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高分子材料的應用特點范文1
關鍵詞：高分子材料；功能；研究現狀；發展前景
前言
在我們的日常生活中，材料隨處可見，材料的發展水平直接影響我們的生活質量。高分子材料在我們日常生活的應用中擁有很多的優勢，與現代化生產非常吻合，同時它也產生了很高的經濟效益等，因此它在工業上發展的十分迅速。在過去，20世紀60年展起來的功能高分子材料是屬于那時的一個新興領域，這個新興領域同時滲透到能源和電子以及生物三大領等。而如今，21世紀的科技不斷創新，也有了新型有機功能高分子材料，它們在人們的生產和生活中扮演著一個越來越重要的角色。
1 功能高分子材料的定義
功能高分子材料是指同時兼顧有兩種性能的復合高分子材料，性能一：傳統高分子材料的所體現出來的性能，性能二：某些特殊功能的基團所體現出來的性能。一般說來，具有傳遞信息、轉化能量和貯存物質作用的高分子及其復合材料為功能高分子材料，或者還可以理解為具有能量轉換的特性、催化特性、化學反應活性、磁性、光敏特性、藥理性、導電特性、生物相容性、選擇分離性等功能的高分子及其復合材料，同時還具有原有力學性能的基礎。
2 功能高分子材料的工程實際應用
目前，在工程上應用較廣泛而且具有重要應用價值的一些功能高分子材料主要分為以下幾種：光功能高分子、液晶高分子、電功能高分子、吸附分離功能高分子、反應型功能高分子、醫用功能高分子、環境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具體從這幾方面闡述：
（1）光功能高分子材料。指在光的作用下能夠產生物理變化，如光導電、光致變色或者化學變化，如光交聯、光分解的高分子材料，或者在物理或化學作用下表現出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要應用在電子工業和太陽能的開發利用等方面。
（2）液晶高分子材料。液晶高分子是一種新型的功能高分子材料，它是分子水平的微觀復合，由纖維與樹脂基體在宏觀上的復合衍生而來，也可以理解為在柔性高分子基體中以接近分子水平的分散程度分散增強劑（剛性高分子鏈或微纖維）的復合材料。強度高、模量大是液晶高分子材料的主要特點，它在復合材料、纖維和液晶顯示技術等方面的應用非常廣泛。
（3）電功能高分子材料。電功能高分子材料主要表現為在特定條件下表現出各種電學性質，如熱電、壓電、鐵電、光電、介電和導電等性質。根據其功能劃分，主要包括導電高分子材料、電絕緣性高分子材料、高分子介電材料、高分子駐極體、高分子光導材料、高分子電活性材料等。同時根據其組成情況可以分成結構型電功能材料和復合電功能材料兩類。電功能高分子材料在電子器件、敏感器件、靜電復印和特殊用途電池生產方面有廣泛應用。
（4）吸附分離高分子材料。吸附分離功能高分子按吸附機理分為化學吸附劑、物理吸附劑、親和吸附劑，按樹脂形態分為無定形、球形、纖維狀，按孔結構分為微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等，吸附分離功能高分子主要包括離子交換樹脂和吸附樹脂。
（5）反應型功能高分子材料。反應功能高分子是有化學活性、能夠參與或促進化學反應進行的一種高分子材料。它是將小分子反應活性物質通過共價鍵、離子鍵、配位鍵或物理吸附作用結合于高分子骨架，主要用于化學合成和化學反應。
（6）醫用功能高分子材料。在生物體產生生理系統疾病時，一些特殊的功能高分子材料有對疾病的診斷、治療、修復或替換生物體組織或器官，增進或恢復其功能的作用，此類特殊的功能高分子材料稱為醫用功能高分子材料。一般來說，醫用功能高分子材料多用于對生物體進行疾病的診斷和疾病的治療以及修復或替換生物體組織或器官和合成或再生損傷組織或器官，具有延長病人生命、提高病人生存質量等作用，在醫療方面被廣泛應用。
（7）環境降解高分子材料。高分子材料在發生降解反應的條件有許多，如機械力的作用下發生的降解稱為機械降解，此外在化學試劑的作用下可發生化學降解，在氧的作用下可發生氧化降解，在熱的作用下可發生熱降解，在光的作用下可發生光降解，在生物的作用下可發生生物降解等。具有此類功能的高分子稱為環境降解高分子材料。
（8）高分子功能膜材料。高分子功能膜是一種具有選擇性透過能力的膜型材料，同時也是具有特殊功能的高分子材料，一般稱為分離膜或功能膜。使用功能膜分離物質具有以下突出的優點：具有較好的選擇性透過性，透過產物和原產物位于膜的兩側，便于產物的收集；分離時不發生相變，同時也不耗費相變能。從功能的角度，高分子分離膜具有識別物質和分離物質的功能，此外，它還有轉化物質和轉化能量的其它功能。利用其在不同條件下顯出的特殊性質，已經在許多領域獲得應用。
3 功能高分子材料的發展前景
人類賴以生存和發展的物質基礎離不開材料，材料的發展關系到社會發展和國民經濟以及國家的安全，同時也是體現國家綜合實力的重要標志。高新技術和現代工業發展的基石離不開高分子材料，國民經濟基礎產業以及國家安全不可或缺的重要保證同樣也離不開高分子材料。而功能高分子材料由于其優越性，使得其在材料行業中發展迅速。
未來材料科學與工程技術領域研究的重要發展方向離不開功能高分子材料，材料、信息和能源理所當然的被評為新科技革命時代的三大根基，信息和能源發展離不開材料領域中功能高分子材料作為它們物質基礎所起到的重要作用，新型功能高分子材料的研究與發展主要取決于現代學科交叉程度高這一特點。在傳統的三大合成材料以外，陸陸續續又出現了具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜，同時也出現了生物高分子材料，隱身高分子材料等許多具有特殊功能的高分子材料，與此同時功能高分子材料的發展速度依然保持著加快的狀態，顯然它們對新技術革命影響非常之大。這些新型的功能高分子材料在我們的尖端科學技術領域和工農業生產以及日常生活中扮演著越來越重要的角色，21世紀人類社會生活必將與功能高分子材料密切相關。
4 結束語
功能高分子材料是一門研究高分子材料變化規律以及實際應用技術的一門學科，在高分子材料科學領域中的發展速度是最快的，同時也是與其它科學領域交叉最為密切的一個研究領域。它是以高分子物理、高分子化學等相關學科為基礎，同時與物理學和生物學以及醫學密切聯系的一門學科。因此學習這門學科能讓我們很好的將高分子學科的知識綜合運用起來，進而使我們對高分子學科有更深刻的認識，讓我們受益匪淺。
參考文獻
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高分子材料的應用特點范文2
一、影響高分子材料老化的環境因素
1.太陽光對高分子的影響
目前太陽光是影響高分子材料老化的主要原因,而且是不可避免的,太陽光中含有大量的紫外線,是最容易被高分子材料中的醛基和酮基所吸收,從而產生復雜的化學反應;另一部分太陽光中的紅外線,紅外線接觸高分子材料后,使得高分子材料吸收溫度迅速上升,這就加劇了高分子材料的熱老化性,從而降低了使用壽命。
2.空氣中氧對高分子的影響
氧無處不在,而且屬于極活潑氣體,在高分子材料表面受到太陽光照射后極易發生氧化反應,像我們平時看到的銅綠,所謂的銅綠就是銅在光的照射下發生氧化反應而形成表面的一層保護介質。這樣的現象還有很多,并且為無法避免不可逆的,然而高分子材料和我們息息相關,在日常的加工、運輸、使用過程中都不可避免的接觸氧,所以氧也是導致高分子材料老化的主要因素。
3.外部作用——機械力對高分子材料的影響
高分子材料在使用過程中不可避免的接觸外部因素作用,外部作用在一定程度下導致了高分子材料的老化進程。例如汽車輪胎,它屬于高分子材料橡膠,橡膠的突出特點是分子鏈柔性好,在外部車輪和車承載力的作用下,易發生較大程度的變形,由于它特殊的分子原理可迅速恢復,如果長時間施加機械力,橡膠內的分子鏈受到破壞發生變形導致龜裂,加速了高分子材料的老化過程。
4.水和電對高分子材料的影響
由于高分子材料的分子內部結構特殊,含有一種親和水性很好的物質,在高分子材料遇到水后易破壞分子結構而易被水解;高分子內部的組織鍵對電的反應更加敏感,一旦接通電源,分子就形成了大量不規則運動而劇烈反應,有效的破壞了分子弱鍵,導致高分子材料失效電解游離。
二、高分子材料老化的具體表現
高分子材料老化顧名思義就是通過外部作用破壞了高分子內部結構,分子量變小,生成新的物質或發生降解的過程。一般分為物理老化和化學老化,物理老化可逆轉比較好恢復,例如,一些高分子材料在外部壓力作用下產生變形,但去除外力后即可恢復原狀。還有一些高分子材料受潮后絕緣性降低,表現為失效,但干燥后即可利用?；瘜W老化就較復雜了,它是高分子內部鍵和鍵之間發生的不可逆現象,較能控制和恢復。老化后的材料強度降低、韌性、穩定性、耐熱性及顏色等各方面都出現不同程度的破壞和降低,影響其正常使用功能。高分子材料老化外觀主要表現為顏色變淡,出現斑點、龜裂、粉化等現象;內部老化則表現為水解、電解、沖擊強度、抗拉強度等減低,從而達到高分子材料的疲勞極限,喪失其使用價值。
三、緩解老化的具體措施
現階段,研究高分子材料老化和抗老化問題是一個實際關鍵性問題,由于高分子材料內部結構比較復雜,反應條件成熟,反應機理無法避免,所以對高分子研究領域內還無法真正杜絕其老化現象,只能對老化做輔的延緩作用,從而增加高分子材料的使用壽命。
1.物理防護措施
物理防護就是應用外部因素影響高分子的作用,它可以完全控制一般的物理老化,對實質性的化學老化起到一定的延緩作用。例如,常年暴曬和雨淋的大棚塑料薄膜,經日照后分子受熱發生氧化,促使透明度降低,薄膜脆化,如何延長塑料薄膜的使用壽命,增大農民的經濟效益,人們利用在薄膜上覆蓋草柵,降低塑料薄膜和日光接觸時間,從而達到了延長塑料壽命的目的。其次,在高分子材料中加一種延緩劑、防老劑來增加抗老化機理。例如,機械設備一般都是用機械材料(鐵、銅、鋼等)通過鍵槽連接組成的一個具有規范運動的主體,但因長期暴露在空氣中,設備表面經?？吹戒P跡斑斑,影響了設備的美觀,人們就針對此現象發明了油漆,油漆涂在設備表面有效阻止了設備與空氣接觸的面積,起到了使之無法氧化的目的。像運用物理方法保護高分子材料老化的現象還有很多,它成本低實施簡單,現已被人們廣泛利用。
2.改變高分子本身易老化的特點
引起高分子材料老化的最主要原因是其本身的弱鍵或不飽和雙鍵,由于分子內部存在弱鍵、不飽和鍵使得高分子材料特別不穩定,易于和空氣中的氫鍵氧鍵發生反應生成新的物質,如改變其不穩定鍵使之成為飽和鍵,那它抗老化性就大大增加。例如橡膠中的碳-碳鍵極易與空氣發生臭氧老化和光氧老化。針對這一現象,在橡膠中加入氯原子鍵,氯原子鍵有很好的吸附電子基功能,從而提高了橡膠的抗老化性。舉一反三,像這種在高分子材料中加入鍵基減少支鏈使其穩定,也是我們提高抗老化的有力措施。
高分子材料的應用特點范文3
關鍵詞：高分子材料可降解生物
我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現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理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，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，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內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外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。
2、生物可降解高分子材料的類型
按來源，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，有醫用和非醫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微生物生產型
通過微生物合成的高分子物質。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境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產的“Biopol”產品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結構的共聚物，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，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質制得的脫乙?；嗵堑裙不熘频?。
2.4摻合型
在沒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，使所得產品具有相當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發
3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法
傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學修飾和共混等方法，對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，而且產量小，限制了它們的應用。
3.1.2化學合成法
模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發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構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。
3.1.3微生物發酵法
許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。
;3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發展，酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學合成法結合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學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，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料新晨
4、生物可降解高分子材料的應用
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，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對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，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產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%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國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：
高分子材料的應用特點范文4
關鍵詞： 功能高分子材料 課程教學 教學探索
功能高分子材料是建立在高分子化學和高分子物理基礎上，并與物理學、醫學甚至生物學密切聯系的一門綜合性課程，在培養高分子材料專業人才過程中占有重要地位。功能高分子材料課程涉及的領域非常廣泛，涵蓋功能高分子的主體內容，如反應型高分子材料、導電高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、醫用高分子材料、高分子功能膜材料等。通過本課程的學習可以拓寬學生的知識面，認識高分子學科與相關學科的交叉、滲透，以及相輔相成發展的客觀規律，夯實高分子專業的知識基礎。該課程教學質量的優劣決定了學生能否深入了解功能高分子材料的制備、表征和應用，對培養學生的專業綜合能力非常重要。
我校功能高分子材料課程是在大三的下學期開設，考慮到這個階段的學生面臨考研復習、實習及為未來就業做各種準備等問題，較難靜下心來對課程進行深入學習，而且采用傳統的教學方法已經難以達到滿意的教學效果。針對這些現象，結合我校高分子材料專業的實際教學情況，我們對功能高分子材料課程的教學方式和手段、教學方法、考核體系等進行了探索和改革，以期提高學生的學習興趣和主動性，取得良好的教學效果。
1.講好緒論課，激發學生的學習興趣
功能高分子材料主要研究的是新的制備方法、性能表征、構效關系、應用開發等，其教學內容具有多、雜、廣、深的特點，要使學生在32個學時中，學習并掌握其全部內容確實存在困難。因此，有必要精選授課內容，認真講好緒論課，激發學生的自主學習興趣。我們在緒論課上從功能高分子材料的發展歷史講起，著重介紹課程特點、課程主要內容及學習方法，特別突出學科的新興前沿和不斷完善，說明本課程所涵蓋的研究領域，讓學生認識到該課程的重要地位，明確學習本課程的目的、任務、意義及要求，通過緒論課的學習對本課程產生興趣，從而促使他們積極主動地學習課程，為后續章節的教學奠定基礎。
2.增加新穎和實用的教學內容
功能高分子材料是高分子材料中發展最快的領域，每隔一段時間都有新的研究成果誕生。從事功能高分子材料教學工作的教師更要把握時代脈搏，了解最先進、最前沿的技術，不斷調整、豐富和更新教學內容，利用多媒體教學及時地把最新的功能高分子材料的研究成果介紹給學生，擴大學生的功能高分子材料知識面，增強學習意義。此外，我們還注意課程內容與社會熱點問題相結合，通過學習讓學生了解功能高分子材料在日常生活、軍事、航空航天等領域具有的一些不可替代的作用，加深學生對功能高分子材料實用性的認識。
3.鼓勵學生利用互聯網資源學習
在計算機應用技術高度發達的今天，互聯網上的各種資源取之不盡，名師在線、網絡課堂、精品課程等學習平臺如果不加以利用，實為一種資源浪費。我們在進行課堂教學時，經常鼓勵學生通過互聯網學習，并教會學生利用中國知網、萬方數據庫等查詢學習資料。學生可以在數據庫檢索到自己關注的專業知識，并了解與功能高分子材料相關的最前沿的科研動態。
除此之外，鼓勵學生瀏覽科學網（http：//）、小木蟲論壇（http：//）等門戶論壇網站，在以高分子材料為主題的論壇社區上提出各種問題，某些會員會給出答案。論壇上的會員可能是專家、學者、教師，甚至是學生，大家集思廣益，從而拓展思路，解決難題。實踐表明，這些是比較有效的方式，能引導學生利用網絡進行學習。
4.互動式教學，讓學生做專題報告
針對功能高分子材料課程涵蓋領域多的特點，從熱門的領域中選擇幾個作為報告題目，把學生分成幾個小組，讓各小組成員通過教材、網絡和圖書館查找資料，寫出報告講稿。而后適當地拿出一部分課堂時間，讓小組代表上臺做“學術報告”，老師也和其他同學一起對所介紹的內容進行提問。這種方式不僅活躍了課堂氣氛，提高了學生的積極性和對功能高分子材料的興趣，而且讓學生由被動聽講變成主動學，自主學習能力得以增強。這種互動式教學提高了學生查閱、整理文獻的能力，增強了學生的團隊合作意識，鍛煉了學生的口頭表達能力。
5.舉辦功能高分子材料知識競賽
功能高分子材料課程的知識內容十分豐富，要求學生掌握的內容較多，在每章內容講授結束時舉辦功能高分子材料知識競賽，是在緊密結合課堂教學的基礎上，考查學生對教材理論知識掌握程度和解決實際問題能力的比賽。競賽設置了獎勵分值的詳細規則，并作為課程考核的一個組成部分，因而能大大調動學生的主觀能動性，起到調動學生學習和掌握專業知識的積極性，提高學生在功能高分子材料領域中運用基礎知識解決實際問題的能力的作用。開展功能高分子材料知識競賽活躍了課程的學習氛圍，有利于提高學生的學習興趣和促進良好學風的形成，是一種有益的教學方式。
6.建立多元化的考核評價體系
傳統的理論課程的綜合成績以期末考試成績為主，這種單一的考評方式存在較多缺陷，不能全面反映學生的真實學習情況。功能高分子材料課程的考核既要考查學生對基礎知識的掌握能力，又要考查學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。在對學生的考核中，總成績的評定采用“平時成績+考試成績”的模式，平時成績占60%，考試成績占40%，更加注重對學生學習過程的評價。平時成績主要考查學生的學習狀況，由出勤率、課堂提問、小組討論、專題報告、知識競賽和完成作業組成。這種多元化的考核評價體系避免了由期末考試決定學習成績的弊端，鼓勵學生端正學習態度，不做考前突擊，不搞死記硬背，有利于學風和考風建設。
7.結語
教學內容、教學方法和考核體系的探索和實踐是教育改革的重要組成部分。授課教師只有努力提高自身知識水平，及時總結教學經驗，不斷學習和嘗試新的教學手段，才能為社會培養出高素質人才。在傳統教學的基礎上，通過增加學習過程的評價，調動學生的學習積極性，培養學生多方面的綜合素質，這方面的教學探索是有益的。但如何更好地提高教學質量和達到良好的教學效果，需要繼續努力、認真思考和完善每一個教學環節，促進自身教學水平的提高，從而為我校的功能高分子材料課程教學作出積極貢獻。
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高分子材料的應用特點范文5
關鍵詞：高分子材料學 表面工程 教學模式
中圖分類號：G642 文獻標識碼： A 文章編號：1672-1578（2012)04-0055-02
“高分子材料學”是我校材料科學與工程專業（表面工程方向）的一門專業課程。表面工程學生的就業領域主要為材料涂裝、防腐等，學生需要熟悉各種工程材料（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等）的基本性質、制備工藝以及表面處理方面的知識?！案叻肿硬牧蠈W”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應用等方面的知識。
“高分子材料學”這門課共32學時，所選教材為化學工業出版社出版的《高分子材料基礎》。主要內容包括四部分：高分子材料的合成及制備、高分子材料的結構與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業的四門專業主干課共192學時的內容，即高分子化學（48學時）、高分子物理（64學時）、高分子材料成型工藝（48學時）、聚合物改性原理及方法（32學時）。
1 “高分子材料學”講授過程中面臨的問題
“高分子材料學”課程的講授具有較大難度，主要表現在以下方面：
該課程涵蓋了高分子材料與工程專業學生的專業主干課內容，要深入講解這些內容，需要近200學時，而針對表面工程學生開設的“高分子材料學”僅僅只有32學時，時間緊，內容多，如何合理安排各部分內容占的比重是授課教師面臨的首要問題。
“高分子材料學”相關內容的學習，需要學生具備一定的化學基礎及力學基礎，而對表面工程的學生而言，因專業側重不同，化學課程及機械基礎課開設門類不如高分子材料與工程專業齊全，導致表面工程的學生在學習“高分子材料學”時，對教材內容的理解及掌握有一定難度。這對授課教師備課也提出了更高的要求，如何在有限的學時中適時補充相關背景知識幫助學生理解，是授課教師需要思考的另一問題。
“高分子材料學”雖為表面工程學生的專業課之一，但從歷年就業情況看，表面工程學生就業以金屬材料加工行業居多，而從事高分子材料加工行業的很少。故必然存在學生對該課程重視程度不夠，學習積極性不高的問題，因此授課教師也需要在教學模式上進行探索創新，充分調動學生學習的積極性，引導學生主動參與到教學過程中來。
2 “高分子材料學”課程教學模式探索
2.1梳理重點，側重剖析基本概念
“高分子材料學”學時有限，內容繁多，因此需要授課教師在備課時梳理出各章節的重要知識點和基本概念, 注意各部分內容的銜接,并找出線索將各章散落的知識點貫穿起來。
比如，在介紹高分子材料合成及制備時，著重講授加聚反應及縮聚反應的基本步驟，對比這兩種聚合反應的特點及反應產物特性，便于學生掌握常見高分子材料的合成反應類型，了解制備方法對材料性能的影響?？紤]到表面工程學生的學科基礎及專業側重，對反應速率的計算等知識點不做要求。
再如，課程內容第二部分介紹高分子材料的結構與性能，這部分內容為承上啟下的重點章節，高分子材料的結構及性能特點在其合成過程中奠定基礎，并將在成型過程及改性中得以體現和完善。這部分內容體現了高分子材料與其他材料的本質區別，涉及的基本知識點很多，而且多為表面工程學生不熟悉的內容。因此，同樣需要通過對比，突出高分子與低分子的結構與性能差異，側重高分子溫度——形變關系，結晶過程及晶體結構等重要知識點的講解。
2.2因材施教，適時補充背景知識
“高分子材料學”中很多知識點的理解離不開有機化學、物理化學等基礎課程的支撐，而表面工程方向的學生并未開設相關課程。為此，需要教師在講授過程中適時補充背景知識。
例如，在講授高分子合成反應類型對材料性能的影響時，可簡要介紹常見化學基團的特點并聯想對應的高分子材料的性能特點及成型要點。以聚碳酸酯（PC）為例，這種材料采用縮聚反應制備，分子結構中含有酯基，酯基在一定條件下容易水解，因此可聯想到PC材料在成型時的高溫條件下應避免水分的存在，防止水解反應發生導致材料性能劣化。
此外，為彌補學生基礎知識的不足，講授時還可結合日常生活中的實例進行對照說明。在講授高分子結晶時，可聯想泡面模型以及珍珠形成等實例；講授高分子材料降解及添加劑功效時，可結合塑料制品長期暴曬變色發脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學生熟知的生活常識進行分析。
2.3結合專業，調動學生學習積極性
“高分子材料學”為考查科目，且表面工程的學生就業以金屬材料加工行業居多，學生誤認為這門課程與自己的專業及將來就業銜接不緊，從而對“高分子材料學”課程重視不夠，故學習積極性也不高。為此，授課教師應有意識的引導學生思考，并采用靈活的考核方式調動學生的積極性。
筆者在講授此門課程時，并未采用課堂考試的形式進行考核，而是給學生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務，并讓學生制作出相關的PPT將自己的論文進行口頭陳述，最后根據其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績[2]。課程論文的完成情況直接跟成績掛鉤，能有效調動學生的積極性及對課程的重視；課程論文的撰寫需要大量專業文獻為基礎，學生在撰寫論文的過程中能自覺關注及閱讀相關專業文獻，有利于拓寬其專業視野；制作PPT的過程是對課程論文內容的凝練，有利于學生理清思路掌握重點；口頭陳述環節能有效杜絕學生互相抄襲論文，教師也能通過學生的口頭陳述情況，觀察學生對該門課程基礎知識的掌握程度。
學生通過獨立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環節的訓練，既能讓他們發現“高分子材料學”這門課程與所學專業的緊密聯系，也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達能力，為將來畢業答辯及就業面試打下基礎。
3 結語
高分子材料是非常重要的工程材料，對于表面工程的學生而言，應該熟悉并掌握這類工程材料的特性?！案叻肿硬牧蠈W”雖然不是表面工程方向的專業主干課，但涵蓋了高分子材料相關的大量專業基礎知識，也是面向表面工程學生開設的唯一一門有關高分子材料的課程。授課教師應該積極進行教學模式的探索，激發學生的學習興趣，讓學生在有限的學時中掌握相關基礎知識。
參考文獻：
[1]張留成，瞿雄偉，丁會利編.高分子材料基礎[M].北京：中國輕工業出版社，2004.
高分子材料的應用特點范文6
關鍵詞：高分子材料；汽車領域；應用
當前汽車工業得到了快速發展，要求在車體結構、車身重量、防止腐蝕、做好隔音減振、節約能源等方面實現突破性進展，要求生產工藝實現自動化、行駛達到高速化。因此在生產汽車過程中大量應用重量輕、韌性好、不易腐蝕、良好隔音隔熱的高分子材料，不但可以在汽車行駛中節約大量的燃料而且也可以提高汽車綜合性能。所以當前高分子材料已普遍應用于汽車生產當中。由于使用高分子材料，所以不但可以減輕汽車總體重量，減少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特點，可以減少生產成本。當前，高分子材料已廣泛應用于汽車飾件與功能結構件當中，在汽車總重量中占到了十分之一以上。
1 高分子材料在汽車上的應用狀況
1、汽車飾件上的應用
汽車的飾件主要有內飾件與外飾件。這些飾件的作用等同于汽車的功能結構件。它們不但具有多方面的功能，而且主要占據著汽車的外觀，是購買汽車者的首要選擇。
（1）內飾件
汽車的內飾件主要有儀表板、車門內板、方向盤、座椅、頂篷、地墊、遮陽板等。內飾件不但要保證具有減振、隔熱、隔音、遮音等作用，而且還要求做到耐熱與高抗沖性、高強度與剛性、表面硬度高、不易被化學品腐蝕、不怕刮擦、保護環境等特點。最早汽車內飾件主要應用金屬、木材、纖維紡織品等制作而成，不但外觀較差而且也不利于保護環境。因此，高分子材料以其獨有的優勢迅速得到了汽車行業的應用。當前，汽車內飾件當中應用的塑料在汽車全部塑料中占到了一半以上。過去汽車內飾件主要應用PVC、ABS、PU 等。當前汽車內飾件則主要應用聚丙烯材料，有著無以倫比的優勢，如較好的韌性、較大的強度、較好的彈性、可以隔熱、不怕腐蝕、可以隨地取材、可以實現二次利用、成本較低等，因此得到了汽車內飾件的普遍應用，特別應用于汽車當中最大的內飾件----儀表板方面。PP儀表板是最近幾年才出現的新型儀表板，不但有著較強的韌性與強度，而且外觀較美、成本較低，所以廣泛應用于汽車的儀表板方面。歐洲是世界范圍內生產汽車最多的地區，他們的汽車儀表板全部采用PP，而且還在不斷擴大應用范圍。
（2）外飾件
汽車的外飾件主要有保險杠、雨刮、車燈、車玻璃、門把手、門鎖等。在過去較長時期內，汽車外飾件主要使用金屬合金，主要缺點是重量大、外觀差、價格昂貴、不能環保、容易腐蝕等。隨著高分子材料普遍應用于汽車工業，尤其是汽車保險杠主要使用塑料制作而成。保險杠的主要作用就是當汽車受到沖撞時，可以抵消一部分沖擊力，具有緩沖的作用，可以保護外界的人與車。因此保險杠不但要做到外觀美而且還需具有很好的安全保護作用。當前世界范圍內的保險杠應用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要應用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保險杠的組成部分有面板、緩沖材料、橫梁。合成面板主要應用PP制作而成，如桑塔納轎車的保險杠面板應用的材料就是共聚丙烯加熱塑性彈性體。與其它材料相比，這種材料的具有較大彈性、可以有效低消外界沖擊、不易損傷等優點，這樣的保險杠在受到外力沖擊過程中，能夠最大程度地減輕沖力，可以有效保護車外人的生命安全。
2、汽車功能結構件上的應用
汽車配件作為特殊商品，在使用上有很多具體要求，例如防油、抗腐蝕、耐高溫、成本低、質輕等特點，才能符合汽車上油箱、發動機主要部件、腳踏離合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的結構復雜，工藝要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解決這一難題。在汽車油箱制作中最常使用的就是超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯，但是這種材料的缺點是容易漏油，經過工藝改進，F在生產出了具有較好隔油性的改性pe材料。pe材料在發達國家使用較早，我國在轎車上使用樹脂制作油箱還處于開發階段。
2 汽車高分子材料未來發展方向
1、降低成本，提高性能
筆者認為在將來汽車塑料應用中，主要以PP、ABS 為主。為了進一步節約生產資金，需要大力研究應用同一種或幾種材料，這種原材料隨處可見，生產工藝簡單，使回收的廢舊塑料及時得到了應用。為了使其具有更高的性能，就要對原材料進行改性與復合，從而創造出性能更優、發展潛力更大的復合材料與工程塑料等。
2、增加安全性能和環保性能
當前汽車工業得到了前所未有的發展機會，每年都會消耗大量的塑料制件，但同時也會產生大量的塑料廢品，要占塑料生產總量的50%以上。當前廢舊塑料的回收利用還沒有得到較快發展，同時也不具有可降解性。所以開發新型塑料具有非常重要的意義。生物塑料的可降解性較好，可以普遍應用于將來的汽車制造當中。如使用天然纖維與PP、PE等材料共混改性，用來生產汽車制件，性能遠遠高于玻璃纖維增強材料，而且重量更輕，可以回收再利用，與快速發展的汽車行業相適應，塑料制件實現生物化是發展的趨勢。
3、創新材料及應用技術
當前，工程塑料在塑料行業中占有重要地位，它的主要特點是強度高、不易腐蝕、不易老化等，因此迅速進入各行各業當中，特別是汽車行業的生產。高分子合金是在改進工程塑料的基礎上生產出來的，具有更優的性能，不但材料易于加工，而且具有較高的性能，有利于減輕重量節約資金。隨著納米技術的出現與應用，當前已經在塑料行業中嶄露頭角。當前，高分子納米復合材料在碳納米管高分子復合材料、納米粒子關于聚合物的改性方面實現了突破。發達國家當前已經出現了高性能的納米復合材料，并廣泛應用于汽車生產當中。
3 結束語
總之，在將來的汽車發展中，汽車輕量化是各個生產企業追求的最終目標，由于高分子材料具有質量輕、性能高、生產簡單、安全環保、低成本等眾多優點，因此將來必然會應用于汽車生產當中，塑料有望代替金屬在汽車生產中得到普遍應用。
參考文獻
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