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高分子材料的配方分析范文1
【關鍵詞】高分子材料成型加工 教學改革 課程設計
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0010-02
在高分子科學的學科構架中，形成了高分子化學、高分子物理、高分子工程三個基礎性分支學科，以及功能高分子及高分子新材料兩個綜合性研究領域。高分子材料成型加工屬于高分子工程研究的范疇，高分子工程的主要研究線索是，研究在外場（剪切力、振動力、溫度、壓力等）作用下，高分子的鏈運動、相態及結構的變化規律和控制條件，從而發展聚合物成型的新方法和新技術。
高分子材料是材料領域的后起之秀，它具有許多其他材料不可比擬的突出性能，在尖端技術、國防建設和國民經濟各個領域已成為不可缺少的材料。大多數高分子材料需要經過成型加工才能形成制品，無論金屬、陶瓷、玻璃還是天然材料，沒有哪一種材料能像高分子材料那樣，其最終結構與性能都強烈依賴于加工過程。高分子材料加工過程是控制聚合物制品結構和性能的中心環節，內容涉及高分子物理、高分子化學、聚合物流變學、機械、計算機模擬等多學科，其任務是了解高分子材料的加工特性，確定最適宜加工條件，制取最佳性能產品，為合成具有預期性能的高分子材料提供理論依據。
高分子材料成型加工是高分子材料與工程專業最重要的專業核心課程之一。高分子材料成型加工的工程本質決定了它是一門多學科交叉、科學與工程緊密結合的學科。為使學生建立起大工程的觀點，理解其精髓，本課程的講授會涉及以上諸多學科的內容，要使學生在有限的學時內掌握這門課的基本內容，并且通過對高分子材料成型加工課程的學習，具有高分子材料及其制品設計、生產和研究的科學思維以及創新研究素質，無論對授課老師還是學生而言都是一個新的挑戰。筆者結合自身講授高分子材料成型加工課程的教學實踐，在課程體系、教學內容、教學方法等方面提出以下幾點看法。
一 加強課程的橫向聯系
高分子材料的生產有三大關鍵要素：適宜的材料組成、正確的成型加工方法、配套的成型機械及成型模具。要生產出一個有使用價值，能夠利用現有成型設備進行加工的高分子材料制品，必須同時滿足以上三個要素。高分子材料生產三個要素之間相互聯系、相互影響，是一個不可分割的有機整體。從這個意義上來看，高分子材料成型加工與成型機械的聯系應是非常密切的。
高分子材料成型加工與高分子材料成型機械是高分子材料與工程專業的兩門專業基礎課，這兩門課程在本質上有密切的聯系，高分子材料成型加工課程包括原材料樹脂、助劑、配方設計、成型設備、成型模具、工藝條件及控制等方面，高分子材料成型設備課程主要講述不同加工方法所采用的成型設備，如開煉機、密煉機、擠出機、注塑機、壓延機、中空吹塑機等，從其包括的課程內容看，成型加工和成型機械相互滲透、相互聯系，也有交叉重疊的內容，因此有必要對這兩門課程的教學內容從整體的高度重新進行規劃。
在這個原則的指導下，教師在教學中可以按照原材料、設備、工藝這三大要素組織教學內容，從而把兩門課的知識點有機地融合起來，加強課程的橫向聯系，打破傳統的教學模式，培養學生的大工程觀。如在講授聚氯乙烯（PVC）管材擠出成型工藝這部分內容時，教師首先講授擠出所用的原材料配方（PVC樹脂、各種助劑），由于PVC樹脂牌號眾多，不同牌號的樹脂制備方法不同，樹脂的性能也不同，在加工過程中所選用的工藝也會有所差異，因此，教師在開始講授成型工藝時，有必要使學生具備原材料選擇這個意識。然后介紹管材成型所需的設備（包括擠出機類型、機頭口模、螺桿結構、螺桿組合、傳動系統、控制系統、輔機）。如在講解螺桿時，可分析各種螺桿結構參數對成型加工的影響，各種不同混合、混煉元件的螺桿組合所具有的加工特性，并結合PVC管材生產工藝特點，講解生產PVC管材所用螺桿的選用原則。在講解擠出機機頭口模時，可將機頭口模流道的設計、口模類型等涉及成型機械的內容引入課堂中，使學生掌握有關機頭口模設計的基本原則。最后，講授PVC管材生產的工藝條件及控制方法（螺桿轉速、牽引速度、擠出機及機頭溫度）及其對制品性能的影響。
教學內容改革是21世紀高等教育教學改革的重點，將高分子材料成型加工與成型機械有機結合起來，重新組織課程內容既有利于教師的教學與學生的學習，增強理論教學的課堂教學效果，同時節約下來的理論教學課時可用于實踐教學環節，培養學生的動手能力和創新意識，提高在社會上的競爭力，也符合高分子材料加工行業對本專業畢業生所提出來的越來越高的要求。
二 按課程主線組織教學內容
本課程以“材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線組織教學內容，重點了解和掌握高分子材料、成型加工工藝、制品性能三者的關系；材料的不同與成型加工方法的關系；同樣的材料用不同的加工工藝方法或加工工藝條件，所得制品的性能為何不同；制品的性能
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* 基金項目：廣東石油化工學院教育科學研究基金項目
與材料本身的性質有何關系等，強調了成型加工對制品性能的重要性，即高分子材料最終的結構與性能強烈依賴于加工過程這一獨特之處，這是本課程的主題思想――高分子材料的工程特征，教師在教學過程中，將這一主題思想貫徹始終是本課程教學的首要目標。
在教學過程中，任課教師應將高分子科學基礎理論與實際生產和日常用品的例子相結合，與學生進行分析和討論，啟發學生在學習過程中牢牢抓住本課程的主題思想。對于聚合物來說，具體結構決定了它的性能，同一種鏈結構的聚合物，由于成型加工條件的不同，分子鏈的排列與堆砌方式會有所不同，從而形成不同的聚集態結構，聚集態結構不同，制品性能也大不相同。如生產聚丙烯注塑件時，聚丙烯注塑制品最終的物理性能不僅與本身分子量和結晶性等有關，而且與注射工藝條件的控制有關。不同的工藝條件導致聚丙烯具有不同的微觀結構，而微觀結構又直接影響聚丙烯注塑制品的強度、韌性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光學性能會受到注射成型條件的影響，聚丙烯注塑件在冷卻過程中，由于塑件不同部位的溫度場、應力場的分布不同，從而會造成注塑件內不均勻的體積收縮和密度分布，因此嚴重影響了塑件的光學性能和力學性能。這些例子很好地體現了“高分子材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線。
三 對教學方法進行改革
1.多媒體教學
高分子材料成型加工屬于專業技術課，教學內容具有很強的理論性和實踐性，許多內容涉及成型機械的結構以及具體的操作過程，在學生大多缺少實際感性認識的情況下，單純依靠文字的板書進行課堂教學，學生難以理解，教學效果不理想。因此，課堂講授可借鑒國內一些院校的聚合物成型加工精品課程網站的教學資源來制作多媒體課件，通過結合所用的教材，有選擇性地將多媒體動畫仿真和圖片資料補充到電子課件中，不斷修改完善課件內容，增加課堂信息量，提高教學效果，激發學生的學習興趣。為了加深學生對實際生產過程各種機械設備、操作工藝的認識，教師可通過收集各種高分子材料成型加工廠的生產視頻，然后在課堂上進行播放講解，可增加學生對高分子材料成型加工工藝的感性認識。如在講薄膜的中空吹塑時，大多數學生對旋轉機頭的工作方式比較陌生，筆者通過給學生播放帶有旋轉機頭口模的中空吹塑生產過程，學生在錄像中可以很直觀地看到旋轉機頭在工作中的運行情況，以及旋轉機頭如何調整薄膜厚度的工作原理，這些都使學生感受到課本的理論知識并不是枯燥的，它來源于生產實際，并對生產實際起到指導作用。
除了在課堂上引入多媒體課件外，教師還可向學生推薦一些著名的專業網站，包括美國塑料工程師學會（SPE）、美國塑料工業協會（SPI）、中國注塑技術論壇、聚合物技術網等，鼓勵學生了解加工工程的前沿發展，從而提高學生的學習興趣。
2.案例教學
為了提高學生分析問題和解決問題的能力，經常以日常生活中常用高分子材料制品進行案例教學，幫助學生認知高分子材料成型加工的整個過程，如日常用到的筆記本外殼、空調外殼、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽車輪胎等，啟發學生去思考，然后進行討論，針對常用制品分析所用的原材料、成型方法和工藝，使學生在看得見、摸得著的實例中體會所學知識，這樣的教學方法提升了學生學習效率和學習效果。在實際教學中，教師可給學生提供一些案例，如某個工廠某批次的注射件出現了應力開裂現象，試讓學生討論分析其中的原因，并提出解決方案。通過課堂討論，學生從這一案例中可學到包括原材料、成型方法、成型工藝條件（溫度、壓力）、制品性能（應力開裂）在內的許多知識點，很好地將高分子材料基礎理論與生產實際相結合，學生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”這一課程的主題思想。
3.課程設計
作為大工程觀教育理念的一部分，培養具有敏銳工程師意識的學生是工科教學的一個重要目標，高分子材料成型加工課程作為一門實踐性很強的學科，可為學生將來走進企業站穩腳跟打下良好的基礎，因此，在教學中引入項目教學的理念，讓學生利用各種校內外的資源及自身的經驗，通過完成給定的工作任務來獲得知識與技能。本專業的課程設計是以高分子材料生產流程為主線，實現項目教學，以培養學生的創新能力。
設計內容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生產任務為依托建構、設計出一個高分子材料產品生產項目（包括廠址的選擇、原料選擇、配方設計、高分子材料加工方法、設備的選型以及生產成本的核算等）。它有效地解決了傳統教學中理論與實踐相脫離的弊端，使理論教學內容與實踐教學內容通過課程設計緊密地結合在一起。在設計的過程中，學生通過互聯網查找大量的資料、數據，通過到企業調查，掌握了許多第一手資料，在這個過程學生可以概括性地知道所學專業的主要工作內容及其在整個生產過程中所起的作用。
四 結束語
高分子材料成型加工是一門實踐性很強的專業技術課程。結合該門課程自身的特點，通過采取加強課程間的聯系，抓住課程主線教學、改革教學方法等措施，力圖改變該課程課堂講授效果不高、學生學習積極性普遍較低等現象。
在不斷深化教學改革的過程中，要想使學生學有所得、融會貫通，首先應提高學生在高分子材料產品的設計、生產和研究等方面的綜合應用能力，從而培養具有卓越工程師意識的高分子材料專業技術人才。
參考文獻
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高分子材料的配方分析范文2
關鍵詞：高分子材料；專業學習；實驗方法
一、高分子材料成型加工專業概述
高分子材料成型加工技術是以高分子材料的結構性能和改性制備、制品設計、成型工藝、模具設計與應用、性能檢測、設備應用等為研究對象的一門學科。開設主要課程有高分子化學基礎、高分子物理學、聚合物流變學、聚合物加工原理、高分子材料與配方、高分子材料成型工藝、塑料成型模具、塑料成型設備等。高分子材料成型加工工藝是高分子材料成型加工技術專業最為核心的課程。培養具有高分子材料成型加工專業基礎知識，能在高分子材料領域從事科學研究、技術開發、工藝設計、生產及經營管理等方面工作的高素質應用型專門技能人才。通過本專業的學習，學生應該掌握高分子材料的改性與配制方法；高分子材料的組成、結構和性能關系；聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能；具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試，并開發新型高分子材料及產品的初步能力；具有應用計算機進行模流分析、制品與模具設計應用的能力；具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工實驗教學的改革方法探索
（一）對實驗課程進行系統性設計，讓其更具實操性
高分子材料成型加工技術是一門系統學科，其實驗教學課程也應該是一個具有系統性的課程。但在以往的課程設置中卻將實驗課程分割成了高分子化學實驗、高分子物理實驗、高分子成型加工實驗等若干個零碎的單元實驗，學生獲得的實驗知識散亂，無法形成系統的知識鏈和技能集群。因此，將相關實驗課程進行項目分類，按照案例模塊設計，將相關實驗有機地串聯成一門集趣味性、知識性和實踐性為一體的完整實驗教學課程，這樣知識間的聯系也更為緊密，使實驗課程的實操性更高。
（二）讓實驗的驗證性向探究性轉變，增加學生的自主性
現行的高分子材料成型加工實驗教材上，都是以驗證實驗的正確性作為實驗目的，實驗教材上已經將實驗方法、步驟、標準等介紹得非常清楚了，因此，學生只需要按照實驗教材上的步驟完成即可，整個過程很少有需要學生創新探索的地方。很顯然，這樣的實驗教學是無法滿足高職教育對于提高學生綜合實際應用能力的要求的。為此，在已有實驗標準基礎上，將驗證性實驗向探究性實驗轉變。讓學生自行設計方案，自行探究完整實驗應該如何做。學生將自己設定的實驗步驟完整地記錄下來，在實驗過程中如果出現了問題，學生根據自己的實驗步驟探究分析問題的癥結。例如在做pp樹脂熔體指數的測試實驗時，同時進行pp樹脂分子量的測定實驗，通過兩種實驗的對比研究，使學生真正懂得在同一環境因素條件下，熔體指數只是樹脂熔體流動性能好壞的表現形式，而高分子的大小才是樹脂熔體流動性好壞的內在決定因素。只有讓學生的所學在探究性的實驗教學中有所體現，學生才能切實得到實踐能力上的提升，才能不斷提升自身綜合素質。在這個過程中，學生分析與解決問題的能力才會得到有效提升。
（三）增加實驗教學的創意性與趣味性
高分子材料成型加工的實驗教學與一般化學實驗的不同之處在于，它的很多實驗都需要一個完整的工藝流程才能看到效果，有的單元實驗枯燥無味，因此，對于高分子材料成型加工實驗來說，增加一些創意性與趣味性是非常必要的。學生如果將做實驗當做自己的興趣來對待，所取得的教學效果會更好。以雙酚a型環氧樹脂的合成與粘接實驗為例，由于環氧樹脂是透明的，因此教師可以讓學生在實驗開始前自行準備一些喜歡的樹葉或者卡片之類的東西。當環氧預聚體合成出來以后可以將這些準備好的樹葉以及卡片等放到合成模具中，然后進行灌漿、封口以及加熱操作，待其固化以后就會得到一個非常漂亮的自制相框。在這一創意的啟發下，學生還可以發揮自己的才智制作出臺歷、鑰匙牌等小用具，這就使這樣的實驗變得非常的有趣。這些創意不僅讓學生獲得了成就感，同時也更加喜歡實驗課程。
（四）實施案例教學法來提高學生的實驗分析能力
高職院校教學的重要任務是引導學生學會學習，培養學生的自主學習能力和創新精神。案例教學法是一種以案例為基礎的教學法。在教師的指導下，根據教學目標和內容的需要，運用案例來個別說明展示，從實際案例出發，提出問題、分析問題、解決問題，通過師生的共同努力使學生達到舉一反三、理論聯系實際、融會貫通、增強知識、提高能力和水平的方法。它實現了以學生為主體，以培養學生的實踐能力和創新能力為基本價值取向，將理論與實踐有機地結合了起來，迅速、高效地解決實際問題。為了讓同學們掌握分析解決塑料制品應力開裂現象的方法，在實驗教學過程中，以學校高分子材料加工中心生產的某品牌的食用油包裝瓶蓋在使用過程中發生部分開裂現象為例，讓同學們分析發生開裂的原因。通過調查研究知道，瓶蓋發生開裂可能是加工溫度等工藝條件設定不合適、材料的選擇不夠正確、模具的冷卻系統和模具澆注系統結構不合理等因素造成。然后通過計算機模流分析，發現主要是澆口進澆方向不正確而引發的應力收縮開裂。為此，將進澆方向改為從瓶蓋側向進澆，使問題得到了解決。
參考文獻
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作者簡介
高分子材料的配方分析范文3
[關鍵詞] 任務驅動教學法；雙語課；教學方法
[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）01-0078-04
0 引言
2001年教育部印發了《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質量的若干意見》，鼓勵高校“積極推動使用英語等外語進行教學”[1]，我國高等學校各專業紛紛開設了雙語課程。經過10余年的努力與發展，我國高校雙語課的開課數量與教學質量均有大幅度提高。據武漢大學的數據調查顯示，截至2009年，被調查的135所高校中已有132所開設了雙語教學課，開課率高達97.8% [2]。雖然各級教育機構對雙語教學的重視程度和投入力度不斷加大，但是受到教師、教材以及學生水平等眾多因素的限制，我國高校雙語課的教學效果仍然有待提高。尤其是對于師資水平、學生水平有限的地方性高校，“雙語教學”更是成為本科教學中的“雞肋”――食之無味，棄之可惜。雖然目前學術界將制約我國雙語教學水平的主要原因歸咎于“師資、教材和學生”[3]，但不可否認的是，正確合理的教學理論指導和教學方法的缺失也是雙語教學水平提高受限的重要因素[3]。
“任務驅動法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，起源于20世紀80年代中期，最早應用于外語類課程的教學實踐中并取得良好的效果[4，5]，在計算機、信息類教學中也有廣泛應用[6，7]。任務驅動教學過程中，教師根據教學大綱中的內容要求及培養目的設計相關任務，使學生在真實情境的驅使下，通過探究完成任務或解決問題的過程，學習和掌握教學要求的內容，并培養學生提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力。此方法將以往以教師傳授知識、學生被動接受為主的傳統教學理念，轉變為以解決問題、完成任務為主的多維、互動式的教學理念，使學生處于積極的學習狀態之中，每一位學生根據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題[8]。2010年，胡靜等[9]通過普通雙語教學法和任務驅動教學法在“健康評估”雙語課中的教學實踐，對比了兩屆學生在同一階段的考評結果以及學生對課程的認可度，結果顯示采用任務驅動教學法的教學效果和學生對課程的認可度明顯優于傳統雙語教學法。
本文結合高分子材料與工程專業雙語課“高分子材料科學技術概論”（Introduction to Polymer Science and Technology ）的教學實踐，對“任務驅動教學法”在本課程教學實踐中的應用進行了探討和解析。教學過程中根據專業特點及課程教學大綱的要求，以增長專業知識、培養學習興趣、提高科技英語閱讀寫作水平為目標，對驅動任務的制定和分析、驅動任務的分解完成以及實施過程中存在的問題進行了探討，為“任務驅動教學法”在雙語教學實踐中的進一步拓展提供了依據。
1 驅動任務的制定
我國雙語課程開設的主要出發點是旨在通過雙語教學培養學生國際化的職業能力和科研能力，以適應時展和需要。具體而言，一是從職業能力方面，改變學生“啞巴英語”、“聾子英語”的狀態，使其在大學英語的基礎上，掌握一定的專業術語，能夠參與到國際化的工作交流中，如英文工作環境以及國際會議等；二是從國際化的科研能力來說，改變過去大學生對國外文獻資料零接觸的狀態，使其初步具備搜集閱讀和理解運用國外相關文獻的能力，為學術研究開拓寬廣的視野，打開獲得外部信息觀念的通道，從而把握本專業國際學術前沿的發展動態，向世界先進學術研究水準看齊[10]。“高分子材料科學技術概論”是高分子材料科學與工程專業任選課程之一，主要介紹高分子材料方面的基本概念、發展歷史，聚合物的合成、加工以及結構與性能，目的是使學生在學習專業課之前對日常生活中接觸到的聚合物材料有一個基本的認識和了解，激發其學習興趣。另外，在介紹專業知識的基礎上，加強學生對學術期刊論文、專利等科技論文格式的認識，使其初步具備專業科技論文的檢索、閱讀、分析和總結能力。傳統的雙語課教學主要采用英文課件，通過教師雙語授課、學生被動接受的方式進行。然而，由于專業英語與大學英語的區別，加之專業基礎知識的缺乏，使部分同學對課件內容及老師的英文講述難以理解，從而影響了其對課程內容的接受水平。“任務驅動教學法”以“驅動任務”作為學生學習探索的推動力，使學生由被動接受轉變為主動學習，有助于提高學習效果。
任務驅動教學方法的實施過程通常包括：設計任務、提出任務、分析任務、自主協作完成任務、交流評價5個環節。其中，設計合理有效的“驅動任務”是整個教學過程的關鍵，任務的完整性、難易程度及是否典型、能否引起學生興趣等都將直接影響到學生課堂上探究式學習的效果。根據課程教學大綱及教學目的的要求，本課程的驅動任務設計過程中主要考慮在以下方面對學生進行訓練：（1）專業知識的學習和掌握，如聚合物的合成反應及其實施方法、聚合物的結構與性能等；（2）專業類科技英語的學習和掌握，如組織學生通過英文課本、期刊、網站了解專業知識及行業發展前沿；（3）文獻檢索平臺的使用，如學校圖書館、電子數據庫的使用等；（4）科技論文的分類及格式要求，如區分研究型論文與綜述性論文在寫作方法及格式的異同，掌握專利文獻的結構組成等；（5）多媒體課件的制作，如多媒體課件的設計、動畫等；（6）中英文口頭表述及交流互動，如“會議模式”的口頭匯報及回答問題等；（7）任務分解及分工合作，即組內同學根據老師布置的任務對其進行分解后，大家分工合作，共同完成任務；（8）相互學習交流，由于不同學生的具體任務不同，大家在任務完成后可以相互學習交流，達到共同提高的目的。
“高分子科學技術概論”為概論型課程，主要涉及的專業內容包括高分子化學（介紹高分子的合成與制備反應）、高分子物理（介紹高聚物的結構與性能）、高分子材料成型工藝學（介紹常用高分子的成型方法及工藝條件）、高分子材料（介紹常用高分子的性能及應用）等。因此，驅動任務的設計在綜合考慮其他能力鍛煉的同時，要緊緊圍繞相關的教學內容，難易適中，注重興趣的培養。如針對高分子材料部分的內容，傳統的教學方式只是枯燥的講解何種材料具有何種性能，學生缺乏感性認識，學習興趣不佳。在任務驅動教學法中，設定的驅動任務是以生活中常見的高分子材料制品為例，比如安排學生找出塑料盆是什么高分子材料組成的，該材料的制備方法、性能以及應用范圍，制品配方設計包括哪些成分以及配方設計中應考慮的因素，產品的成型方法、成型條件等等。本方法充分調動了學生的好奇心，并以此為動力完成后續學習任務。另外，作為雙語課程，更好的利用英語這一媒介采集和輸出信息也是本課程重要的學習目的之一。因此，驅動任務也應該注意鼓勵學生利用英文教材、網絡等途徑進行專業英語方面的了解和學習。
2 驅動任務的分析與分解
由于專業知識的限制，學生對任務的分析可能不夠全面，教師在此過程中需要進行指導?！膀寗尤蝿铡钡脑O定通常以教學大綱為依據，因此教師在給出驅動任務后，應該根據教學大綱的內容及要求，對驅動任務進行充分的分析，使學生知道此任務設定的目的，明白完成此任務需要了解和掌握哪方面的知識，從而提高學習的針對性和任務完成的效率。例如對于上述任務，其設計目標是使學生對聚合物合成、結構與性能、塑料配方設計、高分子材料成型方法等多方面內容有一個基本的了解和掌握。教師在任務分析過程中除了提示學生充分考慮本任務涉及的知識外，也應該注意對相關知識的拓展及思考。例如，塑料盆的成型加工是采用何種方法，除此之外高分子材料還有哪些常用的成型方法；每種成型方法的特點及適用的高聚物類型以及產品類型、各成型加工條件的確定方法以及應注意的問題等，而所有這些問題的根源則是高分子材料的結構與性能的關系。學生對這些問題的思考與學習，對于其在以后的工作過程中將所學的理論知識學以致用、解決實際工程技術問題具有非常重要的意義。
3 驅動任務的完成
教師根據課程內容設定驅動任務后，需要對學生進行分組，要求每一組的同學相互協作，共同完成資料搜集、整理、幻燈片制作等工作。每一個驅動任務都可以分解為多個子任務，因此需要多名同學共同努力完成。一般每組學生4～6人，選取組中“中堅力量”為小組長，負責組織協調本組的學習活動，并詳細記錄問題探究的進展，每次課后要向教師匯報學習的情況。驅動任務主要靠學生在課下通過圖書館、互聯網等多種途徑搜集資料來完成。根據授課計劃以及各組任務的難易程度，各小組的具體任務及完成時限要求將有所不同。因此，要求小組長切實做好任務分配及協調工作，保證大家進度一致，并在匯報前將工作做完。最后，小組任務的完成情況采用“學術會議”的組織模式，由小組代表采用多媒體課件進行匯報，匯報語言要求50%以上用英語。
下面以驅動任務“列出常用塑料的回收標志并找出對應的聚合物在生活用品中的應用及其基本物理化學性能和使用過程中應注意的問題”為例介紹任務的分解及完成要求。本任務主要可以分解為以下幾個子任務：（1）塑料的回收標志及其對應的聚合物；（2）回收標志中的英文縮寫對應的中英文全稱；（3）回收標志中各種材料的化學組成及機械、物理性能；（4）針對回收標志1～7分別找出生活中5個實例并根據實際用途區別其性能差異。最后要求小組內成員將各自負責的內容整理匯總，并做好幻燈片以便課上匯報交流。由此可見，驅動任務的完成過程需要小組全體成員在教師的指導下共同合作完成，任務完成質量取決于各子任務的完成情況以及成員的團結合作，是集體智慧的結晶。任務的完成過程除了需要學生借助互聯網、書籍等渠道查閱大量文獻資料之外，還要求學生對生活中的塑料制品進行觀察思考，有助于提高其學習興趣。
4 交流評價
交流評價與歸納是總結、反思與鞏固的階段，這一過程應在每一組匯報以后進行。小組匯報結束后，作為觀眾的同學可以針對其講述內容提出問題，并由匯報小組成員回答。學生通過問答或者討論的形式獲得知識，并實現信息的傳播。交流的目的：（1）通過相互評價，加深學生對該任務的認識，將小組的研究結果匯報給其他同學，使“學”者的身份轉換為“師”者，通過匯報內容傳達教學大綱的要求；（2）總結完成任務的過程方法，發現和解決傾向性問題，促使學生進行反思，把所學會的知識內化；（3）鍛煉學生在多媒體制作、口頭表達自己思想、辯論自己觀點等方面的能力。評價可以采用個人自評、組內互評、組間互評、教師點評等多種評價相結合的方法，使評價做到公平、公正。教師在整個過程中起指導、組織和補充的作用，使學生真正成為學習的主體。在這一模式下，學生可以通過計算機互聯網隨時獲取幫助，并隨時成為“教師”。這一方法完全改變了傳統的教學方式，使因材施教真正落到實處，讓每個學習者都能將學習當作一種享受。
5 運用中存在的問題
通過合理有效的驅動任務，大大調動了學生的學習動力，使興趣成為其學習的內動力，效果是不言而喻的。但是，在此教學方法的應用過程中仍然存在著一些問題和需要注意的地方。具體來說主要有以下幾個方面。
1）教學進度不易把握。驅動任務的完成過程需要耗費大量的課余時間，而原來的課堂授課時間很大一部分被交流和評價所占據。根據教學內容安排，如果匯報小組的準備不夠充分，就會影響到教學進度。這就需要教師嚴格要求并在課下投入大量的精力對任務的完成情況進行督促和指導。另外，教師需要準備備用材料，以防止有的小組任務完成得不夠全面。
2）課堂管理亟待改進。課堂的交流與評價時間應該防止部分學生“開小差”，游離于課堂討論之外。針對這一問題，教師要認真觀察，必要時采取提問的方式促使學生投入到課堂討論中。
3）評價上有困難。由于任務的完成工作多在課下進行，在小組內可能會出現部分同學“偷懶”、不積極參與的情況。這要求教師和小組長做好協調和督促工作，針對每一位同學的具體任務，教師做到心中有數，并及時與小組長溝通任務進展情況。
4）如何達到“雙語”這一目的。完成驅動任務往往需要查閱大量的文獻和資料，能采用英文這一工具除了要求學生具有較高的英文水平之外，對學生專業基礎知識和專業英語的掌握也是一個不小的挑戰。否則，學生面對滿眼不認識的單詞往往不知所措，無法利用英文完成相應的任務。因此，如何增強學生面對大篇幅英文資料的信心，使課程真正達到“雙語”課程設置的目的也有待后期的研究和實踐。
6 結束語
本文結合“高分子材料科學技術概論”雙語課程的實踐教學，對“任務驅動教學法”在雙語課教學中的應用進行了探討。通過對學生的問卷調查顯示本方法可以有效地調動學生的學習積極性并使興趣成為其積極探索的內在動力，同時提高了其專業知識掌握、資料檢索、多媒體課件制作、口頭表述等綜合素質，教學效果有效提高，也受到學生的廣泛好評。針對實施過程中仍然存在的一些問題，在以后的教學過程中應該采取相應措施加以改善。
參考文獻
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高分子材料的配方分析范文4
PEDOT是聚噻吩導電高分子的一種，由乙撐二氧噻吩（EDOT）單體聚合而成。它作為新型的導電高分子材料，與其他的導電高分子材料相比，有電導率高，熱穩定性好，化學穩定性好的特點，因為在噻吩單體上引入的乙撐二氧基起到了重要的作用。PEDOT的導電性很高，特別是經過二次摻雜后電導率最高可達到800-1000S/cm。
和無機材料的“摻雜”不同，導電高分子材料的“摻雜”其實是氧化還原過程，是一種可逆的過程，即可以“摻雜”也可以“脫摻雜”。本征型導電高分子材料通常禁帶寬度比較寬（1.4eV-4.0eV），處于絕緣體-半導體的電導率范圍，而經過“摻雜”后，電導率可以提升1萬-10億倍達到導體的電導率范圍。因此，導電高分子材料可以有很多應用，比如光電轉換、導電彈性體、導電膠粘劑、導電涂層、有機太陽能電池材料、OLED、電磁波屏蔽等等。
雖然導電高分子有很多應用，但是導電高分子為了實現高導電性必須要經過“摻雜”，而這正好限制了導電高分子材料在某些方面的應用。例如，因為經過摻雜后的PEDOT是“不溶不熔”的，因此要加工應用PEDOT非常困難。因此本課題希望能通過SiO2與PEDOT進行復合，從而解決PEDOT的加工應用難題。
表1 典型的導電高分子的化學結構
名稱 典型化學結構
聚乙炔
聚苯胺
聚吡咯
聚噻吩
PEDOT/PSS
二、實驗部分
（一）主要原料
乙撐二氧噻吩（EDOT），使用前減壓蒸餾，蘇州博鴻化工有限公司；硫酸鐵（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；過硫酸鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；聚苯乙烯磺酸（工業級），上海喜潤化學工業有限公司；氣相法二氧化硅（工業級），上?？ú┨鼗び邢薰?；去離子水（自制）；732陽離子交換樹脂（工業級），上海華震科技有限公司；717陰離子交換樹脂（工業級），上海華震科技有限公司；硫酸（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；氯磺酸（工業級），浙江龍盛集團股份有限公司。
（二）材料的合成
1、PEDOT/PSS的制備
聚噻吩的合成主要有化學合成法和電化學合成法兩種?；瘜W合成法的原料為噻吩單體、氧化劑、溶劑（常用去離子水）、摻雜劑等；電化學合成法的原料為噻吩單體、溶劑（一般為去離子水）、摻雜劑等，利用電流起到化學合成法中氧化劑的作用。兩種方法的原理都可以看作是噻吩單體的陽離子自由基聚合，噻吩單體首先被氧化成自由基離子，然后兩個帶自由基的噻吩單體結合形成二聚體，再逐步與新的帶自由基的噻吩單體結合，從而分子量逐漸增加并最終形成聚噻吩。而PEDOT/PSS的制備方法同上，不同的是聚苯乙烯磺酸（PSS）在聚合時，同時起到乳化劑和摻雜劑的作用。
PEDOT/PSS的工業化生產大多采用化學合成路線，因為化學合成路線具有生產設備簡單，可重復大量生產，產品質量穩定，投資小的特點。
PEDOT/PSS化學法合成路線：將EDOT單體、聚苯乙烯磺酸PSS、硫酸鐵、去離子水按照配方一并加入三口燒瓶中，快速攪拌，然后將過硫酸鈉添加到以上的混合物中（分別按照一次性添加、多次添加、滴加的方式），快速攪拌24小時后，分別用酸堿活化過的陰陽離子交換樹脂共混8小時去除鈉離子和硫酸根離子。然后，抽濾去除離子交換樹脂，得到深藍色粘稠的PEDOT/PSS水溶液。
2、PEDOT/SiO2復合材料的制備
（1）SiO2-SO3H的制備
將氣相法二氧化硅加入三口燒瓶中，在攪拌的情況下，按配方比例定量滴加氯磺酸，直到沒有氯化氫氣體生成為止，得到磺酸基氣相二氧化硅的白色粉末。將一定量的磺酸基二氧化硅加入三口燒瓶中，加入去離子水，制成磺酸基二氧化硅水分散液，然后在快速攪拌的情況下用超聲波儀超聲一小時備用。
（2）PEDOT/SiO2-SO3H復合材料的制備
在以上制備的磺酸基二氧化硅水分散液中，按照配方比例定量加入EDOT、硫酸鐵、過硫酸鈉（一次性加入），快速攪拌24小時后，分別用酸堿活化過的陰陽離子交換樹脂共混8小時去除鈉離子和硫酸根離子。然后，抽濾去除離子交換樹脂，得到深藍色粘稠的PEDOT/SiO2-SO3H復合材料水分散液。最后離心分離產物，并用去離子水洗滌，重復多次后，將離心分離產物在80℃下干燥至恒重，得到以磺酸基二氧化硅為核心，PEDOT為殼的核殼結構復合材料。
三、實驗結果與討論
（一）氧化劑添加方式對PEDOT/PSS電導率的影響
實驗中分別將氧化劑一次性添加、分批添加、滴加，最終發現對于PEDOT/PSS的電導率沒有明顯影響，電導率相差不大。只是在粒徑大小、粘度大小上面稍微有一些區別。一次性添加氧化劑做出來的PEDOT/PSS相比較粒徑最小，粘度最大；滴加氧化劑做出來的PEDOT/PSS相比較粒徑最大，粘度最??；分批添加氧化劑做出來的PEDOT/PSS粒徑和粘度都居中。
（二）反應時間對PEDOT/PSS電導率的影響
反應時間過長或者過短，對PEDOT/PSS的電導率都不利。反應時間過長，會因為粘度逐漸變大，反應時液面逐漸下降從而導致PEDOT/PSS在液面上方的反應容器壁上出現析出，造成有效含量下降從而電導率出現下降。反應時間過短，會因為單體沒有充分反應完全或者過快的反應導致PSS沒有很好摻雜，導致電導率出現下降?？傮w而言，隨著反應時間的逐漸增加，對于PEDOT/PSS的電導率有一個先增加后減小的趨勢，實驗結果表面，最佳的反應時間為48小時。
（三）反應溫度對PEDOT/PSS電導率的影響
反應溫度在0℃時，合成出來的PEDOT/PSS電導率最高，主要原因是低溫造成PEDOT/PSS的化學氧化聚合時，EDOT的聚合和PSS的摻雜是有序進行的，此時摻雜的效果最好。從工業化的角度來說，反應溫度在10℃以下合成都是可以接受的，因為此時電導率和0℃時合成的電導率相差不大，而且可以節省生產時用于冷卻的電。隨著溫度的逐漸增加，PEDOT/PSS的電導逐漸下降。
（四）氧化劑/EDOT配比對PEDOT/PSS電導率的影響
隨著氧化劑/EDOT配比的逐漸增加，PEDOT/PSS的電導率逐漸增加到一個最高值后出現下降。因為氧化劑用量少時，EDOT單體不能完全被氧化，聚合度不高，分子量小，單體轉化率不到100%，單體氣味較大。氧化劑用量多時，EDOT單體被過氧化，PEDOT/PSS的醌式結構被破壞，從而出現PEDOT/PSS電導率下降。最佳的氧化劑/EDOT摩爾配比是1.2：1。
（五）催化劑/EDOT配比對PEDOT/PSS電導率的影響
PEDOT/PSS的聚合是陽離子自由基聚合，一般鐵離子、銅離子等變價金屬離子對聚合都有催化效果。但是催化劑不是越多越好，隨著催化劑/EDOT的配比逐漸變大，PEDOT/PSS的電導率先增加后減小。原因是隨著催化劑的增加，EDOT的聚合速度越來越快，EDOT聚合時與PSS的摻雜不完全導致電導率逐漸下降。最佳的催化劑/EDOT摩爾配比為0.0002：1。
（六）摻雜劑/EDOT配比對PEDOT/PSS電導率的影響
隨著摻雜劑/EDOT的摩爾比逐漸增加，PEDOT/PSS的電導率是先增加后減小的。原因是當摻雜劑PSS摩爾比逐漸增加時， PSS對EDOT的摻雜逐漸增加，PEDOT/PSS的苯醌式結構逐漸增加，當PSS/EDOT摩爾比為1.4：1時，PEDOT/PSS的電導率最高。再隨著PSS摩爾比的增加，因為PSS本身電阻較高的緣故，造成PEDOT/PSS的電導率逐漸下降。
（七）SiO2-SO3H制備對PEDOT電導率的影響
對于PEDOT/SiO2-SO3H復合材料的制備，SiO2-SO3H的制備比較重要。因為摻雜的原因，二氧化硅表面需要攜帶大量的磺酸基才能較好的制得PEDOT/SiO2-SO3H復合材料。制作該復合材料的原因是考慮利用納米級二氧化硅的表面積大，可以增大PEDOT在與塑料共混添加時接觸連接的幾率。根據實驗結果，隨著二氧化硅粒徑的增加，PEDOT添加到塑料中的抗靜電效果越好。但是從生產成本角度和材料力學性能等角度出發，該復合材料不能大比例添加，當添加量為塑料重量的15%時，此時抗靜電效果良好且材料力學性能不受影響。
高分子材料的配方分析范文5
三年以上工作經驗 | 女| 25歲（1988年11月28日）
居住地：北京
電 話：139********（手機）
E-mail：
最近工作 [1年7個月]
公 司：XX重工有限公司
行 業：機械/設備/重工
職 位：產品項目經理
最高學歷
學 歷：本科
?！I：高分子材料與工程
學 校：西北工業大學
自我評價
本人思想成熟、為人誠實、個性穩重、具高度責任感、能夠同他人一道很好地工作，吃苦耐勞、學習能力優、事業心強，具有比較強的專業理論知識，在多年工作的磨練中，夠較好的解決實際技術問題，深入現場了解情況，認真學習新知識。熟練本專業的制圖軟件AutoCAD、Proe和Office等應用軟件。
求職意向
到崗時間：一周之內
工作性質：全職
希望行業：原材料和加工
目標地點：北京
期望月薪：面議/月
目標職能： 復合材料技術主管
工作經驗
2012 /9—至今：XX重工有限公司[ 1年7個月]
所屬行業：機械/設備/重工
技術部 產品項目經理
1、組織上海工廠首套與外購1.5MW主模具配套的梁帽、腹板模具的設計及制造并通過試產驗收；
2、組織編制各型號產品制造標準作業指導書；
3、組織設計各種葉片生產過程中所需工藝裝備并試用推廣；
4、通過精致化管理，精算各型號材料用量并不斷優化，使全進口材料葉片成本降到國內最低。
2011 /8—2012 /8：XX加工有限公司 [ 1年]
所屬行業：原材料和加工
技術部 塑料工程師
1、主持設計開發了75系列新型環保型硬質PVC型材、PVC-U型材外表鏡面技術的研發等；
2、引進高質量低價格的原輔料，經測試合格后導入生產之中，優化PVC型材配方的配方體系；
3、將UG、AUTOCAD等設計常用軟件引入工作之中，公司設計好模具后外發加工；
4、匯總生產過程中常見問題點及相應解決方案；
5、針對具體的工程項目為銷售人員制作風壓計算書以供投標使用；
6、根據部門安排參與公司其它生產基地的部分技術研發類工作。
2011 /7—2012 /7：XX加工有限公司 [ 1年]
所屬行業： 原材料和加工
材料研究部 材料開發
1、在原料及開發階段主要負責水蓋及百事蓋用HDPE樹脂及色母開發；
2、制定公司內部所有原物料規格，管控進料檢驗，避免生產隱患；
3、原料開發之前進行MI、流變、色差等基礎數據檢測；
4、供應商技術溝通，就材料開發過程中出現問題加強溝通縮短開發時間；
5、從企劃階段經競品分析、單本分析、單模制作直至產品量產，資料轉移至制造部門整個項目過程。
教育經歷
2007 /9—2011/7 西北工業大學 高分子材料與工程 本科
證 書
2009/6 大學英語六級
2008 /6 大學英語四級
高分子材料的配方分析范文6
【關鍵詞】 超細纖維; 布洛芬; 靜電紡絲; 聚乳酸; 藥物釋放; 月桂酸
【Abstract】 Objective To prepare poly ethylene glycol blocked poly lactic acid ultrafine fibers with ibuprofen entrapped by electrospinning and add lauric acid into fibers to investigate whether or not lauric acid affects the in vitro release of ibuprofen.Methods Fiber mats were prepared with both ibuprofen and lauric acid added by organic solvent highvoltage electrospinning technique by using poly ethylene glycol blocked poly lactic acid as drug loading material.The characterization of fiber mats was researched by ESEM，WAXD and DSC.The release behavior of ibuprofen in PBS with proteinase K added was investigated by HPLC.Results PEGPLLA fiber drug delivery system with lauric acid added was obtained，WAXD scanning demonstrated that no drug crystal was decomposed and all compounds were perfectly entrapped.After lauric acid addition，ibuprofen released faster.Conclusion Addition of lauric acid could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.Moreover，proteinase K could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.
【Key words】 ultrafine fiber;ibuprofen;electrospinning;poly lactic acid;drug release;lauric acid
靜電紡絲技術是一種制備微米及納米尺度纖維的新方法，近些年有不少文獻采用此方法將藥物包載在醫用高分子材料中，進行了一些前瞻性的研究[15]。載藥纖維制備的大體過程包括將藥物溶于或分散于待紡絲的高分子聚合物有機溶液中或熔體中，將聚合物溶液或熔體帶上103～104 V高壓靜電，在強靜電場作用下帶電的聚合物溶液滴在電場的作用力下克服液體表面張力于毛細管的末端形成Taylor錐體，并以靜電力為牽引力來形成噴射流進行紡絲，在此過程中，由于溶劑的快速揮發，藥物將以極小的顆?；蚍肿?離子)狀態存在于聚合物纖維中最終在接收裝置上獲取一種新型的藥物釋放系統——超細纖維[6，7]，紡絲裝置及原理如圖1所示。
能夠進行靜電紡絲的高分子材料有很多，聚L乳酸是脂肪族聚酯中在人體中生物相容性和生物可降解性最好的材料之一，并且由于其親脂的化學結構，其可對許多在水中溶解度低的化合物進行包裹，是近些年研究應用較多的一類高分子藥物載體材料[8，9]。將PLLA用適當分子量的聚乙二醇(PEG)修飾后可使高分子呈現一定的親水性，改善其在體內的應用[10]。本實驗擬通過對溶解在有機溶劑中的聚乳酸進行靜電紡絲制備得到超細生物可降解纖維。
布洛芬(ibuprofen，IPF)，化學結構如圖2B，是近年來應用較多的一種芳基烷酸類非甾體抗炎藥，其有一些副作用，尤其是對胃腸道系統有較強刺激作用，且IPF屬于應用較早的藥物，隨著時間的推移，布洛芬的原料藥及其制劑專利保護期逐步臨近，因此，開洛芬的新型局部釋藥系統很有必要，其現有的劑型有緩釋片、凝膠、微球等[11，12]。
本實驗采用電紡技術制備得到一種新型的局部布洛芬釋放系統——布洛芬生物可降解超細纖維，它可以作為組織表面仿生貼敷無紡布，對皮膚、粘膜燒傷、機械損傷或細菌感染引起炎癥的部位進行抗炎，其還可以作為手術后防組織粘連的隔離材料，這相對于已有的布洛芬術后防組織粘連釋放體系是一種改進[10]。作為人體腔道部位如陰道的抗炎，拔牙或去牙髓手術后作為牙髓腔的抗炎，鎮痛填料等，電紡纖維也是一種較好選擇。此外，對PLLA纖維中布洛芬的釋放進行研究，可以為相似結構的化合物在聚乙二醇嵌段聚乳酸纖維中酶降解釋放的規律提供參考。
由布洛芬化學結構可知，其屬于芳基丙酸類非甾體抗炎藥，化學結構中除有一羧基結構在水中可以電離外。其余部分為不含雜原子的碳氫結構，其與聚乳酸的結合應較為緊密，在PEGPLLA材料形成的藥物載體中包封率應該較高。但是布洛芬中的羧基可在弱堿環境中解離使其在水中的溶解度增加。在高分子材料中添加小分子物質來改善藥物的釋放是制劑學中較常用的方法，本實驗選用十二碳直鏈脂肪酸月桂酸作為藥物釋放調節物質。由于紡絲是在非水介質中進行的，只要可以紡成纖維，那么就可認為高分子中各種添加物質在纖維中的包封率是100%，這為紡絲成品中載體材料、藥物和其它各種提供添加成分的定量提供了方便。本研究成功制得包載有布洛芬的PLLA纖維，并在纖維中進一步添加月桂酸擬改善藥物的釋放，考察了兩種纖維中布洛芬的酶降解釋放規律。
1 儀器與材料
靜電紡絲裝置(自組裝，含玻璃注射器及內徑0.4 mm不銹鋼平口針頭);靜電發生器(LipexExtruder，加拿大NorthernLipid公司);場發射掃描電子顯微鏡(ESEM，日本);廣角X射線衍射儀(日本理學);差示掃描量熱儀(DSC);高效液相色譜儀(日本SHIMADZU公司，UV975型紫外檢測器，PU980型泵);Anastat色譜工作站(天津奧特賽斯儀器有限公司);PHS2F型精密酸度計(上海精科儀器廠)。
布洛芬原料藥(江蘇巨化集團制藥廠，含量98.5%，符合中國藥典2005版);聚乙二醇2000聚L乳酸(PEGPLLA 本課題組合成，Mw=80 400 g/mol，PDI=1.22);月桂酸(lauric acid，博迪化工有限公司，天津);三乙基苯基氯化氨(TEBAC，國藥試劑，長春);蛋白酶K(生化純，Amesco，美國);氯仿(分析純，康科德試劑公司，天津);甲醇(色譜純，禹王公司，山東);其他試劑均為分析純。
2 方法與結果
2.1 靜電紡絲法制備布洛芬纖維氈首先配制紡絲溶液，將PEGPLLA、TEBAC、布洛芬和月桂酸等溶解在氯仿中磁力攪拌24 h后可得到無色、透明、均一的紡絲溶液，用氯仿定容得到待紡絲溶液。紡絲液的配方如表1 所示。
紡絲裝置參考文獻[13]搭建并有所改進，如圖1所示，針頭與靜電發生器相連，接收屏接地并在其表面包蒙上鋁箔，使針頭噴絲口與鋁箔平面之間的距離即紡絲距離為50 cm.用重物推動注射器的玻璃桿，使得從直角型針頭滴出的溶液速度為1.5～2.5 ml/h.開動高壓靜電發生器至4 500 V，在針頭和接收屏之間形成一個高壓電場，電紡絲開始。從噴絲口流出的紡絲液在電場力的作用下以高速不規則的螺旋軌跡運行，并被拉伸成為一定形狀沉積到接收屏上，在接受屏的后方用電暖氣對鋁箔上新紡出的成型材料中殘余溶劑進行揮發，并確保接收板上的溫度為30℃左右。紡絲約24 h后，注射器內的溶液使用完畢，接收平板上形成一張由纖維層積而成的氈，待纖維氈層積至0.5 mm后將其揭下，按一定規格用剪刀切成小片后進行表征、體外釋放等研究。表1 紡絲液中高分子材料、藥物和其它輔料的用量
2.2 布洛芬纖維氈的表征
2.2.1 ESEM觀察厚樸酚聚乳酸珠串網絡微觀形態 將得到的兩種薄膜剪切成0.5 cm×0.5 cm小片后用雙面膠固定在載玻片上并真空蒸鍍一層金后用ESEM進行觀察。圖3為所得兩種薄膜在不同放大倍率下的微觀形態。(1)(2)中的標尺為5 μm，(3)(4)中的標尺為2 μm，可以看出兩種纖維的直徑一般在0.3～0.5 μm，但也有部分直徑1 μm左右的纖維存在。進一步放大倍數觀察，發現纖維表面光滑，無結晶狀或塊狀物質析出，說明IPF較好包裹在纖維中。
2.2.2 WAXD與DSC對厚樸酚聚乳酸珠串網絡的表征 將纖維氈切成1.5 cm×1.5 cm方形薄片，用雙面膠固定在載玻片上，掃描范圍5° ～60°，掃描速率2°/min.稱量6 mg纖維氈小塊，進行DSC測定，掃描溫度范圍0～100℃，掃描速率2℃/min.
從WAXD掃描結果可以看出所得纖維表面均無布洛芬原料藥和PEGPLLA高分子材料特征衍射峰的存在，而是在低衍射角度處形成坡度極緩的“饅頭峰”，說明布洛芬被較好地包裹在高分子材料中(見圖4)。
從DSC掃描圖譜上可以得知，布洛芬、TEBAC、月桂酸在DSC掃描后均有明顯的結晶峰，但是紡絲過后的纖維使得結晶材料的結晶峰均消失，說明紡絲過后，纖維中的各種材料均呈無定型狀態(見圖5)。
2.3 布洛芬聚乳酸珠串網絡薄膜中藥物的體外釋放研究
2.3.1 布洛芬HPLC測定方法[14] 色譜柱:DikmaDiamonsil C18(4.6 mm×150 mm，5 μm);流動相:甲醇水(80︰20);檢測波長:225 nm;流速1 ml/min;柱溫:室溫;進樣量:20 μl.
圖4 材料和纖維氈的廣角X射線衍射圖譜(從上至下:布洛芬原料藥;MePEGPLLA粉末;無布洛芬和月桂酸添加的纖維氈;只添加布洛芬的纖維氈;布洛芬和月桂酸均添加的纖維氈)
Fig.4 WAXD detection patterns of material and fiber mats(from top to bottom:ibuprofen;MePEGPLLA powder;PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added;PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added;PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
圖5 DSC圖譜(從上至下：布洛芬;三乙基芐基氯化銨;月桂酸;MePEGPLLA粉末;無布洛芬和月桂酸添加的纖維氈;只添加布洛芬的纖維氈;只添加月桂酸的纖維氈;布洛芬和月桂酸均添加的纖維氈)
Fig.5 DSC thermographs(from top to bottom: ibuprofen; TEBAC， Lauric acid; MePEGPLLA powder; PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added; PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added; PEGPLLA fibers without IPF and with lauric added; PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
2.3.2 超細纖維中布洛芬的累積釋放曲線 將樣品剪切成5 cm×1 cm長方形條，(50±2)mg，浸入250 ml釋放介質中，釋放介質組成:將13.6 g KH2PO4和3.16 g NaOH 溶解在去離子水中并定溶至2 000 ml，精密稱量5 mg蛋白酶K至上述PBS中，得蛋白酶K濃度為2.5 μg/ml的PBS，實驗中以不含蛋白酶K的PBS作為對照，以不含蛋白酶K的PBS為對照釋放介質。在預定的時間點30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、16 h、24 h、48 h、72 h、96 h，取釋放介質1 ml進行HPLC測定，并在釋放介質中添加1 ml新的相應釋放介質，計算各時間點的藥物釋放百分率并以其對時間作釋放曲線(見圖6)。厚樸酚釋放百分率計算公式為:
Release(%)=(Ibuprofen released in PBS / Ibuprofen totally entrapped in net works ) × 100%
超細纖維氈可以看成是固體分散體型藥物釋放系統，所以其中藥物釋放可以根據Higuchi方程進行模擬[15]:
α=DεT×(2A-εCs)×Cst1/2
上式可簡化為:α=Kt1/2
α:單位表面積藥物釋放量，mg/cm2;D:藥物在介質中的擴散系數，cm2/s;ε:材料的孔隙率;T:材料的曲折因子;Cs :藥物在釋放介質中的溶解度，mg/cm3;A:單位體積固體分散體中藥物含量，mg/cm3.
可采用上式對釋放時間的算數平方根t1/2 和布洛芬的累積釋放量(%) 進行線性回歸。
藥物釋放結果發現，纖維氈中的藥物有30%左右的突釋效應，釋放曲線的擬合符合α=Kt1/2的形式。蛋白酶K的添加加速了藥物釋放的速率，其原因是酶能加快降解聚乳酸中的酯鍵，使得纖維變得疏松，產生親水性的孔洞等，這些都使Higuchi方程中的T值變小，ε值變大，從而加大K值即擬合曲線的斜率增大，藥物釋放速率加快，這已多有報道[13]。
3 討論
本研究首次制得有生物可降解材料聚乳酸經過靜電紡絲技術而成型的含有非甾體抗炎藥物的纖維氈，得到一種新型釋藥體系，并在纖維中添加小分子物質調節藥物的釋放速率，該項研究國內外文獻未見報道。實驗后成功得到表面無藥物析出的超細纖維。
已有文獻報道[1，2]包載有利福霉素、紫杉醇、阿霉素等聚乳酸，或聚乙二醇修飾的聚乳酸靜電紡絲纖維，并對藥物的釋放規律進行了較為詳細的研究。結果顯示，相對于沒有蛋白酶K的釋放介質，有蛋白酶K的釋放介質中的纖維氈，藥物釋放的速率加快，這是由于蛋白酶K對聚合物中的聚乳酸部分有降解作用;水溶性藥物的不同狀態(例如阿霉素的分子型、鹽型)對其釋放也有著相當強的影響[2]。纖維氈應用于生物組織后，在水中具有一定溶解度的藥物通過擴散作用釋放進入周圍環境，另外由于H+、OH—和酶對聚乳酸酯鍵的作用，高分子逐步降解并促使纖維加快釋放藥物，所以在釋放介質中添加蛋白酶K可以加快藥物的釋放速率。
將纖維中的一部分高分子材料(本實驗設為1/60)用小分子物質月桂酸替換后，從0～12 h藥物釋放速率有較明顯的加快。在含有月桂酸的電紡絲中釋放變快，說明添加合適的生理相容的小分子化合物可調節布洛芬在PLLA電紡纖維中的釋放。
所得纖維氈中的藥物在釋放的前5 min內有一突釋，這可以滿足病變部位在初始治療對大濃度藥物的需要，隨后的偽1級藥物緩慢釋放階段可滿足病變部位對一定水平藥物濃度的需要。
參考文獻
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