)程度非常高的的大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中當(dāng)然含有具有酸性（或堿性）基團(tuán)，這些基團(tuán)伴隨介質(zhì)pH值得變化，離子強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生劇烈的變化，這些類別的基團(tuán)的離子化反應(yīng)一定會(huì)發(fā)生或者導(dǎo)致具備有氫鍵的大分子鏈段之間的劇烈解離，這必將導(dǎo)致高分子凝膠溶脹體積不斷劇烈改變[4]。

2.2雙重響應(yīng)智能水凝膠

2.2.1溫度敏感、pH -敏感型水凝膠

此種類型的”雜交型”高分子凝膠是近些年來(lái)科學(xué)家們研究非常多的，為了能夠讓智能高分子凝膠具備有pH敏感的特性，就是需要通過(guò)酸性單體，例如丙烯酸、甲基丙烯酸胺基乙酯來(lái)合成和生產(chǎn)高分子凝膠。Hoffman 等人將刺激吲哚美辛包封藥物在胃pH值為1.4的溫度水凝膠中，只有少量的藥物釋放，但在pH=7.4，藥物則快速釋放。

2.2.2熱敏感、光敏感型水凝膠

相位變換機(jī)理分別有兩種類別：第一，利用紫外線的電離作用，例如熱響應(yīng)異丙基戊烯酰胺以及光敏分子合成高分子凝膠，它可以通過(guò)用紫外光電離，引起腫脹在32 ℃凝膠體積相變，當(dāng)紫外線屏蔽時(shí)可逆的不連續(xù)凝膠收縮答復(fù)。第二，吸收聚合物局部溫度升高，作為IPAAM和葉綠酸的網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)成凝膠，它響應(yīng)于可見(jiàn)光，以產(chǎn)生相變，此時(shí)由于光致聚合物的溫度上升，顯示出凝膠體積收縮的相變，而當(dāng)沒(méi)有光照與在32 ℃環(huán)境下凝膠體積伴隨溫度連續(xù)變化 。

2.2.3磁性、熱敏感型水凝膠

丁小斌等[通過(guò)利用分散聚合，以及在醇/水環(huán)境中，以及存在Fe3O4磁感性流體下，苯乙烯與異甲基丙烯酰胺共聚反應(yīng)生成了Fe3O4/P（ST- IPAM） 微球，這種微球除了比一般性質(zhì)磁性微孔小球反應(yīng)快速，以及普通磁分離特性之外，同時(shí)具備熱特性[5]。

3 智能高分子凝膠的應(yīng)用

3.1機(jī)械設(shè)備

智能高分子凝膠纖維收縮與膨脹性質(zhì)是一類把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要方法，這可利用其性質(zhì)來(lái)研發(fā)人工肌肉與調(diào)節(jié)器。利用變化溶劑條件的方法，并且根據(jù)膠原纖維的收縮性質(zhì)以及松弛性質(zhì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，近些年的研究成果表明凝膠發(fā)動(dòng)機(jī)的效率伴隨著機(jī)器負(fù)載和交聯(lián)程度的改變來(lái)產(chǎn)生變化的。

3.2化學(xué)閥

通過(guò)智能高分子凝膠在某個(gè)強(qiáng)度電場(chǎng)之下發(fā)生收縮的原理，科學(xué)家提出了“化學(xué)閥“的設(shè)想。在一個(gè)圓環(huán)之上固定住多孔性質(zhì)的高分子凝膠薄膜，若產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，膜必定收縮。因?yàn)槟み吘壒潭ㄗ×?，因此膜邊緣上小孔的半徑必定增到，所以液體之中的分子和微小離子能夠通過(guò)。若電場(chǎng)消失，高分子凝膠必定因?yàn)槿苊浂尶装霃浇档?，液體就不會(huì)通過(guò)。利用控制電場(chǎng)，高分子凝膠膜的孔半徑就能精確的控制，利用有選擇性通過(guò)粒子，從而實(shí)現(xiàn)分離物質(zhì)。

3.3溶劑提純

若高分子凝膠從收縮狀態(tài)向著溶脹狀態(tài)溶脹，可以大量吸收溶劑或者水，一直到最后的溶脹速率決定于溶劑.并且在混合的溶劑環(huán)境下，吸收速度由溶劑分子的化學(xué)連接結(jié)構(gòu)和分子間所決定，高分子凝膠的吸收率伴隨溶劑的分子量的上升而減小。此種選擇性的吸收拓展了利用智能高分子凝膠在水之中萃取溶劑的一種方法。

4.展望

企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)是成為全國(guó)領(lǐng)先的智能型高分子材料研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，除開(kāi)發(fā)系列地鐵盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)材料外，還希望將智能高分子用于生物活性成分的控制釋放領(lǐng)域，例如我們希望利用此類材料在酸性條件下收縮的特性將胰島素包埋，使其順利通過(guò)胃部器官，達(dá)到在腸道釋放的目的，從而為口服胰島素的開(kāi)發(fā)提供可能；我們還希望將該技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科技，開(kāi)發(fā)價(jià)格合理，效果突出的控釋肥料。

參考文獻(xiàn)

[1]李肯山，祖立武.功能高分子材料進(jìn)展.合成橡膠工業(yè)1998，21（6）：369～371

[2]金曼蓉，吳長(zhǎng)發(fā).聚N-烷基丙烯酰胺類凝膠及其溫敏特性[J].高分子學(xué)報(bào)，1995，3：321～325.

[3]Tanaka T.Collapse of Gels in an Electric Field.Science， 1982，218（29）：467～469.

[4]Dong LC，Hoffman AS.A novel approach for prepara-tion of pH-sensitive hydrogels for enteric drug delivery.J Controlled Release，1991，15（2）：141～152.

[4]卓仁禧，張先正.溫度及pH敏感聚（丙烯酸）/聚（N-異丙基丙烯酰胺）互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)水凝膠的合成及性能研究[J].高分子學(xué)報(bào)，1998，1：39～42.

[5]丁小斌，孫宗華，.熱敏性高分子包裹的磁性微球的合成[J].高分子學(xué)報(bào)，1998，5：628-631.

篇6

關(guān)鍵詞強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化

六十年現(xiàn)了實(shí)用超導(dǎo)材料，八十年代出現(xiàn)了性質(zhì)優(yōu)良的釹鐵硼永磁材料，使人們可以不耗費(fèi)很大的電功率獲得大體積持續(xù)的強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)展超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。在各國(guó)高能物理、核物理、核聚變，磁流體發(fā)電等大型科技計(jì)劃推動(dòng)下，整個(gè)技術(shù)得到了良好的發(fā)展。低溫鈮鈦合金及鈮三錫復(fù)合超導(dǎo)線與釹鐵硼永磁材料已形成產(chǎn)業(yè)，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。人們已研制成功了15特斯拉以下各種場(chǎng)強(qiáng)，各種磁場(chǎng)形態(tài)，大體積的可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，積極推進(jìn)著強(qiáng)磁場(chǎng)在各方面的應(yīng)用。

1998年3月投入運(yùn)行的日本名古屋核融合科學(xué)研究所的核聚變研究用的大型螺旋裝置（LHD）是當(dāng)今超導(dǎo)磁體技術(shù)水平的典型代表。裝置本體外徑13．5m，高8.8m，總重約1600t，其中4.2K冷重約850t。它有兩個(gè)主半徑3．9m，平均小半徑0．975m，繞環(huán)10圈的螺旋線圈，三對(duì)內(nèi)徑分別為3.2、5．4和10．8m的極向場(chǎng)螺管線圈，中心磁場(chǎng)前期為3特斯拉（4.2K），后期為4特斯拉（1．8K），磁場(chǎng)總儲(chǔ)能將達(dá)16億J。超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置需在液氦溫度下運(yùn)行，從使用出發(fā)，努力減少漏熱以降低液氦消耗和研制配備方便可靠的低溫制冷系統(tǒng)有著重要的意義。經(jīng)不斷努力改進(jìn)，一些零液氦消耗和無(wú)液氦的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)已在可靠的使用，它們只需配有小型的制冷裝置即可持續(xù)運(yùn)行，不需專人維護(hù)，使應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大。

我國(guó)在超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)方面也進(jìn)行了長(zhǎng)期持續(xù)的努力，奠立了良好基礎(chǔ)，研制成多臺(tái)實(shí)用磁體系統(tǒng)，有些已在使用，具備了按照需求設(shè)計(jì)建造所需強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的能力。中國(guó)科學(xué)院電工研究所研制成功的磁流體發(fā)電用鞍形二極超導(dǎo)磁體系統(tǒng)（中心磁場(chǎng)4特斯拉，室溫孔徑0．44m，磁場(chǎng)長(zhǎng)1m，磁場(chǎng)儲(chǔ)能8.8兆焦耳）和空間反物質(zhì)探測(cè)譜儀用大型釹鐵硼永久磁體（中心磁場(chǎng)0.13特斯拉，孔徑1.lm，高0.8m）代表著我國(guó)當(dāng)今的技術(shù)水平，無(wú)液氦磁體系統(tǒng)的研制工作也在積極進(jìn)行中。隨著超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的成熟，強(qiáng)磁場(chǎng)的多方面應(yīng)用也得到了蓬勃發(fā)展，與各種科學(xué)儀器配套的小型強(qiáng)磁場(chǎng)裝置已形成了一定規(guī)模的產(chǎn)品，做為磁場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的核磁共振技術(shù)，磁分離技術(shù)與磁懸浮技術(shù)繼續(xù)開(kāi)拓著多方面的新型應(yīng)用，形成了一些新型產(chǎn)品與樣機(jī)，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也成為產(chǎn)品得到了實(shí)際應(yīng)用。

醫(yī)療用磁成像裝置已真正成為一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，全世界已有幾千臺(tái)超導(dǎo)與永磁磁成像裝置在醫(yī)院使用，我國(guó)也有永磁裝置在小批量生產(chǎn)，研制成功了幾臺(tái)0．6—1．0特斯拉的超導(dǎo)裝置。除繼續(xù)擴(kuò)大醫(yī)療應(yīng)用?，正哉敩力开唾懄用磁成像装置釉彜业生产过程监测?xùn)V稱費(fèi)?，最近，葰志进行翑\糜詡觳馕鞴咸嗆坑肟昭?jí)蚊釉r姹餝almon魚(yú)雌雄性的實(shí)驗(yàn)，取得了有意義的結(jié)果。用于高嶺土提純的超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)已有十余臺(tái)在生產(chǎn)運(yùn)行，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也已開(kāi)始使用，但尚未形成規(guī)模，中國(guó)科學(xué)院電工研究所與低溫工程中心曾在九十年代初研制成功超導(dǎo)磁分離工業(yè)樣機(jī)，試制成功了兩套單晶爐用超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，為產(chǎn)品的形成奠定了基礎(chǔ)。

總起來(lái)說(shuō)，超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)已經(jīng)成熟到可以提供不同場(chǎng)強(qiáng)，形態(tài)的大體積強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，開(kāi)始形成了相應(yīng)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展還有賴于積極地進(jìn)一步開(kāi)拓強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)用，特別是可能形成大規(guī)模市場(chǎng)產(chǎn)品的開(kāi)拓，根據(jù)不完全的了解，目前主要進(jìn)行的工作有：

1在材料科學(xué)方面

（1）熱固性高分子液晶材料強(qiáng)磁場(chǎng)下的性能及應(yīng)用。國(guó)際上在0～15特斯拉磁場(chǎng)范圍內(nèi)對(duì)高分子液晶材料的取向行為、熱效應(yīng)、磁響應(yīng)特性、固化成型過(guò)程等方面進(jìn)行了研究，并作其力學(xué)性能和磁場(chǎng)的關(guān)系的定量分析，應(yīng)用前景十分看好。

（2）功能高分子材料在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下的研究。國(guó)際上高電導(dǎo)率的高分子材料、防靜電及防電磁輻射高分子材料的研究和應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，某些材料纖維的電導(dǎo)率經(jīng)強(qiáng)磁場(chǎng)處理后，可達(dá)銅電導(dǎo)率的1／10，是極具潛力的二次電池材料。在防靜電服和隱形技術(shù)方面電磁波吸收材料已用于軍工領(lǐng)域。

（3）強(qiáng)磁場(chǎng)下金屬凝固理論與技術(shù)研究。

（4）NdFeB永磁材料的強(qiáng)磁場(chǎng)取向。在NdFeB永磁材料加壓成型過(guò)程中，采用4～5特斯拉強(qiáng)磁場(chǎng)取向，可大大提高性能，國(guó)外已開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用。

2在生物工程與醫(yī)療應(yīng)用方面

（1）血液在強(qiáng)磁場(chǎng)下性能的改變及對(duì)生物體的影響。國(guó)際上研究了人體及動(dòng)物的全血的強(qiáng)磁場(chǎng)下的取向行為及其作用的主體——血紅細(xì)胞的作用機(jī)制；血液在強(qiáng)磁場(chǎng)下流變性能的變化；血纖維蛋白質(zhì)在強(qiáng)磁場(chǎng)下的活性變化及對(duì)生物代謝作用的影響；人血在強(qiáng)磁場(chǎng)中所受磁力、磁懸浮特性和光吸收特性。

（2）蛋白質(zhì)高分子在強(qiáng)磁場(chǎng)下的特性及其應(yīng)用。國(guó)際上研究了磷脂中縮氨酸在強(qiáng)磁場(chǎng)下的取向作用；肌肉細(xì)胞蛋白質(zhì)在磁場(chǎng)中的磷代謝過(guò)程；神經(jīng)肽胺酸在強(qiáng)磁場(chǎng)下的結(jié)構(gòu)改變及蛋白質(zhì)酰胺與氫的交換等。

（3）醫(yī)療應(yīng)用。除繼續(xù)發(fā)展人體成像系統(tǒng)外，近年來(lái)國(guó)際上還研究了在4—8特斯拉強(qiáng)磁場(chǎng)下血纖維蛋白質(zhì)的活性以及對(duì)血管中血栓溶解的影響；強(qiáng)磁場(chǎng)及磁場(chǎng)梯度對(duì)血纖維蛋白的溶解過(guò)程的影響；強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)物血細(xì)胞的活性及其對(duì)心肌保護(hù)特性的影響；外加磁場(chǎng)對(duì)血小板流動(dòng)性能的影響及其在醫(yī)療上的應(yīng)用等。

3在工業(yè)應(yīng)用方面

除繼續(xù)積極進(jìn)行強(qiáng)場(chǎng)磁分離技術(shù)、磁懸浮技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用外，近年來(lái)，國(guó)際上還研究了磁場(chǎng)對(duì)石油滯粘性能的影響及對(duì)原油的脫蠟作用；研究了磁場(chǎng)對(duì)水的軟化作用及改善水質(zhì)的作用；研究了外加磁場(chǎng)對(duì)改善燃油燃燒性能及提高燃值的作用；通過(guò)在強(qiáng)磁場(chǎng)中的取向提高金屬材料的強(qiáng)度和韌性；通過(guò)表面吸出排除雜質(zhì)、提高金屬質(zhì)量等。

4在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面

篇7

生命是人們永恒探究的課題，在漫長(zhǎng)的求索過(guò)程中生物醫(yī)用材料扮演著不可或缺的角色。有記載表明，早在古希臘時(shí)代人們就已經(jīng)開(kāi)始用馬尾上的毛作為外科縫合線進(jìn)行一些外科手術(shù)。時(shí)至今日生物醫(yī)用材料已獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步，其中醫(yī)用高分子材料更是被譽(yù)為醫(yī)療技術(shù)發(fā)展史上的一次飛越。

在此我謹(jǐn)對(duì)醫(yī)用高分子材料中的殼聚糖材料談一些我個(gè)人的認(rèn)識(shí)。

殼聚糖學(xué)名：幾丁聚糖。俗稱甲殼素、甲殼胺、殼聚糖、可溶性甲殼素、脫乙?；讱に?、殼糖胺等。是以蝦蟹殼為原料，先制得甲殼素，然后在濃堿的作用下脫去甲殼素分子中的乙?；靡环N天然高分子化合物，在自然界中的含量?jī)H次于纖維素。由于殼聚糖分子中含有活潑的羥基和氨基等極性基團(tuán)，主鏈上可發(fā)生水解反應(yīng)c-2位上的氨基和c-6位上的羥基可以發(fā)生乙?；⒘u乙?；?、羧甲基化、氰乙基化、硫酸酯化、氧化、黃原酸化等化學(xué)修飾。在雙官能團(tuán)的醛或酸酐等交聯(lián)劑作用下，可進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。在r-射線或催化劑的作用下，乙烯基單位和丙烯酸類單體可與殼聚糖進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，加上它不僅具有很好的生物相容性，而且無(wú)毒、易生物降解，使得其在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、紡織、印染、造紙、催化、食品、日用化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。下面我們就針對(duì)其在生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用進(jìn)行討論。

首先讓我們來(lái)關(guān)注《第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)》上刊登的一則實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)是為觀察聚合物殼聚糖〔chi〕和磷脂化殼聚糖〔pc2chi〕涂層膜對(duì)培養(yǎng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移及血液相容性的影響而設(shè)計(jì)的。實(shí)驗(yàn)者將chi 和pc2chi 均勻噴涂在培養(yǎng)皿底層制成聚合物膜,以316 l 不銹鋼片做成不銹鋼圓柱體槽,將豬髂動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞接種于聚合物膜、不銹鋼槽和不做任何處理的培養(yǎng)皿底部(空白對(duì)照組) ,培養(yǎng)24 h。光鏡和掃描電鏡觀察細(xì)胞形態(tài),以cck28 試劑盒測(cè)定細(xì)胞增殖,并進(jìn)行細(xì)胞遷移檢測(cè)。以凝固法測(cè)定健康人血液在聚合物膜上作用2 h 后的凝血活酶時(shí)間(aptt) 、凝血酶原時(shí)間(pt) 、纖維蛋白原測(cè)定( fib ) 和凝血酶時(shí)間(tt) 。結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上生長(zhǎng)良好,形態(tài)正常。培養(yǎng)24 h ,內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上的增殖率分別達(dá)88. 8 %和77. 8 % ,存活內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目較不銹鋼片組顯著增加( p < 0. 01) ;而chi 組的存活內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目顯著高于pc2chi 組( p <0. 01) 。培養(yǎng)72 h ,內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上遷移細(xì)胞數(shù)均顯著高于316 l 不銹鋼片,pc2chi 組較chi 組的細(xì)胞遷移數(shù)目顯著增加( p < 0. 01) 。pc2chi 組、316 l 不銹鋼片組和空白對(duì)照組的aptt 較chi 組顯著延長(zhǎng)( p < 0. 05 , p < 0. 01) ,fib顯著增加( p < 0. 01) 。各組間pt 和tt 均無(wú)明顯差異。從以上實(shí)驗(yàn)我們可以得出結(jié)論：殼聚糖材料有著很好的血液相容性能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞在其上的附著生長(zhǎng)以便與周圍組織協(xié)調(diào)。同時(shí)我們也應(yīng)看到單純的殼聚糖材料的抗血栓形成作用并不理想但當(dāng)我們對(duì)它進(jìn)行磷脂化以后這一情況便得到了改善。因此殼聚糖材料仍是較理想的醫(yī)用高分子材料。

接下來(lái)再讓我們關(guān)注一下殼聚糖的組織相容性。有研究者取sd大鼠胚胎(孕14～16d)大腦皮層組織制成單細(xì)胞懸液在無(wú)血清培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),獲得大量的神經(jīng)干細(xì)胞,再將所獲神經(jīng)干細(xì)胞在不同條件下移植接種至殼聚糖膜上聯(lián)合培養(yǎng)1周,在倒置顯微鏡下觀察神經(jīng)干細(xì)胞生長(zhǎng)增殖情況及形態(tài)變化,并對(duì)其分別進(jìn)行免疫組化染色、電鏡觀察,了解殼聚糖對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化的影響.結(jié)果在無(wú)血清聯(lián)合培養(yǎng)條件下,神經(jīng)干細(xì)胞仍然維持其原有的干細(xì)胞特性;在含血清的培養(yǎng)液中,神經(jīng)干細(xì)胞能分化成多種形態(tài)的神經(jīng)細(xì)胞,并且在殼聚糖膜上生長(zhǎng)良好。由此我們能夠了解到該材料不會(huì)抑制神經(jīng)干細(xì)胞的生長(zhǎng)也不引起炎癥或致癌致祭。因此殼聚糖與神經(jīng)干細(xì)胞具有良好的組織相容性。（以上材料摘自《蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）》20__年05期）

不僅單獨(dú)的殼聚糖材料具有良好的生物相容性，它的復(fù)合材料也是如此?！吨袊?guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)》中有一則關(guān)于殼聚糖—聚磷酸三鈣復(fù)合材料的報(bào)道。實(shí)驗(yàn)采用凍干法制備殼聚糖一聚磷酸三鈣復(fù)合材料，培養(yǎng)人牙周膜細(xì)胞，傳代擴(kuò)增后接種到材料表面，體外繼續(xù)培養(yǎng)，用倒置光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察細(xì)胞的粘附和生長(zhǎng)情況，用mtt方法檢測(cè)種植后2、4、6、8d細(xì)胞的增殖情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植2d后細(xì)胞呈梭形纖維細(xì)胞樣，平均每100倍視野下，有生物材料的實(shí)驗(yàn)組與無(wú)材料的對(duì)照組胞數(shù)分別為（380±16）個(gè)和（80±20）個(gè)，二者比較差異性顯著（p﹤0．01）。mtt法檢測(cè)對(duì)照和實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞增殖情況，兩組細(xì)胞均保持持續(xù)增殖。且實(shí)驗(yàn)組增殖最快，接種后2、4、6、8d光吸收值與對(duì)照組相比，差異性均顯著（p﹤0．01）。掃描電鏡下可見(jiàn)材料呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，人牙周膜細(xì)胞緊密貼附在材料表面，細(xì)胞可沿材料的孔隙活躍生長(zhǎng)。從上述實(shí)驗(yàn)中我們看到殼聚糖—聚磷酸三鈣復(fù)合材料能促進(jìn)人牙周膜細(xì)胞的增殖，人牙周膜細(xì)胞與復(fù)合材料具有良好的生物相容性。

篇8

本文對(duì)粘度法測(cè)定高聚物分子量的原理進(jìn)行深入剖析和探討，并確定了粘度法測(cè)定PPS分子量所用的溶劑――α-氯萘。

關(guān)鍵詞：PPS；粘度法；高聚物分子量

聚苯硫醚簡(jiǎn)稱PPS，是苯環(huán)在對(duì)位上與硫原子相連而構(gòu)成的線性大分子結(jié)構(gòu)。PPS纖維具有優(yōu)良的阻燃性、耐化學(xué)腐蝕性、熱穩(wěn)定性、電絕緣性及良好的加工性能等。纖維級(jí)PPS樹(shù)脂通過(guò)熔融紡絲法紡制成具有優(yōu)異特性的纖維，用途十分廣泛，尤其在火力發(fā)電廠、水泥廠、垃圾焚燒、高溫、多化學(xué)腐蝕成分的尾氣過(guò)濾、除塵中應(yīng)用突出[1]。PPS纖維也是我國(guó)“十二五”規(guī)劃期間產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展的高性能纖維之一。目前，國(guó)內(nèi)外的研究基本上都是關(guān)于PPS的增強(qiáng)、增韌及改善摩擦性能、耐熱性能等方面的研究。對(duì)于PPS樹(shù)脂分子量的測(cè)定，尤其是粘度法測(cè)定其分子量屬于空白領(lǐng)域。PPS分子量的大小對(duì)于其在加工和生產(chǎn)中，控制產(chǎn)品的性能具有重要的影響，因此，尋求一種簡(jiǎn)單、方便、快捷的測(cè)試PPS分子量的方法具有十分重要的意義。

1 高聚物分子量測(cè)定的意義

隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，高分子材料在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及日常生活各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，因此，對(duì)高聚物的研究也日益增多。高聚物有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，一是分子量比低分子化合物大得多；二是分子量不均一，具有多分散性，即它是各分子量大小不同的同一種聚合物的混合物。高聚物的分子量對(duì)高分子材料的物理性能與加工性能都有重要的影響，不同材料、不同用途和不同的加工方法對(duì)分子量的要求是不同的。如高分子材料在被加工成各種制品時(shí)，基本上是通過(guò)擠壓、吹塑、澆鑄、紡絲等加工形式，如果分子量太低，加工過(guò)程中材料就不能成型或成型后的材料的機(jī)械強(qiáng)度和韌性都很差，失去了其使用價(jià)值；相反，如果分子量太高，聚合物分子間的作用力也相應(yīng)增加，加工過(guò)程中高聚物的高溫流動(dòng)粘度也增加，這不僅會(huì)給加工成型帶來(lái)困難，而且還會(huì)造成紡絲過(guò)程中紡絲孔的堵塞，增加加工難度；高聚物的分子量還可作為加工過(guò)程中各種工藝條件以及加工速度調(diào)節(jié)的選擇依據(jù)[2]。因此，在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，為了控制產(chǎn)品的性能，就需要測(cè)定高聚物的分子量。

1.1 高聚物分子量測(cè)定的方法

由于高聚物分子量比低分子大N個(gè)數(shù)量級(jí)，而且具有分散性，導(dǎo)致聚合物分子量的測(cè)定比低分子要困難得多。對(duì)于高聚物多分散性的描述，最為直觀的方法是利用某種形式的分子量分布函數(shù)，或分布曲線，但通常還是直接測(cè)定其平均分子量。任何一種高聚物都是一類具有相同的化學(xué)組成而分子鏈長(zhǎng)短不同的同系物，高聚物的分子量實(shí)際上是各種大小不等的分子量的統(tǒng)計(jì)平均值[2]。由于各試驗(yàn)方法基于的統(tǒng)計(jì)方法不同，因而平均分子量具有各種不同的數(shù)值。常用的統(tǒng)計(jì)平均分子量的方法有數(shù)均、重均、Z均和粘均分子量。

1.1.1 基于數(shù)均分子量的測(cè)定方法

數(shù)均分子量，即按分子數(shù)統(tǒng)計(jì)平均的分子量。

數(shù)均分子量的測(cè)定方法有：端基分析法、沸點(diǎn)升高法、冰點(diǎn)降低法、氣相滲透壓法和膜滲透壓法等。

1.1.2 基于重均分子量的測(cè)定方法

重均分子量 ，即按質(zhì)量統(tǒng)計(jì)平均的分子量。

重均分子量的測(cè)定方法有：光散射法、超速離心沉降法等。

1.1.3 基于Z均分子量的測(cè)定方法

Z均分子量 ，即按Z值統(tǒng)計(jì)平均的分子量。

Z均分子量的測(cè)定方法有超速離心沉降平衡法和GDP（凝膠滲透色譜法）。

1.1.4 基于粘均分子量的測(cè)定方法

粘均分子量即用稀溶液粘度法測(cè)定的平均分子量。

粘均分子量則是通過(guò)粘度法而測(cè)定的。在眾多方法中，比較起來(lái)，粘度法所用的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，并且具有良好的試驗(yàn)精度，是常用的方法之一。粘度法測(cè)定聚合物分子量的范圍為103～107。

1.2 粘度法測(cè)定高聚物分子量的理論基礎(chǔ)

1.2.1 粘度的表示方法

（1）相對(duì)粘度（）：溶液粘度相當(dāng)于純?nèi)軇┱扯鹊谋稊?shù)。

式中：為溶液的粘度；為純?nèi)軇┑恼扯取?/p>

（2）增比粘度（）：溶液的粘度比純?nèi)軇┑恼扯仍黾拥姆謹(jǐn)?shù)。

（3）比濃粘度（）：濃度為的情況下，單位濃度的增加對(duì)溶液增比粘度的貢獻(xiàn)。

（4）比濃對(duì)數(shù)粘度（）：濃度為的情況下，單位濃度的增加對(duì)溶液相對(duì)粘度自然對(duì)數(shù)的貢獻(xiàn)。

（5）特性粘度：表示高分子單位濃度的增加對(duì)溶液增比粘度或相對(duì)粘度對(duì)數(shù)的貢獻(xiàn)。

1.2.2 粘度法測(cè)定高聚物分子量的原理

高聚物溶液的特性粘度和高聚物平均分子量之間的關(guān)系通常由Mark-Houwink經(jīng)驗(yàn)方程式表示為：

以及對(duì)c作圖得兩條直線，兩者必定交縱坐標(biāo)于同一點(diǎn)上，該點(diǎn)的縱坐標(biāo)即是高聚物的特定粘度（如圖1所示）。

在溶液粘度測(cè)定中，根據(jù)泊塞勒（Poiseuille）公式：（式中：為流經(jīng)毛細(xì)管液體的體積；為毛細(xì)管半徑；為液體密度；為毛細(xì)管的長(zhǎng)度；t為流出時(shí)間；是作用于毛細(xì)管中液體上的平均液柱高度；g是重力加速度）。液體在毛細(xì)管內(nèi)靠液柱的重力流動(dòng)，而這部分位能除了要克服分子內(nèi)摩擦的阻力，同時(shí)使液體本身獲得了動(dòng)能，使實(shí)際測(cè)得的液體粘度偏低。當(dāng)液體的流速較大時(shí)動(dòng)能消耗的能量較大，必須對(duì)泊塞勒公式進(jìn)行修正。當(dāng)液體流速較慢時(shí)，動(dòng)能消耗很小，可以忽略不計(jì)。此時(shí)，對(duì)于同一粘度計(jì)來(lái)說(shuō)、、、是常數(shù)，則有。通常情況下，粘度的測(cè)定是在很稀的溶液下進(jìn)行的，溶液的密度與純?nèi)軇┑拿芏瓤梢暈橄嗟?，則溶液的相對(duì)粘度可表示為：

可見(jiàn)只要測(cè)得各種濃度的高聚物溶液的流出時(shí)間和純?nèi)軇┑牧鞒鰰r(shí)間，便可求出各種濃度的和，進(jìn)而求出和，根據(jù)公式（9）作圖，便可求得。

在此，需要注意的是在用粘度法求時(shí)，關(guān)于溶液濃度的選擇，濃度太高時(shí)圖的線性不好，外推結(jié)果不可靠，而且，粘度的理論處理也發(fā)生困難，反之，若濃度太稀，溶液流出的時(shí)間與溶劑的流出時(shí)間很接近，與的相對(duì)誤差比較大，試驗(yàn)的精確度很差，恰當(dāng)?shù)臐舛仁鞘乖?.2～2.0之間[3]。

1.2.3 值的確定

由Mark-Houwink經(jīng)驗(yàn)方程式可知，只要測(cè)得高聚物的和，根據(jù)公式：

高聚物的分子量分布對(duì)值沒(méi)有影響，但對(duì)值有一定的影響。如用重均分子量作為確定的基礎(chǔ)，對(duì)值影響較小[2]。因此，一般情況下，要用光散射法測(cè)定高聚物的重均分子量即為。通過(guò)求得的和測(cè)定的，根據(jù)公式（12）便可求出和。

值與體系的關(guān)系不大，僅隨聚合物分子量的增大而有所減小，但在一定的分子量范圍內(nèi)可視為常數(shù)，隨溫度的增加而略有下降，而值卻反映高分子在溶液中的形態(tài)，它取決于溫度、高分子和溶劑的性質(zhì)[4]。對(duì)同一高分子―溶劑體系，高分子鏈越長(zhǎng)，它在溶液中彎曲、纏結(jié)趨向越大，所以，分子量范圍不同時(shí)，值不同，只有在一定的分子量范圍內(nèi)，值可視為常數(shù)?？傊瑢?duì)于一定的高分子―溶劑體系，在一定的溫度下，一定的分子量范圍內(nèi)，和為常數(shù)。應(yīng)注意的是，在標(biāo)定時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)要在七點(diǎn)以上才能得到可靠的數(shù)據(jù)，并且如果圖上出現(xiàn)一條曲線，只能分段求得各分子量范圍內(nèi)適用的，而在每個(gè)分段呈直線關(guān)系的上，可看作是常數(shù)。

1.3 溶劑的選擇

PPS具有突出的耐化學(xué)腐蝕性，在200℃以下幾乎不溶于任何有機(jī)溶劑。有文獻(xiàn)報(bào)道α―氯萘可以作為PPS的溶劑[5]，因此本試驗(yàn)通過(guò)用二甲基硅油油浴控制α―氯萘溶劑的溫度來(lái)溶解PPS切片，驗(yàn)證其真實(shí)性，以便為用粘度法求解PPS的平均分子量做鋪墊。

試驗(yàn)原料與試劑：日本寶理集團(tuán)纖維級(jí)PPS切片，二甲基硅油，α―氯萘（純度99%）。

試驗(yàn)儀器與設(shè)備：電熱套，500mL燒杯，鐵架臺(tái)，10mL容量瓶。

試驗(yàn)結(jié)果：α―氯萘溶劑溫度大于180℃可將PPS切片溶解，但溶解的時(shí)間較長(zhǎng)，為≥2h。

下一步通過(guò)試驗(yàn)確定溶解的最佳溫度、時(shí)間，以便為后續(xù)求解提供依據(jù)。

2 結(jié)論

聚苯硫醚分子量的測(cè)定對(duì)控制其產(chǎn)品的性能具有重要的意義。而粘度法操作簡(jiǎn)單方便，成本低，又具有很好的精度，在測(cè)定高聚物分子量的方法中占有一定的優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)對(duì)粘度法測(cè)定高聚物分子量原理及方法的探討，又通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證并選定了溶解PPS的溶劑α―氯萘，為下一步運(yùn)用粘度法具體求解PPS分子量的步驟和方法提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉光斗，劉鵬清，李守群，等.聚苯硫醚纖維發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，27（4）：52-59.

[2] 虞志光.高聚物分子量及其分布的測(cè)定[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.

[3] 王亞珍，林雨露，吳天奎.粘度法測(cè)高聚物相對(duì)分子量實(shí)驗(yàn)成敗探討[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，32（4）：58-60.

[4] 梁伯潤(rùn).高分子物理學(xué)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2001.

篇9

關(guān)鍵字：陶瓷增強(qiáng)劑；坯體增強(qiáng)劑；機(jī)理；粘度

1 前言

從20世紀(jì)90年代至今，隨著陶瓷行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)陶瓷原料（可塑性原料的粘土，瘠性原料的石英及熔劑性原料的長(zhǎng)石及各種石粉）逐漸枯竭。尤其是粘土中的黑泥，它由于較好的可塑性，改善了陶瓷漿料及生坯的性能，尤其在生坯強(qiáng)度方面的作用比較明顯。陶瓷生產(chǎn)消耗大量原料，對(duì)自然以及農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)耕地造成破壞，直接影響糧食安全，因此國(guó)家從本世紀(jì)初開(kāi)始，逐步制定政策，嚴(yán)禁開(kāi)采黑泥及優(yōu)質(zhì)粘土。陶瓷生坯強(qiáng)度，坯料的制備是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，而坯體的干燥強(qiáng)度則是一個(gè)重要指標(biāo)。優(yōu)質(zhì)粘土在陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)用逐漸降低甚至缺失，導(dǎo)致生坯干燥強(qiáng)度不足，尤其是大規(guī)格的磚坯，因?yàn)閺?qiáng)度不足，導(dǎo)致坯裂缺陷及生坯破損率增加，直接影響陶瓷制品的產(chǎn)出率，降低了陶瓷企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

自2000年開(kāi)始，科研人員不斷開(kāi)發(fā)并應(yīng)用各類型的增強(qiáng)劑。坯體增強(qiáng)劑是指用于增強(qiáng)、增塑陶瓷生坯的物料，一般為高分子聚合物，加入后對(duì)陶瓷生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)無(wú)不良影響，并具有良好的燒成特征。目前常見(jiàn)的坯體增強(qiáng)劑主要有甲基（羧甲基纖維素鈉，CMC）、變性淀粉，聚乙烯醇（PVA）及丙烯酸聚合物、海藻酸鈉、糊精，栲膠等。

甲基是比較常用的增強(qiáng)劑，缺點(diǎn)是添加后漿料粘度的增加較明顯，而在泥漿的制備中粘度過(guò)高會(huì)造成球磨效率降低、能耗增高，以及噴霧干燥后粉料顆粒級(jí)配不合理，后期工藝的缺陷增加。淀粉和糊精穩(wěn)定性較差，容易發(fā)酵而腐敗變質(zhì)。聚乙烯醇分子量要合適，否則影響漿料的粘度及增強(qiáng)效果。海藻酸鈉和栲膠成本與增強(qiáng)效果性價(jià)比不高，在陶瓷行業(yè)的應(yīng)用較少。

本文采用我司研發(fā)的P系列中的一個(gè)型號(hào)、甲基以及佛山某中鋁瓷坯體增強(qiáng)劑EP（為PVA類型）作對(duì)比，簡(jiǎn)要介紹三類增強(qiáng)劑對(duì)漿料粘度及增強(qiáng)效果的影響，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)以作參考，規(guī)避不良效果。

2 增強(qiáng)劑作用機(jī)理

增強(qiáng)劑增強(qiáng)機(jī)理概括為有機(jī)高分子鏈增強(qiáng)、氫鍵增強(qiáng)、粘合增強(qiáng)、靜電力增強(qiáng)和纖維素增韌。

2.1 有機(jī)高分子鏈增強(qiáng)

在沒(méi)有增強(qiáng)劑時(shí)，陶瓷坯體顆粒之間的結(jié)合是依靠范德華力，在添加了增強(qiáng)劑之后，陶瓷坯體顆粒之間的結(jié)合機(jī)制則取決于增強(qiáng)劑的分子結(jié)構(gòu)。對(duì)于有機(jī)高分子類型的增強(qiáng)劑，具有足夠鏈長(zhǎng)的高分子聚合物可以在陶瓷顆粒之間架橋，產(chǎn)生交聯(lián)作用而形成不規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并形成凝聚，將陶瓷顆粒緊緊包裹，如圖1所示。坯體斷裂前，施加在坯體上的部分載荷由增強(qiáng)劑分子鏈承擔(dān)，且由于分子鏈中有許多可以內(nèi)旋轉(zhuǎn)的單鍵，這種內(nèi)旋轉(zhuǎn)的單鍵使得高分子具有較強(qiáng)的柔韌性和彈性，因而能增加坯體的強(qiáng)度。

2.2 氫鍵增強(qiáng)

坯體成型后，陶瓷顆粒之間還存在少量水份，故顆粒之間具有毛細(xì)管力。毛細(xì)管力的存在使得顆粒擴(kuò)散層產(chǎn)生張緊力，從而將顆粒拉近。成型壓力越大，顆粒之間的距離越近，毛細(xì)管力越大，顆粒結(jié)合力越強(qiáng)，坯體強(qiáng)度越大。當(dāng)有增強(qiáng)劑存在時(shí)，除了上述的范德華力和毛細(xì)管力作用之外，由于顆粒表面被高分子材料包裹，還會(huì)使顆粒之間借助于高分子而產(chǎn)生氫鍵作用，因而增強(qiáng)了坯體強(qiáng)度，如圖2所示。氫鍵作用強(qiáng)弱取決于增強(qiáng)劑的分子鏈表面電荷密度，電荷密度越大，作用力越強(qiáng)。

2.3 粘合增強(qiáng)

分子的熱運(yùn)動(dòng)增加，使包裹在顆粒表面的高分子與包裹在另一個(gè)顆粒外表面的高分子纏繞或鏈合，把兩個(gè)顆粒更加緊密的粘合在一起。從而在生坯成型時(shí)，既有外部對(duì)泥料施加的壓力，形成顆粒間的機(jī)械結(jié)合，又有泥料內(nèi)部的高分子粘合效應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)，最終使生坯強(qiáng)度得以提高。

2.4 靜電力增強(qiáng)

粘土顆粒往往形成片狀結(jié)構(gòu)，從結(jié)晶學(xué)和硅酸鹽理論觀點(diǎn)可知，板面常帶負(fù)電，四周棱邊常帶正電，由于片狀厚度薄，粒度的磨細(xì)往往是板面面積的減小，棱邊變化不大，顆?；蚨嗬饨菭钬?fù)電荷作用減弱，相對(duì)的正電荷作用增強(qiáng)。在成型過(guò)程中，顆粒以邊-棱鏈接為主，而邊-邊、棱-棱鏈接較少，因而帶負(fù)電荷的邊與帶正電荷的棱由于靜電引力作用而相互凝聚起來(lái)，隨著成型壓力增加，顆粒間隙減少，顆粒間距進(jìn)一步縮小，顆粒接觸數(shù)目逐漸增多，靜電引力再度增加，從而使坯體具有一定的強(qiáng)度。

2.5 纖維增韌

SiC纖維具有高強(qiáng)度模量，高溫耐氧化性強(qiáng)，且高溫下強(qiáng)度、模量損失又少的特點(diǎn)。Brennar等用連續(xù)微晶纖維來(lái)不強(qiáng)玻璃陶瓷，與單一玻璃陶瓷相比，強(qiáng)度提高了4倍。Rich也有研究報(bào)道，用SiC纖維補(bǔ)強(qiáng)ZnO2時(shí)強(qiáng)度可達(dá)450 MPa。

3 試驗(yàn)過(guò)程

3.1 材料準(zhǔn)備

坯料：佛山某中鋁瓷坯料（粉碎過(guò)10目篩備用），該坯料瘠性料配比較高，80%。

解膠劑：佛山市富威順化工有限公司生產(chǎn)的FD-3009。

增強(qiáng)劑：三種增強(qiáng)劑型號(hào)見(jiàn)表1。

3.2 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)所用中鋁瓷坯料組成見(jiàn)表2，試驗(yàn)條件見(jiàn)表3。

試驗(yàn)所用儀器有：立式快速實(shí)驗(yàn)球磨機(jī)，抗折儀（佛山市華洋儀器），電子天平（常熟市雙杰測(cè)試儀器廠，型號(hào)：JJ1000，Max=1000 g，d=0.01 g，e=0.01 g），電子天平（上海良平儀器儀表有限公司，型號(hào)：FA1004，Max=200 g，d=0.0001 g，e=0.001 g），NDJ-5型涂-4粘度計(jì)，比重杯，秒表。

4 試驗(yàn)結(jié)果

4.1 漿料粘度

采用NDJ-5型涂-4粘度計(jì)檢測(cè)漿料流速以衡量其粘度大小。結(jié)果見(jiàn)表4和圖3。

4.2 生坯抗折強(qiáng)度

篇10

摘 要：文章以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，分析高等農(nóng)林院校新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色，即在于以農(nóng)林生物質(zhì)材料為主要教研對(duì)象，因具有循環(huán)再生及環(huán)境友好等特征，成為21世紀(jì)熱點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，在時(shí)代需求、發(fā)展方向與專業(yè)依托等方面富有特色，并結(jié)合其專業(yè)創(chuàng)建過(guò)程中的師資隊(duì)伍建設(shè)、專業(yè)性教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等問(wèn)題，提出采取夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)、加大人才引進(jìn)力度、加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)、優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系、開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)等措施，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高等農(nóng)林院校；材料科學(xué)與工程；特色；路徑

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2017）05-0030-03

材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料科學(xué)是21世紀(jì)的支柱學(xué)科和技術(shù)先導(dǎo)，是眾多學(xué)科發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)后盾，材料在某些領(lǐng)域已成為制約我國(guó)關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，高新材料的地位日益凸顯，社會(huì)對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)技術(shù)人才的需求越來(lái)越高。

材料科學(xué)與工程專業(yè)是一門主要涉及物理、化學(xué)、計(jì)算科學(xué)、工程學(xué)和材料學(xué)的綜合叉學(xué)科，其內(nèi)涵極為豐富，涵蓋金屬材料、冶金、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、材料物理和材料化學(xué)等二級(jí)學(xué)科，是研究材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備、性質(zhì)及使用性能、測(cè)試與表征等四個(gè)基本要素及其相互關(guān)系與制約規(guī)律的一門科學(xué)[1-2]。

目前，我國(guó)大部分院校開(kāi)設(shè)有材料類及其相關(guān)專業(yè)，根據(jù)院校自身發(fā)展特點(diǎn)，大致分為兩種類型：一類存在于理工院校，與冶金、機(jī)械、金屬、非金屬和高分子材料交叉融合，側(cè)重于從實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)探求新材料的制備、性能評(píng)價(jià)與使用；另一類存在于綜合性大學(xué)，由物理學(xué)和化學(xué)孕育并分化形成材料物理與材料化學(xué)，側(cè)重于基礎(chǔ)研究方向[3-4]。由此可見(jiàn)，基于不同起點(diǎn)和研究重點(diǎn)，這兩類材料學(xué)科研究方向在發(fā)展中自我完善又相互靠近，形成了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究逐步融合發(fā)展的方向。

一、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色

（一）時(shí)代需求方面

隨著時(shí)代的發(fā)展，材料科學(xué)與工程研究方向正從傳統(tǒng)領(lǐng)域向新型生物質(zhì)功能材料拓展，農(nóng)林生物質(zhì)材料主要以木本、禾本和藤本植物及其加工剩余物和廢棄物為原材料，通過(guò)物理、化學(xué)和生物等高科技手段，加工成性能優(yōu)異、環(huán)境友好、附加值高的新型材料[5]。2010年教育部明確提出要大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等關(guān)系到未來(lái)環(huán)境和人類生活的重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，要加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度，支持和鼓勵(lì)有條件的高等學(xué)校申報(bào)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)，其中新材料產(chǎn)業(yè)中的新型生物質(zhì)功能材料就是優(yōu)先申報(bào)的領(lǐng)域[6]。目前，高等農(nóng)林院校每年向社會(huì)輸送此類人才最多400人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)家未來(lái)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才之需求，在此背景下，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)成功申報(bào)了材料科學(xué)與工程專業(yè)。

（二）發(fā)展方向

所謂專業(yè)特色是指學(xué)校根據(jù)所具備的優(yōu)勢(shì)條件，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的辦學(xué)實(shí)踐逐步積淀形成，具有優(yōu)于其他學(xué)校的、獨(dú)特的、穩(wěn)定的、鮮明的個(gè)性特點(diǎn)并為社會(huì)所承認(rèn)的專業(yè)風(fēng)格[7]。高等農(nóng)林類院校在農(nóng)業(yè)和林業(yè)等方面積累了深厚的研究基礎(chǔ)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源等資源供給存在巨大缺口，已成為可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。目前，世界上每年主要以石油為原料生產(chǎn)約1.57億噸的高分子聚合物，同時(shí)產(chǎn)生8000多萬(wàn)噸的塑料廢棄物，從理論上講，聚烯烴塑料在環(huán)境中自然降解需要200年甚至100萬(wàn)年的時(shí)間，大量的廢棄塑料積累在環(huán)境中，給環(huán)境修復(fù)帶來(lái)了巨大的壓力和破壞，而且石化資源是有限的?？稍偕?、可循環(huán)利用、無(wú)污染的植物資源在自然界中儲(chǔ)量豐富，發(fā)展?jié)摿Υ?，加快生物質(zhì)資源的培育、研究和利用，發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)，對(duì)緩解資源與環(huán)境壓力意義重大，符合可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，將成為不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流[8]。我國(guó)生物質(zhì)資源品種及產(chǎn)量位居世界前列，年均生產(chǎn)量約21億噸，其中僅農(nóng)業(yè)秸稈年產(chǎn)量就達(dá)7億噸，目前只有約5000萬(wàn)噸得到初級(jí)利用，發(fā)展?jié)摿艽骩9-10]。農(nóng)林生物質(zhì)材料作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究對(duì)象，其發(fā)展前景具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，專業(yè)性人才的培養(yǎng)勢(shì)必能夠推動(dòng)生物質(zhì)材料研究的步伐，滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。

（三）專業(yè)依托

全國(guó)大約有7所高等農(nóng)林院校在木材科學(xué)與工程本科專業(yè)基礎(chǔ)上，以新型生物質(zhì)功能材料為方向新建材料科學(xué)與工程專業(yè)，借助木材科學(xué)與工程專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，短期內(nèi)提升材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展的水平和質(zhì)量。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)是一所具有80多年辦學(xué)歷史、學(xué)術(shù)積淀深厚的省屬重點(diǎn)高等農(nóng)林院校，長(zhǎng)期以來(lái)，與林業(yè)生物質(zhì)材料相關(guān)的林業(yè)工程、農(nóng)業(yè)工程、紡織工程等學(xué)科得到了飛速發(fā)展，在木材功能材料、纖維功能、農(nóng)作物秸稈改性材料等方面已取得了一系列的研究成果，具有較好的學(xué)術(shù)積淀和較強(qiáng)的師資隊(duì)伍。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)以木材科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室、林產(chǎn)化學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室、高分子材料與工程實(shí)驗(yàn)室、紡織材料實(shí)驗(yàn)室等為基礎(chǔ)，整合現(xiàn)有資源，進(jìn)行優(yōu)化組合，創(chuàng)建了材料科學(xué)與工程專業(yè)，培養(yǎng)生物質(zhì)材料與工程專業(yè)人才，滿足了國(guó)家和安徽省新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展之需要。

二、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

新建材料科學(xué)與工程專業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。如何抓住機(jī)遇迎接挑戰(zhàn)，需要認(rèn)真剖析建設(shè)過(guò)程中的諸多“障礙”，才能將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化成機(jī)遇。

（一）師資隊(duì)伍建設(shè)

新專業(yè)師資隊(duì)伍存在的問(wèn)題主要集中在教師資源少，專業(yè)教師年輕化，教學(xué)科研成果缺乏積淀上，因此如何在短期內(nèi)建立起職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷層次、年g梯度合理的師資隊(duì)伍，是新專業(yè)建設(shè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

（二）專業(yè)教材建設(shè)

以生物質(zhì)材料為發(fā)展方向的高等農(nóng)林院校新建材料專業(yè)，由于辦學(xué)時(shí)間短，針對(duì)生物質(zhì)材料的系列教材缺乏，目前選擇的或是理工院校，或是綜合大學(xué)同類專業(yè)的教材，或是農(nóng)林院校相近專業(yè)的教材，因此針對(duì)性、系統(tǒng)性不強(qiáng)，生物質(zhì)材料特色不明顯，教師和學(xué)生都不甚滿意。

（三）實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)作為人才能力培養(yǎng)的核心，在“雙創(chuàng)型”、“復(fù)合型”人才培養(yǎng)過(guò)程中起到十分重要的作用。新專業(yè)在建立之初，通常存在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不完善，實(shí)習(xí)基地建設(shè)不規(guī)范，實(shí)習(xí)點(diǎn)較少，創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)缺乏新穎性等問(wèn)題。如何建立“網(wǎng)絡(luò)化”、“系統(tǒng)化”的實(shí)踐教學(xué)模式是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

（四）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

大學(xué)生就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，緩解就業(yè)壓力的一條重要途徑是走創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路，學(xué)校有責(zé)任培養(yǎng)他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力。我們都知道要o學(xué)生一杯水，教師得有一桶水的道理，因此，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的質(zhì)量和效果，首先取決于學(xué)校及教師自身創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的水平，這就為學(xué)校和教師提出了新的更高要求。顯然，對(duì)于新建專業(yè)，教師的精力更多尚在適應(yīng)課堂教學(xué)的努力中，自身創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)缺乏，教師和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平亟待同步提升。

三、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展路徑

在新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的過(guò)程中，為了彌補(bǔ)發(fā)展中的不足，解決發(fā)展瓶頸，提升專業(yè)發(fā)展層次，針對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)特點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)體系改革，調(diào)整專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，變革教學(xué)方式，不斷優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)，解決建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

（一）夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)口徑

農(nóng)林院校材料專業(yè)雖然以農(nóng)林生物質(zhì)材料為主要方向和特色，但課程的設(shè)置要充分考慮材料學(xué)科的共性基礎(chǔ)，考慮多學(xué)科的交叉融合，使得培養(yǎng)的學(xué)生既有學(xué)科特色，又有廣泛的社會(huì)適應(yīng)性，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)設(shè)了理論力學(xué)、材料力學(xué)、高分子化學(xué)與物理、物理化學(xué)、高分子材料學(xué)、生物質(zhì)資源材料學(xué)、復(fù)合材料學(xué)、材料裝備學(xué)和膠合材料學(xué)等基礎(chǔ)課程，學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)或深造可在高分子材料、以植物資源為基礎(chǔ)的生物質(zhì)材料及復(fù)合材料等領(lǐng)域，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和寬廣的空間。

（二）加大人才引進(jìn)力度，建設(shè)結(jié)構(gòu)合理的教師隊(duì)伍

師資隊(duì)伍的水平是辦學(xué)質(zhì)量的根本。新建專業(yè)的教師緊缺，是亟待解決的最重要的工作之一。雖然有校內(nèi)傳統(tǒng)相關(guān)專業(yè)部分教師能夠承擔(dān)新專業(yè)的教學(xué)，但僅僅是一種應(yīng)急措施，教師知識(shí)構(gòu)成的局限性、師資整體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性，都遠(yuǎn)不能滿足新專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的需求，因此師資隊(duì)伍的建設(shè)刻不容緩，必須要加大人才引進(jìn)的力度，采用靈活多變的政策廣納人才，包括從師資隊(duì)伍充沛的老牌兄弟院校、科研院所等，通過(guò)人才合理流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教師資源的優(yōu)化配置。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)新進(jìn)青年教師的培養(yǎng)，激勵(lì)他們參與國(guó)際、國(guó)內(nèi)訪學(xué)交流和社會(huì)實(shí)踐，促進(jìn)師資隊(duì)伍快速成長(zhǎng)。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在人事引進(jìn)制度上采用“一人一議”政策，最近從國(guó)外著名大學(xué)引進(jìn)1位材料專業(yè)的30歲博士后，并破格聘他為教授。

（三）加強(qiáng)基礎(chǔ)條件建設(shè)，全面服務(wù)新專業(yè)的發(fā)展

在新專業(yè)建設(shè)之初，教材、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地等基礎(chǔ)條件都很不足，對(duì)這些基礎(chǔ)條件必須同步建設(shè)，才能在短期內(nèi)適應(yīng)新專業(yè)教學(xué)所需。

1.教材建設(shè)。教材是學(xué)生課堂前后預(yù)習(xí)和溫故知新的物質(zhì)條件，必須跟進(jìn)，但新建專業(yè)教材的配套性總是不盡如人意，雖然現(xiàn)在教材版本繁多，表面上選擇余地很大，但不可否認(rèn)，粗制濫造現(xiàn)象也不罕見(jiàn)，因此對(duì)現(xiàn)有教材的選取必須高度重視，要充分發(fā)揚(yáng)民主精神，集思廣益，將真正優(yōu)秀的、適合的教材甄別出來(lái)。同時(shí)加強(qiáng)教材編寫力度，對(duì)尚不成熟的腳本，先作為講義印發(fā)給學(xué)生，經(jīng)過(guò)一屆學(xué)生的試用，在修改完善后正式出版，逐步建立起一套針對(duì)性強(qiáng)的教材體系。

2.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是新專業(yè)建設(shè)中資金投入最大的部分，涉及實(shí)驗(yàn)用房的建設(shè)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的購(gòu)置及實(shí)驗(yàn)教師的培養(yǎng)等諸多方面，牽涉面廣，需要學(xué)校多部門的磋商協(xié)調(diào)。往往基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榛A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的剛性強(qiáng)，建設(shè)思想易統(tǒng)一；而專業(yè)課實(shí)驗(yàn)室建設(shè)彈性大，投入多，易受到擠壓或拖延，但專業(yè)課實(shí)驗(yàn)室恰恰是體現(xiàn)專業(yè)特征的地方，是學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的主要場(chǎng)所，也是教師科研的主要依托，因此在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，對(duì)建設(shè)目標(biāo)的充分論證、建設(shè)過(guò)程的細(xì)致規(guī)劃，是專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)得到學(xué)校理解支持的關(guān)鍵。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在材料科學(xué)與工程新專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)置方面，近三年投入300多萬(wàn)元。

3.實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)離不開(kāi)實(shí)習(xí)基地，離不開(kāi)相關(guān)行業(yè)的企事業(yè)單位。讓這些企事業(yè)單位樂(lè)于接收學(xué)生的實(shí)習(xí)，必須從實(shí)習(xí)安全、產(chǎn)學(xué)研合作、人才輸送與就業(yè)等多方面為企業(yè)著想。學(xué)院動(dòng)員所有領(lǐng)導(dǎo)和教師主動(dòng)出擊、多方聯(lián)系，在誠(chéng)信的基礎(chǔ)上，解除企業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)的顧慮。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在竹材的基礎(chǔ)研究方面具有較多成果，積極探討竹材深加工的應(yīng)用方向，因此與安徽龍華竹業(yè)有限公司達(dá)成了合作共識(shí)，建立了良好的校企合作實(shí)踐教學(xué)基地。

（四）優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，提升學(xué)生的實(shí)踐能力

實(shí)踐教學(xué)是確保學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的重要環(huán)節(jié)，這也是工科專業(yè)的一個(gè)重要特征，材料科學(xué)與工程專業(yè)更是如此[9-11]。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為了學(xué)生將來(lái)更快地適應(yīng)工作需要，成為社會(huì)需要的精英人才，在專業(yè)課設(shè)置中幾乎都有配套實(shí)驗(yàn)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，為了突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過(guò)程化，通過(guò)開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（五）開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

校內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要鼓勵(lì)和氛圍，通過(guò)宣傳大學(xué)生創(chuàng)業(yè)先進(jìn)典型，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識(shí)、信心和勇氣；通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座和科研活動(dòng)，形成以項(xiàng)目和社團(tuán)為組織的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”實(shí)踐群體，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)每年開(kāi)展“創(chuàng)客”大賽，每個(gè)班級(jí)組成若干團(tuán)隊(duì)參賽，讓學(xué)生在參賽過(guò)程中得到鍛煉和提高。另外每年都有國(guó)家級(jí)、省級(jí)和學(xué)校創(chuàng)新基金項(xiàng)目，鼓勵(lì)二年級(jí)以上的學(xué)生組團(tuán)申報(bào)，到大四時(shí)，基本上每位學(xué)生都是創(chuàng)新基金項(xiàng)目的參與者。

此外，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需要走出校園、走進(jìn)社會(huì)，從專業(yè)的角度去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、需求和不足，尋找專業(yè)的創(chuàng)新點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)的切入點(diǎn)，提升創(chuàng)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。要求學(xué)生走進(jìn)社會(huì)，首先教師要密切與社會(huì)的聯(lián)系，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)新建專業(yè)給予一定經(jīng)費(fèi)上的投入，支持教師通過(guò)參加學(xué)術(shù)會(huì)議、加入行業(yè)協(xié)會(huì)等途徑，開(kāi)拓社會(huì)資源，為學(xué)生搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的橋梁和平臺(tái)。

四、結(jié)語(yǔ)

材料科學(xué)與工程專業(yè)已呈現(xiàn)出與多學(xué)科相互滲透、交叉綜合的發(fā)展趨勢(shì)，以生物質(zhì)資源為材料主體是高等農(nóng)林院校材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色，順應(yīng)了當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)高素質(zhì)人才需求。它在新建過(guò)程中出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，這些問(wèn)題要在實(shí)踐中予以解決，最終目的是為了辦好新專業(yè)，引領(lǐng)新專業(yè)走入正軌，邁向一個(gè)較高的發(fā)展平臺(tái)。因此，我們要探索出一條適合我國(guó)國(guó)情的、具有國(guó)際化與工程背景、富有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)材料類人才培養(yǎng)的路子，提高我國(guó)材料工業(yè)水平并使之具有可持續(xù)發(fā)展能力，使我國(guó)盡快從一個(gè)材料大國(guó)走向材料強(qiáng)國(guó)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何宇聲.復(fù)合材料在材料科學(xué)技術(shù)中的作用和地位――迎接二十一世紀(jì)挑戰(zhàn)[J].玻璃鋼/復(fù)合材料，2001，（1）.

[2]楊振華，彭萬(wàn)里.地方綜合性大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].企業(yè)家天地，2013，（4）.

[3]杜雙明，王曉剛.材料科學(xué)與工程概論[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2011：1-3.

[4]趙東，王洋，洪翔飛等.農(nóng)林院校材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)路徑及規(guī)律探析――基于問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果和AHP分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)教育，2015，（4）.

[5]鮑甫成.發(fā)展生物質(zhì)材料與生物質(zhì)材料科學(xué)[J].林產(chǎn)工業(yè)，2008，（4）.

[6]陳禮輝.充分利用可再生資源、大力發(fā)展生物質(zhì)材料[J].中華紙業(yè)，2009，（24）.

[7]董先明，倪春林，禹筱元等.農(nóng)林院校材料類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)初探[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，（4）.

[8]楊文斌，宋劍斌，陳寒?huà)沟?材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)模式探討[J].中國(guó)校外教育，2013，（9）.

[9]劉偉東，石萍，齊錦剛等.材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)施[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014，（5）.

[10]陳一伲張雪輝，朱志云.材料科學(xué)工程專業(yè)教學(xué)工程專業(yè)教學(xué)改革研究[J].中國(guó)電力教育，2011，（19）.

[11]羅丙紅，周長(zhǎng)忍.淺談材料科學(xué)與工程特色專業(yè)的建設(shè)思路[J].廣東化工，2011，（3）.

收稿日期：2016-08-29