導(dǎo)語：如何才能寫好一篇有機(jī)高分子材料特點(diǎn)，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

高分子材料：以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數(shù)目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價(jià)鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長(zhǎng)的線狀分子時(shí)，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí)，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外，還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個(gè)高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，也稱一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長(zhǎng)度等。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài)，鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象，也稱二級(jí)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。

三、高分子材料按來源分類

高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí)，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨(dú)立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨(dú)立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。轉(zhuǎn)

塑料的應(yīng)用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨(dú)打開和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu)，組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結(jié)構(gòu)：纖維素是一種復(fù)雜的多糖，分子中含有約幾千個(gè)單糖單元，即幾千個(gè)（C6H10O5）；相對(duì)分子質(zhì)量從幾十萬至百萬；屬于天然有機(jī)高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

篇2

［關(guān)鍵詞］高分子材料  可降解  生物

        我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解，以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在 自然 界微生物，如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3 種方式： 生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞； 微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理，現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

        1、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

        生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

        生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

        因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

        2、生物可降解高分子材料的類型

        按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

        2.1微生物生產(chǎn)型

        通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。

        2.2合成高分子型

        脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無法應(yīng)用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

        2.3天然高分子型

        自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频?。

        2.4摻合型

        在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

        3、生物可降解高分子材料的開發(fā)

        3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

        傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

        3.1.1天然高分子的改造法

        通過化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì) 自然 界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。

        3.1.2化學(xué)合成法

        模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。

        3.1.3微生物發(fā)酵法

        許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

        3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

        用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的 發(fā)展 ，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

        3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

        酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料

        4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

        目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環(huán)境污染問題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫(yī)用材料。目前，我國(guó)一年約生產(chǎn)3000 多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考 文獻(xiàn) ：

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關(guān)鍵詞：高分子材料；化工材料；發(fā)展現(xiàn)狀

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

一、高分子材料概念描述

所謂高分子材料是指由許多重復(fù)單元共價(jià)連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關(guān)聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發(fā)展：高功能化，高性能化，復(fù)合化，精細(xì)化和智能化。鑒于此，我國(guó)的高分子材料在進(jìn)一步開發(fā)通用的基礎(chǔ)上，應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展高分子材料品種、提高技術(shù)水平、擴(kuò)大生產(chǎn)以進(jìn)一步滿足市場(chǎng)需要。天然高分子是存在于動(dòng)物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動(dòng)物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能，較小的密度、較高的力學(xué)、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

二、高分子材料的應(yīng)用分析

（一）聚烯烴材料

聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應(yīng)用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產(chǎn)合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎(chǔ)的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎(chǔ)的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前，各研究機(jī)構(gòu)正在研究使用過渡金屬做催化劑，進(jìn)行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)發(fā)展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點(diǎn)。

（二）高分子智能材料

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

（三）稀土催化材料

稀土元素具有獨(dú)特的化學(xué)性能和物理組成，以稀土元素為基礎(chǔ)的稀土功能材料在信息、生物、新技術(shù)、新能源以及環(huán)境保護(hù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統(tǒng)的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產(chǎn)工藝水平高以及性能優(yōu)越等方面的優(yōu)勢(shì)。稀土催化材料不僅能夠提高生產(chǎn)效率，最重要的是能夠節(jié)約資源和能源，進(jìn)而減少環(huán)境污染。上世紀(jì)60年代，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所運(yùn)用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統(tǒng)的Z-N催化劑，取得重大研究進(jìn)展。目前稀土催化材料大量運(yùn)用在能源環(huán)境領(lǐng)域中，如汽車尾氣凈化、工業(yè)廢氣以及人居環(huán)境凈化等方面。

（四）生物醫(yī)用材料

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

三、結(jié)束語

新型高分子材料對(duì)人們的日常生活和工作產(chǎn)生越來越大的影響，本文從幾個(gè)方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發(fā)展現(xiàn)狀和高分子材料的應(yīng)用等幾方面內(nèi)容。作為一種與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、高科技技術(shù)和現(xiàn)代化生活密切相關(guān)重要的材料已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用，人類已經(jīng)進(jìn)入了高分子時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：高分子材料；成型；控制

0 前言

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

1 概述

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

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 擠出成型

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

2.2 吹塑成型

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

2.3 注塑成型

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

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

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

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

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

3.2 新材料制備新技術(shù)

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

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

4 高分子材料在成型過程中的控制

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

5 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

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

篇5

材料學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)面比較廣，主要就業(yè)方向包括計(jì)算機(jī)、金融、教育和科技咨詢等領(lǐng)域。材料專業(yè)的畢業(yè)生可以從事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、醫(yī)用材料、新型建筑材料、電子電器、汽車、航空航天、貿(mào)易等工作，還可以進(jìn)入研究院所、高等院校和海關(guān)、商檢等部門工作。

材料學(xué)專業(yè)的分類

通常來講，材料分為高分子、無機(jī)非金屬、金屬三大種類。從學(xué)科的角度來講，不同的學(xué)校所開設(shè)的材料學(xué)專業(yè)也不相同。除了傳統(tǒng)意義上的材料科學(xué)專業(yè)、有機(jī)高分子材料專業(yè)、無機(jī)非金屬材料專業(yè)、金屬材料專業(yè)之外，一些學(xué)校還增設(shè)了高分子復(fù)合材料專業(yè)、機(jī)械材料專業(yè)等。以北京航空航天大學(xué)的材料科學(xué)與工程學(xué)院為例，材料科學(xué)與工程學(xué)科為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，下設(shè)材料科學(xué)系、材料物理與化學(xué)系、材料加工工程與自動(dòng)化系、高分子及復(fù)合材料系等。

材料學(xué)專業(yè)就業(yè)知多少

從就業(yè)角度來講，金屬材料專業(yè)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，應(yīng)用面廣，就業(yè)面也相對(duì)較廣。復(fù)合材料因?yàn)椴┎杀婇L(zhǎng)，在性能上結(jié)合了各種材料的優(yōu)勢(shì)，作為一種新型材料廣泛應(yīng)用于生物、航天領(lǐng)域，就業(yè)前景也很好。

總體就業(yè)前景分析

其一，材料學(xué)專業(yè)性強(qiáng)，受國(guó)家重視，高技術(shù)人才供不應(yīng)求?，F(xiàn)代材料學(xué)科更注重研究各類材料及它們之間相互滲透的交叉性和綜合性特點(diǎn)。經(jīng)歷近半個(gè)世紀(jì)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)相關(guān)機(jī)制的探索和認(rèn)識(shí)，材料學(xué)研究的范圍得到巨大拓展，一些具有特殊功能的材料日益受到重視并快速發(fā)展，也為材料學(xué)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇和空間。這就需要有一定專業(yè)知識(shí)的人才投入到科研工作中，攀登材料科學(xué)的高峰。

其二，隨著時(shí)代的進(jìn)步，新型材料運(yùn)用更加廣泛，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展也需要很多新型材料的支持。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前及未來發(fā)展的實(shí)際情況，材料學(xué)專業(yè)人才在各個(gè)行業(yè)需求量的增加為此專業(yè)的學(xué)生提供了很好的就業(yè)機(jī)會(huì)。

研究生階段課題方向的選擇很重要

據(jù)中國(guó)科學(xué)院學(xué)高分子材料專業(yè)研究生的王芬（化名）同學(xué)介紹，全班40個(gè)人，男多女少。雖然傳統(tǒng)意義上是要去中石油、中海油等對(duì)口單位，但目前她投簡(jiǎn)歷的對(duì)象主要是民營(yíng)企業(yè)，這些企業(yè)對(duì)研究方向沒有特別硬性的規(guī)定。

找工作的這段時(shí)間以來，王芬覺得材料學(xué)所有的專業(yè)中，金屬材料學(xué)專業(yè)的就業(yè)面還比較寬。找工作時(shí)，用人單位會(huì)看重求職者的教育背景、研究方向以及課題方向，尤其當(dāng)面試崗位是專職科研人員時(shí)，單位對(duì)專業(yè)方面的考量會(huì)針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提出，因此研究生階段的課題選擇非常重要。她建議大家認(rèn)真對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)。

腳踏實(shí)地的研究精神不可少

航天某院工作人員高女士建議，在學(xué)校期間，材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該扎實(shí)學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。她認(rèn)為專業(yè)理論基礎(chǔ)扎實(shí)與否，一方面決定了就業(yè)面的寬窄，更重要的是決定了未來工作發(fā)展?jié)摿Υ笮　Ｒ驗(yàn)榇蠹耶厴I(yè)后的工作與生活是比較忙碌的，很少再有機(jī)會(huì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)。

以高女士的就業(yè)經(jīng)歷為例，她認(rèn)為就業(yè)前應(yīng)該事先做好以下準(zhǔn)備：充分利用師兄師姐的經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷了解可能的工作方向，了解具體工作單位及崗位情況；面試前一定先盡可能了解面試的單位及崗位需求，做到有的放矢。

據(jù)哈爾濱玻璃鋼研究院人事部一名負(fù)責(zé)人介紹，材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生，要具備適應(yīng)艱苦的工作條件的素質(zhì)，因?yàn)樽鰪?fù)合材料研究工作要經(jīng)常去實(shí)驗(yàn)室，更重要的是搞科研一定要坐得下來，能夠經(jīng)得起反復(fù)失敗和挫折的考驗(yàn)。

此外，在面試中，還應(yīng)該積極鍛煉個(gè)人表達(dá)能力，為自己增光。

走進(jìn)材料學(xué)專業(yè)

高分子材料——性能優(yōu)異，不可替代

高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工特點(diǎn)，使其具有不可取代的優(yōu)異性能，廣泛用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。很多天然材料通常是高分子材料組成的，如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學(xué)纖維、塑料和橡膠等也是如此。然而，一些高分子材料會(huì)含有毒性，使用、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意。

中科院高分子材料學(xué)研究方向的研究生王芬（化名）說：“我在本科時(shí)讀的是無機(jī)非金屬材料學(xué)，在研究生時(shí)根據(jù)導(dǎo)師的研究方向，選擇了高分子材料學(xué)，即有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料學(xué)，重點(diǎn)研究塑料、橡膠等，應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，為鉆井平臺(tái)進(jìn)行驅(qū)油。平日里我們大部分時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室度過，研究對(duì)象為甲醛、乙醇、乙烷等化學(xué)物質(zhì)，一些化學(xué)物質(zhì)如甲醛會(huì)有毒性，因此要做好防毒設(shè)施。”

無機(jī)非金屬材料——基礎(chǔ)學(xué)科，必不可少

無機(jī)非金屬材料是與有機(jī)高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一，主要研究建筑、水泥、陶瓷、玻璃等材料。目前比較受到關(guān)注的納米材料也屬于無機(jī)非金屬行列。

無機(jī)非金屬材料品種和名目極其繁多，用途各異，通常把它們分為普通的（傳統(tǒng)的）和先進(jìn)的（新型的）無機(jī)非金屬材料兩大類。新型無機(jī)非金屬材料是20世紀(jì)中期以后發(fā)展起來的，具有特殊性能和用途的材料。它們是現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國(guó)防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。常見的無機(jī)非金屬材料有水泥、 玻璃、 陶瓷等。

篇6

（一）知識(shí)脈絡(luò)

本節(jié)教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等天然有機(jī)高分子化合物之后，很自然地過渡到學(xué)習(xí)合成有機(jī)高分子化合物，首先介紹有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量，然后初淺地以聚乙烯、聚氯乙烯為例介紹有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)，合成高分子化合物在溶劑中的溶解和在不同溫度時(shí)的性能變化等性質(zhì)是與合成高分子化合物的科學(xué)研究及生產(chǎn)加工密切相關(guān)的；最后簡(jiǎn)單介紹了常見高分子塑料、橡膠、纖維中某些有代表性的品種。

（二）知識(shí)框架

（三）新教材的主要特點(diǎn)：

新教材依然保持緊密聯(lián)系實(shí)際和新的化學(xué)知識(shí)從生活和生產(chǎn)實(shí)際切入的風(fēng)格，也注意了緊密聯(lián)系學(xué)生已學(xué)過的知識(shí)如烯烴的加成反應(yīng)、羧酸的酯化反應(yīng)等，以幫助他們理解高分子化合物的性質(zhì)、正確書寫重要高聚物加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，也為他們選擇后續(xù)的選修模塊“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”奠定必要基礎(chǔ)。

二．教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能目標(biāo)

1.引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用，學(xué)會(huì)書寫重要加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，了解合成高分子化合物的主要類別及其在生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技發(fā)展中的廣泛應(yīng)用。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

3.通過多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)（自主檢索、收集、分類比較、展示等）使學(xué)生了解塑料、合成橡膠、合成纖維的主要品種以及它們的原料來源與石油化工、煤化工的密切聯(lián)系，同時(shí)提高他們的學(xué)習(xí)能力，豐富他們的學(xué)習(xí)方式。

（二）過程與方法目標(biāo)

1.讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣。。

2、通過“遷移•應(yīng)用”、“交流•研討”、“活動(dòng)•探究”等活動(dòng)，提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。

（四）情感態(tài)度與價(jià)值觀目的

1、通過“遷移•應(yīng)用”、“交流•研討”、“活動(dòng)•探究”活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探索未知知識(shí)的興趣，讓他們享受到探究未知世界的樂趣。

2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

（一）知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)

重要高聚物的加聚反應(yīng)及其化學(xué)方程式

（三）方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)

有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系的理解

四、教學(xué)準(zhǔn)備

（十二）學(xué)生準(zhǔn)備

1.課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物。

2.收集有關(guān)廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法的資料。

（十三）教師準(zhǔn)備

教學(xué)媒體、課件；準(zhǔn)備“活動(dòng)•探究”實(shí)驗(yàn)用品。

五、教學(xué)方法

問題激疑、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、

六、課時(shí)安排

3課時(shí)

七、教學(xué)過程

第一課時(shí)

【引入】人類的生產(chǎn)和生活離不開各種各樣的材料，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己收集的資料結(jié)合已有的知識(shí)對(duì)材料進(jìn)行分類。

【點(diǎn)評(píng)】課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)。

【交流、投影】

無機(jī)非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽材料等）

無機(jī)材料

無機(jī)金屬材料（包括金屬和合金）

材料天然有機(jī)高分子材料（如：棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等）

有機(jī)材料合成有機(jī)高分子材料（如：塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠等）

新型有機(jī)高分子材料（如：高分子分離膜等）

【聯(lián)想、質(zhì)疑】在日常生活中，你一定接觸過許多塑料、合成橡膠、合成纖維制品。你能舉例說明嗎？它們是什么原料制造的？它們具有哪些優(yōu)于天然材料的性能？

【點(diǎn)評(píng)】通過回憶生活中的常識(shí)激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣。

【練習(xí)】計(jì)算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相對(duì)分子質(zhì)量。

【質(zhì)疑】經(jīng)計(jì)算，它們的相對(duì)分子質(zhì)量分別為180和890。數(shù)值已經(jīng)不小，但是，我們?nèi)苑Q它們?yōu)榈头肿踊衔?，?jiǎn)稱小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？

【講述】如果有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到幾萬到幾百萬，我們就稱它們?yōu)橛袡C(jī)高分子化合物，簡(jiǎn)稱高分子或聚合物。像以前所學(xué)過的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)都屬于有機(jī)高分子化合物。有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)呢？

【引題、板書】一、有機(jī)高分子化合物

1.有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

【講述】有機(jī)高分子化合物雖然相對(duì)分子質(zhì)量很大，但是它們的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，通常是由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元連接而成的，例如，聚乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的，聚氯乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接

而成的，其中的n表示結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)。

【投影講述】高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長(zhǎng)鏈，這就是通常所說的高分子的線型結(jié)構(gòu)。具有線型結(jié)構(gòu)的高分子，可以不帶支鏈，也可以帶支鏈。高分子鏈上如果有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán)，當(dāng)這些原子或原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是高分子的體型結(jié)構(gòu)。

【過渡】由于有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量大及其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因而使它們具有與小分子不同的一些性質(zhì)。

【活動(dòng)、探究】將教材的“觀察•思考”涉及的實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（2～4人一組）。

1.從廢舊輪胎上刮下的一些橡膠粉末約0.5g放入試管中，加入5mL汽油，觀察粉末能否溶解。

2.取內(nèi)徑比實(shí)驗(yàn)室用導(dǎo)氣膠管外徑稍大的試管，膠管與試管等長(zhǎng)。向試管中加入少量汽油后，將膠管插入試管，再用滴管向膠管內(nèi)孔中滴滿汽油，稍侯，可見膠管伸長(zhǎng)。

3.取一小塊聚乙烯塑料碎片，用酒精燈加熱直至熔化時(shí)停止加熱，等冷卻后再加熱，反復(fù)幾次后點(diǎn)燃，觀察變化的全過程。

【交流、討論、板書】2.有機(jī)高分子化合物的主要性質(zhì)

⑴溶解性：難溶于水，在有機(jī)溶劑中也只能溶脹并極緩慢。

⑵熱塑性和熱固性

⑶電絕緣性

⑷不耐高溫易燃燒

【講述】聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開始變軟，直到熔化成流動(dòng)的液體。冷卻后又變?yōu)楣腆w。加熱后又熔化，這種現(xiàn)象就是線型高分子的熱塑性。有些體型高分子一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化，因而具有熱固性，如酚醛樹脂。高分子化合物中的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，因此它們一般不導(dǎo)電。

【小結(jié)】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，正因?yàn)橛袡C(jī)高分子化合物有以上的主要性質(zhì)，決定了高分子材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。

作業(yè)：探究活動(dòng)：學(xué)生分為若干小組通過去圖書館、上網(wǎng)查閱資料探究以下問題：

1．我們身邊有哪些高分子化合物；

2．高分子化合物對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有哪些重要作用；

3．了解高分子化合物的新發(fā)展，例如可導(dǎo)電的高分子材料、可降解塑料等。

并動(dòng)員學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答下列問題：

1．為什么聚乙烯塑料涼鞋破裂可以熱補(bǔ)，而電木插座不能熱修補(bǔ)。

2．裝苯的試劑瓶不能用普通的膠塞的原因。

3．家貿(mào)市場(chǎng)上出售的香油的膠塞為什么要用玻璃紙包起來，如果不包起來會(huì)出現(xiàn)什么后果。

第二課時(shí)

【聯(lián)想、質(zhì)疑】現(xiàn)在，人們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常與塑料打交道，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它們是怎樣制成的？

【講述】塑料的主要成分是被稱為合成樹脂的有機(jī)高分子化合物。例如，聚乙烯就是生產(chǎn)聚乙烯塑料的合成樹脂。聚乙烯是以石油化工產(chǎn)品乙烯為原料，在適宜的溫度、壓強(qiáng)和引發(fā)劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng)而制得的。反應(yīng)時(shí)，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂，然后相互兩兩加成而聚成含n個(gè)結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾萬以上的聚乙烯樹脂。

【板書】二、塑料

【講述】講述聚合反應(yīng)和加聚反應(yīng)的概念。

【講述、投影】塑料與合成樹脂

⑴塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料、防老劑等添加劑組成的。

⑵樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物。

⑶有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或少含其它添加劑，如有機(jī)玻璃等。

【遷移、應(yīng)用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引發(fā)劑作用下經(jīng)過聚合反應(yīng)所得聚合物都是重要的合成樹脂。⑴它們?yōu)槭裁春鸵蚁┮粯?，也能發(fā)生加聚反應(yīng)？⑵寫出化學(xué)反應(yīng)式。

【交流、討論】組織學(xué)生交流討論聚合反應(yīng)的書寫技巧，尤其苯乙烯的聚合反應(yīng)，可以適當(dāng)點(diǎn)撥：將苯基（—C6H5）當(dāng)作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點(diǎn)碳原子，以便于兩兩加成聚合。

【閱讀】塑料王與工程塑料ABS的用途。

【過渡】聚乙烯是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品，它有著廣泛的應(yīng)用。

【閱讀、討論】聚乙烯的性質(zhì)和用途。

【講述】塑料工業(yè)的發(fā)展，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，但是這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以分解的塑料廢棄物的急劇增加也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。全世界每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸的廢舊塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它們聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成為困擾人類社會(huì)的一大公害。減少與消除白色污染既要全社會(huì)共同努力，從我做起，少用并及時(shí)回收、再生，也要依靠科技，生產(chǎn)可降解的塑料。

【指導(dǎo)閱讀】塑料的回收利用與可降解塑料。

作業(yè)：探究活動(dòng)：

1.收集有關(guān)廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社區(qū)進(jìn)行宣傳或提出倡議。

2.課外實(shí)驗(yàn)，參照教材第97頁動(dòng)手實(shí)踐的方法進(jìn)行廢舊塑料裂解得燃?xì)馀c燃油的實(shí)驗(yàn)。

3.收集橡膠制品的圖片

第三課時(shí)

【引題】今天我們討論第二大合成材料合成橡膠。

三、合成橡膠

【展示】展示課前同學(xué)們收集的橡膠制品的圖片。

【交流、研討】結(jié)合你已有的知識(shí)和生活常識(shí)思考：

1.橡膠的特性是什么？由此決定著它有哪些用途？

2.根據(jù)來源和組成不同，常用的橡膠有哪幾種？

【講述】構(gòu)成橡膠的高分子鏈在無外力作用時(shí)呈卷曲狀，而且有柔性，受外力時(shí)可伸直，但取消外力后又可恢復(fù)原狀，因此橡膠是具有高彈性的高分子化合物。根據(jù)來源和組成不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠往往具有高彈性、絕緣性以及耐油、耐酸堿、耐高溫或低溫等特性，因此具有廣泛的應(yīng)用。

【講述】順丁橡膠是化學(xué)家們最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，它具有較高的耐磨性，廣泛用于制造輪胎、耐寒制品及膠鞋、膠布、海綿膠等。利用工具欄講解順丁橡膠的合成，并以順丁橡膠的高分子鏈的卷曲認(rèn)識(shí)橡膠的高彈性。

【質(zhì)疑】為什么實(shí)驗(yàn)室的橡膠管在空氣中易老化？為什么盛酸的試劑瓶要用玻璃塞？

【過渡】常用的橡膠除天然橡膠、順丁橡膠外還有其它的通用橡膠。

【閱讀、講述】閱讀表3-4-1幾種常用橡膠的性能和用途，以說明當(dāng)今合成橡膠的廣泛應(yīng)用，以及“挑戰(zhàn)者”航天飛機(jī)失事的悲慘事件就是由于橡膠密封圈失靈造成的。

【過渡】接下來討論第三大合成材料合成纖維。

【交流、研討】生活中你們知道哪些是纖維制品呢？棉花、羊毛、蠶絲與錦綸、滌綸有何區(qū)別？纖維素是如何分類的？

【投影、講述】1.纖維素分類

纖維素：棉、麻

天然纖維蛋白質(zhì)：絲、毛

纖維人造纖維：人造棉、人造絲

化學(xué)纖維合成纖維：錦綸、腈綸

篇7

一、新材料

材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)起著關(guān)鍵的支撐作用。新材料是高技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，與信息、生命、能源并稱為現(xiàn)代文明和社會(huì)發(fā)展的四大支柱。加強(qiáng)新材料的開發(fā)，對(duì)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代和增強(qiáng)綜合國(guó)力，具有重要的意義。本年度重點(diǎn)支持新材料領(lǐng)域中下列五個(gè)方面的技術(shù)和產(chǎn)品：1.金屬材料；2.無機(jī)非金屬材料；3.高分子材料；4.生物醫(yī)用材料；5.精細(xì)化學(xué)品。本刊重點(diǎn)介紹后三種技術(shù)和產(chǎn)品。

高分子材料

高分子材料是新材料領(lǐng)域的重要組成部分，由于其具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能和優(yōu)異的加工特性，被廣泛應(yīng)用于信息產(chǎn)業(yè)、航空航天、生物醫(yī)藥、交通運(yùn)輸、機(jī)械儀表、建筑和能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域。隨著新型高分子合成、改性與加工等高技術(shù)的發(fā)展，高性能高分子材料迅速崛起，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。新型高分子材料的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代、新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大會(huì)起到積極的作用，必將對(duì)推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮重要的作用。

本年度重點(diǎn)支持的方向如下。

高性能高分子結(jié)構(gòu)材料

高性能高分子結(jié)構(gòu)材料具有機(jī)械性能好、比強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕、耐磨損和易加工等特點(diǎn)，在各行業(yè)應(yīng)用廣泛，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家安全具有重要意義。本年度重點(diǎn)支持：具有高強(qiáng)、耐高溫、耐磨、高韌的高分子結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合材料；低成本化的特種工程塑料；具有特殊功能、特殊用途的高附加值熱塑性樹脂。

新型高分子功能材料

高分子功能材料由于其特有的功能性和專用性，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、信息功能化、生物醫(yī)用器材、物質(zhì)分離膜、能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能技術(shù)等工業(yè)領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。本年度重點(diǎn)支持：先進(jìn)功能膜材料及支撐材料；光電信息高分子材料；液晶高分子材料；形狀記憶高分子材料；高分子相變材料；具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。

高分子材料的低成本化和高性能化

通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化，仍然是當(dāng)前高分子材料領(lǐng)域研究、開發(fā)的重點(diǎn)之一，同時(shí)也是擴(kuò)大通用塑料和工程塑料應(yīng)用范圍的一個(gè)重要措施。鼓勵(lì)開發(fā)產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)和工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)。本年度重點(diǎn)支持：通過化學(xué)改性和／或物理改性(含納米技術(shù)改性)，性能顯著提高或獲得特殊性能的高分子及其復(fù)合材料；高剛性、高韌性、高電性能、高耐熱或?qū)嵝跃酆衔锖辖鹋c改性材料；新型高性能熱塑性彈性體；具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。

本年度不支持：普通塑料的一般改性專用料；普通電線、電纜專用料；流延、吹塑、拉伸法生產(chǎn)的通用薄膜；普通管材、管件及異型材(如普通塑鋼窗)；以聚乙烯、聚丙烯為基材的部分降解材料；普通的PS和PU泡沫塑料等。

新型橡膠材料

新型橡膠作為三大合成材料之一，在國(guó)防工業(yè)、航空航天和交通運(yùn)輸?shù)确矫婢哂袕V泛的應(yīng)用。為滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)高速、耐熱、減震、密封、耐老化、耐介質(zhì)、耐脈沖性的要求，優(yōu)化橡膠工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，采用高性能材料，可以有效緩解資源不足和環(huán)境污染的壓力。本年度重點(diǎn)支持：特種合成橡膠；新型橡膠功能材料及產(chǎn)品；為高速安全交通配套的橡膠輪胎和制品。

本年度不支持普通橡膠制品項(xiàng)目。

新型纖維材料

纖維是高分子材料的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于紡織、信息、航空、汽車、環(huán)保、衛(wèi)生、建筑等領(lǐng)域。我國(guó)纖維、紡織品及服裝的產(chǎn)量均居世界第一，但產(chǎn)品性能檔次低、附加值低，常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，高檔產(chǎn)品需進(jìn)口，技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新仍以跟蹤國(guó)外為主。新型纖維品種及其成纖高分子新品種的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化是紡織新產(chǎn)品創(chuàng)新的源頭，因此必須加大技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好的新技術(shù)和新品種開發(fā)力度，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推進(jìn)全行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代，重視環(huán)境友好和清潔生產(chǎn)，重點(diǎn)支持我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，同時(shí)支持有較高技術(shù)含量的集成創(chuàng)新。本年度重點(diǎn)支持：新型成纖聚合物開發(fā)，及應(yīng)用新型成纖聚合物制備的具有特殊性能或功能的纖維；高性能纖維及其原料、半成品；環(huán)境友好及可生物降解型纖維；在確保環(huán)境保護(hù)的前提下，申報(bào)差別化纖維開發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目(僅限于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)申報(bào))。

本年度不支持服裝面料、襯布、紗線、常規(guī)或性能僅略有改善的纖維(如：有色、異形、細(xì)旦、功能粉體添加、簡(jiǎn)單的化學(xué)改性、常規(guī)的共混等)及服裝項(xiàng)目；不支持常規(guī)的非織造布、涂層布或?qū)訅杭徔椘贰⒁话愎δ苄岳w維材料產(chǎn)品項(xiàng)目。

生態(tài)和環(huán)境友好高分子材料

隨著高分子材料的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)高分子材料在使用過程及廢棄后對(duì)環(huán)境的危害逐漸顯現(xiàn)，白色污染已經(jīng)引起了社會(huì)的關(guān)注。發(fā)展生態(tài)和環(huán)境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重點(diǎn)支持：以生物質(zhì)來源的高分子材料及制品；全生物降解塑料及其制品。

本年度不支持：淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、單純填充的材料、廢舊高分子直接回用、單純降解塑料制品常規(guī)制備項(xiàng)目。

高分子材料的加工應(yīng)用技術(shù)

現(xiàn)代科技進(jìn)步迫切需要成型加工具有優(yōu)異性能和特定形態(tài)的高分子材料及制品，成型加工工藝及設(shè)備也正在向高效、節(jié)能、省料、優(yōu)質(zhì)方向發(fā)展。通過某些物理化學(xué)和機(jī)械手段將各種形態(tài)的聚合物成型為不同用途的制品；通過對(duì)高分子材料制品表面進(jìn)行改性，可制備出具有導(dǎo)電、磁性、壓電、屏蔽、耐蝕、耐磨等單功能或多功能應(yīng)用產(chǎn)品。本年度重點(diǎn)支持：具有微孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合注射成型；高比強(qiáng)度、大型復(fù)雜熱塑性制品成型；模內(nèi)優(yōu)質(zhì)修飾注塑成形；先進(jìn)的高分子材料制品的表面改性與應(yīng)用；CAD及氣輔CAE輔助等高分子加工新工藝；具有顯著節(jié)能減排效果的新工藝技術(shù)。

篇8

關(guān)鍵詞： 塑料 成型 教學(xué)體會(huì) 教學(xué)方法

塑料材料科學(xué)是當(dāng)今世界帶頭學(xué)科之一，而高分子材料是材料領(lǐng)域的新秀，目前高分子材料在尖端科技、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，已成為現(xiàn)代生活中衣、食、住、行、用各個(gè)方面所不可缺少的材料。近年來，隨著高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，單一的材料已不能滿足許多性能要求。塑料成型設(shè)備已成為科研、技術(shù)開發(fā)和實(shí)際生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)必不可少的技術(shù)手段[1][2][3]。

《塑料成型設(shè)備》課程是我校高分子材料加工專業(yè)最重要的核心課程之一，該課程的教學(xué)目的是希望學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握聚合物的化學(xué)改性、聚合物的填充改性、纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料這幾個(gè)方面的改性技術(shù)，為以后走上工作崗位，適應(yīng)社會(huì)人才需求打下良好的基礎(chǔ)。因此，本課程在材料學(xué)科中有著十分重要的地位。在本文中，我們首先介紹該課程的教學(xué)特點(diǎn)，并結(jié)合近幾年塑料成型設(shè)備技術(shù)發(fā)展的新情況和我們?cè)谠撜n程中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談一談該課程的教學(xué)體會(huì)和教學(xué)方法。

1.該課程的主要特點(diǎn)

《塑料成型設(shè)備》課程實(shí)際上是一門綜合了高分子物理、高分子化學(xué)、高分子成型加工[4][5][6]等基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用課程。它不僅講述了各種改性方法的基本原理，更重要的是傳授了如何運(yùn)用這些技術(shù)手段對(duì)已有高分子材料進(jìn)行改性；可直接指導(dǎo)以后的生產(chǎn)和科研工作，促進(jìn)高分子材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。因此，這是一門要求綜合運(yùn)用高分子材料學(xué)科的各種知識(shí)，并要求進(jìn)行實(shí)際操作的具有較強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐的課程，具有綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)及知識(shí)前沿性的特點(diǎn)。

2.該課程的教學(xué)體會(huì)和教學(xué)方法

2.1教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重。

在授課過程中，教師并非要將內(nèi)容全部灌輸給學(xué)生，而是重點(diǎn)突出和注重課程銜接。教學(xué)內(nèi)容要符合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用及科研的需要，并結(jié)合最新改性技術(shù)在本專業(yè)的主要應(yīng)用情況及前沿發(fā)展動(dòng)向。因此，目前本課程教學(xué)主要立足于聚合物的化學(xué)改性、聚合物的填充改性、纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料這幾個(gè)方面，同時(shí)，研究各種改性技術(shù)的基本原理及實(shí)際應(yīng)用要求，選用有代表性的示例，更好地向?qū)W生傳授，以培養(yǎng)他們對(duì)實(shí)際生產(chǎn)和科研工作中存在問題的分析和處理能力。

2.2理論聯(lián)系實(shí)際，增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才，在教學(xué)方法上采用理論聯(lián)系實(shí)際和講授與討論相結(jié)合的方式?！端芰铣尚驮O(shè)備》是一門實(shí)用性較強(qiáng)的課程，要求結(jié)合實(shí)際問題來分析和理解理論知識(shí)，死記硬背和生搬硬套，都不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和接受。因此，適當(dāng)增設(shè)一些實(shí)踐操作課，開展實(shí)踐性教學(xué)也是教學(xué)中必要的部分。在教學(xué)實(shí)踐上，讓學(xué)生參與樣品的制備及儀器的實(shí)際操作，并結(jié)合課程內(nèi)容來獨(dú)立分析和解決問題，是實(shí)踐性教學(xué)的目的所在。在老師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生學(xué)會(huì)親自操作一些儀器，并對(duì)得到的圖譜進(jìn)行解析，使學(xué)生的科研能力得到初步培養(yǎng)和鍛煉，也培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力。

此外，還可以開設(shè)小型科研活動(dòng)，結(jié)合實(shí)際問題，通過一兩個(gè)系列實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維。如提出請(qǐng)同學(xué)們“研究PE材料表面熱氧老化的機(jī)理”，這樣教學(xué)形式由過去單一的驗(yàn)證轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主資料查閱、交流、思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制備樣品，并對(duì)材料進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)及結(jié)構(gòu)分析，包括利用熱分析、全反射紅外光譜技術(shù)、差譜技術(shù)及表面能譜技術(shù)等，分析在不同溫度、不同時(shí)間及有氧和無氧條件下，PE材料表面老化前后的結(jié)構(gòu)變化，從而推斷其熱氧老化的機(jī)理。學(xué)生通過一系列學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不僅掌握了高分子材料的制備研究的基本原理和方法，更重要的是培養(yǎng)了他們自覺學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考及獨(dú)立科研的能力。

2.3靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)手段。

多媒體教學(xué)是將文字、圖像、聲音等集合在一起通過課堂教學(xué)實(shí)施的一種手段[7]。目前，用來制作課件的工具有PowerPoint、Author Ware，以及Flash，不僅使課件圖文并茂，而且可以產(chǎn)生動(dòng)畫效果，將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀化和形象化[8]。這樣，一方面可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在整節(jié)課堂上的學(xué)習(xí)積極性和興趣。另一方面使學(xué)生更加容易地理解所講授的內(nèi)容，雖然多媒體課件能夠起到很好的教學(xué)效果，但是并不能完全替代板書。對(duì)于需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容及一些重要反應(yīng)式和理論公式的推導(dǎo)，我們必須在課堂上進(jìn)行板書，以加深學(xué)生的印象。因?yàn)殡m然塑料成型設(shè)備更偏重于應(yīng)用，但是其應(yīng)用是建立在理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上的，只有奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，才能夠更好地開發(fā)和應(yīng)用已有的改性技術(shù)。因此，我們?cè)谡n堂上進(jìn)行多媒體教學(xué)的同時(shí)，絕不可忽視板書所起的作用。

2.4注重教學(xué)效果反饋，提高教學(xué)質(zhì)量。

建立健全配套的教學(xué)管理制度是課程建設(shè)的重要內(nèi)容，它應(yīng)與學(xué)校整體管理制度結(jié)合起來，在管理內(nèi)容方面涉及教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估、教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控、學(xué)分制管理、考試考核及教師的聘用、考評(píng)、獎(jiǎng)懲等[9]。我們?cè)谥v授塑料成型設(shè)備試課程時(shí)，是把教學(xué)效果和教學(xué)過程的管理有機(jī)結(jié)合起來的，在嚴(yán)格教學(xué)管理的同時(shí)，充分調(diào)動(dòng)教與學(xué)的積極性。目前，我們采用的方法主要是通過定期問卷調(diào)查的形式跟蹤教學(xué)質(zhì)量。有兩種問卷，一種是不記名的問卷，一般有2個(gè)問題：（1）你對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣如何？提供5個(gè)答案供選擇，分別為：很“感興趣”、“比較感興趣”、“一般感興趣”、“不感興趣”和“很不感興趣”；（2）對(duì)課程講授的合理化建議。另一種是記名的問卷，有3～4個(gè)問題，內(nèi)容與當(dāng)節(jié)課堂講授的知識(shí)相關(guān)，并且至少有2個(gè)問題是延伸性的。通過這兩種問卷的調(diào)查，可以較好地認(rèn)識(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足之處，了解學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的狀況，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，強(qiáng)化教學(xué)效果。在以后的教學(xué)過程中，我們還計(jì)劃采取另外一種方法，即首先在課程講授前期提供一些塑料成型設(shè)備相關(guān)的題目，然后將學(xué)生分為不同的小組，讓其選擇感興趣的題目并利用空余時(shí)間制作PPT，在課程后期派出各個(gè)小組的代表上講臺(tái)演講，每人講3～5分鐘，講完后大家提問題，然后由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，總的時(shí)間限定在2個(gè)學(xué)時(shí)。這樣做的目的是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步加深他們對(duì)高分子改性技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。

3.結(jié)語

塑料成型設(shè)備課程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的綜合性課程，隨著我國(guó)材料應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展而快速發(fā)展，在高職高專院校高分子材料加工專業(yè)開設(shè)該課程及提高其教學(xué)質(zhì)量的要求愈加迫切。因此，我們需要積極地采取各種措施去適應(yīng)這種新的要求，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，為高分子材料加工行業(yè)培養(yǎng)出優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才，以推動(dòng)其更加健康有序地發(fā)展。

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篇9

【關(guān)鍵詞】食品包裝；高分子材料；成分；快速鑒別

在食品包裝及接觸材料中，高分子類材質(zhì)占比非常多。在日常實(shí)際檢驗(yàn)監(jiān)管中，不同高分子材料對(duì)應(yīng)不同的理化檢測(cè)安全限量指標(biāo)，在抽樣和監(jiān)督檢查工作中，核實(shí)并快速鑒別材料類別，對(duì)于做到精準(zhǔn)檢測(cè)、做好執(zhí)法把關(guān)工作意義重大。高分子材料種類繁多，從常用的通用塑料到工程塑料、橡膠、纖維樹脂等，每種材料都有各自獨(dú)特的化學(xué)構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)，也具有不同的理化性能。本部分圍繞部分特定的幾類常見高分子材料，重點(diǎn)研究并總結(jié)其快速鑒別方法。

1.紅外光譜技術(shù)在快速鑒別中的應(yīng)用研究

本部分采用傅立葉紅外光譜法對(duì)相關(guān)的食品包裝材料進(jìn)行快速鑒別。將一束不同波長(zhǎng)的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上，某些特定波長(zhǎng)的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜，據(jù)此可以對(duì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和鑒定。紅外吸收光譜是由分子不停地作振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，分子振動(dòng)是指分子中各原子在平衡位置附近作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，多原子分子可組成多種振動(dòng)圖形。

按量子力學(xué)的觀點(diǎn)，當(dāng)分子吸收紅外光譜發(fā)生躍遷時(shí)，要滿足一定的要求，即振動(dòng)能級(jí)是量子化的，可能存在的能級(jí)滿足下式：

E 振 =（V+1/2）hn

n ：化學(xué)鍵的 振動(dòng)頻率； V ：振動(dòng)量子數(shù)。

任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為：（用波數(shù)表示）

其中：K為化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長(zhǎng)有關(guān)；m為雙原子的折合質(zhì)量。

發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。紅外光譜分析可用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的方法，紅外光譜具有高度特征性。

1.1 試驗(yàn)處理及準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)儀器：傅立葉紅外光譜儀Varain 670IR

對(duì)食品包裝材料表面進(jìn)行溶脹處理，其目的是盡可能地去除食品包裝材料里的添加的其它的成分，其方法是選擇合適的有機(jī)溶劑對(duì)樣品進(jìn)行浸泡或回流處理，使樣品溶脹。將樣品表面溶脹的部分刮下，去除溶劑，粉碎后，按紅外測(cè)定的溴化鉀壓片法制樣，上機(jī)分析，適當(dāng)扣背景，并與標(biāo)準(zhǔn)紅外譜進(jìn)行比對(duì)分析。

1.2 聚丙烯材料紅外光譜檢測(cè)

從紅外譜圖1分析可以看出：2900-2850cm-1是甲基和亞甲基伸縮振動(dòng)的吸收峰；1702cm-1是測(cè)試方法引入的C=O的伸縮振動(dòng)的吸收峰；1469cm-1-1431cm-1是CH2、CH3面內(nèi)彎曲和面內(nèi)彎曲反對(duì)稱的吸收峰；1378cm-1是CH3面內(nèi)彎曲對(duì)稱振動(dòng)吸收峰；經(jīng)比對(duì)表譜，和聚丙烯的相似度較高。產(chǎn)品的主成分聚丙烯樹脂。

1.3 聚苯乙烯樣品材料的紅外光譜

從紅外譜圖2分析可以看出：3081cm-1、3060cm-1、3025cm-1是芳環(huán)骨架振動(dòng)的吸收峰；2923-2850cm-1是甲基和亞甲基伸縮振動(dòng)的吸收峰；1943、1871、1799cm-1是芳環(huán)骨架泛頻的吸收峰；1703cm-1是測(cè)試方法引入的C=O的伸縮振動(dòng)的吸收峰；1658cm-1、1544cm-1、1451cm-1是芳環(huán)骨架振動(dòng)的吸收峰；1373cm-1是芳環(huán)的面外彎曲振動(dòng)吸收峰，722cm-1芳環(huán)-CH-面外彎曲振動(dòng)吸收峰。經(jīng)比對(duì)表譜，和聚苯乙烯樹脂的相似度較高。產(chǎn)品的主成分聚苯乙烯材質(zhì)。

由于食品包裝材料的多樣性及構(gòu)成食品包裝材料的材料復(fù)雜，使得采用傅立葉紅外光譜法對(duì)相關(guān)的食品包裝材料進(jìn)行快速鑒別時(shí)，進(jìn)行前處理時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)。但是當(dāng)選擇合適的試劑后，試驗(yàn)證明，分析結(jié)果比較理想，快速鑒別應(yīng)用技術(shù)科學(xué)可靠。

2.基于理化性能差異的快速驗(yàn)證鑒別方法

2.1 觀察法

各種聚合物都具有各自的外觀性狀特征，可以依據(jù)這些特征對(duì)聚合物進(jìn)行初步的鑒別。塑料薄膜主要有PE、PP、PVC和PET（聚酯），粘膠纖維和醋酸纖維膜等六種。它們各自的特點(diǎn)如下：PET薄膜：其特點(diǎn)是較硬，拿在手中快速晃動(dòng)能發(fā)出嘩嘩的響聲，受力折疊以后易留下折疊痕跡。PVC薄膜：按照食品安全法規(guī)定：普通懸浮聚合聚氯乙烯由于單體殘留較高而不允許作為食品包裝。不過允許單體含量較低的本體聚合聚氯乙烯用物食品包裝。仔細(xì)比較可以發(fā)現(xiàn)：聚氯乙烯薄膜比聚乙烯薄膜稍硬，但是最準(zhǔn)確的鑒別還是燃燒法。PP和PE薄膜：目前主要是以高壓聚乙烯（即低密度聚乙烯）制作的食品包裝膜。聚丙烯薄膜由于其結(jié)晶度較高而表現(xiàn)明顯的各向異性。粘膠纖維膜和醋酸纖維膜（俗稱玻璃紙）：前者是天然纖維素經(jīng)堿化以后再與二硫化碳反應(yīng)生成水溶性的纖維素黃原酸鹽，最后在硫酸浴中通過狹縫成膜；后者是纖維素經(jīng)乙?；院蟛捎萌芤悍ǔ赡?。粘膠纖維膜是一類最傳統(tǒng)、最安全的糖果包裝透明薄膜。它的特點(diǎn)是沒有PE膜那么柔軟，與聚酯薄膜相比較粘膠纖維薄膜在不怎么受力的情況下也很容易起皺紋，整理過程中同樣能發(fā)出聲音。燃燒試驗(yàn)?zāi)軌蚵劦脚c燃燒棉纖維類似的氣味。

2.2 燃燒試驗(yàn)法

不同種類聚合物具有不同的燃燒特征和氣味，依據(jù)此特征可以有效鑒別聚合物，下面列表予以比較。

2.3 溶解試驗(yàn)法

各種聚合物的溶劑和溶解特性各不相同，可根據(jù)它們?cè)诔Ｒ娙軇┲械娜芙獗憩F(xiàn)作出初步鑒別，現(xiàn)列表比較。

篇10

現(xiàn)在用于文物保護(hù)的材料主要包括人工合成高分子材料以及天然高分子材料兩種，其中對(duì)于人工合成高分子材料的使用更加普遍。在保護(hù)彩繪類文物通常所使用的材料為PrimalAC33、B72、有機(jī)硅等，它們具有顏色變化小、粘結(jié)性好、耐老化等特點(diǎn)。但是PrimalAC33的Tg僅為14℃，所以在常溫下此材料會(huì)因?yàn)樘浂菀孜遥煌瑫r(shí)B72在老化后其可逆性會(huì)變差，并且會(huì)變得脆、黃。由于上述材料的種種不足，在當(dāng)今文物保護(hù)中對(duì)于新材料的研發(fā)變得十分重要。而使用物理或化學(xué)的方法在高分子材料中混合納米材料，使其既有納米材料又具有高分子材料的性能，則現(xiàn)今的文物保護(hù)中具有重要作用。將納米材料的量子尺寸效應(yīng)用于文物保護(hù)中具有很大的優(yōu)勢(shì)，相比較宏觀大塊的材料而言它具有獨(dú)特的光、熱、電、力、光以及化學(xué)特征，主要表現(xiàn)如下：

一、同步增強(qiáng)增韌效應(yīng)

納米材料的比表面積很大、粒徑很小，因此與其它材料具有很強(qiáng)的結(jié)合力，在制作復(fù)合材料時(shí)不僅能提高材料的強(qiáng)度還能夠增強(qiáng)材料的韌性。對(duì)分散有納米TiO2的PMMA進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，可知若加入的TiO2為5%，則拉伸強(qiáng)度會(huì)增加60%；若加入的TiO2為15%，則拉升強(qiáng)度增加90%。通過實(shí)驗(yàn)可知，使用納米材料能夠提高有機(jī)質(zhì)文物的強(qiáng)度，例如年代久遠(yuǎn)的紡織品、骨角象牙、紙張等，有助于對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期保存。

二、透明及防遮蓋特性

納米材料的粒徑都小于100nm，而可見光的波長(zhǎng)則為400nm至750nm，因此根據(jù)Mie理論可知納米級(jí)材料TiO2相對(duì)于可見光而言是透明的特性。所以用納米材料TiO2所制成的符合材料涂抹是無色、透明的，將其涂在文物的表面可以不改變文物原來的性狀。但如果在制備復(fù)合材料時(shí)納米材料發(fā)生的團(tuán)聚，那么就可能是材料的實(shí)際粒徑大于納米級(jí)，降低符合材料的透明性。因此在制備復(fù)合材料時(shí)必須要保證納米材料均勻的分散在基體材料之中。

三、抗紫外線和耐老化特性

紫外線對(duì)文物具有很大的危害作用，紫外線的照射能夠使彩繪文物褪色、變色以及表面的彩繪脫落，能夠使的銀器變黑，同時(shí)使纖維類文物產(chǎn)生光解。而因?yàn)橐恍┘{米材料具有抗紫外線的特征，在保護(hù)文物免受紫外線損害方面起到了非常重要的作用。例如ZnO、TiO2等納米材料，它們本身具有半導(dǎo)體的特性，可以通過吸收或者散射紫外線來減小紫外線的通過率。同時(shí)，納米顆粒的量子尺寸效應(yīng)使其在吸光時(shí)產(chǎn)生“寬化”和“藍(lán)移”現(xiàn)象進(jìn)而增強(qiáng)了對(duì)紫外線的吸收作用。

四、疏水疏油性

納米材料的表面具有很高的化學(xué)活性，非常容易與周圍的氣體小分子結(jié)合，從而形成一層非常薄的氣體膜，這層薄膜阻止了水分子與油分子吸附在材料的表面，因此使得材料呈現(xiàn)出疏水疏油的特性。納米材料的這種應(yīng)用在古代的“黑漆古”銅鏡就有所應(yīng)用，研究發(fā)現(xiàn)在“黑漆古”銅鏡的表面有一層大約10um的表層，該表層含有納米SnO2微粒，有效的阻止了外部的空氣和水分對(duì)文物表面的腐蝕。運(yùn)用納米材料的雙疏性可以對(duì)防止酸雨等對(duì)室外文物破壞。

五、抗菌防霉性

根據(jù)納米材料的有效成分可以將其分為光催化型、金屬離子型、稀土激活光催化復(fù)合型等3類，它們都具有抗菌防霉的作用。其中，都屬于光催化納米材料，它們?cè)谖奈锉Ｗo(hù)中使用的更為頻繁，這類材料的作用機(jī)制是利用了納米粒子的光催化作用。納米半導(dǎo)體通過以下兩種方式進(jìn)行殺菌：一是光生空穴與光生電子直接與細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜以及細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)成分產(chǎn)生反應(yīng)；另一種方式則是和自由基（等）與脂類、酶類、蛋白類、核酸等生物大分子反應(yīng)，直接作用于生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，或者經(jīng)過一系列的氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)后對(duì)生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞。納米材料的這種性能有利于處于潮濕環(huán)境中的絲織物、紙質(zhì)物等有機(jī)物進(jìn)行保護(hù)，極大的保護(hù)文物免受防霉殺菌劑以及空氣凈化劑帶來的損壞。

六、呼吸性

材料的呼吸性是指，保護(hù)材料在不僅能夠阻止外界的液態(tài)水進(jìn)入文物，同時(shí)也可以文物讓內(nèi)部的水分通過氣體的形式從內(nèi)部散發(fā)，使得文物內(nèi)外的濕度達(dá)到一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)。對(duì)于石質(zhì)的文物來說，其自身的毛細(xì)孔就可以保證文物與外界進(jìn)行水分交換。一旦使用了高分子保護(hù)材料，由于材料具有防水性，會(huì)使得文物內(nèi)部與外界不能很好的進(jìn)行水分交換，進(jìn)而在文物的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生了一個(gè)很明顯的濕度梯度。如果外界的溫度發(fā)生了變化，那么在不同的濕度交界處就會(huì)存在顯著的收縮膨脹應(yīng)力，如果文物長(zhǎng)期受到外界溫度的變化，這種應(yīng)力差將對(duì)文物產(chǎn)生一個(gè)非常大的破壞。

如果將納米顆粒加入到高分子材料中，使得文物內(nèi)部產(chǎn)生了很多的微小空隙，進(jìn)而增加了文物透水透氣的性能；并且使用納米材料也不會(huì)影響文物本身的毛細(xì)空氣，可以保證文物能夠順利的與外界進(jìn)行水分交換。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，加入了納米材料的高分子材料其不僅具有良好的透氣性，其本身的憎水水也沒有受到影響，所加入的納米粒子越多材料的通透性就越好。納米材料的這種性能對(duì)于一些石質(zhì)類、陶瓷類文物的保護(hù)作用非常明顯，可以增加文物的透氣性，防止其內(nèi)的鹽分在溫濕度環(huán)境下溶解結(jié)晶，進(jìn)而產(chǎn)生往復(fù)作用力作用在文物的孔壁，使得文物表面剝落。

七、總結(jié)