高分子材料的影響范例6篇

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高分子材料的影響

高分子材料的影響范文1

1松香改性聚丙烯酸酯材料

丙烯酸酯聚合物是一類重要的高分子材料,廣泛應用于包裝、粘合、涂料等工業中。松香基衍生物改性聚丙烯酸酯類反應的研究已經取得了很大的進展。

Lee等以馬來海松酸和富馬海松酸為原料,經過酰氯化,再與帶羥基官能團的丙烯酸酯進行酯化反應合成一系列的含有丙烯酸酯基的松香改性高分子聚合材料,結果發現聚合物的耐熱性和耐溶劑性能都有大幅度的提高。而利用松香及其衍生物的乳液和丙烯酸酯乳液進行共混改性也已經取得進展,李明等用松香乳液和聚丙烯酸酯乳液共混,隨著丙烯酸酯乳液的增加,松香樹脂的軟化點逐漸升高,膠黏劑的快黏力不變,持黏力升高。華南理工大學的陳平旭等采用半連續種子乳液聚合法制備了聚丙烯酸酯/聚合松香混合乳液,分析表明松香改性丙烯酸酯得到的高分子材料具有良好的兼容性和熱穩定性;另外,中國林科院林明濤等采用細乳液聚合法共聚得到歧化松香-丙烯酸酯復合高分子乳液,利用松香改性制備的高分子材料的高軟化點克服了產品原來貯存穩定性差和應用性能不穩定等缺陷。

2松香改性醇酸樹脂高分子材料

醇酸樹脂是由多元醇、多元酸與脂肪酸制成的聚酯,主要應用在涂料領域。近年來,松香改性醇酸樹脂生產松香基醇酸樹脂高分子材料的研究逐漸升溫,利用松香改性醇酸樹脂后的產品具有附著力強,漆膜光澤與硬度高的優點。

山西應化所的馬國章等用松香作為原料和亞麻油季戊四醇等在氫氧化鋰催化下進行醇解后與對辛基酚醛與甲醛在堿性65~70 ℃條件縮合制備松香改性醇酸樹脂高分子材料,軟化點可達到150 ℃。南京工業大學的陶波等用馬來海松酸酐、植物油等與丙烯酸預聚物通過單甘油酯法合成了松香改性丙烯酸基醇酸樹脂,經測定軟化點為145~170 ℃,且具有干燥時間短、硬度強、耐沖擊性等優點。

檸檬酸改性合成松香改性醇酸樹脂類高分子材料,制成品的化點高于150 ℃,具有優良的黏附力及優異的光澤、硬度和干燥性能。采用植物油及其脂肪酸改性醇酸樹脂,存在漆膜干燥速度慢、硬度低、耐水性差、耐候性不佳等缺點。利用松香丙烯酸或馬來酸酐的加成產物來代替苯酐與多元醇反應制備松香基醇酸樹脂,可改善醇酸樹脂漆膜性能。

3其它類型的松香改性高分子材料

松香不僅在改性酚醛、聚氨酯、聚丙烯酸酯和醇酸樹脂高分子化合物有廣泛的研究應用,松香改性環氧樹脂、聚酰胺和聚酰亞胺類樹脂等高分子材料的研究也具有重要應用價值。

中科院纖維素重點實驗室的鄧蓮麗等制備了松香-乙二醇二縮水甘油醚(AR-EGDE)改性聚甲基苯基硅氧烷(PMPS),兩者充分混合反應后得到松香改性環氧樹脂材料,具有很好的阻燃特性。Roy等首先利用松香酸與丙烯酸的D-A加成反應來制備松香二酸(APA),同時為了降低松香二酸叔碳上羧基的活化能,又將松香二酸酰氯化,再與己二胺反應合成松香改性聚酰胺材料,這種無定形的高分子材料具有相當好的熱穩定性,并且只溶于高極性溶劑中,結晶性較差。日本九州大學的Hiroo Tanaka等制備出了可以提高施膠能力的松香改性聚-N-乙烯基甲酰胺施膠劑。Maiti等采用馬來松香與二元胺的摩爾比為2∶1,再加入過量的二元醇反應,減壓蒸餾后將未反應的二元醇除去,獲得松香改性聚酯酰亞胺樹脂。

高分子材料的影響范文2

關鍵詞新型高分子材料

1新型高分子材料的分類

1.1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透過性功能的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動力,使液體混合物、氣體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術相比,具有高效、省能和潔凈的特點,因而被認為是支撐新技術革命的重大技術。膜的形式有多種,一般用的是空中纖維和平膜。應用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經濟效益和社會效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應用領域的同時,賦予磁與高分子傳統應用以新的涵義和內容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石,后來才利用磁鐵礦燒結或鑄造成為磁性體?,F在工業常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點是硬且脆加工性差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復合型高分子磁性材料,不僅比重輕,容易加工成復雜形狀、尺寸精度高的制品,還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來越受到人們的關注。高分子磁性材料主要可分為結構型和復合型兩大類。目前具有實用價值的主要是復合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠對光進行吸收、透射、轉換、儲存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學材料,像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性,又以開發出非線性的光學元件,如塑料光導纖維等。先進的信息儲存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機玻璃。

2開發新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現到現代,世界工業科學不再只是對基礎高分子材料的開發研究。從90代開始,科學家們就將注意力轉到了高智能的高分子材料的開發上。現代工業對于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開發主要集中在制造工藝的改進上,以提高產品的性能,節約資源,減少環境的污染。就目前而言,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發仍是高分子材料技術開發的熱點之一。開發應用領域在不斷擴大。在開發新聚合方法方面,著重于基團轉移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業化。與此同時,我們要重視在降低和防止高分子材料在生產和使用過程中造成的環境污染。我們應該大力進行有利于保護環境的可降解高分子材料的研究開發。新型高分子材料的開發,不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求,更重要的是能夠促進能源與資源的節約,減少環境的污染,提高生產的能力,體現現代科技的高速發展。

3新型高分子材料的應用

現代高分子材料相對于傳統材料(如玻璃)而言是后發展的材料,但其發展速度的應用廣泛性卻大大超過了傳統材料。高分子材料不僅可以用于結構材料,還可以用于功能材料?,F階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜,高分子復合材料,高分子磁性材料,光功能高分子材料這幾大類。這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫藥衛生、工業生產和尖端技術等方方面面都有廣泛的應用。例如,在生物的醫用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)的新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料;開發的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復合材料,這些材料比模量和比強度比金屬還高,是國防、尖端技術等方面不可缺少的材料;在工業污水的處理中,在不添加任何藥劑的情況下,可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;同樣,在藥物的傳遞系統中應用新型的高分子材料,在包轉材料中的應用,在藥劑學中應用等等。

4結語

新型的高分子材料已經滲透于人類生活的各個方面。材料是是人類生活和生產的物質基礎,人類用來制造各種產品的物質,是一個國家工業發展的重要基礎和標志。隨著時代的發展,技術的進步,高分子材料作為材料的重要組成部分越來越能影響人類的生活和工業的進步。不同于我們已經開發研究成熟的一些傳統的材料,高分子材料的研究開發存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣,新型高分子材料的開發很有可能會帶來現代材料界的一次重大改革。材料是人類用來制造各種產品的物質,是人類生活和生產的物質基礎,是一個國家工業發展的重要基礎和標志。我國國民經濟和高技術已進入高速發展時期,需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料,環境保護則要求發展環境協調、高效益的高分子材料制備和改性新技術,實施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展,技術的進步,越來越能影響人類的生活,工業的進步。

參考文獻 

[1] 董維煜.關于高分子材料成型加工技術的探討[J].科技與企業,2014(13). 

[2] 羅華云,孫玲.高光注射成型技術的發展及應用[J].現代制造技術與裝備,2009(04). 

高分子材料的影響范文3

一、功能高分子材料的介紹以及其研究現狀

1.功能高分子材料的簡介

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.功能高分子材料的研究現狀

在原來高分子材料的基礎上,可將功能高分子材料分為兩類:一類是以改進其性能為目的的高功能高分子材料;另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。

2.1高功能高分子材料

2.1.1光功能高分子材料

光功能高分子材料是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料,可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導纖維、塑料石英復合光導纖維、感光樹脂、光固化涂料及黏合劑等。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。在光的作用下,實現對光的傳輸、吸收、貯存、轉換的高分子材料即為光功能高分子材料

2.1.2生物醫用高分子材料

生物醫用高分子材料需要滿足的基本條件:除具有醫療功能外,還要強調安全性,即要對人體健康無害。不會因與體液或血液接觸而發生變化;對周圍組織不會引起炎癥反應;不會產生遺傳毒性和致癌;不會產生免疫毒性;長期植入體內也應保持所需的拉伸強度和彈性等物理機械性能;具有良好的血液相容性;能經受必要的滅菌過程而不變形;易于加工成所需要的、復雜的形態。

2.1.3電功能高分子材料

導電高分子材料通常是指一類具有導電功能、電導率在10-6S/cm以上的聚合物材料。這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜,以及電導率可在絕緣體-半導體-金屬態(10-9到105S/cm)的范圍里變化。按照材料結構和制備方法的不同可把導電高分子材料分為結構型(或本征型)導電高分子材料和復合型導電高分子材料兩大類。

2.2新型功能高分子材料

2.2.1高吸水性高分子材料

高吸水性樹脂是一種三維網絡結構的新型功能高分子材料,它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。高吸水性樹脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量數百倍至上千倍的水,自身含有強親水性基團同時具有一定交聯度。,此外,高吸水性樹脂的保水性能極好,即使受壓也不會滲水,而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等;在農業上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料,并可用以改造沙漠,防止土壤流失等;在日常生活中,高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。

2.2.2形狀記憶功能高分子材料

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,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。形狀記憶功能材料的特點是形狀記憶性,它是一種能循環多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用,發生變形并被保持下來;一旦給予適當的條件(力、熱、光、電、磁),就會恢復到原始狀態。

2.2.3生物可降解高分子材料

生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優點,所以其應用領域非常廣,市場潛力非常大。高分子的降解主要是各種生物酶的水解,其中聚乳酸類高分子是已開發應用于生命科學新型生物可降解材料,生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業、農業、醫藥領域的應用外,在一次性日用品、漁網具、尿布、衛生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場,有很好的發展前景。

二、新型高分子材料的應用

現代高分子材料是相對于傳統材料如玻璃而言是后起的材料,但其發展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統材料。高分子材料不僅可以用于結構材料,也可以用于功能材料。

這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫藥衛生、工業生產和尖端技術等方方面面都有廣泛的應用。在生物的醫用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)的新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料;在工業污水的處理中,可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;開發的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復合材料,這些材料比模量和比強度比金屬還高,是國防、尖端技術等方面不可缺少的材料;同樣,在藥物的傳遞系統中應用新型的高分子材料,在包轉材料中的應用,在藥劑學中應用等等。

三、開發新型高分子材料的重要意義

從上世紀30年代高分子材料的出現開始到現代,世界工業科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發研究,從90代開始,科學家們就將注意力轉到了高智能的高分子材料的開發上。新型高分子材料的開發主要是集中在制造工藝的改進上,以提高產品的性能,減少環境的污染,節約資源。目前而言,合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發仍然是高分子材料技術開發的熱點之一。在開發新聚合方法方面,著重于陰離子活性聚合、基團轉移聚合和微乳液聚合的丁業化。同時,也更加重視在降低和防止高分子材料生產和使用過程中造成的環境污染。新型高分子材料的開發,不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求,更重要的是能夠促進能源與資源的節約,減少環境的污染,提高生產的能力,體現現代科技的高速發展。加快高分子材料回收、再生技術的開發和推廣應用,大力開展有利于保護環境的可降解高分子材料的研究開發。

四、結束語

材料是人類用來制造各種產品的物質,是人類生活和生產的物質基礎,是一個國家工業發展的重要基礎和標志。我國國民經濟和高技術已進入高速發展時期,需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料,環境保護則要求發展環境協調、高效益的高分子材料制備和改性新技術,實施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展,技術的進步,越來越能影響人類的生活,工業的進步。

參考文獻

[1]嚴瑞芳.高分子形狀記憶材料.材料科學技術百科全書[M].北京:中國大百科全書出版社,2008:382~383.

[2]陳莉主編.智能高分子材料[M].北京:化學工業出版社,2006.

[3]何天白,胡漢杰主編,功能高分子與新技術,北京:化學工業出版社,2009.

高分子材料的影響范文4

關鍵詞:建筑材料;高分子材料;回收利用

隨著社會經濟發展水平的逐步提高,社會發展的范圍也得到擴大,現代建筑材料中,主要應用以塑料、橡膠、纖維為主的高分子材料作為主要的建筑材料,高分子材料在建筑材料中的應用,可以降低建筑的成本,實現現代建筑的使用壽命得到延長,但建筑材料中廢舊高分子材料應用的回收不當,對社會環境造成較大的污染,結合高分子材料的特性,對高分子的回收利用進行探究。

1廢舊高分子材料的危害分析

高分子材料主要是由塑料、橡膠以及纖維等資源,是一種新型符合建筑材料,廢舊的分子如果不能得到及時降解,則會在太陽光的作用下發生化學反應,產生以二氧化硫為主的污染氣體[1],對造成大氣污染,同時,高分子中的塑料成分中含有大量的聚乙烯,可降解性較差,從而在社會中產生有色污染垃圾,對社會環境造成直接污染,嚴重影響了社會環境的建設。結合以上對高分子材料的危害的分析,提出高分子在現代建筑材料中回收利用的分析措施,實現高分子在建筑材料中應用的進一步探究。

2建筑材料中廢舊高分子的回收利用

2.1建筑材料墻體的應用

高分子在建筑材料中的應用,可以作為建筑材料墻體,高分子轉換為玻璃塑料混合墻體,高分子的主要材質中塑料可以到達塑性的作用,從而實現建筑材料的外部形態結構得到穩固,大大提高了現代建筑墻體的穩定性和固定性,此外,高分子制作的新型融合性結構中充分發揮高分子抗壓,耐高溫的特點,而新型建筑墻體中融合了玻璃材質,使廢舊高分子轉化后的建筑墻體可以達到比傳統墻體建結構更加完善的建筑穩定性受壓能力,為廢舊高分子的二次利用提供了應用的新范圍[2],為我國現代建筑行業的發展提供新的符合材料。

2.2金屬橡膠混凝土

金屬橡膠混凝土是現代建筑中應用的一種新型建筑材料,主要由不同硬度的金屬,塑料、橡膠等部分組成[3]。金屬橡膠混凝土的應用能夠解決現代墻體建筑中存在的墻體裂縫等問題,可以提高施工建筑的密封性。例如:應用傳統的建筑材料進行施工建筑中,施工材料受到墻體的壓力或者溫度的影響,容易出現墻體裂縫或者密封性降低的情況發生,導致建筑施工的質量出現問題,采用金屬橡膠混凝土后,墻體施工后,應用新型混凝土對墻體建筑充的對接縫進行外部填充,新型混凝土中含水量較低,能夠解決墻體施工建筑中施工開裂的問題,提高了現代建筑的施工質量。

2.3混合建筑保溫層的轉化

高分子材料在建筑應用材料中的回收利用,轉化為混合建筑保溫層,是直接的綜合利用的體現?,F代建筑中墻體保溫層建筑是主要的建筑問題之一,傳統的墻體保溫層采用雙層保溫板,但保溫板經過一段時間的應用后,受到墻體中水泥的侵蝕,使保溫板的保溫效果下降,用戶入住后,一段時間后室內溫度明顯降低,房屋建筑的保溫效果下降,高分子可以轉化為泡沫保溫層,新型高分子混合泡沫保溫層的主要成分是塑料和橡膠,可以抵抗水泥長時間的形侵蝕,到達保證保溫層長期持久豹紋的效果。此外,新型混合保溫層具有較好的吸聲作用,能夠達到施工墻體建筑保溫效果好的同時增強了墻體的隔音效果,完善我國建筑施工技術水平的進一步優化發展,實現廢舊高分子的綜合應用。

2.4新型防水符合材料

高分子材料在現代建筑領域的應用,為我國建筑施工的材料創新應用提供了更加全面的應用范圍。高分子材料的應用,可以達到新型防水材料的使用?,F代建筑施工中,采用硅酸水泥和粉煤灰以及聚乙烯作為主要的構成材料,新型防水材料的應用,可以實現外墻墻體建設與保溫層之間的隔水性增強[4],能夠打破傳統墻體建筑保溫層中保溫層受到外部墻體滲水的影響情況,新型防水材料中聚乙烯可以使施工材料表面形成保護膜,達到及時阻隔外部墻體滲入到墻體中水分的作用,實現我國整體建筑施工墻體的防水性得到大大提高。例如;新型符合防水層可以將外部墻體滲入的水分進行阻隔,聚乙烯將深入的水分轉接給粉煤灰,粉煤灰吸收水分,保持保溫層的環境干燥,達到保護墻體保溫性,延長墻體使用壽命的作用。

2.5復合地板的應用

高分子在建筑材料中的回收利用,體現為復合地板的應用,新型建筑材料的施工建筑具有加強的耐用性,復合地板的主要材料是由傳統的木質材質和聚乙烯作為主要的材質,地板的木質材料保留了傳統地板中木質地板材質問題,同時融合聚乙烯可以提高地板的防水性和耐磨性,表面的聚乙烯薄膜能夠達到保護地板日常應用中與堅硬物體之間的摩擦痕跡,增強地板的耐磨程度;此外,新型符合地板可以保護地板不受到蛀蟲的影響,延長地板在實際的使用壽命。

3結論

高分子是現代社會建設中經常應用的一種建筑材料,結合建筑材料對廢舊高分子技術的探究分析,實現我國現代社會發展材料綜合應用,促進我國現代社會發展資源的綜合利用。

作者:陳玲琳 單位:湖北工業大學

參考文獻:

[1]曹新鑫,何小芳,胡紅衛.廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應用[J].磚瓦,2006(11):54-56.

[2]呂洋,孔令元.淺析廢舊高分子材料在墻體建筑中的回收與利用[J].科技視界,2013(32):198.

高分子材料的影響范文5

關鍵詞 本科教育 課程改革 實驗能力 創新意識

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

高分子材料以其質輕、耐蝕、易加工等性能,正處于迅速發展時期,隨著新技術、新工藝、新設備不斷涌現,越來越多的企業迫切需要大量創新能力強、綜合素質高的高分子材料專業人才。建立面向市場和企業,適應現代高分子材料發展要求,培養具有創新精神和競爭能力強的復合型專業人才,已成為現有高校高分子材料與工程專業所面臨的重要問題。①②③④本文結合我校高分子材料與工程近年來的教學實踐,提出構建新的實驗實踐教學體系,實驗教學分層次、按模塊進行,加強了實驗教學的基礎性、系統性、綜合性和創新性,增加實踐教學比重,改變實踐教學模式,加強學科平臺建設,強化對學生創新性實驗能力的培養。

1 創新性實驗教學改革的必要性

實驗和實踐教學不同于理論教學,在很長時間里,實驗和實踐教學得不到應有的重視,實驗和實踐教學附屬于理論教學,在實際教學過程中多是驗證性和認知性實驗,啟發式、設計性以及綜合性實驗偏少,不利于學生創新能力和工程化能力的培養。高分子材料與工程專業是一門應用性較強的專業,以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經濟建設中發揮越來越重要的作用,因此培養更多創新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復合、加工成型等方面的高素質人才是社會發展的必然要求。

以高分子材料與工程專業實驗課程建設為核心,深化實驗教學改革,通過按模塊教學,強化學生實驗技能,增加以新產品設計開發為導向的創新性實驗,兼顧趣味性和挑戰性,通過老師的引導,在實驗過程中培養學生如何分析問題和解決問題,提高學生工程創新能力。我校高分子材料與工程專業成立于1994年,2005年被批準為湖北省立項建設本科品牌專業,并于2010年通過合格驗收,同年被批準為國家特色專業建設點,2012年被批準為湖北省普通高等學校戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃項目,是我校首批在一本進行招生的專業。高分子材料與工程專業是與湖北省國民經濟和社會發展聯系緊密的應用型本科專業,在湖北省內乃至中南地區具有較大影響,為地方經濟建設培養了大批高層次應用人才,并提供了大量實用型科技成果。

2 創新性實驗教學的具體措施

2.1 構建創新性人才實驗培養方案,改革實驗課程體系

制定創新性人才實驗培養方案。高分子材料與工程專業是培養高分子材料及相關學科的基礎理論知識,通過理論學習及實驗、實踐教學訓練,掌握材料的制備、加工、分析測試等基本方法,能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關產品的生產設計、研究、開發和技術管理等工作的創新型高級工程技術人才。⑤堅持“夯實理論基礎、拓寬專業口徑、增強工程和創新能力、提高科學素質”的人才培養思路。⑥注重理論和實踐相統一,重視工程創新能力的培養,加強對新材料相關產業和領域發展趨勢和人才需求研究,吸納相關產業、行業和用人部門共同研究課程計劃,制定與生產實踐、社會發展需要相結合的培養方案。

改革實驗課程體系。結合現代高分子材料發展狀況,及時完善高分子材料與工程專業實驗課程內容,補充高分子材料新技術、新工藝,參考國外知名大學的具體措施,我們在實驗課程體系與教學內容等方面進行全面的改革,建立有利于學生實驗創新能力培養的教學體系。根據學生認知能力的不同階段和理論課程進度計劃,按模塊化設計優化實驗教學內容。形成了由“化學基礎實驗”、“高分子化學與物理基礎實驗”、 “高分子工程實驗” 和“高分子綜合設計實驗” 四個實驗模塊組成的高分子材料與工程專業實驗教學新體系。其中化學基礎實驗模塊不僅包括無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四大基礎化學實驗,而且還涵蓋儀器分析和化工原理實驗,在編制新的實驗課程體系時,結合高分子材料與工程專業的特點,對傳統實驗進行有目的的篩選、分類、整合和更新,突出學生基本技能的培養和訓練。高分子化學與物理基礎實驗包含高分子物理和高分子化學實驗內容,不僅鞏固學生所學的高分子科學實驗的基本理論,而且培養學生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結構表征和測試等技能。高分子工程實驗模塊包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實驗,從材料加工、成型、性能測試以及應用,獨立設計實驗內容,旨在培養學生的實際操作能力,分析和解決實際問題的能力。高分子綜合設計實驗模塊是教學的最高層次,結合學生實際情況,有針對性選取實驗內容,應體現實驗的知識性、綜合性和創新性。

2.2 加強實踐教學建設與改革,強化學生實踐創新能力

高分子材料的影響范文6

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?!陡叻肿硬牧狭髯儗W》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?!陡叻肿硬牧狭髯儭肥且婚T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:

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