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化學(xué)高分子材料與工程范文第1篇

關(guān)鍵詞：化工原理；高分子材料與工程專業(yè)；教學(xué)改革

化工原理是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是高分子材料與工程（以下簡(jiǎn)稱“高材”）專業(yè)重要的必修課。其教學(xué)水平、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)質(zhì)量被視為衡量本專業(yè)本科教育的重要因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)，是從基礎(chǔ)到專業(yè)的連接。高材專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理的過(guò)程中，存在較多問(wèn)題，其原因有如下幾點(diǎn)：①高材專業(yè)的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)工科基本課程，缺乏基本的工程觀念，在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難做到聯(lián)系實(shí)際的設(shè)備、工藝流程。②部分學(xué)生先修課程基礎(chǔ)薄弱，面對(duì)大量公式推導(dǎo)、計(jì)算，會(huì)存在一定難度。③化工原理這門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，對(duì)初學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，難免會(huì)有一種不得要領(lǐng)的感覺(jué)，認(rèn)為這門課程很難，逐漸失去了學(xué)習(xí)的積極性，等等。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1.教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和科技的飛速發(fā)展，對(duì)我們的教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求?；ぴ碚n程，其教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該反映化學(xué)工程學(xué)科的一些新理論、新技術(shù)和新裝備。高質(zhì)量、高品質(zhì)的教材能為高素質(zhì)人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們要將現(xiàn)代化工技術(shù)應(yīng)用于典型單元操作的定量分析和教學(xué)描述，啟發(fā)學(xué)生用不同的方法處理單元操作過(guò)程中的工程問(wèn)題，使學(xué)生不斷確立工程思想，為解決以后的實(shí)際問(wèn)題打下基礎(chǔ)，從而達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)目的。

2.教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革

近年來(lái)，隨著教學(xué)改革不斷深入，新的教學(xué)理念越來(lái)越被廣大教師所認(rèn)同，鑒于化工原理是一門工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，將計(jì)算機(jī)引入化工原理課程教學(xué)已成為一種趨勢(shì)。有了優(yōu)秀的課程教材和配套的多媒體CAI教學(xué)軟件，我們上課時(shí)可以省去大量的板書(shū)時(shí)間用以對(duì)課程重點(diǎn)進(jìn)行更深入地剖析，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和參與討論，這種互動(dòng)方式不但可以活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的參與意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，還有利于知識(shí)的深化和創(chuàng)新。使學(xué)生既掌握了理論知識(shí)，又增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)，提高了教學(xué)效率和效果。[1]另外，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，要將課堂講授與課堂討論相互結(jié)合。公式推導(dǎo)繁多是化工原理課程的一大特點(diǎn)。對(duì)于較簡(jiǎn)單的推導(dǎo)，留給學(xué)生自己解決，而對(duì)于思路較復(fù)雜的公式則由教師講解。闡述原理的部分，簡(jiǎn)單的就可由學(xué)生講解，難度偏大的就以啟發(fā)式教學(xué)為主，達(dá)到學(xué)生明白實(shí)質(zhì)、加深過(guò)程理解的目的。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的關(guān)鍵。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐教學(xué)不但可以鞏固加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，而且可以獲得相關(guān)技能并且積累一些經(jīng)驗(yàn)。我們目前采取盡量讓學(xué)生多思考，實(shí)驗(yàn)前多查資料的方式。教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，抓住實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，實(shí)際操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)處理和分析等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)并逐一把關(guān)，對(duì)學(xué)生的多方面能力認(rèn)真考核評(píng)分，讓學(xué)生針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行討論、分析。教師認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)教材，熟悉各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，在講解中，應(yīng)有意識(shí)地講解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的章節(jié)所要驗(yàn)證的理論，使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合起來(lái)，同時(shí)也避免了由于符號(hào)、公式、方法的不同，使學(xué)生無(wú)所適從的現(xiàn)象。與其他化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)不同，化工原理實(shí)驗(yàn)屬于工程試驗(yàn)范疇，每個(gè)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于化工生產(chǎn)中的一個(gè)單元操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生能建立起一定的工程概念。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到大量的工程實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生可以更實(shí)際、更有效地掌握工程實(shí)驗(yàn)方面的原理及測(cè)試手段，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備與工藝過(guò)程同相關(guān)數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系。[2]

4.考核方式的改革

化工原理教材中的習(xí)題可以分為兩類：一類是鞏固基本概念，使學(xué)生更好地掌握化工原理的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)；另一類是培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題能力，讓學(xué)生靈活運(yùn)用課堂或書(shū)本上的知識(shí)。通過(guò)這兩類練習(xí)，不但可以將學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)暴露出來(lái)，及時(shí)解決教學(xué)中存在的問(wèn)題，而且可以增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。所以教師就平時(shí)成績(jī)從習(xí)題中計(jì)分的方式，多布置一些練習(xí)題給學(xué)生課后練習(xí)，讓他們積極完成課后習(xí)題。

參考文獻(xiàn)：

化學(xué)高分子材料與工程范文第2篇

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）06C-0078-02

高分子材料是化工產(chǎn)品的一個(gè)分支，是目前發(fā)展最快、應(yīng)用前景最廣且最具生命力的一類化工產(chǎn)品；高分子行業(yè)的迅猛發(fā)展，急需大量復(fù)合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重在材料的合成等偏理論方面，對(duì)高分子材料加工成型為終極產(chǎn)品的工藝環(huán)節(jié)關(guān)注的程度不高。廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開(kāi)設(shè)了系統(tǒng)的專業(yè)課程群，為“高分子材料成型與工藝”課程的設(shè)置打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而，廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)沒(méi)有開(kāi)設(shè)過(guò)高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等高分子基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程，且該專業(yè)作為一個(gè)覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè)，開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程很多，所有的專業(yè)課程學(xué)時(shí)都高度壓縮。在高分子材料理論知識(shí)缺乏、課程學(xué)時(shí)數(shù)少、無(wú)配套實(shí)驗(yàn)的背景下，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對(duì)“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。

一、教材的選用

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院“高分子材料成型與工藝”課程剛開(kāi)設(shè)時(shí)，選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評(píng)價(jià)及應(yīng)用，全面系統(tǒng)地了解高分子材料成型技術(shù)的最新知識(shí)。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生反映這本教材的難度太大，因?yàn)椤案叻肿硬牧铣尚团c工藝”是一門專業(yè)技術(shù)課程，需在完成化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、高分子物理和化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論課和專業(yè)基礎(chǔ)課程后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練。

“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學(xué)期開(kāi)設(shè)的專業(yè)課，此時(shí)學(xué)生已經(jīng)修完化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課，然而基本沒(méi)有學(xué)過(guò)高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課，高分子材料方面的基礎(chǔ)較差，加上這本教材講述的理論知識(shí)較少，所以學(xué)起來(lái)較吃力。根據(jù)學(xué)生的反映，學(xué)院及時(shí)更換了教材，采用周達(dá)飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點(diǎn)教材，該教材高度概括了高分子材料的最基礎(chǔ)的知識(shí)，對(duì)加工成型影響很大的高分子流變學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行較全面深入的介紹，全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝，也兼顧了新技術(shù)和新方法，難度適中，得到學(xué)生好評(píng)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

高分子材料成型技術(shù)涉及化學(xué)、材料、材料加工、機(jī)械等多種學(xué)科，“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業(yè)技術(shù)課程，需要廣泛的理論知識(shí)基礎(chǔ)?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生基本無(wú)高分子材料理論基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)起來(lái)的確難度很大。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”這條主線展開(kāi)教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)掌握三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)成型加工對(duì)制品性能的重要性，這是本課程的主題思想，也是高分子材料的工程特征；選用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用國(guó)內(nèi)外重要專業(yè)期刊了解行業(yè)最新動(dòng)態(tài)，不斷更新及補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性；在教學(xué)內(nèi)容安排上，以高分子材料成型加工的大工程觀點(diǎn)為著眼點(diǎn)，以寬專業(yè)為目標(biāo)，概況高分子材料理論基礎(chǔ)和概念（詳細(xì)的內(nèi)容指定參考范圍讓學(xué)生利用課外時(shí)間自學(xué)），從高分子材料的加工原理出發(fā)，著重對(duì)成型加工工藝進(jìn)行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發(fā)，對(duì)模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術(shù)及工藝進(jìn)行重點(diǎn)講授，然后講授塑料、橡膠及復(fù)合材料的成型特點(diǎn)和區(qū)別，對(duì)于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文獻(xiàn)中見(jiàn)報(bào)道的新的成型方法及工藝，教師建立了QQ群這樣的交流平臺(tái)，并將高分子領(lǐng)域權(quán)威的一些微信公眾號(hào)分享到平臺(tái)上，經(jīng)常轉(zhuǎn)發(fā)高分子材料國(guó)際國(guó)內(nèi)的重要進(jìn)展到平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生以興趣為導(dǎo)向自動(dòng)組成興趣學(xué)習(xí)小組的方式進(jìn)行自學(xué)。筆者首先通過(guò)課內(nèi)課外結(jié)合強(qiáng)化高分子理論基礎(chǔ)與概念，對(duì)成型加工影響最大的流變性在課堂上進(jìn)行詳細(xì)介紹，而其他性能如穩(wěn)定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，節(jié)選核心內(nèi)容，把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規(guī)律簡(jiǎn)要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應(yīng)用體系分成很多小結(jié)，而教學(xué)過(guò)程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來(lái)講，但不同章節(jié)會(huì)選不同的材料體系來(lái)進(jìn)行，比如講橡膠的壓延，那么注塑可能選塑料，而擠出可能選復(fù)合材料，這樣來(lái)兼顧各類高分子材料的成型。

三、教學(xué)方法的改革

教學(xué)方法是影響教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)、實(shí)現(xiàn)的程度和效率的關(guān)鍵。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)存在兩個(gè)難點(diǎn)：一是許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過(guò)程，這要求有實(shí)際感性認(rèn)識(shí)和直觀性；二是該課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，如何在教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，用理論來(lái)解釋生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，或以具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明理論，促使學(xué)生真正掌握知識(shí)。針對(duì)這些問(wèn)題，“高分子材料成型與工藝”課程在教學(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)手段進(jìn)行了改革。

（一）現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”課程中許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過(guò)程，這要求有實(shí)際感性認(rèn)識(shí)和直觀性，同時(shí)，該課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。筆者根據(jù)所選用教材，利用PowerPoint加入聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等各種多媒體信息，并根據(jù)需要設(shè)計(jì)各種演示效果，將抽象、生澀難懂的知識(shí)形象生動(dòng)地展示給學(xué)生，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、吸引他們的注意力，大大加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和印象。由于化學(xué)化工學(xué)院缺乏相應(yīng)的高分子材料成型教學(xué)設(shè)備，教學(xué)小組聯(lián)系外界資源制作了幾個(gè)基本成型工藝的微課，同時(shí)廣泛收集案例、動(dòng)畫(huà)演示及成型錄像，不斷補(bǔ)充到授課內(nèi)容中，讓學(xué)生對(duì)高分子成型工藝及設(shè)備等有更直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)課件內(nèi)容進(jìn)行更新和完善，豐富課堂內(nèi)容，加大課堂信息量，使學(xué)生獲得對(duì)高分子材料成型加工的理性和感性雙重認(rèn)識(shí)，使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

同時(shí)，教師也要注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)中講解的優(yōu)點(diǎn)，將教師的語(yǔ)言、激情和應(yīng)變能力體現(xiàn)在多媒體教學(xué)中，并用眼神、情感、心靈與學(xué)生溝通，必要時(shí)還要進(jìn)行板書(shū)，讓學(xué)生徹底把握一些關(guān)鍵問(wèn)題。

（二）采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法和啟發(fā)式互動(dòng)式教學(xué)。與傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學(xué)方式不同，筆者在部分知識(shí)點(diǎn)的授課中嘗試采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，從傳統(tǒng)教學(xué)的講授、灌輸和教師主宰課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織和引導(dǎo)；從單純講解轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣骱吞接憽９P者在講述“高分子材料配方設(shè)計(jì)”這一章內(nèi)容時(shí)，并沒(méi)有按照書(shū)本來(lái)進(jìn)行，而是布置了一道思考題“設(shè)計(jì)食品袋的配方”，讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關(guān)知識(shí)等來(lái)完成這一思考題，并在學(xué)生完成后讓他們用PPT來(lái)展示成果，通過(guò)討論的形式與學(xué)生探討了配方設(shè)計(jì)中的一些原則與內(nèi)容。

啟發(fā)式互動(dòng)式教學(xué)強(qiáng)調(diào)先讓學(xué)生積極思考，再進(jìn)行適時(shí)啟發(fā)；教師不僅要加強(qiáng)自身專業(yè)素養(yǎng)和知識(shí)積累，而且更重要的是建立師生互動(dòng)的教學(xué)過(guò)程，并營(yíng)造良好的課堂教學(xué)氛圍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)；教師注意自己角色的轉(zhuǎn)變，良好的學(xué)習(xí)情境可使學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)的必要性和與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，從而激發(fā)學(xué)習(xí)意愿和濃厚的學(xué)習(xí)興趣；在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于重要的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)案例教學(xué)，與學(xué)生共同分析和討論，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

化學(xué)高分子材料與工程范文第3篇

關(guān)鍵詞:高分子材料 化學(xué) 分子

中圖分類號(hào):U465.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

高分子材料:macromolecular material,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,高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。

一、按特性分析高分子材料

高分子材料按特性分為橡膠、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。

①橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價(jià)力小,分子鏈柔性好,在外力作用下可產(chǎn)生較大形變,除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。

②高分子纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料,經(jīng)過(guò)紡絲和后處理制得。纖維的次價(jià)力大、形變能力小、模量高,一般為結(jié)晶聚合物。

③塑料是以合成樹(shù)脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價(jià)力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。通常按合成樹(shù)脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料;按用途又分為通用塑料和工程塑料。

④高分子膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體制成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。

⑤高分子涂料是以聚合物為主要成膜物質(zhì),添加溶劑和各種添加劑制得。根據(jù)成膜物質(zhì)不同,分為油脂涂料、天然樹(shù)脂涂料和合成樹(shù)脂涂料。⑥高分子基復(fù)合材料是以高分子化合物為基體,添加各種增強(qiáng)材料制得的一種復(fù)合材料。它綜合了原有材料的性能特點(diǎn),并可根據(jù)需要進(jìn)行材料設(shè)計(jì)。

二、現(xiàn)代新型高分子材料

高分子材料包括塑料,盡管高分子材料因普遍具有許多金屬和無(wú)機(jī)材料所無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)而獲得迅速的發(fā)展,但目前業(yè)已大規(guī)模生產(chǎn)的還是只能尋常條件下使用的高分子物質(zhì),即所謂的通用高分子,它們存在著機(jī)械強(qiáng)度和剛性差、耐熱性低等缺點(diǎn)。而現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展,則向高分子材料提出了更高的要求,因而推動(dòng)了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,這樣就出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

1.高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過(guò)功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜,以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動(dòng)力,使氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比,具有省能、高效和潔凈等特點(diǎn),因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜分離過(guò)程主要有反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離等。用來(lái)制備分離、滲透汽化和液膜分離等。用來(lái)制備分離膜的高分子材料有許多種類?，F(xiàn)在用的較多的是聚楓、聚烯烴、纖維素脂類和有機(jī)硅等。膜的形式也有多種,一般用的是平膜和空中纖維。推廣應(yīng)用高分子分離膜能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如,利用離子交換膜電解食鹽可減少污染、節(jié)約能源:利用反滲透進(jìn)行海水淡化和脫鹽、要比其它方法消耗的能量都小;利用氣體分離膜從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等。

2.高分子磁性材料

高分子磁性材料,是人類在不斷開(kāi)拓磁與高分子聚合物的新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí),而賦予磁與高分子的傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁鐵礦(鐵氧體)燒結(jié)或鑄造成磁性體,現(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有三種,即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等。它們的缺點(diǎn)是既硬且脆,加工性差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料便應(yīng)運(yùn)而生了。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品,還能與其它元件一體成型等特點(diǎn)。

3.光功能高分子材料

光功能高分子材料,是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前,這一類材料已有很多,主要包括光導(dǎo)材料、光記錄材料、光加工材料、光學(xué)用塑料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料等。光功能高分子材料在整個(gè)社會(huì)材料對(duì)光的透射,可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料,又可以開(kāi)發(fā)出非線性光學(xué)元件,如儲(chǔ)存元件興盤(pán)的基本材料就是高性能的有機(jī)玻璃和聚碳酸脂。此外,利用高分子材料的光化學(xué)反應(yīng),可以開(kāi)發(fā)出在電子工業(yè)和印刷工業(yè)上得到廣泛使用的感光樹(shù)脂、光固化涂料及粘合劑;利用高分子材料的能量轉(zhuǎn)換特性,可制成光導(dǎo)電材料和光致變色材料;利用某些高分子材料的折光率隨機(jī)械應(yīng)力而變化的特性,可開(kāi)發(fā)出光彈材料,用于研究力結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部的應(yīng)力分布等。

4.高分子復(fù)合材料

高分子材料和另外不同組成、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)是博各種材料之長(zhǎng),如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì),根據(jù)應(yīng)用目的,選取高分子材料和其他具有特殊性質(zhì)的材料,制成滿足需要的復(fù)合材料。高分子復(fù)合材料分為兩大類:高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和高分子功能復(fù)合材料。以前者為主。高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料包括兩個(gè)組分:①增強(qiáng)劑。為具有高強(qiáng)度、高模量、耐溫的纖維及織物,如玻璃纖維、氮化硅晶須、硼纖維及以上纖維的織物。②基體材料。主要是起粘合作用的膠粘劑,如不飽合聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰亞胺等熱固性樹(shù)脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹(shù)脂,這種復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量比金屬還高,是國(guó)防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料。

三、高分子材料的合成與加工

化學(xué)高分子材料與工程范文第4篇

［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(wàn)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(guò)兩個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(wú)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(méi)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(méi)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(kāi)發(fā)

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

        傳統(tǒng)開(kāi)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(guò)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?；瘜W(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(guò)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(kāi)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(méi)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(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)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(wèn)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(shù)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) ：

化學(xué)高分子材料與工程范文第5篇

關(guān)鍵詞：高分子材料；抗靜電技術(shù)；應(yīng)用

前言

現(xiàn)階段，高分子材料在很多行業(yè)中得到應(yīng)用，是一種非常關(guān)鍵的材料。高分子材料的靜電問(wèn)題是人們十分關(guān)心的，好多學(xué)者開(kāi)展了關(guān)于高分子材料抗靜電技術(shù)的研究。筆者首先介紹了高分子材料抗靜電技術(shù)，接下來(lái)探討了抗靜電高分子材料的應(yīng)用情況。

1 高分子材料抗靜電技術(shù)

目前，比較常見(jiàn)的高分子材料抗靜電技術(shù)主要有三種，分別如下：

1.1 添加抗靜電劑

為高分子材料添加抗靜電劑是一種十分常用的技術(shù)，這種技術(shù)的主要作用是為高分子材料提供一個(gè)導(dǎo)電層，從而降低高分子材料表面的電阻率。在這種情況之下，當(dāng)出現(xiàn)靜電荷時(shí)，靜電荷在高分子材料表面停留的時(shí)間也就是縮短。與此同時(shí)，在靜電劑的作用之下，原有高分子材料的表面度也會(huì)得到一定的增強(qiáng)，這樣摩擦作用也就得到而來(lái)減弱。一般來(lái)講，抗靜電劑主要有三種類型，第一種是陽(yáng)離子型，第二種是陰離子型，第三種是非離子型。就第一種抗靜電劑而言，它不具有較強(qiáng)的耐熱性，但是它的抗靜電能力比較強(qiáng)。就第二種抗靜電劑而言，它不旦具有較強(qiáng)的抗靜電能力，還具有較強(qiáng)的耐熱性。但是，該種抗靜電劑的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在：無(wú)法和樹(shù)脂較好的融合到一起。就第三種抗靜電劑而言，它的存在解決了前兩種抗靜電劑在使用中的問(wèn)題。此外，該種抗靜電劑對(duì)于原來(lái)高分子材料的影響相對(duì)較小，不會(huì)改變?cè)牧系奈锢硇阅?。然而，非離子型的抗靜電劑也存在一定的不足之處，主要體現(xiàn)在使用量相對(duì)較大。目前，在向高分子材料添加抗靜電劑時(shí)，一般都會(huì)講上述三種不同的抗靜電劑融合到一起。

為高分子材料添加抗o電劑的方式有很多，比較常見(jiàn)方式是外涂，具體包括浸涂、刷涂以及噴涂等。外涂方式的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在在：比較容易產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象，從而減弱高分子材料的抗靜電能力。現(xiàn)階段，人們?cè)絹?lái)越重視內(nèi)加的方式。具體來(lái)講，就是將抗靜電劑和樹(shù)脂配料混合到一起，從而為高分子材料提供抗靜電的表層。和外涂的方式相比，內(nèi)加的方式可以為高分子材料提供時(shí)間更長(zhǎng)的抗靜電保護(hù)層。而且，在抗靜電劑的作用之下，材料的表面平滑性也會(huì)得到一定的增強(qiáng)。

1.2 與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子共混

在使用該種技術(shù)時(shí)，主要借助的是導(dǎo)電型高分子材料的抗靜電能力。然而，導(dǎo)電性高分子材料的具有一定的劣勢(shì)，那就是穩(wěn)定性不是很好，而且不是很容易成型。因此，在利用導(dǎo)電型高分子材料時(shí)，一般都不會(huì)單獨(dú)使用，會(huì)將該種材料和一些基體高分子結(jié)合到一起，從而得到復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料。目前，獲得復(fù)合型高分子導(dǎo)電型材料的方式主要有兩種，第一種是機(jī)械法，第二種則是化學(xué)法。

在制備復(fù)合型高分子導(dǎo)電型材料時(shí)，如果選擇機(jī)械方式，具體就是將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料和基體高分子材料結(jié)合到一起。在制備過(guò)程中，將導(dǎo)電填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2%和3%之間，這樣就可以使得高分子材料具有一定的抗靜電能力。如果選擇化學(xué)制備的方式，具體方式就是在微觀尺度將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料和基體高分子材料混合到一起。在制備過(guò)程中，需要借助于一些氧化劑的作用，如氯化鐵等。

1.3 添加導(dǎo)電填料

該技術(shù)的基本原理就是將無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料融入高分子材料中。目前，添加導(dǎo)電填料的抗靜電方式已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。如：在炭黑中加入一定的石墨和碳纖維；在金屬中加入一定的金屬粉末和不銹鋼云母等。添加導(dǎo)電填料方式的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：第一，成本投入相對(duì)較低；第二，穩(wěn)定性相對(duì)比較好。該技術(shù)也存在一定的劣勢(shì)，主要體現(xiàn)在：最終得到的抗靜電高分子材料是黑色的，從而影響了材料的可調(diào)性。

2 抗靜電高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)階段，抗靜電高分子材料在很多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，下面簡(jiǎn)單介紹一下：

2.1 聚烯烴類抗靜電塑料的應(yīng)用

聚烯烴類塑料就是一種比較典型的抗靜電材料。為了使得聚烯烴類塑料具有一定的抗靜電能力，最為常用的方式就是為其添加一定的抗靜電劑。具體如下：可以在PE塑料中加入一定的羥乙基脂肪胺類抗靜電劑，這樣具有了抗靜電行的PE塑料就可以使用在電子元件中，也可以作為包裝薄膜。研究人員通過(guò)一系列的研究發(fā)現(xiàn)，如果將PE塑料中抗靜電劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3%，或者是1%，具體類別是HZ-1，那么PE塑料的抗靜電性能也就相對(duì)較強(qiáng)。

2.2 聚氯乙烯抗靜電塑料的應(yīng)用

軟質(zhì)聚氯乙烯本身就有一定的抗靜電能力，然而硬質(zhì)聚氯乙烯自身則不具有抗靜電能力。因此，需要通過(guò)一定的操作對(duì)硬質(zhì)聚氯乙烯進(jìn)行防靜電處理。在研究人員的努力之下，目前已經(jīng)存在了很多的防靜電處理技術(shù)。當(dāng)處理對(duì)象是硬質(zhì)聚氯乙烯材料時(shí)，比較常用的方式是添加導(dǎo)電填料。

2.3 ABS抗靜電工程塑料的應(yīng)用

為了使得ABS工程塑料具有一定的抗靜電能力，比較常見(jiàn)的方式是為其添加表面活性相對(duì)比較強(qiáng)的抗靜電劑，有時(shí)也可以使用一定的復(fù)配抗靜電劑。目前，ABS抗靜電工程塑料的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，主要應(yīng)用在了一些設(shè)備的外殼中，如儀器儀表以及錄音機(jī)等。此外，ABS抗靜電工程塑料也被使用在了高壓電纜中。

3 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)是一個(gè)全新的時(shí)代，在新的時(shí)代背景下，高分子材料得到非常廣泛的應(yīng)用。在使用過(guò)程中，高分子材料的抗靜電能力是非常值得研究的問(wèn)題。在本次研究中，筆者主要探討了高分子材料抗靜電技術(shù)，希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

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