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高分子材料的表征范文1
[關鍵詞]分形 自相似 分維 高分子
分形理論與耗散結構理論、混沌理論被認為是70年代科學上的三大發現。1967年曼德布羅特(b.b.mandelbort)在美國權威的《科學》雜志上發表了題為《英國的海岸線有多長?》的著名論文。指出海岸線在形貌上是自相似的，也就是局部形態和整體形態的相似。實際上，具有自相似性的形態廣泛存在于自然界及社會生活中，曼德布羅特把這些部分與整體以某種方式相似的形體稱為分形(fractal)。并在此基礎上，形成了研究分形性質及其應用的科學，也就是現在的分形理論(fractaltheory)，自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。
由于分形理論研究的特殊性，以及他在自然界應用的廣泛性，目前分形理論已迅速成為描述、處理自然界和工程中非平衡和非線性作用后的不規則圖形的強有力工具。自分形理論發展以來，國內外對分形理論在各方面的應用進行了大量的理論和實踐，材料學中也一樣，分型理論目前已滲透到了材料學的各個領域，尤其是高分子材料，下面就分形理論在高分子材料學中的應用做一淺議。
一、分形維數的測定方法
根據研究對象的不同，大致可以分為以下五類：改變觀測尺度求維數；根據觀測度關系求維數；根據相關函數求維數；根據分布函數求維數；根據頻譜求維數，分形在材料科學中應用時，一般應用的測定分維方法是：盒維數法、碼尺法和小島法。
二、分形理論在高分子結構中的研究
(一)高分子鏈結構中的分形
由于高分子尺寸隨鏈結構象而不斷變化，對這類問題的處理屬于統計數學中的“無規飛行”。但若從分形的角度來看，則高分子具有明顯的分形特征并可以跟蹤監測。對高分子中普遍存在的自回避行走也是如此，只是表現出不同的分形行為。又因為這類問題與臨界現象很相似，故我們亦能采用重整化群等有力工具。并且分數維的另一獨特功能是可靈敏地反映單個高分子的單個構象[4]。
(二)高分子溶液中的分形
由于高分子溶液中的大分子鏈使得其和普通液體在很多方面存在差異性，如普通液體所不具備的流變行為、應力傳輸等。在實際研究中。分形結構主要存在于高分子溶液中的凝膠化反應中，高分子溶液的凝膠化反應主要是指聚合物的凝膠化過程，是一種臨界現象，是介于晶態與非晶態之間的一種半凝聚態，這個過程中高分子鏈之間會形成的網絡結構，該結構是一類形狀無規、無序且不規整的錯綜復雜的體系。但該體系是可以用分形的方法研究的凝膠化反應，在亞微觀水平上存在自相似性。例如左榘等研究的苯乙烯一二乙烯的凝膠化反應。
(三)固體高分子中的分形
對于高分子材料，當固體高分子材料斷裂時，不同力學性質的材料將形成不同的斷面形貌，而斷面形貌一般為不規則形態，是一種近似的或統計意義的分形結構，可用分形理論進行分析表征，從而根據斷面的形狀定量評價材料的力學性能。而微孔材料中由于分布著大量微小的孔洞，這些微孔具有不規則的微觀結構，使得微孔材料無論在總體還是在局部都呈現出較復雜的形態，無法用傳統的幾何學理論進行描述，但可用分形幾何理論對微孔形態的復雜程度作量化的表征[5]。
(四)結晶高聚物中的分形
高分子材料的表征范文2
防火涂料作為一種較為有效的消防措施，目前得到越來越廣泛的應用。但與發達國家相比，我國防火涂料的總體水平還較低，品種較少，質量也較低。我國每年要花費大量外匯購買國外的防火涂料。此外，鋼結構的防腐蝕問題也十分突出，每年因鋼結構腐蝕造成的損失數以千萬元計。為此，采用防腐蝕涂料進行防腐蝕涂裝勢在必行，但至今為止防火涂料和防腐蝕涂料都只具有單一的功能。同濟大學與相關單位進行合作，歷時3年，在三位學者的共同努力下，從鋼結構的防火和防腐蝕著手，成功研制出了“鋼結構超薄膨脹型防腐防火雙功能涂料”（國家“863”計劃項目，編號為：202AA331130）。該種涂料同時具備優良的防火和防腐蝕性能，在國內外均為首創。涂料的耐火極限達到98min（涂層2mm），耐酸、堿性達到840h，耐鹽霧性達到30次以上，遠遠超過現有國內防火涂料和防腐蝕涂料的總體水平。這項技術彌補了國內外防火防腐蝕雙功能涂料的空白，對提升我國防火涂料和防腐蝕涂料水平有十分重要的作用，不僅具有良好的經濟效益，也有重要的社會效益。該成果榮獲2005年度教育部提名“國家科學技術獎技術發明二等獎”。對該涂料研制做出突出貢獻的三位專家分別是：
王國建，工學博士，教授，博士生導師。現任同濟大學材料科學與工程學院副院長兼高分子材料研究所所長，兼任上海市建設與管理委員會科技委委員、上海市化學建材行業協會常務理事、《建筑材料學報》、《化學建材》、《化學推進劑與高分子材料》和《上海涂料》等雜志編委。長期以來，王教授主要從事高分子活性聚合、高分子功能材料、高分子化學建材、涂料等方面的教學和研究工作，已100多篇。由他主編的《建筑涂料與涂裝》、《高分子合成新技術》、《特種與功能高分子材料》等教材和專著6部，申請專利13項，其中授權6項，主持完成的“鋼結構防火涂料的研制”項目，通過上海市科學委員會鑒定并獲上海市高新技術成果轉化認定證書。另外，他還曾主持浙江省自然科學基金項目“活性可控聚合制備高吸水非交聯材料的研究”等各類研究課題三十多項。
許乾慰，博士，教授，碩士生導師。現任同濟大學材料科學與工程學院院長助理、高分子材料研究所副所長。 許教授長期以來從事高分子材料研發和表征方面的教學與研究工作，已40余篇，主編和參編《聚合物降解與穩定化》、《材料研究方法》等教材和專著5部，申請專利9項，其中授權2項。另外，他還主持并完成了各類研究課題二十多項。
劉琳，碩士，副教授，碩士生導師。她的主要研究方向為活性可控聚合基礎研究、功能高分子材料的制備研究、特種化學建材的開發研究、工程塑料的開發研究和高分子合金的研究等。到現在為止，她已經20余篇，主編《建筑涂料與涂裝》、《特種與功能高分子材料》等教材和專著3部，申請專利9項，其中授權2項。她已主持和完成了各類研究課題二十多項。
“三人同心，其利斷金”――這三位學者敏銳地看到了行業的需求和空白，他們默默付出、甘心奉獻，以自己的學識與魄力奏響了時代的強音。
高分子材料的表征范文3
[關鍵詞]專業改革；高分子材料與工程；新常態；內涵凝練；特色發展
[中圖分類號]G40[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2017）020061040
專業改革的大背景
目前，我國正處于經濟社會發展的“新常態”時期。對“新常態”的內涵有不同的理解，但最重要的還是經濟發展降速，從資源驅動、勞動力驅動發展向創新驅動發展，這就要實行經濟結構調整和轉型，鼓勵創新創業，支持新興戰略性產業，發展高科技產業，支持綠色環保產業。因此要淘汰落后產能，向科技要增長[1，2]。這種“新常態”將要持續很長一段時間，大學對人才的培養模式與方法也要做相應調整。學校黨委也提出了學校轉型發展，要建設特色鮮明的高水平應用型大學，切實認識到轉型發展的重要意義，把思想認識統一到轉型發展這一重大戰略部署上來，實現從以教學為主向教學科研并重、以本科教學為主向本科、研究生教育并重、從行業為主到行業與地方并重3個轉型發展貢獻力量，要緊緊抓住“提高科技創新能力”這一關鍵，通過推動綜合改革，釋放轉型發展的活力；通過開放辦學，調動一切可用資源；通過科教融合，充分發揮科研在人才培養中的作用，努力為轉型發展開辟道路，努力提升學校的辦學實力和核心競爭力[3，4]。為了適應我國的“新常態”，實現學校的轉型發展要求，高分子專業就必須進行改革，探索人才培養的新模式，從而提高培養質量。
1北京石油化工學院高分子材料與工程專業現狀北京石油化工學院是一所注重學生發展、以學生為中心的應用型大學，學校秉承“學以致用、寧靜致遠”的教育理念，本著公開、公正、公平的原則，管理日益精細化和人文化，為學生的發展提供了好的平臺，培養具有高水平工程實踐能力的人才。高分子材料與工程專業是本校最早建立的專業之一，自1978年我國恢復高考以來，高分子材料與工程專業陸續培養了2 000余名高分子材料與工程專業人才。
傳統的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類，用量大、企業多、產能過剩，但附加值低、競爭激烈，較難凸顯出高科技特點，在經濟發展“新常態”時期，正在喪失優勢地位，難以引起學生們的學習興趣，造成學生學習積極性不高，就業率偏低。同時，學校為北京市屬高校，高分子材料工程專業本科生主要為北京生源，其就業地主要為北京地區。北京市已經根據中央的要求和我國經濟發展“新常態”的特點，制定了經濟社會發展的新戰略，既淘汰、轉移傳統產業，鼓勵發展綠色環保的新興產業[5]，傳統的高分子材料制備和加工已列為向外轉移產業，如北京華盾雪花塑料集團公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產，已啟動向河北搬遷工程。類似這類的傳統塑料、橡膠制品生產企業將陸續移出北京，造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領域，更是受到大氣污染治理的約束，難以發展，如燕山石化公司的產量和規模正在逐年減少。在可預見的將來，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料與工程專業畢業生在北京的就業競爭日益激烈，學校在傳統的高分子材料制備與加工領域不具有優勢，必須另辟蹊徑，尋找新的專業方向，開拓新的就業領域，從而提高就業率，因而，需要對專業進行改革。
2為學生搭建有特色的成長平臺
學校及專業必須為學生搭建各類成長平臺，讓學生得到全面發展。根據學校的特點，主要為大學生搭建了以下成長和培養平臺。
1） 工科專業的核心是培B學生的科技創新能力。高分子材料與工程專業是本校最早的專業之一，已有30多年的歷史，是北京市“特色專業”和北京市“重點建設學科”，特別注重大學生科技創新能力的培養，在這方面，學校為學生搭建了國內先進、具有一定國際影響力的大學生科技創新平臺――“特種彈性體復合材料北京市重點實驗室”，擁有裂解色譜質譜聯用儀、紫外加速老化儀、高級旋轉流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設備，實驗室對學生開放，學生可以從事“大學生科研創新項目”研究，為他們科技創新能力的培養打下了堅實基礎。
2） 為學生搭建了科研訓練平臺――大學生研究訓練計劃（URT），要求高分子專業學生必須參加URT項目。URT項目來源于教師的科研項目，同時也鼓勵學生根據自己的興趣提出課題，經過論證后也可列入URT項目。URT項目以團隊為主，確定項目負責人，制定任務分解，讓團隊內各成員發揮各自的特長，并鼓勵跨專業組隊，培養了學生的團隊合作意識和人際交流能力等，對他們的成長是一個極大的鍛煉。通過上述科技創新能力的培養，畢業生可從事科技創新創業工作，有些已成為科技公司的負責人，如廣東聚賽龍公司的總經理郝源增先生，他還在在高分子材料專業設立了“聚賽龍獎學金”。
3） 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實驗教學體系”，開設了一系列設計性、綜合性、創新性實驗，可根據學生興趣和特點自由選擇，充分調動學生的積極性。高分子專業實驗多為單一的驗證性實驗，改革后開設了多個設計性實驗，建立高分子材料與工程專業多層次、多模式創新實驗教學體系，注重創新能力培養，突出工程實踐特色，進行結構重組和整體優化，構建了高分子材料專業一體化、多層次、多模式創新實驗教學體系。強化綜合型和設計型實驗，為學生綜合運用所學知識和實驗技術解決實際問題提供自由探索的空間，全面開放實驗室，給學生提供更多的動手機會，促進學生知識、能力、素質協調發展；優化實驗技術人員隊伍，提高實驗人員素質和水平。
在創新型實驗教學體系中，設計性實驗是重中之重。設計性實驗的主要目的是讓學生通過查閱文獻設計方案，解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題，這些問題有些屬于學科的前沿問題，有些是工業生產、科學研究中的某些關鍵問題，可以稱之為“二次創新”，形成“新材料制備表征應用”3個階段，以“立題調研設計實驗結果分析與討論撰寫研究論文”為主線進行教學，大大提高學生的科技創新能力。
4） 建立了一套產學研合作教學體系，搭建了工程實踐能力培養平臺，培養學生的工程實踐創新能力。學校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級大學生實踐教學基地，與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級大學生實踐教學基地，與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產學研基地，為大學生的實踐教育提供了平臺，學生可以根據自己的興趣和就業意愿，選擇這些企業實習和實踐，大大提高了學生的實踐活動興趣和就業能力。
5） 搭建了大學生學科競賽體系，培養學生的創新產業意識和能力。如依據全國高分子材料創新產業大賽的宗旨和規則，創辦了本校高分子材料創新創業競賽，學生們有好的成果、好的設計均可以參賽，優勝者選拔參加全國高分子材料大學生創新創業大賽，大大開拓了學生的視野，提高了學生們的綜合能力。
3學生綜合能力培養的做法
作為一個應用型本科院校，本專業特別注重學生如下能力的培養：（1）創新意識和創新能力；（2）工程實踐能力；（3）適應社會發展能力和自我提高能力。為了達到上述能力的培養，實施了以下措施。
1） 不斷修訂完善高分子材料專業的培養方案，結合時展，凝練專業建設內涵，適應經濟社會發展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業培養方案（2013版）”，通過與企業等用人單位研討，提出了高分子材料專業新內涵的建O與探索，即專業向“功能高分子材料”內涵發展，使之更適應目前我國經濟結構調整、創新驅動的“新常態”。傳統高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維，這些材料產量大、技術成熟，市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內容，是國家鼓勵發展的七大新興戰略性產業之一。功能高分子材料種類也很多，學校結合北京市和全國情況，進一步凝練，提出把形狀記憶高分子材料、生物醫用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復合材料作為本專業的重點內容。
如形狀記憶高分子材料，具有形狀記憶功能的材料，不管它如何變形，都可以在一定條件下恢復它原來的形狀，可以應用在自修復涂層（如汽車涂層，如有劃痕，可以拿吹風機加熱一下既可以修復）、自修復材料（如風電葉片出現裂紋，也可以這樣修復）、醫用骨固定夾板和繃帶（代替石膏，不僅輕，而且方便裝卸）等。再如，3D打印成型（也稱快速增材制造）發展很快，國家工信部剛剛制定了3D打印產業發展綱要，要在“十三五”期間大力發展。其中，很重要的一類為激光快速光固化成型體系，它使用的材料大部分為可光固化樹脂，這也是學校的專業內容之一。
2） 實施教育部“卓越工程師計劃”，與現代化的行業、先進企業建立合作關系，使之成為學校的實習實踐基地。建立先進的產學研教育體系，聘請大量的校外教師講學，使學生了解專業前沿和社會需求，從而有利于他們的就業。本專業是全國首批教育部“卓越工程師計劃”試點專業，該計劃的目的是培養具有高的工程實踐能力的人才，從而推動我國產業界創新能力的提升。本專業的主要的培養手段就是增加企業階段學習經歷，提前讓學生熟悉、掌握企業的運行機制和環境，近幾年，陸續與北京市等地的現代化企業建立了產學研教育體系，如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司，具有現代化的企業管理制度，非常適合本校學生，因此與他們建立關系，不僅使學生掌握了產業先進的知識和技術，也有利于就業。
3） 開展國際工程專業認證，按照國際標準培養人才，從而使學生具有國際視野，也有利于他們的出國留學。
4） 開展高分子材料創新創業競賽，選拔優秀的學生和項目參加全國大學生創新創業大賽，強化他們的創新創業意識，有利于他們畢業后進行創業。如2013年高分子專業高Z11班周穎等5名學生組成了“綠色風采隊”，參加了由中國化工聯合會、中國化工教育協會、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創新創業大賽”，參賽的項目是“高性能環保型大規模集成電路封裝材料”，該項目在全國100多所院校近200個項目中脫穎而出，贏得專家的好評，獲得大賽二等獎，并獲得創業基金1萬元。
5） 實行全程學業導師制，自新生進校開始就配備學業導師直到畢業，全程指導，使學生更好地成長。逐步完善學業導師考核機制，調動教師的積極性，指導學生學習、生活、科研、就業等。
4結束語
通過上述改革，學校高分子材料與工程專業學生有如下特點：（1）拓寬了高分子材料專業就業渠道，提高了就業率，除了在傳統的石化企業、塑料橡膠纖維制品制造企業就業外，還可以在高科技高技術領域就業，如航空航天企業、醫藥及醫療制品企業、汽車企業、家電企業、手機企業、新能源企業等，每年的就業率均在95%以上；（2）通過加強工程實踐能力的培養，本專業畢業生的工程實踐能力大大提升，創新創業能力顯著提高，得到了用人單位的肯定；（3）擴展了學生的國際化視野，提高了考研率和出國深造率。
參考文獻
[1] 黃群慧.“新常態”工業化后期與工業增長新動力[J].中國工業經濟，2014（10）：519.
高分子材料的表征范文4
關鍵詞 高分子材料與工程 工程實踐 專業實習 生產實習
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.09.025
Exploration and Practice on the Practice Mode of Polymer
Material and Engineering Specialty
LI Zhijun， YU Rentong， ZHAO Yinmei
（College of Materials and Chemical Engineering， Hai'nan University， Haikou， Hai'nan 570228）
Abstract Production practice is an important practice in Higher Education of engineering. Through the in-depth reform of the professional practice mode， the engineering practice ability of polymer materials and engineering specialty of Hainan University has been effectively strengthened， and the comprehensive quality has been improved.
Key words Polymer materials and Engineering； engineering practice； professional practice； production practice
近些年來，我國的工科高等教育獲得了長足的進步。據教育部統計數據顯示，工程科技類人才的培養規模已達到總體教育規模的1/3～1/2。然而，我國工科院校培養的工程師的整體水平與美國、德國和日本等發達國家甚至一些發展中國家都有很大差距。為了加快提高我國工科高等教育的質量，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確指出要建立學校教育和實踐鍛煉相結合的人才培養體系。專業實習是高校課程體系中專業教學的必要環節，對于提高學生的工程實踐與創新能力具有特殊的重要意義。海南大學高分子材料與工程專業始創于1958年，是海南省的特色優勢專業。海南大學高分子材料與工程系對其高分子材料與工程專業本科生的專業實踐教學模式不斷進行探索與實踐，為達到良好的實踐育人的效果及培養高質量的高分子材料與工程專業的畢業生奠定了扎實的基礎。
1 高分子材料與工程專業實習的必要性
高分子材料與工程學科的特點是理論與實踐密切結合。1935年，Wallace H. Carothers通過己二胺和己二酸進行縮聚反應成功合成出聚酰胺66（PA66），有力地證明了高分子的存在，使人們信服于Staudinger的大分子理論，從而使得高分子科學真正建立起來。此后高分子材料迅速滲透入人們的衣食住行并在國民經濟、社會發展和國家安全中承擔著重要而不可或缺的作用；早在1994年，全球三大合成高分子材料的產量便達到1.4？04萬噸，從體積上超過了鋼鐵。近年來，對高性能化、功能化、精細化、復合化、智能化材料的需求更給高分子學科提出了需要在實踐上的創新與突破。實踐的需要及實踐中的發現推動了高分子科學的不斷發展，而不斷完善的高分子學科理論體系又對高分子行業的生產實踐起到指導作用?？梢?，高分子學科的誕生、發展都深深扎根于實踐的土壤，而專業實習的實踐特性則為高等院校的高分子學科專業的發展提供了必要的支撐作用。
高等工科教育的目標是培養擁有扎實的基礎知識與專業技能，同時具備較強工程實踐能力的高級人才。專業實習促使學生將所學的專業知識與生產實際相結合，強化動手能力，更重要的是可以培養學生獨立分析問題、解決問題的工程實踐能力與創新能力。20世紀20年代，英國H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教學法，專業實習屬于情景教學的一種。傳統的課堂教學以教師的講述為主，有些內容難以達到生動形象的描述，難以通過直觀、豐富多彩的形象材料激發學生的學習興趣。通過專業實習，激發學生的學習熱情，啟發學生更深刻地理解所學的理論，進而實現知識與應用的融會貫通。如我校2011級高分子材料與工程專業的學生們在海南某塑料制件生產廠家進行專業實習時，針對其注塑車間生產的少量產品存在缺陷的實際問題，及時與企業的技術人員及車間負責人進行了交流與探討，學生們根據所學專業知識并結合企業生產的實際情況對該問題進行了分析并提出若干條合理化解決問題的建議。在實習實踐過程中，學生們的學習熱情得到了激發，所學理論得以在實踐中踐行，學生們解決實際問題的能力得到了提升，同時也得到企業的技術負責人及車間負責人的認可與欣賞。
2 專業實習工作的有效推進
由于專業實習在學生綜合培養中具有特殊的重要性，如何有效提升專業實習的成效就成為進一步推進我校高分子材料與工程專業發展而需要解決的首要問題。海南大學高分子材料與工程系的高分子材料與工程專業于2013年獲批成為教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，擁有熱帶島嶼資源先進材料教育部重點實驗室、海南省高校高分子工藝實驗室教學示范中心平臺和海南天然橡膠產業集團股份有限公司牽頭建設的海南省先進天然橡膠復合材料工程研究中心。在探索專業實習人才培養模式的過程中，我校高分子材料與工程系充分利用豐富的校內外實習基地資源，實習基地的軟件和硬件建設齊頭并進，初步建立了具有本專業特色的本科生實習模式，實習模式示意圖如圖1所示：
2.1 校內實習基地與校外實習基地建設齊頭并進
對高校學生實習不具義務的現實使得一些單位不愿主動承擔專業實習工作，這也是當前全國工科專業學生實習面臨的普通難題。海南大學高分子材料與工程系通過多年的積累，已與海南省內近二十多家企業建立了良好的專業實習合作關系。盡管如此，由于學生在企業的單次實習時間仍然有限，所以作為企業實習的補充，充分利用校內實習基地既有的檢測儀器及成型加工設備對學生進行一定學時的前期工程實訓顯得尤為重要。在校內實習基地，學生們能有充分的時間動手操作工業生產中常用到的設備，如擠出機、注塑機、開煉機、密煉機、平板硫化機等，也能熟練掌握紅外光譜儀、熱分析儀、偏光顯微鏡、電子拉力試驗機等儀器的操作規程及對企業生產的諸多產品的結構與性能進行測試、表征及分析，能在遇到問題的時候方便地查閱資料并針對問題及時與指導教師進行交流。校內基地的實訓為后續的校外基地實習奠定了堅實的基礎，這也使得學生們能迅速適應校外基地的實習任務并得以進行更高層次的生產實際操作能力和創新能力的培養。
天生的市場敏感性使得企業對產品具有更完備的把握性，如果說校內基地的實訓是沙盤演練，校外基地的實習則是實戰演習。對于校外實習基地的選擇我們遵循以下原則：（1）專業性強、生產規范并具備一定的生產規模；（2）有指導生產實習的技術實力及經歷；（3）具有產學研合作的興趣及能力；（4）企業內部及外部環境安全。高分子材料與工程系還借助多種渠道如專業教師與企業的技術合作、校友關系、橡膠及塑料行業相關協會等成功實現了與多家企業的專業實習對接并建立了穩定的簽約實習基地。激烈的市場競爭、技術的更新換代以及對專業知識人員的渴求使得一些具有前瞻性的企業對學生的專業實習表現出強有力的支持，甚至海南省的一些中、小型塑料行業的企業也主動提出按技術工人待遇解決學生的食宿問題，公司的管理者也更愿意在學生的實習活動中發掘人才并培養人才。
2.2 夯實內功，深化軟件建設
海南大學高分子材料與工程系與時俱進，在專業實習的軟件建設上不僅對學生布置了貼切實習單位實際的新任務，而且對專業指導教師提出了更高的要求。作為專業實習實踐層面上的補充，高分子材料與工程系引進了與實習內容相關的仿真軟件，如從哈爾濱工業大學引進了塑料成型工藝軟件和復合材料成型工藝軟件，在指導教師的講解下，學生們通過對仿真軟件中成型加工原理、工藝及設備操作等的認知，再加上相關知識點的視頻資料學習，學生能迅速能縮小理論與實際間的差距。
實習的整體效果很大程度上取決于準備工作的充分程度。專業指導教師由具有豐富的指導實習經驗的老教師和有熱情及責任感的青年教師組成，共同編寫各實習點的實習學習手冊，通過老教師的傳幫帶，青年教師明確了在學生實習過程中自己的責任和義務，掌握了實習企業的管理及生產特點，以及必須注意的一些關鍵環節問題。專業實習指導教師不但要熟悉《突發公共衛生事件應急條例》和《學生傷害事故處理辦法》，還要制定師生都要嚴格執行的《師生實習期間管理辦法》。另外，赴專業實習點前，學生務必在《專業實習安全知情書》上簽字。
2.3 綜合全面地進行雙向考核及評價
現代社會對學生提出了更為全面的素質要求，如學習能力、動手能力、創新能力、人際交往能力、適應社會能力等等。海南大學高分子材料與工程系對學生的實習考核除了實習報告和開放式考試的固定形式外，還輔以其它形式多樣的綜合考察途徑，如是否勤學好問，是否積極參與企業的科技創新研究及活動，是否能融入企業文化、樂意參與企業的文體活動等等。生動活潑的實習氛圍是激發學生實習熱情的“強心劑”，如舉辦有師生及企業相關人員共同參與的“假如我是一名車間主任”的模擬競選演講活動。學生們圍繞“一個合格的車間主任所應具備的綜合素質”進行闡述，不僅能站在我是企業人的角度給予實習單位在生產管理、技術踐行及人員調配等方面提出合理化的建議中增強就業自信心，還能通過企業相關負責人的點評認識到自己需努力的方向。通過多形式的考核，專業指導教師與學生都能及時發現問題，從而有的放矢地進行改進與完善，進而達到提高學生綜合素質的目的；同時，企業也能更深層次地考核需要引進的對位專業人才。另一方面，學生對課程的反饋與評價也有利于任課教師將課程改革推向深入。校教務處網上問卷調查表明同學們對該課程的滿意率達到96.35%，線下問卷調查的典型反饋與評價如表1所示：
3 總結和展望
實踐證明，我們對本專業的實習教學模式進行的探索能卓有成效地提高學生的工程實踐能力及就業能力（2015年度該專業本科生一次性就業率達到93.24%），多年來反饋的信息表明，我校高分子材料與工程專業的畢業生普遍（下轉第51頁）（上接第49頁）為用人單位看好，未來我們將積極借鑒國內外其它高校在實踐教學方面的辦學經驗，不斷完善和發展既符合我校實際又能適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求的高分子材料與工程專業實習模式。
海南省中西部高校提升綜合實力工作資金項目（02M4 097001004002）；海南省自然科學基金（514204）；海南大學教育教學研究項目（hdjy1224）
參考文獻
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高分子材料的表征范文5
關鍵詞： 自由基聚合;陰離子聚合;ATRP
1引言
高分子的合成中，連鎖聚合反應需要活性中心，活性中心可以是自由基、陽離子或陰離子，因此根據活性中心的不同連鎖聚合反應可分為自由基聚合、陽離子聚合和陰（負）離子聚合。
自由基型聚合反應是指在光、熱、輻射或引發劑的作用下，單體分子被活化變為活性自由基，并以自由基型聚合機理進行的聚合反應。自由基聚合反應是合成高聚物的一種重要反應，許多塑料、合成橡膠和合成纖維都是通過這種反應合成。
離子聚合中，以陰離子為反應活性中心進行的反應稱為陰離子型聚合反應。陰離子聚合是最早實現活性聚合的聚合物合成方法，在聚合物分子結構設計，新材料開發方面應用十分廣泛。
2主題
2.1 原子轉移自由基聚合
在高分子材料領域中， 精確控制分子的尺寸、拓撲結構、組成和功能性等，是發展新材料的前提。然而，由于工業生產中大多數聚合物都是在更為寬松的條件下通過縮聚、自由基聚合生產出來的，故所得產物的結構難以控制。因此，將活性聚合技術擴展到自由基聚合中是十分必要的?？煽?活性自由基聚合（CRP）自產生以來得到人們的廣泛關注， 目前已開發出多種技術，如NMP（氮氧自由基調控聚合）、ATRP（原子轉移自由基聚合）和衰減轉移體系等。
ATRP 使用過渡金屬作為催化劑，采用過渡金屬的氧化還原反應可使活性增長的高分子鏈與處于休眠的非活性高分子鏈之間形成動態平衡，從而有效降低了體系中活性種的濃度、抑制了鏈終止反應和不可逆鏈轉移反應，進而實現了“活性”聚合。與其他可控活性聚合方法相比，ATRP不需要很高的聚合溫度，并且可適用單體的范圍更廣。在合成復雜結構聚合物（如嵌段、星型和接枝共聚物等）方面，ATRP 也是最有效的方法之一;此外，ATRP在表面修飾方面也具有簡單易行之特點，可將聚合物接枝至各種無機材料、有機材料和蛋白質材料的表面。
2.1.1 ATRP的動力化模型研究
為了能夠更深入地了解和控制聚合過程，通過ATRP動力學模型化并耦合不同操作方式下的反應器模型已成為必然，它可以更精確地控制大分子鏈結構，如分子量及其分布、共聚組成及組成分布，同時還能優化聚合條件。
在聚合反應工程領域，一個完善數學模型的建立對于傳統的實驗和經驗是有力的補充。而建立在第一性原理以及實驗驗證的基礎之上的可靠模型，可以作為實際操作的替代品，用于一些實驗費用高，操作不方便或者不安全的研究中。
2.1.2 ATRP法制備功能高分子材料
在納米無機粒子中，SiO2作為一種優良的結構和功能材料，具有高表面活性、高比表面積、低比重、耐高溫、耐腐蝕以及無毒無污染等性能，在陶瓷、塑料、橡膠、涂料和催化劑等許多領域有著廣泛的應用。唐龍祥等采用ATRP法在納米二氧化硅（SiO2）粒子表面接枝聚苯乙烯（PS），并以此對苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（ SBS）進行改性。結果證明具有核殼結構的納米SiO2-g-PS復合粒子在SBS中具有良好的分散性，使SBS的力學性能、熱穩定性及高溫玻璃化轉變溫度提高。
磁性高分子微球因兼具無機磁性材料的磁響應性和有機高分子材料的表面功能性，自上世紀七十年代以來，在細胞分離、固定化酶、核酸檢測、靶向藥物、核磁成像等領域的研究應用越來越多。郭衛強等在制備磁性微球的過程中引入了ATRP反應，直接在磁性粒子內核上枝節上對氯甲基苯甲酸，以此為引發劑，引發苯乙烯的ATRP反應，然后以此大分子微球引發丙烯酸的ATRP反應，得到功能化的高分子磁性微球。
北京化工大學的楊鑫超等對天然多糖進行化學修飾，制備具有ATRP引發位點的多糖引發劑，然后通過原子轉移自由基聚合，制備以天然多糖為骨架，以不同鏈長的陽離子聚合物為側鏈的陽離子非病毒基因載體，在基因治療中具有良好的應用前景。
2.2陰離子聚合發展
近二十多年陰負離子聚合在新引發劑體系、新單體開發以及聚合理論方面均取得了進展，出現了配伍負離子聚合LAP、阻滯負離子聚合RAP等概念。實現了對聚合物結構、聚合動力學的進一步控制。在工業方面，陰離子聚合生產規模和產品應用范圍擴大，同時也開發出多種新產品，如集成橡膠、負離子合成的高抗沖聚苯乙烯等。國內的負離子產品開發十分迅速，在加氫型負離子聚合產品方面還取得了突破性發展。
2. 2.1.負離子聚合制備彈性體
負離子活性聚合發現于上世紀五十年代，幾年后便有工業產品面世。首先是苯乙烯類熱塑性彈性體SBS、SIS，緊接著合成出共軛二烯烴均聚
橡膠BR以及共軛二烯烴與苯乙烯的共聚橡膠S-SBR，此后還出現了高韌性聚苯乙烯樹脂。溶聚丁苯是負離子聚合的另一重要產品，主要優點表現在能方便地設計分子結構。另外，還可以通過偶聯制備加工性能好的星型聚合物，也可對活性末端進行改性制備端基極性化產品。
2. 2. 2.負離子聚合設計合成新材料
負離子聚合能夠對聚合物分子結構進行設計和精確控制，其產品正在被廣泛使用且還存在潛在的領域。劉國軍等采用負離子聚合方法設計合成了不同結構的雙親聚合物，然后進行自組裝、光交聯制備了星形高分子膠束、平頭狀高分子膠束、高分子刷、高分子納米纖維、可調納米孔道的高分子薄膜。雙親性聚合物的自組裝可以和多種學科與行業結合，如藥物緩釋體系等。北京化工大學采用負離子活性分散聚合制備核殼高分子聚集體。這種聚合物聚集體的殼層可以通過硫化交聯， 所得材料為自增強彈性體。我們將其稱為彈性基體與補強材料“一體化橡膠”。從國內外發表文章可以看出，負離子聚合已經成為制備新材料的強有力的工具。
2. 2.3.小結
高分子材料的表征范文6
關鍵詞：綜合實驗；科研素質；生物仿生
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0263-02
在本科生結束所有專業實驗后，畢業論文設計實驗開始之前，很多高校開設了大學綜合實驗，該課程將引領本科生正式進入科學研究的道路。綜合實驗涵蓋了大學階段所學的重要實驗方法和技術，是學生的科研素質培養的重要環節[1]。我們結合高分子材料專業學生的基礎知識與廈門大學軟物質與生物仿生研究院的特色研究方向，設計了粒徑可控單分散高分子微球的制備及其自組裝光子晶體結構色。這不僅綜合運用了高分子化學實驗技術，而且以合成絢麗多彩的蛋白石結構產品為目標，有效激發了學生的科研興趣，潛移默化地提高了學生的科研素質。
一、教學步驟
本實驗模擬科研項目研究過程，設計了如下環節。
1.實驗準備和講解。閱讀相關中英文文獻和實驗大綱，自行設計基本的實驗步驟，小組討論后與指導教師共同確定實驗計劃。
2.制備過程。本實驗采用無皂乳液聚合制備不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸P（St-co-AA）微球，利用重力自組裝和垂直沉淀組裝法制備不同顏色光子晶體，比較不同組裝方法對光子晶體質量的影響。
3.表征。高分子微球組分：紅外光譜（FTIR）可以對高分子微球的分子結構與組分進行表征。形貌：采用掃描電子電鏡（SEM）觀察樣品在微觀尺度上的形貌，觀察光子晶體的組裝情況。粒徑：動態光散射（DLS）可以測得微球的大小和粒徑分布，SEM以觀察并統計計算微球的粒徑大小及分布。光子晶體光學性質：紫外可見分光光度計可以表征光子晶體的反射性質。
4.實驗總結。通過小組討論，以公開答辯和撰寫綜合實驗論文的方式，分析和講述實驗結果。
二、實驗目的
光子晶體結構色在生物中廣泛存在，如蝴蝶的翅膀，孔雀的羽毛等[2-4]。本實驗將利用高分子微球自組裝方法制備光子晶體結構色，模仿生物光子晶體結構色。具體實驗目的如下：
1.掌握無皂乳液聚合的方法制備單分散粒徑大小可控的高分子微球原理，通過改變共聚單體的量，制備不同粒徑的微球。
2.通過對高分子微球進行自組裝，了解微球自組裝原理，掌握高分子微球自組裝方法。
3.掌握自組裝高分子微球光子晶體的結構及性能表征方法。
三、實驗步驟
1.聚苯乙烯-丙烯酸P（St-co-AA）微球的制備。本實驗采用無皂乳液聚合制備不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸P（St-co-AA）微球，聚合以過硫酸銨為引發劑，去離子水為分散介質，氮氣為保護氣體，機械攪拌為300轉/分鐘（rpm），通過改變丙烯酸的添加量控制微球粒徑大小。
由于苯乙烯容易自聚，在運輸過程中需要加入阻聚劑，購買來的苯乙烯需精制。苯乙烯的沸點為145.2℃，為了防止在高溫下苯乙烯自聚，需采用減壓蒸餾，減壓可降低苯乙烯的沸點。具體實驗步驟如下：安裝減壓蒸餾系統，檢查系統漏氣情況，方法是：關閉安全瓶上閥門，開始減壓，壓力穩定后，夾住連接減壓泵的橡皮管，觀察壓力計所示系統壓力是否減小，沒有減少表示系統密閉性好。加入不要超過蒸餾瓶的一半苯乙烯，開動油泵，調節毛細管導入的空氣量，以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定后，開始加熱。液體沸騰后，應注意控制溫度，并觀察沸點變化情況。待沸點穩定時，轉動多尾接液管接受餾分，蒸餾速度以0.5～1滴/秒為宜。蒸餾完畢，除去熱源，慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾，待蒸餾瓶稍冷后再慢慢開啟安全瓶上的活塞，平衡內外壓力，然后才關閉抽氣泵。
聚苯乙烯-丙烯酸P（St-co-AA）微球的聚合首先在500mL的四頸瓶中依次加入184mL去離子水、20g苯乙烯、不同量的丙烯酸（2.0g，2.2g，2.4g，2.6g，2.8g），通入氮氣除去反應體系中的氧氣，機械充分0.5小時混合后，開始升溫。升溫至70℃，將0.1g引發劑過硫酸銨溶解于4mL去離子水中，分別用2mL去離子水潤洗燒杯二次，用10mL注射器將8mL過硫酸銨溶液快速注入四頸瓶中。反應7h后，冷卻至室溫。在得到的乳液中加入少量的氯化鈉固體，震蕩搖勻后，在13000r/min的轉速下離心15min，倒掉上層清液，加入與上層清液體積相同的去離子水，超聲震蕩至沉淀完全溶解，再次離心，重復上述操作2次，得聚P（St-co-AA）微球。該實驗根據丙烯酸的添加量不同，共分5組，得五組不同粒徑高分子微球。
從乳液聚合角度解釋丙烯酸添加量對微球粒徑影響的原理。寫出實驗過程中遇到的問題，提出解決辦法，并總結經驗。
2.不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸微球自組裝。采用重量法測定固含量。取出1.5mL左右的洗滌后的乳液放入到130℃烘箱中10h，得干膠。按下式計算固含量：
C%=■×100
W0為稱量瓶；W■為乳液+稱量瓶；W2為干膠+稱量瓶。需平行測定3個樣品，將測得固含量取平均值。
玻璃片處理：將26×26cm和76×26mm玻璃片放入去離子水中超聲20min，用乙醇溶液沖洗干燥后，放入濃硫酸和過氧化氫（體積比為70：30）的混合溶液中浸泡一夜。玻璃片放入去離子水超聲30min，用去離子水沖洗，放入烘箱內烘干備用。
重力自組裝：取含有20mg微球乳液5組分別滴加在親水表面26×26cm（處理后的玻璃片）和疏水表面（聚苯乙烯）的載體上組裝，觀察并表征微球組裝成光子晶體的情況。
垂直沉積法：將200mL的燒杯中加入150mL微球乳液，將76×26mm的玻璃片懸置于乳液中，用提拉儀勻速提拉。觀察并表征微球組裝成光子晶體。
比較分析重力自組裝和垂直沉積法制備光子晶體的各自優缺點，并從組裝原理上加以解釋。
3.結構及性能表征。動態光散射（DLS），將所制得的聚苯乙烯-丙烯酸乳液加去離子水稀釋至澄清，超聲振蕩均勻，在粒徑分析儀（如：MalvernNano-zs）上進行測試。傅立葉變換紅外光譜（FT-IR），采用紅外衰減全反射法（ATR）附件測試。紫外可見分光光度計，采用積分球反射附件測試，分析光子晶體光子帶隙的波長范圍，掃描波長范圍為900nm～300nm。掃描電子顯微鏡測試（SEM），將所制備的光子晶體用導電膠黏在樣品臺上，在SCD005（spulter coater）噴金機噴金處理，噴金電流為61 mA，噴金時間為40s，真空度為10-1mbar。采用德國LEO-1530場發射高分辨掃描電鏡對樣品形貌進行觀察，電鏡真空度為2.04×10-7mbar，加速電壓為20kV。
四、教學總結
本綜合實驗課程的教學難點是培養學生的科研綜合能力，重點是讓學生掌握科研實驗的流程，培養學生組織管理科研實驗的能力。學生通過粒徑可控單分散高分子微球的制備及其自組裝光子晶體結構色，初步掌握了文獻調研、實驗計劃與安排、無皂乳液聚合和高分子微球自組裝、分析實驗結果、撰寫科研實驗報告以及口頭匯報實驗結果的能力。同時，學生鍛煉了在實驗過程中相互協調及配合的能力，總體達到了教學的目標。但是學生在實驗過程對基本操作不熟練，缺少嚴謹的科學態度，極少部分學生不積極努力解決實驗過程中遇到的問題，實驗態度不端正。
問題、建議及今后須注意的問題。進入第四學年的專業課學習，部分學生迫于就業、考研、考公務員等等的壓力，精力有所分散，但是學生中還是有相當一部分學生樂于學習，表現在實驗教學過程中聽講認真，文獻調研及實驗操作認真。應該將這種態度帶到以后的本科畢業論文中。
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