高分子材料的特征

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高分子材料的特征范文第1篇

關鍵詞：高分子材料新型材料市場應用農業領域

1.前言

隨著社會的發展，我國的科技有了嶄新的發展機會以及廣闊的發展平臺，高分子材料科學也處速發展的狀態。經過多年的發展，高分子材料已經在我國市場上的多個領域得到了十分廣泛的應用。值得一提的是，合成高分子材料憑借著其獨特的優良性質以及相對良好的使用性能，在市場上已經占據了比較重要的地位。伴隨著時代的持續發展，人們對新型高分子材料也相應的提出了更高的要求，因此，為了適應人類的需要，對新型高分子材料的研究便十分重要。

2.高分子材料簡述

高分子化合物是高分子材料的組成基礎，構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便是其構成基礎聚合物所具有的性質了，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，高分子材料和無機非金屬材料以及金屬材料是在當前的市場上應用的材料主體，是應用性材料科學的主要內容。在三者當中，屬高分子材料最受歡迎，由于其優良的性能得以廣泛的應用，在整體的新型材料的市場上都占據著重要的地位。在全球范圍內的材料市場上，高分子材料的發展一直都沒有停止，反而是以高速的發展形態展現在人類的面前。例如，合成樹脂的數量在十年之內幾乎增加了一百倍，高分子材料的飛速發展，給人類的生活帶來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，傳統的木材和水泥的年產量加起來也遠遠沒有塑料的產量高。合成橡膠的產量也大于天然橡膠的產量，合成纖維一年的產量幾乎達到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產量的二倍之多。還要合成樹脂的發展等等。但是，即使高分子材料在我國取得了很大的研究進展以及生產應用，但是相比于世界上的發達國家，我國的科技仍然是較為落后，與各大發達國家存在著較大的距離。

高分子材料于一九三零年問世，至今已經發展了將近九十年的時間。但是一直到二十世紀末期，高分子材料才正式收到人類的重視和研究。科技處于不斷的進步當中，人類對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合材料，這種材料具有獨特的優良性質，在研究納米材料的時候，要以其潛在的性質為依托，尋找最有效、迅速的開發方式。

2.新型高分子材料的應用概述

高分子材料作為材料市場的后起之秀，發展速度十分迅速。并且在整個材料市場上的應用十分廣泛，在各行各業，在我們生活中的各個角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料，在結構材料方面高分子材料也表現出其難以比擬的優勢。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對光進行吸收和轉換，或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料，其本身是一種薄膜性質的材料，即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質的過濾膜，它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環保工作等做出了重要貢獻，并且分離效率高，使用條件好。所謂高分子復合材料是指有多種具有不同的性質的物質所復合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征，優勢十分明顯，例如復合材料能夠同時具備耐高溫和高強度等多種優點。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合形式，也屬于高分子復合材料的一種。這些新興的高分子材料已經滲透進了人類生活的各個領域，在醫療行業以及工業行業都做出了重大的貢獻

3.舉例說明新型材料在農業領域的應用

科技的進步無疑大大促進了農業的發展，我國是一個農業大國，新興材料在農業領域的應用，對促進農業的發展發揮了很大的作用。

在我國農業以及工業的生產領域，木塑復合材料的應用十分常見，木塑復合材料大多應用在農業領域，這種高分子材料具有以下優點：韌性好，較高的強度，可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此，木塑復合材料能夠在一定程度上取代傳統的鋼鐵材料，故在我國農業領域具有廣泛的應用前景。在我國大片的莊稼地中，大量存在著秸稈這種新型材料，我國對秸稈加以利用的研究已經投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發電，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。部分農作物的生長需要在溫室中進行，因此溫室大棚便是農業領域當中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光，并自動進行恒溫工作的處理，在夜晚能夠使大棚內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，提高了農業產量和質量。對于溫室材料的研究，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.新型材料的發展前景

我們現在共同的目標是可持續發展，新型材料的開發能夠滿足人類對可持續發展目標的推進，新型材料能夠憑借其優良的性能以及可重復利用的特點為人類社會的發展做出重要貢獻。但是，我們要時刻銘記，新型高分子材料的發展要堅持以下原則：首先，新型高分子材料的使用不能對環境產生污染，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。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價錢昂貴，因此，尋找廉價的基礎材料作為高分子材料的生產成本至關重要，原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點問題之一，人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時，要對新型高分子材料進行宣傳，讓大家都有所了解，才能提高高分子材料的利用率。最后再次強調，不能以犧牲環境為代價去發展新型高分子材料，才能讓這種高分子材料對我們的社會發展發揮重要的作用。

參考文獻： 

[1]譚志堅，王朝云，易永健，等.可生物降解材料及其在農業生產中的應用[J].塑料科技，2014，42（2）：83-89. 

[2]祁春媛，方東輝，任小杰.木塑復合材料在農業機械上的應用 

[J].黑龍江水利科技，2014，42（5）：149-151. 

高分子材料的特征范文第2篇

關鍵詞：流變學；人才培養；教學；方法

一、《高分子材料流變學》課程發展

高分子材料流變學是一門伴隨著高分子科學和行業發展而逐步建立起來的重要學科，針對高分子材料特殊的流動變形行為及其機理展開研究，起到連接高分子結構性能和高分子工程的橋梁作用。

現在，高分子科學理論研究及工藝、設備的設計優化的發展進步離不開高分子材料流變學知識的輔助，整體發展趨勢要求高分子專業人才必須具備基本的高分子材料流變學知識。

青島科技大學自1986年起開始設立《高分子材料流變學》課程，是國內最早開設該課程的高校之一，迄今已有20多年的教學歷史，同時跟蹤學科的發展，教學團隊亦針對學科的前沿問題開展科研工作，在國際上形成了一定的學術影響力。在長期的教學、科研實踐積累和和對高分子流變學教學理解逐步深化的基礎上，教學團隊按照比較科學完整的體系，編寫出版了《高分子材料流變學》教材，并得到國內院校的認可；另一方面，《高分子材料流變學》教學也凸現了專業特色，使學生質量有所提高。通過引導學生開展理論聯系實際、針對性強的流變理論研究與工程設計實踐，所培養的學生學科專業知識全面，了解學科發展前沿，在以后的科研和工作實踐中展現出較強的解決問題能力。

二、《高分子材料流變學》的特點及教學原則

高分子材料流變學是隨著高分子的合成、加工工程和實際應用的需要，于20世紀50年代逐步發展起來的新學科。一方面，深入其核心需要較多的數學、物理和力學基礎；另一方面，其知識體系與高分子化學、高分子物理、高分子的加工工程等有機聯系。《高分子材料流變學》完整的知識框架至少涵蓋如下三方面的內容：①高分子結構流變學，其從分子運動角度出發，構筑分子結構模型，關聯材料宏觀力學響應行為和微觀的分子運動過程，說明二者的聯系。②高分子工程流變學，其從宏觀唯象的角度出發，進行應力－應變或應變速率分析，研究與高分子材料加工工程有關的理論與技術問題。③流變測量學，運用流變學基本原理設計儀器設備，表征高分子材料的流變行為。

《高分子材料流變學》理論深奧、內容繁雜、學科交叉性強，其比較科學完整的教學體系，一方面要保證流變學理論的完備性，系統介紹復雜應力、應變描述、材料流變本構方程理論等，另一方面要適應高分子材料專業的要求，加強高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內容的教學，并解釋說明在高分子加工和流變測量中出現的種種現象與規律。較之其他課程，《高分子材料流變學》對學生的數學物理素養和高分子背景知識有相當的要求，所以教學過程中存在“教師教學難，學生學習難”的兩難通病。在長期的教學實踐中，我們總結出了講授《高分子材料流變學》應貫徹兩個重要的教學原則：①首先要注意照顧學生的專業背景，對復雜的數學、力學公式和簡單明確的基本概念采用不同的處理方法；強調邏輯清晰和語言簡明，避開數學基礎上的難點，詳細詮釋流變學抽象概念和基本物理量確切的物理意義，幫助學生盡快領會高分子流變學要點。②再者，注重流變學知識的實際應用，強調理論與實踐結合。在保持課程應有的理論體系、系統性、嚴謹性的同時側重介紹其在高分子合成的分子設計、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應用實例。

筆者在教學實踐中，結合自己的科研實踐，將自己從事的國家自然科學基金研究課題成果作為實例，介紹高分子流變的發展及其在高分子學科中的應用。實踐證明，教師本身學以致用的實例示范可以引導學生能夠盡快領會流變學知識，在科學與工程實踐中發揮了良好作用。

三、具體教學方法

筆者從事《高分子材料流變學》的教學實踐以來，深刻體會到這是一個不斷加深對課程特點的認識，不斷改進教學方法的過程。不僅要求授課教師對課程內容有深刻理解，同時在知識傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點，是筆者對教學方法的簡單總結。

1.教師引導。在開始教授新的知識要點前，若能提供一個科研或工程應用中的實例引發學生的興趣，則往往可獲得較好的課堂教學效果。在課堂上，要注意鼓勵學生主動學習，形成師生互動的氛圍。若學生在課堂上有所疑問，可以暫停教學，增加學生討論環節。結束時，簡要介紹課程后續內容提要，利于學生自學。

2.理論結合實際。《高分子材料流變》是一門理論性和應用性都很強的交叉學科，其理論知識部分比較晦澀，必須與實際結合才能使學得的知識深化和牢固，也才能引起學生的興趣。教學中會出現學生感覺內容艱深，興趣不大的現象，在理論基礎的學習過程中尤為明顯。而當理論知識與實際背景結合時，學生往往饒有興致。因此將理論知識寓于合適的實際背景中進行講授，效果明顯。當然這也需要教師本人有自己的科研實踐作基礎，能夠跟蹤高分子流變的發展前沿。

3.采用多媒體教學。教師無法強迫學生學習，其角色只是教學過程中的引導者。隨著教學設備的完善，多媒體教學在授課中所占比重逐步增大。在教學實踐中，我們發現多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學生的注意力，激發好奇心；另外，多媒體教學中重點內容突出，有利于學生掌握知識點，還可以加大信息量，減少板書量，在有限的課時內講授更多知識。

4.教師傳授與學生自學相結合。在教學時數有限的條件下，為使學生學到更多知識，除教師摒棄傳統板書，采用多媒體對基礎理論等重要內容進行課堂授課外，可以采用的途徑是發揮學生主觀能動性。在研究生教學中，我們在相關書籍和文獻中摘取一些流變學應用和發展前沿方面的內容供學生自學使用，以作為課堂教學內容的補充。另外，要求學生結合自己的研究課題，從中提煉出高分子材料流變學的科學問題，既加深理解學生對所學知識的理解，又幫助其較好地完成課題研究任務。

5.加強實驗教學的促進作用。流變參數的測定是高分子材料流變學的重要方面，其本身就是流變學理論的實際應用之一，同時測量結果也反映了材料本身的結構特征。在“毛細管流變儀測量熔體流動行為”的相關實驗中，我們訓練學生表征所測樣品的黏性、彈性特征，分析樣品黏彈特性與其分子結構之間的關系。

通過實驗教學，可以讓學生了解如何在實際工作上應用流變學知識，對課堂教學起到良好的補充和促進作用。

四、結束語

通過《高分子材料流變學》教學內容的合理設置，教學方法的改進，為高分子材料行業培養出合格的有用人才，促進高分子材料行業繁榮發展，是教師的職責所在。在高分子材料行業發展迅速，新材料層出不窮，已有材料的加工改性也相當活躍的今天，材料表征、分子剪裁設計、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學的科研和技術人員。這既是對高分子材料專業的畢業生提出的新要求，也是《高分子材料流變學》學科發展的動力。在青島科技大學的關心和資助下，《高分子材料流變學》課程正在進行教學改革以適應發展要求。因此筆者不避粗陋，將自己的粗淺的教學經驗體會總結如上，同時也希望得到流變學教學工作上的諸位同仁的指導。

參考文獻：

[1]吳其曄.聚合物流變學[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]徐青.更新觀念推進課堂教學改革.中國高等教育[J].2008，（5）：37-38.

高分子材料的特征范文第3篇

Abstract： Function polymer materials are rapidly developing in recently years. But there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. The defined， mechanism， characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. Then the developing prospects are also reviewed.

關鍵詞： 功能高分子材料；展望；形狀記憶

Key words： functional polymer materials；outlook；shape memory polyer

中圖分類號：TB324 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）31-0303-02

0 引言

隨著社會的進步和科學技術的發展，一般的材料難以滿足日益復雜的環境，因此需要具有自修復功能的智能材料——形狀記憶材料。20世紀50年代以來，各國相繼研究出在外加刺激的條件（如光、電、熱、化學、機械等）經過形變可以回復到原始形狀的具有形狀記憶功能的材料，它可分為三大類，形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷和形狀記憶聚合物材料。高分子產業的迅速發展，推動了功能高分子材料得到了蓬勃發展。形狀記憶聚合物材料的獨特性，廣泛應用于很多領域并發展潛力巨大，人們開始廣泛關注[1]。

1 功能高分子材料研究概況

功能高分子材料是20世紀60年代的新興學科，是滲透到電子、生物、能源等領域后開發涌現出的新材料。由于它的內容豐富、品種繁多、發展迅速，成為新技術革命不可或缺的關鍵材料，對社會的生活將產生巨大影響。

1.1 功能高分子材料的介紹 功能高分子材料是指具有傳遞、轉換或貯存物質、能量和信息作用的高分子及其復合材料，或具體地指在原有力學性能的基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料，通常也可簡稱為功能高分子，也可稱為精細高分子或特種高分子[2]。

1.2 功能高分子材料分類 可分為兩類：第一類：以原高分子材料為基礎上進行改性或其他方法，使其成為具有人們所需要的且各項性能更好的高分子材料；第二類：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。

1.3 形狀記憶功能高分子材料 自19世紀80年現熱致形狀記憶高分子材料[4]，人們開始廣泛關注作為功能材料的一個分支——形狀記憶功能高分子材料。和其它功能材料相比的特點：首先，原料充足，形變量大，質量輕，易包裝和運輸，價格便宜，僅是金屬形狀記憶合金的1%；第二，制作工藝方簡便；形狀記憶回復溫度范圍寬，而且容易加工，易制成結構復雜的異型品，能耗低；第三，耐候性，介電性能和保溫效果良好。

形狀記憶聚合物（SMP）代表一項技術上的重要的類別刺激響應的材料，在于形狀變動的反應。更確切地說，傳統意義上的SMP是聚合物變形，隨后能固定在一個臨時的形狀，這將保持穩定，除非它暴露在一個適當的外部刺激激活了聚合物恢復到它原來的（或永久的形狀）。因此，相關的反應被稱為聚合物內的形狀記憶效應（SME）。雖然各種形式的外部刺激可以被用來作為恢復觸發，最典型的一種是直接加熱，通向溫度增加[4]。

2 部分形狀記憶高分子材料的制備方法

2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形狀記憶聚乙烯中，交聯（輻射或化學）是必須的，但是交聯程度過高會導致聚合物的加工性能不好，因此最好是將交聯放在產品制造的最后一步：Feng Kui Li等采用尼龍接枝HDPE獲得了形狀記憶聚合物。他們采用馬來酸酐和DC處理熔融HDPE在180℃反應5分鐘，然后在230℃下和尼龍-6反應5分鐘得到產物。SEM照片顯示尼龍微粒小于0.3μm，在HDPE中分散良好，兩者界面模糊，顯示兩者形成化學粘合；而尼龍和HDPE簡單混合的SEM照片中兩者界面明顯試驗同時表明，隨著DCP含量和尼龍含量的提高，共聚物中形成了更多的共聚物具有和射線交聯聚乙烯（XPE）SMP相似的形狀記憶效應，形變大于95%，恢復速度好于射線交聯的聚乙烯SMP，該聚合物在120℃左右形狀恢復達到最大。對其機理研究表明，接枝在PE上的尼龍形成的物理交聯對形狀記憶效應有重要作用。值得注意的是該共混物是僅僅通過熔融混合得到的，工藝非常簡單，而且采用的是通用聚合物，因此該方法值得推廣[5]。

2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分結晶相的線性聚合物，該聚合物可以是熱塑性的，也可是熱固性的。聚氨酯類形狀記憶材料，軟段的結構組成和相對分子質量是影響其臨界記憶溫度的主要因素，硬段結構對記憶溫度影響不大。

采用聚氨酯和其它聚合物共混，可以改善性能，得到所需要的產物。有報道采用聚己內酰胺（PCL）、熱塑性聚氨酯（TPU）和苯氧基樹脂制得的形狀記憶材料。發現該產物隨著組成的變化而玻璃化轉化溫度不同；同時發現PCL部分在混合物中結晶相消失，說明結晶過程被阻礙。改混合物具有形狀記憶效應的原因在PCL/苯氧樹脂作為了可逆相。該混合物的玻璃化溫度可以通過TPU/苯氧基樹脂的混合比例和種類決定，增加混合物中固定相和減少TPU鏈長度可以減少滯后效應。報道采用PVC和PU共混也能得到SMP。該混合物中存在PVC/PCL形成的無定形相，混合物的玻璃化的溫度也隨著PVC/PCL的組成變化而平穩的發生變化，固定相記憶著最初形狀[6-8]。

3 國內外形狀記憶高分子材料研究現狀

3.1 國內研究現狀 國內研究的形狀記憶高分子材料多以聚氨酯和環氧樹脂基為主，加入添加劑或固化劑進行改性，可以得到滿足基本要求的SMPs，但是由于其自身缺點的約束，所以限制了其使用范圍。最近幾年來，形狀記憶合金以利用聚合物為基體添加其他成分，突出各個優點進行對比，得到一些性能良好的形狀記憶材料因此我們列舉國內最新的SMPs研究。

魏堃等人將新型聚合物固化劑與環氧樹脂（EP）進行機械共混，進行適度交聯固化后，制出具有較低玻璃化轉變溫度（Tg）的無定型EP體系，得出結果顯示適度交聯固化的EP體系具有良好的形狀記憶特性。

高淑春等人利用活化濺射方法制備TiO2薄膜，以Ni-Ti形狀記憶合金生物材料為基體，附著在形狀記憶和金材料的表面，其跟血液相容性比較好，因此具有較高的臨床使用價值。

3.2 國外研究現狀 對比國內，國外的SMPs發展比較早，例如：美國、日本、德國等由于具有先進的設備和理論基礎，因此在各個方面相對國內都比較成熟，所以本人參考最近國外SMPs相關研究在此論述。

Y.C.Lu等人利用環氧基的形狀記憶材料設計模擬服務環境所能反映出的預期性能要求即

①暴露在紫外線輻射下循環為125分鐘；②在室溫下沉浸油內；③浸泡在熱水中49℃。一種新穎的高溫壓痕法評估適應條件的SMPs的形狀和力學性能。結果表明對于有條件的比較一般環境條件SMPs的玻璃化轉變溫度降低與較高模和敏感應變速率。如果溫度設定低環境條件影響的SMPs形狀恢復能力。特別是紫外線暴露和浸入水中的SMPs回復率明顯低與無條件的材料。當回復溫度高于Tg，材料的回復能力相對保持不變。

R.Biju等人用雙酚A（BADC）與縮水甘油醚或者雙酚A（DGEBA）與苯酚螯合物（PTOH）通過一系列聚反應合成熱固性聚合物表現出具有形狀記憶性能。利用差示掃描量熱分析、紅外光譜及流變儀來表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合，研究了它們的彎曲、動態力學性能以及熱性能；對于一個給定的成分，彎曲強度和熱穩定性隨著氰酸酯濃度增加而增加，而這些特性隨著PTOH濃度的增加而降低，儲存模量表現出相似的趨勢。這個轉變溫度（Tt）隨著整體氰酸酯含量的增加而增加。這些聚合物在形狀記憶性能顯示出良好的恢復形狀，并且形狀恢復時間減少。而顯示恢復時間與形狀恢復模量增加（Eg/Er）剛好相反。這個轉變溫度可調諧反應物組成及變形恢復速度隨驅動的溫度增加而增加。這些環氧基氰酸鹽系統具有良好的熱、力學和形狀記憶特征很有希望用在智能電氣領域。

4 展望

由于SMP有著豐富的后備資源，而且形狀記憶的方式靈活，具有廣闊應用和發展前景。因此本文認為，有很多重要因素影響將SMPs技術成功轉化成生產應用，例如：標準化的不同方法描述為量化形狀記憶材料的性能。應該進一步完善形狀記憶原理，在分子結構理論和彈性形變理論基礎之上，建立形狀記憶的數學理論模型，為開發新材料奠定了理論基礎；運用分子結構理論、實驗設計原理和改性技術知識，提高形狀記憶各項性能、豐富品種、滿足不同的應用需要，增強應用和開發研究，拓寬應用領域，盡快轉化為生產力。

形狀記憶高分子與形狀記憶合金相比具有感應溫度低，且形狀記憶高分子因其獨特的優點而具有廣泛的應用前景，但是我們也應該看到在開發應用上仍存有一些不足[22]：形變回復力小；只有單程形狀記憶功能，沒有雙程性記憶和全程記憶等性能；優化制作設計與工藝，開發更多優秀的品種，在研究聚合物基的SMP中有許多重要工作需要我們一步步努力去做，在完善SMP過程中，同時要研究復合社會不同需求的產品。

參考文獻：

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[5]Han Mo Jeong Europen polymer ourn [M].2001，（37）：2245～2252.

[6]饒舟等.形狀記憶聚氨酯高分子材料的研究進展[J].聚氨酯，2011，110（7）：1-7.

高分子材料的特征范文第4篇

1 基于工作過程教學簡介

基于工作過程的課程體系，是一種以任務為驅動，以項目為載體的教學模式。高等教育的人才培養目標需突出學生綜合職業能力的培養。高校更應該結合各類企事業單位對人才的需求，參照基于工作過程的課程體系，構建基于工作過程的課程體系建設的改革發展之路。

目前，課程設計方法越來越被高職院校所重視。所謂工作過程，是指為完成工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序，包含若干個既相對獨立又相互聯系的工作環節。由于畢業生所對應的相關職業的工作過程特征不同，各院校的情況和辦學條件也不同，因此，引進這種課程設計方法時，在強調這種課程設計方法優點和有利條件的同時，一定要注意不同類型院校和專業存在的各自特點及不利因素。我院在進幾年的課改過程中積累了一定經驗，對課程改革有一定研究。基于工作過程的教學，以工作過程為參照系，以完成職業工作應具備的專業技術能力項目為依據，針對行動順序的每一個工作環節知識、能力要求傳授相關的課程內容，組織技能訓練，突出學生在校學習與實際工作的一致性，實現理論知識與實踐技能的整合。

2 高分子材料加工專業“工作過程”內容設計

高分子材料加工的職業能力是一種綜合能力，要求教師在教授的同時要將高分子材料常見的各種加工方法、加工手段以實踐的方式教給同學，這就需要為學生模擬真實的工作情景，通過以項目任務為依托的教學使學生置身于真實的或模擬的學習工作世界中。在教學中，每個學生會根據自身的知識結構與實際經驗，會給出不同的解決任務的方案與策略，產生的學習效果不是唯一的，而是多樣化的。讓同學在正確認識高分子材料結構和組成以及合理的配方設計基礎上，能夠選擇合適的加工設備、加工工藝和加工方法制備高分子材料制品的過程。

教學內容可以以實際的“工作任務”為依托項目。“工作內容”的設計要結合本學科前沿研究領域和發展動態，介紹重點科技成果，增加教學信息量，使課程教學內容滿足時代的要求，使學生掌握更多、更新的專業知識。教學過程通過不同的高分子材料產品項目、確定合適的加工技術及其方法。理論教學內容與實踐教學內容通過項目或者是工作任務緊密地結合在一起。課程涉及到的高分子制品成型加工典型工作任務如下圖所示：

主要是根據制品使用需求、選擇出合適的高分子材料，并進行合理的助劑選擇，進行配方設計，如不合適提出改性辦法等，為生產開發決策提供完整依據。

通過項目任務的實施，使學生能針對產品的具體要求合理的設計成型加工方案，能對所設計方案進行合理的性能分析與測試，進而掌握塑料、橡膠制品加工設計的原理與方法。為將來從事高分子材料、復合材料的生產打下堅實的基礎。

通過以下項目：“市政用木塑復合柵欄材料的成型加工”、“冰箱抽屜專用料加工設計”、“抗沖擊阻燃電視機殼專用料成型加工”、“低成本鼠標墊加工”、“聚乙烯發泡鞋底設計”、“霓虹燈管專用料設計”、“PP汽車保險杠專用料設計”、“奧運志愿微笑圈手環配方設計與制作”的實施，讓同學能夠通過能夠設計塑料產品的配方，能找出成型加工方案設計難點，提出解決方法的能力。能夠設計橡膠產品的配方，能找出成型加工設計難點，提出解決方法的能力，能夠分析測試塑料材料配方的基本性能，能夠分析測試橡膠材料的基本性能。

配合上述8個項目及相關拓展任務的訓練，組織學生討論、總結、歸納如下相關知識：了解塑料的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。了解橡膠的物理性能、流動特性、成型過程中的物理、化學變化情況。掌握常用通用塑料和通用工程塑料塑料的特性、分類以及塑料配方的組成和對應的成型加工工藝。掌握常用天然橡膠和合成橡膠的特性、分類以及橡膠配方的組成和對應的相關成型加工。 轉貼于

通過訓練讓同學以下能力得到提高：（1）培養學生自我學習，尋求探索物質之本性的興趣與能力；（2）對事物性質的分析方法—內外因分析法；（3）培養學生信息獲取的素質與能力（圖表查閱、專利、手冊、網絡資源等）；（4）逐步形成綜合分析問題的素質與能力；（5）增強環境保護意識、經濟意識、安全意識；（6）專業外語單詞的學習與筑固；（7）團隊合作意識的形成。

3 “基于工作過程”教學對教師的要求

（1）專任教師實踐能力的提高。作為一線教師，在實行相關實踐教學過程中，一定要具有高分子材料加工生產的職業經驗，清楚高分子加工企業的工作過程和經營過程，只有這樣才能找出高分子材料生產的工作任務作為具有教育的項目。

（2）專業教學團隊的建立。基于工作過程的教學法涉及多學科教學內容，高分子材料加工生產需要有機械設備、加工工藝、原料配方、制品材料測試、產品檢驗等一系列知識，因此對絕大多數教師而言，很難獨自一人很好地完成教學工作。這就要求教師具有跨學科的能力，團隊協作的能力，不僅要嫻熟本學科的專業知識與技能，還要了解相鄰專業、相關學科及跨學科的知識與技能。

（3）學習情境設計能力的掌握。在本教學法中，學習情境的設計好壞決定了傳授知識結構的合理性、能否激發同學學習的興趣。如何在項目教學中合理有效的利用學習的資源和協作學習的環境是教師最主要的工作，這要求教師熟悉項目內容中所用的高分子材料的基礎知識，并準備好項目開展過程中可能涉及到的有關知識。

4 結束語

在專業課程體系中，高分子成型加工是門重要的核心課程，是高分子加工專業學生必須掌握的專業知識和技能。在老師的指導下，用工廠的管理模式，讓學生親自動手設計和制造相關高分子產品，加深領會和掌握材料加工過程工藝設計的要點以及生產工藝與實際生產之間的聯系。但以往教育方式存在著一定的不足，且與當前工廠的需求相脫節，于是筆者根據自己的教學經驗，在新的基于工作過程的教學理念指導下對高分子成型加工課程進行改革，以提高學生的學習興趣和求知欲望。

基金項目：教育部高等學校高職高專化工技術類專業教學指導委員會2009年度規劃課題，課題編號HJKT-2009-034Y；常州工程職業技術學院教育研究課題《“基于工作過程的項目化教學方法”在高分子成型加工課程改革中的應用》，課題編號：10JY022

參考文獻

[1]應力恒.基于工作過程的課程項目化教學改革[J].中國職業技術教育，2008(22).

[2]虞麗娟.深化課程體系改革提高人才創新能力[J].中國高等教育，2008(15).

高分子材料的特征范文第5篇

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

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

一、高分子抗靜電的方法概述

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

（一）添加導電填料

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

（二）與結構型導電高分子材料共混

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

（三）添加抗靜電劑法

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

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

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

二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況

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

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

三、結語

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

（一）加大新品種開發力度

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

（二）加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產

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

參考文獻

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