導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇高分子材料，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；成型；技術(shù)

一、前言

高分子材料是指以高分子化合物為基體組分的材料。高分子材料按來(lái)源可分為天然高分子材料、合成高分子材料；按化學(xué)組成分類可分為有機(jī)高分子材料、無(wú)機(jī)高分子材料；按性能可分為通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比傳統(tǒng)材料發(fā)展迅速的主要原因是原料豐富、制造方便、加工容易、品種繁多、形態(tài)多樣、性能優(yōu)異以及在生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域中所需的投資低，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。高分子反應(yīng)加工分為反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型兩個(gè)部分，目前我國(guó)普遍采用的設(shè)備包括螺桿擠出機(jī)和螺桿注射機(jī)?，F(xiàn)階段，我國(guó)的高分子材料成型也取得了較好的成績(jī)。

二、高分子材料成型的原理

高分子材料的合成和制備一般都是由幾個(gè)化工單元操作組成的，高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體，有關(guān)能量的傳遞和平衡，物料的輸運(yùn)和平衡問(wèn)題，與一般單個(gè)化工單元操作完全不同。傳統(tǒng)聚合過(guò)程解決傳熱和傳質(zhì)問(wèn)題主要是利用溶劑和緩慢反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的，但是在聚合反應(yīng)加工過(guò)程中，物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)就能達(dá)到400℃~800℃，此時(shí)對(duì)于反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱，如果不能進(jìn)行脫除的話，那么降解和炭化將會(huì)發(fā)生在物料中。傳統(tǒng)的加工過(guò)程是通過(guò)設(shè)備給聚合物加熱，而需要快速將聚合生成的熱量通過(guò)設(shè)備移去是聚合反應(yīng)加工所進(jìn)行的，由此可見(jiàn)，必須從化學(xué)和熱物理兩個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而加工工藝與高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系是非常密切的。

流變學(xué)，指從應(yīng)力、應(yīng)變、溫度和時(shí)間等方面來(lái)研究物質(zhì)變形和（或）流動(dòng)的物理力學(xué)。它是力學(xué)的一個(gè)新分支，它主要研究物理材料在應(yīng)力、應(yīng)變、溫度濕度、輻射等條件下與時(shí)間因素有關(guān)的變形和流動(dòng)的規(guī)律。高分子材料成型加工成制備的理論基礎(chǔ)是高分子材料流變學(xué)。高分子材料的自身的規(guī)律和特點(diǎn)是伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)而產(chǎn)生的。

三、高分子材料成型的加工技術(shù)

（一）聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

目前國(guó)外已經(jīng)研發(fā)出可以解決其他擠出機(jī)作為反應(yīng)器所存在的問(wèn)題，即連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)。在我國(guó)高分子材料成型加工工業(yè)的發(fā)展中占有極其重要的地位，但是我國(guó)的高分子材料成型的加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)目前還處于初步階段。縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備就是指交換法聚碳酸酯連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)，除此之外，我國(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸的改性聚合物生產(chǎn)，反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備也是其關(guān)鍵技術(shù)。

采用傳統(tǒng)的加工設(shè)備存在一些問(wèn)題，例如傳熱、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制等，另外投資費(fèi)用大、噪音大等問(wèn)題。無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上，聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)都完全不同，將聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程引入到電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)，從而達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能以及反應(yīng)生產(chǎn)物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的目的，這就是聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備。高分子材料成型加工是高能耗過(guò)程作業(yè)，無(wú)論是擠出、注射還是中空吹塑成型塑料原理都必須經(jīng)過(guò)熔融塑化及輸送這一基本和共性的過(guò)程，目前普遍采用的設(shè)備包括螺桿擠出機(jī)和螺桿注射機(jī)等。該技術(shù)使得控制聚合物單體及停留時(shí)間分布不可控的問(wèn)題得到了解決，而且也使得振動(dòng)立場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量以及能量傳遞和平衡問(wèn)題得到了解決，同時(shí)也使得設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)題得到了解決。新設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：體積重量小、適應(yīng)性好、噪音低、可靠性高等等，而這些技術(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備是比不了的。

（二）以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

此技術(shù)的研究實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)了我國(guó)在該領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)言權(quán)。以動(dòng)態(tài)反應(yīng)技術(shù)為基礎(chǔ)方向，進(jìn)行深入的研究，從而產(chǎn)生了新的材料制備技術(shù)。我們以存儲(chǔ)光盤盤基為基礎(chǔ)原型，以反應(yīng)成型技術(shù)直接作用于其上。通過(guò)對(duì)這些技術(shù)的研究改進(jìn)，改變了傳統(tǒng)技術(shù)中多環(huán)節(jié)、消耗大、復(fù)雜度高、周期長(zhǎng)、而且環(huán)境污染比較嚴(yán)重等諸多不利因素。通過(guò)學(xué)習(xí)研究，可以把制作光盤的PC樹(shù)脂原料工業(yè)、中途存放、盤基成型工業(yè)串聯(lián)于一體，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率、減少了資源浪費(fèi)、能夠完全有效的進(jìn)行控制，而且產(chǎn)品的質(zhì)量有大幅度的提高。

聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。研究表明，對(duì)無(wú)粒子進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚梢缘玫揭恍┖玫男Ч?，比如說(shuō)利用聚合物進(jìn)行原位表面改性處理、原位包覆、強(qiáng)制分散等處理后，就可以使我們復(fù)合材料成型。

熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將混煉引入到振動(dòng)力場(chǎng)擠出全過(guò)程，為實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化，對(duì)硫化反直進(jìn)程進(jìn)行控制，從而使得共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題得到了解決。實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備研制開(kāi)發(fā)出來(lái)，促進(jìn)我國(guó)TPV技術(shù)水平的提高。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)必須根據(jù)自身的實(shí)際情況來(lái)發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)及設(shè)備，把握技術(shù)前沿，不斷地培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從而使得我國(guó)高分子材料成型技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷加快。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃漢雄. 高分子材料成型加工裝備及技術(shù)的進(jìn)展、趨勢(shì)與對(duì)策(下)[J]. 橡塑技術(shù)與裝備, 2006, (06) :13-18

[2] 黃漢雄. 高分子材料成型加工裝備及技術(shù)的進(jìn)展、趨勢(shì)與對(duì)策(上)[J]. 橡塑技術(shù)與裝備, 2006, (05) :17-27

篇2

[論文摘要]目前，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。介紹高分子抗靜電的方法，闡明高分子材料抗靜電技術(shù)在我國(guó)的發(fā)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(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節(jié)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(jiàn)的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)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(duì)電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)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(dǎo)所支配。因此，通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類添加在樹(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。

（一）添加導(dǎo)電填料

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

（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過(guò)，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類導(dǎo)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(wěn)定性差，無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類抗靜電高分子復(fù)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(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，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(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c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(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽(yáng)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(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)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(dǎo)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(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)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(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹(shù)脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹(shù)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(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)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(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)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(kāi)發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)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(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開(kāi)發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開(kāi)發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)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(yáng)離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；河南大學(xué)開(kāi)發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)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(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開(kāi)發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

（一）加大新品種開(kāi)發(fā)力度

近年來(lái)國(guó)外開(kāi)發(fā)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(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)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(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求，開(kāi)發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國(guó)內(nèi)需求。

（二）加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹(shù)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(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)方興未艾，國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開(kāi)發(fā)與研究，促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高緒珊、童儼，導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業(yè)出版社，1991．148154．

篇3

【關(guān)鍵詞】高分子材料 合成應(yīng)用 綠色戰(zhàn)略

綠色化學(xué)的概念從提出到現(xiàn)在一直備受關(guān)注，我國(guó)的化學(xué)研究工作中也逐漸重視綠色和環(huán)保的理念。尤其是在高分子材料的研究方面，人們更傾向于無(wú)毒的環(huán)保的生產(chǎn)過(guò)程。近來(lái)，高分子材料的綠色化學(xué)有了新的進(jìn)展，高分子材料合成與應(yīng)用中的綠色戰(zhàn)略已經(jīng)形成。

1 原材料本身的無(wú)毒化

在現(xiàn)今的高分子化學(xué)材料的研究過(guò)程中我們逐漸引進(jìn)了生物降解的技術(shù)來(lái)保證高分子化學(xué)材料本身的無(wú)毒和綠色，這也是化學(xué)研究的一大熱門領(lǐng)域。用生物來(lái)降解高分子化學(xué)材料的方式應(yīng)用較為廣泛，降解的高分子材料包括了天然的有機(jī)高分子材料和合成的有機(jī)高分子材料。這種技術(shù)對(duì)淀粉、海藻酸、聚氨基酸等各種高分子的研究非常實(shí)用。目前，醫(yī)藥領(lǐng)域的許多材料多采用這種綠色無(wú)毒的形式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到和人體的和諧相容。

2 高分子原料合成朝無(wú)毒化方向發(fā)展

高分子原料的合成也在向綠色的方向發(fā)展。在化學(xué)合成過(guò)程中，許多高分子化學(xué)材料的合成可以采用一步催化的方式來(lái)完成，轉(zhuǎn)化利用率可以達(dá)到百分之一百。而且這種過(guò)程避免了使用有毒的化學(xué)催化劑，改變了傳統(tǒng)的操作模式。例如已二酸的合成就是采用生物合成的技術(shù)，使其生產(chǎn)過(guò)程完全綠色化，安全可操作。傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷是采用兩步反應(yīng)的方式，而且中間使用了氯氣。這種氣體帶有一定的毒性會(huì)造成環(huán)境的污染。但現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)改變了這種生產(chǎn)方法，采用的催化氧化的方法使原材料在制作反應(yīng)的過(guò)程中完全利用，而不產(chǎn)生有的物質(zhì)來(lái)污染環(huán)境。目前，在進(jìn)行制作合成化學(xué)材料的過(guò)程中，許多都在逐步改善材料合成產(chǎn)生有毒廢棄物的或排放物的情況，朝著綠色生態(tài)環(huán)保的方向發(fā)展。

3 合成原料的綠色化

生活物質(zhì)材料中有許多都是采用高分子合成的原料制造的。尤其是醫(yī)用材料，這些材料在使用的過(guò)程中必須保證無(wú)毒，而且必須是生物可降解、可以為人體的免疫系統(tǒng)所接受的。因此，對(duì)合成原料的要求必須是綠色的、安全的。近年來(lái)，在這方面，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了較多的成就。

1988年在荷蘭有相關(guān)學(xué)著就在研究聚乳酸類網(wǎng)狀彈性體材料，這種材料完全采用綠色原料合成，并且可以被生物所降解。他們用賴氨酸二異氰酸醋等擴(kuò)鏈了由肌醇、L--丙交酯等生成的星形預(yù)聚體。LDI可以稱為“綠色”的二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑，因?yàn)長(zhǎng)DI擴(kuò)鏈部分最終的降解產(chǎn)物是乙醇、賴氨酸等，這些降解產(chǎn)物都是無(wú)毒的，完全可以進(jìn)行生物利用。在這一聚合物生成的過(guò)程中，不僅最終的產(chǎn)物是環(huán)保安全的，而且其原料肌醇是人體所需的維生素之一，乳酸、6―烴基己酸等在生物醫(yī)學(xué)上頗為常見(jiàn)，也是一些安全的、“綠色”的物質(zhì)，可以說(shuō)這一過(guò)程接近于“完全綠色”。1994年strey等學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究，合成了與該綠色試劑LDI聚乳酸衍生物，用高結(jié)晶性的聚乙醇酸纖維為增強(qiáng)材料，制備了無(wú)毒的、可生物吸收的骨科固定復(fù)合材料。

4 催化劑的綠色化

在聚乳酸類材料研究過(guò)程中，雖然目前的高分子原材料和聚合物都實(shí)現(xiàn)了基本的綠色化、無(wú)毒化，但在這過(guò)程中大家可能會(huì)忽略一個(gè)因素，那就是催化劑的使用安全問(wèn)題。例如聚乳酸化合物的生成過(guò)程中大多采用辛酸亞錫作為中間催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。但是這種催化劑由于含有錫鹽成分可能會(huì)具有生理毒性，如果是人體吸收可能會(huì)造成中毒的情況。相比而言，用生物酶作催化劑就顯得安全可靠。使用生物酶催化的瓶頸在于酶的種類有限問(wèn)題，致使一些化學(xué)反應(yīng)找不到相應(yīng)的生物酶進(jìn)行催化。在目前的高分子聚合物當(dāng)中，雖然一些加聚反應(yīng)的原子利用率可以達(dá)到100%，但是各種催化劑和添加劑的使用對(duì)安全情況造成的影響卻不能忽視。尤其是在醫(yī)用物品當(dāng)中，必須對(duì)這些材料的安全性進(jìn)行試驗(yàn)和考核。催化劑的綠色化道路的發(fā)展還值得我們進(jìn)一步努力探索。

5 合成高分子材料的安全應(yīng)用

人工合成的高分子材料可能會(huì)對(duì)環(huán)境存在一定的危害，對(duì)不可利用的高分子材料的垃圾處理也得考慮到綠色無(wú)毒的問(wèn)題。我們必須選擇正確的方法來(lái)安全使用這些高分子材料。

對(duì)于可用生物降解的高分子合成材料可以采用填埋的方式進(jìn)行處理。對(duì)于不可生物降解的高分子材料廢物進(jìn)行分類，主要分為可回收利用的廢物和不可回收利用的廢物。將可回收的高分子材料分類進(jìn)行整理，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，減少資源的浪費(fèi)。對(duì)于可焚燒的高分子材料可以進(jìn)行焚燒處理，還可以將垃圾焚燒過(guò)程中釋放的熱能加以利用。

（1）對(duì)可以再生與循環(huán)使用的環(huán)境惰性高分子材料，如 PP、PE、PET、尼龍 66、PMMA、PS 等，應(yīng)盡可能地再次利用，盡可能避免使用填埋方法處理環(huán)境惰性塑料垃圾。

（2）PP、PE等聚烯烴具有很高的熱值，與燃料油相當(dāng)，并且具有無(wú)害化燃燒特性。因此，可以將這些高分子材料燃燒產(chǎn)生的巨大熱能轉(zhuǎn)化為電能或者其他形式的能源，避免熱能污染。目前，順利實(shí)施城市生活垃圾變電能的關(guān)鍵是將 PVC 除開(kāi)，避免與PP、PE等混雜，避免造成能源回收困難而浪費(fèi)能源。

（3）對(duì) PVC 應(yīng)合理使用。PVC 的制造、加工、使用和廢棄物的處理，都涉及環(huán)境問(wèn)題，其中最危險(xiǎn)的是PVC 廢棄物的處理。PVC的加工過(guò)程使用的添加劑非常多，使用不當(dāng)就會(huì)使材料中的有毒物質(zhì)滲出，應(yīng)該盡量避免其與食物和醫(yī)藥產(chǎn)品的接觸。PVC廢棄物處理要盡可能避免使用焚燒的方式，因?yàn)檫@種高分子材料在焚燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成的傷害非常大。應(yīng)盡快使 PVC退 出包裝、玩具 、地膜等使用周期短的應(yīng)用領(lǐng)域；同時(shí)，鑒于PVC具有節(jié)約天然資源、適用性廣、價(jià)格低廉、難燃、血液相容性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì) PVC 生產(chǎn)、加工、使用、廢棄物處理等方面的研究。

6 結(jié)語(yǔ)

高分子材料合成與應(yīng)用的綠色化、無(wú)毒化、安全化會(huì)是將來(lái)高分子材料化學(xué)發(fā)展的熱潮，結(jié)合高分子材料特有的實(shí)用性因素來(lái)建立高分子材料綠色戰(zhàn)略的系統(tǒng)，可以使高分子材料化學(xué)朝著更加全面的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的綠色化道路發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 羅水鵬.綠色高分子材料的研究進(jìn)展[J].廣東化工，2012

[3] 石璞，戈明亮.高分子材料的綠色可持續(xù)發(fā)展[J].化工新型材料，2006

篇4

關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)

中圖分類號(hào)： TB324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來(lái)越重要的作用。下面通過(guò)簡(jiǎn)要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過(guò)程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。

1.高分子材料成型的基本原理及問(wèn)題

通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個(gè)截然不同的工藝過(guò)程。制備過(guò)程主要是化學(xué)過(guò)程：?jiǎn)误w、催化劑及其他助劑通過(guò)反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過(guò)程流程長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過(guò)加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過(guò)程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過(guò)在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過(guò)程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過(guò)程中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用下原位形成的。

高分子反應(yīng)加工分為兩個(gè)部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國(guó)內(nèi)外研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個(gè)方面：一是將反應(yīng)單體、對(duì)話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過(guò)程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。

高分子材料的合成和制備一般是由幾個(gè)化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問(wèn)題,與一般單個(gè)化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過(guò)程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問(wèn)題的,而在聚合反應(yīng)加工過(guò)程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過(guò)程是通過(guò)設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過(guò)設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。

流變學(xué)是研究物體流動(dòng)和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過(guò)程中的化學(xué)流變學(xué)問(wèn)題將為反應(yīng)加工過(guò)程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。

2高分子材料成型過(guò)程中的控制

一般說(shuō)來(lái)，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過(guò)程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對(duì)象；九十 年代以來(lái),主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過(guò)程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過(guò)新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。

我國(guó)是自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái),對(duì)聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國(guó)際同步的。近年來(lái),我們國(guó)家主要研究?jī)?nèi)容涉及高分子材料加工過(guò)程中形態(tài)控制的科學(xué)問(wèn)題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場(chǎng)作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開(kāi)發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來(lái)困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場(chǎng)中,制品溫度對(duì)其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場(chǎng)作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對(duì)基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動(dòng)行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動(dòng)場(chǎng)作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。

高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個(gè)永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過(guò)現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線。

3高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過(guò)鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。

高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。

高分子材科的生物化：生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個(gè)方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個(gè)最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在科技日益進(jìn)步的今天，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高分子材料的發(fā)展方向.國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì).高分子材料科學(xué).科學(xué)出版社，1994.

[2] 史玉升,李遠(yuǎn)才,楊勁松.高分子材料成型工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

篇5

關(guān)鍵詞：高分子材料；教學(xué)；探索和實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）24-0219-02

《高分子材料》是材料科學(xué)與工程學(xué)科的重要組成部分，是材料專業(yè)類學(xué)生的一門重要課程。但對(duì)于非高分子專業(yè)的學(xué)生，一般只有這一門高分子專業(yè)課，且學(xué)時(shí)有限。為使學(xué)生掌握廣泛的基礎(chǔ)知識(shí)、扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，該課程要將《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《高分子材料加工》等課程內(nèi)容融為一體，并加強(qiáng)與其他材料科學(xué)的相互貫通。筆者在幾年的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，對(duì)這門課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了總結(jié)。

一、明晰教學(xué)目標(biāo)、突出教學(xué)重點(diǎn)、合理安排教學(xué)內(nèi)容

通過(guò)《高分子材料》的教學(xué)，需要學(xué)生掌握“高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“高分子化學(xué)”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識(shí)。在有限的學(xué)時(shí)條件下，要使對(duì)于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握這些基本概念與原理，授課內(nèi)容的選擇是非常重要的。在內(nèi)容選取上，我們的原則是既要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí)，又要有所側(cè)重，并注重課程與先修課程的聯(lián)系和課程前后內(nèi)容的銜接等。高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、加工及性能之間存在著一系列的有機(jī)聯(lián)系，我們講述的內(nèi)容既要有獨(dú)立性又應(yīng)注意前后的關(guān)聯(lián)性。首先，結(jié)合以前所學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生掌握高分子材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。其次，高分子化學(xué)部分，我們著重講解聚合反應(yīng)機(jī)理。高分子的合成按機(jī)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(jié)合反應(yīng)過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，分析自由基聚合各個(gè)階段的特點(diǎn)。至于離子聚合和定向聚合等內(nèi)容，給定思考題安排學(xué)生課后學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生自學(xué)有疑問(wèn)的地方，教師可以在答疑時(shí)給予指導(dǎo)。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(xué)習(xí)內(nèi)容。高分子物理部分，我們集中講述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。通過(guò)掌握高分子材料的合成原理和方法，了解高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，從而逐步形成較為完整的高分子材料科學(xué)知識(shí)體系。為了培養(yǎng)實(shí)用性、創(chuàng)新型人才，我們?cè)诮虒W(xué)中還及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將新知識(shí)、新理論和新技術(shù)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，為學(xué)生提供符合時(shí)代需要的教學(xué)內(nèi)容。

二、積極探索教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效果

在《高分子材料》的幾年教授過(guò)程中，為提高課堂教學(xué)效果，筆者一直不斷探索，總結(jié)了一系列教學(xué)方法。

1.表格教學(xué)法?！陡叻肿硬牧稀返恼n程中，有很多教學(xué)內(nèi)容可以通過(guò)對(duì)比進(jìn)行講解，比如聚合物的聚合機(jī)理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實(shí)施方法等。筆者在實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)表格教學(xué)法是個(gè)很有效的教學(xué)方法。該方法運(yùn)用比較，比傳統(tǒng)直述法更清晰，利于學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)的區(qū)別和聯(lián)系，從而更好地接受知識(shí)，并對(duì)各知識(shí)點(diǎn)有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時(shí)，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(shí)施方法，再在第一列列出配方、聚合場(chǎng)所、聚合機(jī)理、生產(chǎn)特征、產(chǎn)品特性、生產(chǎn)實(shí)例等與各實(shí)施方法對(duì)應(yīng)的屬性，然后一邊講解，一邊將各屬性填充，讓學(xué)生接受知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)也學(xué)習(xí)各屬性的異同，從而加強(qiáng)對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解和接受，也更利于學(xué)生記住相關(guān)內(nèi)容。

2.示例教學(xué)法。示例教學(xué)法可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生理解抽象的事物和概念，發(fā)展學(xué)生的求知欲望。學(xué)生剛開(kāi)始學(xué)習(xí)高分子材料，對(duì)有關(guān)知識(shí)和內(nèi)容了解不多，專業(yè)術(shù)語(yǔ)比較陌生，但是日常生活中都接觸過(guò)多種性能各異的高分子材料制品，對(duì)高分子材料性能的差異性有一定的感性認(rèn)識(shí)。在講課時(shí)可以引入這些實(shí)際的材料，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于更好地理解所學(xué)知識(shí)。比如在講述高聚物粘彈性這部分內(nèi)容時(shí)，高聚物區(qū)別于其他材料的最大特點(diǎn)是其粘彈性，由于高聚物分子運(yùn)動(dòng)的松弛時(shí)間正好我們能用肉眼觀察到，所以才表現(xiàn)出這些現(xiàn)象。

3.啟發(fā)教學(xué)法。《高分子材料》的教學(xué)中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過(guò)程。老師在課堂上一味講授專業(yè)知識(shí)和術(shù)語(yǔ)，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。通過(guò)一邊講解，一邊結(jié)合學(xué)科知識(shí)適當(dāng)提出問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)方式，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，并能把一部分走神的學(xué)生拉回來(lái)。如講到高分子結(jié)構(gòu)時(shí)，先提出一個(gè)問(wèn)題：“為什么橡膠和塑料的力學(xué)性能有這么大的差異？”給予學(xué)生適當(dāng)時(shí)間思考后，再具體講解高分子材料的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課，不但啟迪了學(xué)生的思維，也使他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的理解。

4.互動(dòng)教學(xué)法。為了培養(yǎng)能解決實(shí)際問(wèn)題的高素質(zhì)人才，《高分子材料》的教學(xué)中，不應(yīng)讓學(xué)生死記硬背和生搬硬套，而應(yīng)結(jié)合實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。如講到橡膠性能時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”，再提示學(xué)生利用所學(xué)的高分子物理部分知識(shí)，從優(yōu)化橡膠的結(jié)構(gòu)入手，發(fā)動(dòng)學(xué)生積極討論，啟迪思維，培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力。這種討論式的教學(xué)方法，既活躍了學(xué)習(xí)氣氛，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題，又可使學(xué)生對(duì)知識(shí)更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時(shí)，經(jīng)常通過(guò)合成反應(yīng)式來(lái)表示合成過(guò)程和機(jī)理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應(yīng)方程式都不是一下顯示出來(lái)，而是模仿板書一步一步顯示，讓學(xué)生有充分思考、接受的時(shí)間；另一方面，部分反應(yīng)方程式讓學(xué)生自己來(lái)寫，旁邊同學(xué)互相檢查。通過(guò)這種方式，使學(xué)生更加熟悉并能深刻理解反應(yīng)過(guò)程，其他同學(xué)的檢查也能讓同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己意識(shí)不到的細(xì)節(jié)上容易出錯(cuò)的地方，了解出錯(cuò)的原因，補(bǔ)充沒(méi)有掌握的知識(shí)點(diǎn)。

三、改革考核方式，提高學(xué)生綜合素質(zhì)

《高分子材料》的教學(xué)評(píng)價(jià)不但要考查學(xué)生基本理論知識(shí)的掌握情況，也要考查學(xué)生的再學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。為此，我們改變單一的一份試卷定成績(jī)這種缺乏準(zhǔn)確性和全面性的考試制度，將成績(jī)的考核納入每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，為每個(gè)學(xué)生制訂具體考核表，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能隨時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況，督促自己不斷學(xué)習(xí)、不斷提高。其中考試方面根據(jù)課程的要求建立了《高分子材料試題庫(kù)》，逐年對(duì)試題庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和更新，每年從試題庫(kù)中抽取試題組成A、B兩份試卷，嚴(yán)格考試要求和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，讓學(xué)生選擇一種新型高分子材料，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，描述它的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用前景，并撰寫小論文；同時(shí)，增加學(xué)生課堂討論、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等平時(shí)成績(jī)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和比例。通過(guò)改革考核和評(píng)價(jià)體系，激勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)生的實(shí)際能力，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

通過(guò)《高分子材料學(xué)》教學(xué)的探索和實(shí)踐，初步探索了課程的教學(xué)思路和方法。在今后的教學(xué)中，我們還將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善教學(xué)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出既掌握專業(yè)知識(shí)，又具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的能適應(yīng)以后工作和科研需要的高素質(zhì)人才。

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篇6

關(guān)鍵詞：高分子材料；汽車領(lǐng)域；應(yīng)用

當(dāng)前汽車工業(yè)得到了快速發(fā)展，要求在車體結(jié)構(gòu)、車身重量、防止腐蝕、做好隔音減振、節(jié)約能源等方面實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，要求生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、行駛達(dá)到高速化。因此在生產(chǎn)汽車過(guò)程中大量應(yīng)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(jié)約大量的燃料而且也可以提高汽車綜合性能。所以當(dāng)前高分子材料已普遍應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)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(diǎn)，可以減少生產(chǎn)成本。當(dāng)前，高分子材料已廣泛應(yīng)用于汽車飾件與功能結(jié)構(gòu)件當(dāng)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(yīng)用狀況

1、汽車飾件上的應(yīng)用

汽車的飾件主要有內(nèi)飾件與外飾件。這些飾件的作用等同于汽車的功能結(jié)構(gòu)件。它們不但具有多方面的功能，而且主要占據(jù)著汽車的外觀，是購(gòu)買汽車者的首要選擇。

（1）內(nèi)飾件

汽車的內(nèi)飾件主要有儀表板、車門內(nèi)板、方向盤、座椅、頂篷、地墊、遮陽(yáng)板等。內(nèi)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(qiáng)度與剛性、表面硬度高、不易被化學(xué)品腐蝕、不怕刮擦、保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn)。最早汽車內(nèi)飾件主要應(yīng)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(hù)環(huán)境。因此，高分子材料以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)迅速得到了汽車行業(yè)的應(yīng)用。當(dāng)前，汽車內(nèi)飾件當(dāng)中應(yīng)用的塑料在汽車全部塑料中占到了一半以上。過(guò)去汽車內(nèi)飾件主要應(yīng)用PVC、ABS、PU 等。當(dāng)前汽車內(nèi)飾件則主要應(yīng)用聚丙烯材料，有著無(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)，如較好的韌性、較大的強(qiáng)度、較好的彈性、可以隔熱、不怕腐蝕、可以隨地取材、可以實(shí)現(xiàn)二次利用、成本較低等，因此得到了汽車內(nèi)飾件的普遍應(yīng)用，特別應(yīng)用于汽車當(dāng)中最大的內(nèi)飾件----儀表板方面。PP儀表板是最近幾年才出現(xiàn)的新型儀表板，不但有著較強(qiáng)的韌性與強(qiáng)度，而且外觀較美、成本較低，所以廣泛應(yīng)用于汽車的儀表板方面。歐洲是世界范圍內(nèi)生產(chǎn)汽車最多的地區(qū)，他們的汽車儀表板全部采用PP，而且還在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

（2）外飾件

汽車的外飾件主要有保險(xiǎn)杠、雨刮、車燈、車玻璃、門把手、門鎖等。在過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，汽車外飾件主要使用金屬合金，主要缺點(diǎn)是重量大、外觀差、價(jià)格昂貴、不能環(huán)保、容易腐蝕等。隨著高分子材料普遍應(yīng)用于汽車工業(yè)，尤其是汽車保險(xiǎn)杠主要使用塑料制作而成。保險(xiǎn)杠的主要作用就是當(dāng)汽車受到?jīng)_撞時(shí)，可以抵消一部分沖擊力，具有緩沖的作用，可以保護(hù)外界的人與車。因此保險(xiǎn)杠不但要做到外觀美而且還需具有很好的安全保護(hù)作用。當(dāng)前世界范圍內(nèi)的保險(xiǎn)杠應(yīng)用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要應(yīng)用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保險(xiǎn)杠的組成部分有面板、緩沖材料、橫梁。合成面板主要應(yīng)用PP制作而成，如桑塔納轎車的保險(xiǎn)杠面板應(yīng)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(yōu)點(diǎn)，這樣的保險(xiǎn)杠在受到外力沖擊過(guò)程中，能夠最大程度地減輕沖力，可以有效保護(hù)車外人的生命安全。

2、汽車功能結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)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(zhì)輕等特點(diǎn)，才能符合汽車上油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)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(diǎn)是容易漏油，經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)，F(xiàn)在生產(chǎn)出了具有較好隔油性的改性pe材料。pe材料在發(fā)達(dá)國(guó)家使用較早，我國(guó)在轎車上使用樹(shù)脂制作油箱還處于開(kāi)發(fā)階段。

2 汽車高分子材料未來(lái)發(fā)展方向

1、降低成本，提高性能

筆者認(rèn)為在將來(lái)汽車塑料應(yīng)用中，主要以PP、ABS 為主。為了進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)資金，需要大力研究應(yīng)用同一種或幾種材料，這種原材料隨處可見(jiàn)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，使回收的廢舊塑料及時(shí)得到了應(yīng)用。為了使其具有更高的性能，就要對(duì)原材料進(jìn)行改性與復(fù)合，從而創(chuàng)造出性能更優(yōu)、發(fā)展?jié)摿Ω蟮膹?fù)合材料與工程塑料等。

2、增加安全性能和環(huán)保性能

當(dāng)前汽車工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，每年都會(huì)消耗大量的塑料制件，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的塑料廢品，要占塑料生產(chǎn)總量的50%以上。當(dāng)前廢舊塑料的回收利用還沒(méi)有得到較快發(fā)展，同時(shí)也不具有可降解性。所以開(kāi)發(fā)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(yīng)用于將來(lái)的汽車制造當(dāng)中。如使用天然纖維與PP、PE等材料共混改性，用來(lái)生產(chǎn)汽車制件，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃纖維增強(qiáng)材料，而且重量更輕，可以回收再利用，與快速發(fā)展的汽車行業(yè)相適應(yīng)，塑料制件實(shí)現(xiàn)生物化是發(fā)展的趨勢(shì)。

3、創(chuàng)新材料及應(yīng)用技術(shù)

當(dāng)前，工程塑料在塑料行業(yè)中占有重要地位，它的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高、不易腐蝕、不易老化等，因此迅速進(jìn)入各行各業(yè)當(dāng)中，特別是汽車行業(yè)的生產(chǎn)。高分子合金是在改進(jìn)工程塑料的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來(lái)的，具有更優(yōu)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(jié)約資金。隨著納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，當(dāng)前已經(jīng)在塑料行業(yè)中嶄露頭角。當(dāng)前，高分子納米復(fù)合材料在碳納米管高分子復(fù)合材料、納米粒子關(guān)于聚合物的改性方面實(shí)現(xiàn)了突破。發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了高性能的納米復(fù)合材料，并廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在將來(lái)的汽車發(fā)展中，汽車輕量化是各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)追求的最終目標(biāo)，由于高分子材料具有質(zhì)量輕、性能高、生產(chǎn)簡(jiǎn)單、安全環(huán)保、低成本等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此將來(lái)必然會(huì)應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)中，塑料有望代替金屬在汽車生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：高分子材料；阻燃技術(shù)；無(wú)機(jī)阻燃劑；鹵系阻燃劑

1高分子材料的阻燃機(jī)理

高分子材料能夠進(jìn)行阻燃是存在一定機(jī)理的，主要是由于破壞了高分子材料的結(jié)構(gòu)和成分，然后形成了新的保護(hù)膜，才能夠阻止材料燃燒。一般的阻燃原理可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮，分別是隔離氧氣和降低溫度。隔離氧氣一般采用凝聚相阻燃機(jī)理，這種材料在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生阻燃的細(xì)小分子，能夠中斷燃燒等鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使得材料的熱分解溫度升高，并且在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，同時(shí)阻燃高分子材料中也存在著大量的氫氧元素，與空氣接觸后會(huì)產(chǎn)生水霧覆蓋在材料的表面，這樣便能隔離與空氣的接觸，達(dá)到阻燃的效果。經(jīng)過(guò)吸熱產(chǎn)生的水霧也能夠降低材料表面的溫度，還能夠堵塞材料內(nèi)部的孔隙，使材料形成一個(gè)密閉的環(huán)境，再次隔離與空氣的接觸。凝聚相在阻燃的過(guò)程中存在4中阻燃的模式，材料在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生惰性氣體，能夠延緩材料的燃燒；在材料燃燒的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生一些多碳?xì)饪?，達(dá)到阻燃的效果；在反應(yīng)的過(guò)程中還會(huì)吸收大量的熱量，通過(guò)降低表面溫度的方法來(lái)達(dá)到阻燃的效果；還有一些無(wú)機(jī)分子，這類分子的比熱容較大，在燃燒的時(shí)候分子之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使分子發(fā)生變化以達(dá)到阻燃的效果。這幾種反應(yīng)在機(jī)理中大致相同，但是在阻燃反應(yīng)中的機(jī)理還有很多，所以還是很難給高分子阻燃體系進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的劃分。

2高分子材料阻燃劑的類別

2.1無(wú)機(jī)阻燃劑

無(wú)機(jī)阻燃劑主要是對(duì)無(wú)機(jī)化合物進(jìn)行加熱，分解得到的水蒸氣或者其他保護(hù)膜來(lái)隔斷材料與空氣的接觸，降低燃燒溫度來(lái)達(dá)到降溫的效果。同時(shí)無(wú)機(jī)阻燃劑也能過(guò)在燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生水分，當(dāng)環(huán)境溫度比較高，水分會(huì)吸收熱量變成水蒸氣，降低環(huán)境的溫度達(dá)到阻燃的效果。另外一種是通過(guò)阻燃材料形成一種保護(hù)膜，比如說(shuō)三氧化鋁材料在燃燒的過(guò)程中，會(huì)在材料表面形成一層細(xì)致的氧化物薄膜，隔斷與空氣的接觸。通常的無(wú)機(jī)阻燃材料化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，也不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人體有害的氣體，所以常用來(lái)作防火阻燃劑。

2.2鹵系阻燃劑

在元素周期表中，鹵系元素所組成的化合物都具有非常優(yōu)秀的阻燃效果。比如說(shuō)氟利昂這種鹵系化合物就比較容易揮發(fā)，但是會(huì)破壞臭氧層，分別在這種物質(zhì)中添加氯元素和氟元素，然后通過(guò)一定的方法對(duì)其沸點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)添加氟元素的材料沸點(diǎn)明顯低于添加氯元素的材料。當(dāng)化合物中含有3個(gè)氯分子時(shí)，材料的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是61.2℃；當(dāng)化合物中含有3個(gè)氟分子時(shí)，材料的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是-128℃。通常含氯化合物所形成的阻燃劑材料都會(huì)有很好的阻燃效果，這種阻燃劑化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，并且和許多高分子材料都有很好的相容性，所以不會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生太大的影響。一般的，含溴元素的阻燃化合物的穩(wěn)定性介于氯和碘元素所形成的阻燃化合物之間，也具有很好的阻燃效果。

2.3磷系阻燃劑

磷系阻燃劑一般有紅磷、白磷、磷酸氫二銨以及亞磷酸酯的化合物等，這一類化合物在燃燒的過(guò)程中都會(huì)形成一層碳膜，這個(gè)膜除了能夠降低材料的溫度以外，還能與空氣隔絕，達(dá)到更好的阻燃效果。然后就是紅磷和白磷的混合也能達(dá)到很好的阻燃效果。紅磷在燃燒的過(guò)程中會(huì)發(fā)出藍(lán)色的火焰，放出白煙；白磷的燃燒效果與紅磷很像，不同的是生成的產(chǎn)物是五氧化二磷，這兩種磷在制備次磷酸阻燃劑中都能夠夠顯著提高與液態(tài)水的混合比例。次磷酸的化學(xué)式是H3PO2，分子量為60，次磷酸與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，能夠產(chǎn)生磷酸氫和氫氣等非助燃?xì)怏w，所以也會(huì)達(dá)到阻燃的效果。對(duì)于磷含量在磷系阻燃劑中的含量，在次磷酸中磷含量比例在35%，在亞磷酸中的比例在27%，這兩種配比才會(huì)使阻燃劑達(dá)到最好的阻燃效果。

3高分子材料阻燃技術(shù)的發(fā)展

3.1納米技術(shù)

近些年來(lái)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，納米技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用到高分子材料的阻燃技術(shù)當(dāng)中，日本就曾經(jīng)研發(fā)出一種具有優(yōu)異阻燃性能的納米硅酸鹽粘土材料。這種材料在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一種抑制劑，這種物質(zhì)會(huì)改變材料的結(jié)構(gòu)，讓材料內(nèi)部發(fā)生變化。材料的分子直徑在0.4-0.5mm之間，在燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生的凝聚產(chǎn)物能夠堵塞氣孔，達(dá)到與空氣隔斷的效果。同時(shí)這種材料也能夠延緩物質(zhì)燃燒時(shí)的熱量釋放，保證在一定的時(shí)間內(nèi)所散發(fā)的熱值最小。

3.2接枝和交聯(lián)改性技術(shù)

接枝和交聯(lián)改性也能夠制備一系列的阻燃材料，主要通過(guò)光敏技術(shù)或化學(xué)接枝的方法將多種無(wú)機(jī)化合物聚合形成共聚物。共聚物在燃燒的過(guò)程中能夠產(chǎn)生一種無(wú)機(jī)絕緣層，這種絕緣層能夠有效的吸收易燃物質(zhì)的高分子，通過(guò)減少易燃物質(zhì)來(lái)達(dá)到阻燃的效果。

3.3膨脹技術(shù)

膨脹技術(shù)一般都會(huì)使用發(fā)泡劑作為阻燃物質(zhì)，這種技術(shù)做成的阻燃材料一般有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)排煙量、無(wú)毒氣、無(wú)滴落等。以往的工藝手段在處理阻燃時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生出大量對(duì)人體有害的氣體，比如說(shuō)四溴苯酚在作阻燃材料時(shí)就會(huì)放出很多有毒氣體，不但對(duì)環(huán)境有害，對(duì)人體也有著巨大的傷害。無(wú)滴落則主要體現(xiàn)在阻燃劑不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性液體，防止材料發(fā)生局部腐蝕。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本篇對(duì)于高分子材料阻燃技術(shù)的分析，使得對(duì)于該技術(shù)有了更深的了解。這種材料不但能夠?qū)τ谖镔|(zhì)燃燒有著很好的阻燃效果，并且還不會(huì)對(duì)環(huán)境有害，對(duì)人體產(chǎn)生危害。

參考文獻(xiàn)： 

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篇8

英文名稱：Chemical Propellants & Polymeric Materials

主管單位：黎明化工研究院

主辦單位：黎明化工研究院

出版周期：雙月刊

出版地址：河南省洛陽(yáng)市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1672-2191

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：41-1354/TQ

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：2003

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

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課程設(shè)計(jì)選題合理與否，是課程設(shè)計(jì)改革的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)注意課題的綜合性、實(shí)用性及層次性［2］。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中增加高分子材料改性及工藝探索的題目，目的在于加深學(xué)生對(duì)《高分子材料成型工藝學(xué)》、《聚合物改性原理及方法》等課程知識(shí)的理解，提高其理論聯(lián)系實(shí)際和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。選擇合適的題目是保證學(xué)生如期完成課程設(shè)計(jì)的前提。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)比畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)少了8周的時(shí)間，因此課程設(shè)計(jì)選題應(yīng)“小而精”，難度應(yīng)明顯低于畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。如果選取完全沒(méi)有研究基礎(chǔ)的題目，學(xué)生前期探索實(shí)驗(yàn)會(huì)花費(fèi)過(guò)多時(shí)間，不利于課程設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。基于以上原因，筆者在以往畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，確定了課程設(shè)計(jì)相關(guān)題目。例如往屆學(xué)生曾做過(guò)“硅橡膠阻燃材料性能研究”的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，對(duì)于硅橡膠混煉及硫化工藝積累了一定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而硅橡膠材料力學(xué)性能指標(biāo)還不盡如人意，需要進(jìn)一步改進(jìn)配方。可以在此基礎(chǔ)上引出兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目:“硫化劑種類及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”、“結(jié)構(gòu)控制劑種類及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”，并由兩個(gè)學(xué)生分別完成以上題目。由于有前人的基礎(chǔ)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有重復(fù)探索相關(guān)工藝參數(shù)，實(shí)驗(yàn)直接切入主題，有利于在有限的時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)。此外，兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目雖各有側(cè)重，但主要原材料及成型工藝都相同，故兩個(gè)學(xué)生可共用一套成型設(shè)備，大大節(jié)約了設(shè)備預(yù)熱及清理時(shí)間。將學(xué)生按相近課題組成互助小組，不僅提供設(shè)備利用率，也有利于學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)，相互討論，相互促進(jìn)［3］。

2實(shí)驗(yàn)人員安排

我校高分子材料與工程專業(yè)每年招生人數(shù)為80人，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件尚不能滿足全部學(xué)生同時(shí)開(kāi)展材料改性及工藝制定等實(shí)踐內(nèi)容。因此，合理安排課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行材料改性及工藝制定的學(xué)生人數(shù)，是如期完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的必要保證。按照人才培養(yǎng)方案，本專業(yè)課程設(shè)計(jì)安排在第四學(xué)年秋季學(xué)期最后4周進(jìn)行。此時(shí)學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)已全部完成，學(xué)生對(duì)于自己的就業(yè)去向也有了初步規(guī)劃?？梢越Y(jié)合學(xué)生的就業(yè)意愿安排其課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于工作單位已落實(shí)為材料改性或工藝制定崗位的學(xué)生，可以優(yōu)先安排其在課程設(shè)計(jì)階段進(jìn)入相關(guān)實(shí)訓(xùn)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與學(xué)生就業(yè)去向密切相關(guān)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，自覺(jué)參與到課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在本次課程設(shè)計(jì)改革試點(diǎn)工作中，2010級(jí)的一名學(xué)生對(duì)于硅橡膠材料配方優(yōu)化題目很感興趣，原因就是與其簽約的工作單位主要生產(chǎn)硅橡膠產(chǎn)品。這名學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮了自身的主觀能動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)遇到問(wèn)題時(shí)沒(méi)有被動(dòng)等待老師的安排，而是通過(guò)多方搜集資料以及與指導(dǎo)老師討論等方式積極尋求解決問(wèn)題的有效途徑。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)階段提前進(jìn)入“工作狀態(tài)”，為學(xué)生更快適應(yīng)企業(yè)工作節(jié)奏和工作思路奠定基礎(chǔ)。

3實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排及突況處理

課程設(shè)計(jì)時(shí)間只有4周。以往安排學(xué)生繪制模具圖，主要按照塑件圖測(cè)繪(1周)—裝配圖設(shè)計(jì)及繪制(1周)—零件圖繪制(1周)—說(shuō)明書撰寫(1周)來(lái)安排進(jìn)度。模具設(shè)計(jì)過(guò)程中基本不存在突發(fā)因素，設(shè)計(jì)進(jìn)度容易控制。如果在課程設(shè)計(jì)中安排材料改性、工藝制定等內(nèi)容，則可能由于設(shè)備故障、原料采購(gòu)不及時(shí)或其他因素影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法如期完成課程設(shè)計(jì)［1］。為此，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師需要提前做好原料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備、檢查工作，并做好應(yīng)急預(yù)案。在本次課程設(shè)計(jì)改革試點(diǎn)工作中，主要按照資料收集、初定方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的思路安排進(jìn)度。仍然以“硫化劑種類及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”、“結(jié)構(gòu)控制劑種類及用量對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響”這兩個(gè)課程設(shè)計(jì)題目為例:第1周進(jìn)行資料搜集并初定兩種硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)備選;第2周進(jìn)行硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)種類篩選;第3周確定硫化劑(結(jié)構(gòu)控制劑)最佳用量;第4周整理數(shù)據(jù)并撰寫課程設(shè)計(jì)小論文。從實(shí)際試點(diǎn)情況看來(lái)，學(xué)生在4周內(nèi)完成材料改性等課程設(shè)計(jì)題目是基本可行的，所有參與試點(diǎn)的學(xué)生都如期完成了課程設(shè)計(jì)預(yù)定內(nèi)容并按期提交了課程設(shè)計(jì)論文。在試點(diǎn)工作中，也出現(xiàn)了一些突況。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，個(gè)別設(shè)備由于電壓不穩(wěn)導(dǎo)致溫控器失靈而維修了幾天，耽誤了進(jìn)度。但由于參與試點(diǎn)的學(xué)生們積極性及配合度較高，在第1周僅花了3天時(shí)間就提前完成了資料收集及方案的初步確定。在設(shè)備維修期間，指導(dǎo)教師及時(shí)調(diào)整進(jìn)度，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及課程論文框架構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行，大大縮短了后期課程論文撰寫的時(shí)間，從而保證了課程設(shè)計(jì)如期完成。

4結(jié)語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：高分子材料與工程；發(fā)展前景；專業(yè)人才培養(yǎng)

引 言：人才培養(yǎng)模式是一個(gè)綜合概念，它明確了人才的培養(yǎng)模式和實(shí)踐形式，對(duì)于人才培養(yǎng)的目標(biāo)、途徑、過(guò)程、方法等都有明確的規(guī)定。目前，人才市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，社會(huì)對(duì)高級(jí)工程應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越大，所以如何培養(yǎng)這類人才迫在眉睫。高分子材料以及石油化工產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景，正確解讀它的發(fā)展態(tài)勢(shì)將有利于專門人才的培養(yǎng)。

一、突出本行業(yè)實(shí)際需求

高分子材料與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)不是一蹴而就，也不是毫無(wú)章法的，要有策略的進(jìn)行，可以組織學(xué)校教師到化纖企業(yè)進(jìn)行訪問(wèn)學(xué)習(xí)，一些新興化纖企業(yè)和專門定點(diǎn)機(jī)構(gòu)是調(diào)研的首選。目前國(guó)內(nèi)值得參考的企業(yè)有：亞洲最大的經(jīng)營(yíng)錦綸的企業(yè)――中國(guó)神馬集團(tuán)有限責(zé)任公司，中國(guó)最大化纖機(jī)構(gòu)――儀征化纖股份有限公司，全亞洲規(guī)模最大的黏膠企業(yè)――新鄉(xiāng)白鷺化纖集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南華康大豆纖維集團(tuán)有限責(zé)任公司，江蘇盛虹化纖有限公司等知名企業(yè)。新的人才培養(yǎng)目標(biāo)要突出重點(diǎn)，在對(duì)企業(yè)高級(jí)技工、企業(yè)高管以及企業(yè)法人進(jìn)行意見(jiàn)、經(jīng)驗(yàn)咨詢時(shí)要善于思考，學(xué)會(huì)歸納總結(jié)，制定符合實(shí)際的人才發(fā)展規(guī)劃，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展輸出復(fù)合型人才；積極學(xué)習(xí)外國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新教學(xué)模式和課程設(shè)置；注重基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí)，嚴(yán)格專業(yè)要求，建構(gòu)起專業(yè)發(fā)展的大廈，培養(yǎng)具有時(shí)代氣息、滿足市場(chǎng)需求的高素質(zhì)、復(fù)合型人才。

二、建立專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)

市場(chǎng)對(duì)高分子材料和工程專業(yè)的人才有具體要求和標(biāo)準(zhǔn)，為了提升教學(xué)效果，可以建立權(quán)威的教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，聘任知名院校離任教師或?qū)＜?、相關(guān)化纖部門的技術(shù)人員、高管人員進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)，確保教學(xué)方案的科學(xué)、合理、全面，使學(xué)院的教學(xué)工作與市場(chǎng)接軌、與行業(yè)掛鉤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)與學(xué)的良性互動(dòng)。

專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)要及時(shí)關(guān)注人才市場(chǎng)的最新動(dòng)態(tài)，詳盡了解化纖企業(yè)的人才構(gòu)成結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確洞悉行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和就業(yè)前景，為高分子材料和工程專業(yè)的學(xué)生構(gòu)建起穩(wěn)定、持久的就業(yè)平臺(tái)，明確他們未來(lái)的就業(yè)方向和行業(yè)要求；依據(jù)就業(yè)市場(chǎng)的需求加強(qiáng)職業(yè)道德建設(shè)，促進(jìn)他們素質(zhì)、能力的全面提升，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，改進(jìn)教學(xué)方法、內(nèi)容和模式。

三、實(shí)施“平臺(tái)式”教學(xué)

工程專業(yè)的應(yīng)用型人才要下基層、奮斗在生產(chǎn)第一線，所以在狠抓基礎(chǔ)的前提下，還要注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，將實(shí)踐能力和動(dòng)手能力作為衡量學(xué)生的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

為了加強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力、契合行業(yè)發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)自我素質(zhì)和才能的最大發(fā)揮，高分子材料與工程專業(yè)應(yīng)該創(chuàng)新教學(xué)模式，建構(gòu)起實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、理論教學(xué)平臺(tái)、第二課時(shí)素質(zhì)教育平臺(tái)相結(jié)合的教學(xué)模式。[2]

“實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)”涵蓋兩方面的內(nèi)容，有對(duì)化纖企業(yè)進(jìn)行模擬操作的實(shí)踐教學(xué)和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；“理論教學(xué)平臺(tái)”是一個(gè)綜合理論的教學(xué)環(huán)節(jié)，涵蓋專業(yè)知識(shí)能力的教學(xué)、素質(zhì)的教學(xué)、專業(yè)能力拓展教學(xué)、學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)等，基本形成了四維一體的課程體系；“第二課時(shí)素質(zhì)教育平臺(tái)”是第一課堂的拓展和延伸，基本涵蓋了社會(huì)實(shí)踐、公共選修課、課外素質(zhì)拓展等部分，有利于學(xué)生的個(gè)性張揚(yáng)和能力提升。

四、工程環(huán)境仿真化，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力

高分子材料與工程專業(yè)一直在尋求教學(xué)改革的契機(jī)，旨在培養(yǎng)“操作能力強(qiáng)、崗位適應(yīng)能力強(qiáng)、綜合能力高”的高素質(zhì)人才。進(jìn)行專業(yè)教學(xué)的教師一般都具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，逐漸以適應(yīng)市場(chǎng)需求、重視崗位需求、注重素質(zhì)提升、強(qiáng)調(diào)能力拓展、主張開(kāi)拓創(chuàng)新為教學(xué)理念，教學(xué)過(guò)程中立足企業(yè)的實(shí)際需求，將學(xué)校環(huán)境與市場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)相結(jié)合。

高分子材料與工程專業(yè)的學(xué)生要突出實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)，著力提升學(xué)生的研發(fā)能力，突出實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容。在課程設(shè)置上要設(shè)立專門的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，安排單獨(dú)的學(xué)分，基本杜絕課程安排上的重復(fù)現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，引導(dǎo)學(xué)生不斷進(jìn)行創(chuàng)新，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)基本操作的掌握。

課堂模擬實(shí)驗(yàn)盡量還原企業(yè)的生產(chǎn)和質(zhì)檢環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)體系要專業(yè)、連貫，加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的專業(yè)性、完備性，同時(shí)要加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的合作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合和互助。[3]

五、推行“教一學(xué)一交”的教學(xué)方式

由專業(yè)教研室提出的“教育――學(xué)習(xí)――交流”模式取得了顯著效果。教師作為教書育人的重要角色，要及時(shí)灌輸給學(xué)生先進(jìn)生產(chǎn)理念和技術(shù)知識(shí)，同時(shí)以自身的人格魅力引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的環(huán)境中得到人格的提升和升華。作為學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)理論知識(shí)，牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)，并且不斷創(chuàng)新思路，做到理論與實(shí)際的完美契合；要學(xué)會(huì)做人，時(shí)刻保持良好的職業(yè)操守和做人準(zhǔn)則，為我國(guó)的化纖事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)；深入到群眾中，扎根生產(chǎn)第一線，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的融會(huì)貫通。交流是情感表達(dá)的最好方式，它是一個(gè)綜合概念，涉及到生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、心理等各個(gè)方面。學(xué)生專業(yè)能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)的提升，需要積極的交流。教師與學(xué)生實(shí)現(xiàn)良流能幫助教師了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)一對(duì)一專業(yè)指導(dǎo)和引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和素質(zhì)的提升。教師與學(xué)生雙向交流，雙方處于平等的地位，能保證教育達(dá)到最佳的效果。

六、設(shè)置“專業(yè)能力拓展課程”

在平時(shí)的教學(xué)環(huán)節(jié)要增加“專業(yè)能力拓展課程”。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下思考自己的未來(lái)出路，選擇“就業(yè)”或者“創(chuàng)新和考研”，為自己的將來(lái)做一個(gè)妥善的安排?！熬蜆I(yè)”模塊要求學(xué)生從自身?xiàng)l件出發(fā)，加強(qiáng)與行業(yè)的聯(lián)系，及時(shí)調(diào)整自己的市場(chǎng)定位，不斷夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，關(guān)注就業(yè)市場(chǎng)的最新信息，注重理論聯(lián)系實(shí)際，提升學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)?！皠?chuàng)新和考研”模塊主要是提升學(xué)生研發(fā)設(shè)計(jì)的能力，掌握新型高分子材料的相關(guān)知識(shí)，關(guān)注各大名校的研究命題。加強(qiáng)這一模塊的學(xué)習(xí)能提升學(xué)校的就業(yè)率和考研率，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與學(xué)生的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

七、總結(jié)

由此可見(jiàn)，高分子材料與工程專業(yè)有著良好的發(fā)展前景，在新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我們對(duì)教育改革的激情和探索也是永不枯竭的。我們提出了新的人才培養(yǎng)計(jì)劃，在這一批學(xué)生離校時(shí)我們將會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考察和檢驗(yàn)，以及時(shí)了解計(jì)劃成效，使人才培養(yǎng)方案不斷趨于完善、科學(xué)。

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