有機(jī)高分子材料的特性精選(九篇)

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第1篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

高分子材料：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，由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)，所含原子數(shù)目一般在幾萬(wàn)以上，而且這些原子是通過(guò)共價(jià)鍵連接起來(lái)的。高分子化合物中的原子連接成很長(zhǎng)的線狀分子時(shí)，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí)，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外，還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個(gè)高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，也稱一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長(zhǎng)度等。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài)，鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象，也稱二級(jí)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。

三、高分子材料按來(lái)源分類

高分子材料按來(lái)源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、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。下面就以塑料和纖維素舉例說(shuō)明。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹(shù)脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹(shù)脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí)，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨(dú)立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒(méi)有獨(dú)立的大分子存在，故沒(méi)有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。轉(zhuǎn)

塑料的應(yīng)用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹(shù)脂材料，可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨(dú)打開(kāi)和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開(kāi)后用來(lái)調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu)，組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結(jié)構(gòu)：纖維素是一種復(fù)雜的多糖，分子中含有約幾千個(gè)單糖單元，即幾千個(gè)（C6H10O5）；相對(duì)分子質(zhì)量從幾十萬(wàn)至百萬(wàn)；屬于天然有機(jī)高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

第2篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

關(guān)鍵詞：交通；高分子材料；工程應(yīng)用；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）22-0139-02

一、前言

交通擁堵已成為世界主要國(guó)家存在的交通主要問(wèn)題。為解決交通擁堵和提高客運(yùn)運(yùn)輸能力他們正在尋求新的交通政策和解決辦法，其中最重要方法就是發(fā)展軌道交通。因?yàn)檐壍澜煌ň哂羞\(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)，主要包括干線鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)城市化水平將超過(guò)50%，城市軌道交通累計(jì)營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到7395千米。發(fā)展軌道交通，必須要克服車輛的走行性能、輕量化、集電性能、環(huán)保、空氣力學(xué)以及其他諸如改善車內(nèi)環(huán)境、提高乘車舒適度、提高耐候性和耐火性等方面的技術(shù)，而車輛的輕量化在解決其他各項(xiàng)技術(shù)方面起著至關(guān)重要性，高速列車的輕量化必須大量采用高分子材料及復(fù)合材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度以及易成型等特點(diǎn)的集結(jié)構(gòu)功能一體化的新型高分子材料，尤其是高分子復(fù)合材料越來(lái)越多地應(yīng)用在現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域。

另外，隨著軌道交通的發(fā)展，尤其是鐵路的提速，噪音污染對(duì)于人類的威脅也越來(lái)越大，甚至危及生命，因此，控制振動(dòng)、降低噪音已成為急需解決的重大問(wèn)題。在眾多的阻尼防噪材料中，其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更為突出。高分子材料阻尼特性一直以來(lái)是一項(xiàng)重要的研究課題，同時(shí)高阻尼聚合物也是目前發(fā)展高性能減震降噪材料的重點(diǎn)發(fā)展方向。因?yàn)楦叻肿硬牧暇哂幸韵绿攸c(diǎn)：（1）利用其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化區(qū)的粘性阻尼部分，將機(jī)械能或聲能部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤萆⒌?，通過(guò)阻尼制振降低車廂結(jié)構(gòu)共振區(qū)的振動(dòng)，從而減小車內(nèi)噪聲。（2）利用小分子和極性高聚物之間會(huì)形成可逆的氫鍵，氫鍵在振動(dòng)下會(huì)不斷斷裂和形成新鍵，最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。（3）將不同的阻尼材料交替層狀排列，利用多層雜化材料疊加來(lái)有效地拓寬材料的有效阻尼溫域，通過(guò)控制復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu)和數(shù)量將可獲得更高阻尼值。這些特性是其他材料無(wú)法達(dá)到的。發(fā)展高分子交通材料對(duì)于發(fā)展交通具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中國(guó)，開(kāi)設(shè)具有交通特色的高分子材料專業(yè)，培養(yǎng)更多掌握高分子材料的基本知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的人才具有劃時(shí)代的意義。

二、高分子專業(yè)特色

作為以交通為特色的一所大學(xué)，專業(yè)設(shè)置必須具有交通的特點(diǎn)。學(xué)校在“十三五”規(guī)劃中，就明顯地突出了交通的特色，確立了學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)，將其定為“以交通為特色，軌道為核心”發(fā)展理念，而且強(qiáng)調(diào)其他所有的專業(yè)建設(shè)必須緊緊圍繞著這個(gè)目標(biāo)，包括學(xué)科建設(shè)和人才引進(jìn)。作為與軌道交通有著非常緊密聯(lián)系的高分子材料專業(yè)更要凸現(xiàn)交通特色。我們?cè)趯I(yè)建設(shè)方面緊緊圍繞交通的特色，包括本科的課程設(shè)置、學(xué)科專業(yè)方向和人才引進(jìn)。在課程設(shè)置方面我們更多地注重學(xué)生的實(shí)際能力的培養(yǎng)，以軌道交通為靶向，為交通運(yùn)輸行業(yè)提供掌握高分子材料基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用人才。在學(xué)科建設(shè)方面首先以高分子材料基礎(chǔ)理論建立學(xué)科平臺(tái)，尤其是碩士學(xué)位碩士點(diǎn)，目前，該專業(yè)有專材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個(gè)一級(jí)碩士學(xué)位碩士點(diǎn)來(lái)支撐；其次，按照學(xué)校的發(fā)展定位凝練學(xué)科特色，突出交通，以教授為學(xué)科帶頭人，形成專業(yè)團(tuán)隊(duì)，在高分子材料與工程專業(yè)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)聚合物的流變學(xué)原理，利用共混的手段，將兩種或多種聚合物進(jìn)行共混改性，以改善單一高分子材料性能，獲得更加廣泛的交通應(yīng)用材料。同時(shí)通過(guò)改性可獲得較窄的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以形成寬溫域、寬頻率阻尼高分子材料。（2）利用接枝共聚的化學(xué)方法，將具有一種較長(zhǎng)鏈段或帶有功能基團(tuán)的單體接枝到聚合物主鏈上，使聚合物能形成多個(gè)側(cè)鏈或者交聯(lián)，獲得新型功能通材料；同時(shí)還可以通過(guò)改性使側(cè)鏈與側(cè)鏈之間產(chǎn)生糾纏，實(shí)現(xiàn)阻尼增強(qiáng)的效果。（3）運(yùn)用復(fù)合的方式，選擇一種較強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度和較高損耗因子聚合物，通過(guò)與一些補(bǔ)強(qiáng)材料或添加第二相粒子，以形成各類具有高性能的復(fù)合材料，同時(shí)達(dá)到應(yīng)用的需要。（4）利用有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，其兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能，即具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無(wú)毒無(wú)味以及生理惰性等優(yōu)異特性，制備硅氧鍵（-Si-O-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷。這類材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，而且形成了化工新材料界獨(dú)樹(shù)一幟的重要產(chǎn)品體系。

三、高分子專業(yè)培養(yǎng)模式

1.明確交通特色的培養(yǎng)目標(biāo)。在科技發(fā)展的今天，材料已成為三大支柱產(chǎn)業(yè)（材料、能源、信息）之一，材料的發(fā)展水平已作為評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。高分子材料與工程是材料科學(xué)與工程的一個(gè)分支，它在實(shí)際生活中得到廣泛的應(yīng)用。另外，高分子材料易于改性，賦予新功能性，這就使得高分子材料的應(yīng)用進(jìn)一步拓展。社會(huì)更加急需掌握高分子材料與工程理論知識(shí)和專業(yè)技能的專業(yè)人才。作為工科性質(zhì)的大學(xué)，培養(yǎng)具有一定的實(shí)際操作能力，能以理論指導(dǎo)實(shí)踐、應(yīng)用于實(shí)踐，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高分子材料與工程專業(yè)技術(shù)人才是十分重要的責(zé)任。而作為交通特色的大學(xué)，高分子材料專業(yè)人才的培養(yǎng)必須適應(yīng)當(dāng)今軌道交通的需求，專業(yè)培養(yǎng)模式應(yīng)該是“強(qiáng)化基礎(chǔ)，注重交通，突出創(chuàng)新”。

2.以科學(xué)研究強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵。專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵主要包括課程設(shè)置、教材建設(shè)和師資隊(duì)伍等內(nèi)涵建設(shè)。課程體系是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)最直接的體現(xiàn)，是形成人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高能力的主要來(lái)源，是提高人才培養(yǎng)素質(zhì)的核心，也是教學(xué)改革的重點(diǎn)。根據(jù)我們高分子專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，合理地設(shè)置課程，才能高效地促進(jìn)專業(yè)發(fā)展，在此，我們按照三個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行選擇和設(shè)置課程，基礎(chǔ)理論模塊按照國(guó)家教資委的要求設(shè)置基礎(chǔ)理論課程，選擇“十二五”規(guī)劃或獲獎(jiǎng)教材，系統(tǒng)傳授基礎(chǔ)理論課程，在大一和大二上完成基礎(chǔ)理論課程，為專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)研究方向提供理論指導(dǎo)；專業(yè)基礎(chǔ)模塊體現(xiàn)高分子專業(yè)特色設(shè)置課程，選擇豐富經(jīng)驗(yàn)的教師授課，尤其具有專業(yè)特長(zhǎng)高級(jí)職稱教師，在高分子專業(yè)上傳授高分子專業(yè)基礎(chǔ)課；專業(yè)方向模塊突出交通特色，發(fā)揮專業(yè)研究方向的優(yōu)勢(shì)讓學(xué)生有選擇性進(jìn)入不同方向的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)的導(dǎo)師必須具有行業(yè)經(jīng)歷，尤其在專業(yè)方向上進(jìn)行過(guò)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，承擔(dān)過(guò)或正在承擔(dān)企業(yè)項(xiàng)目，在校內(nèi)進(jìn)行專業(yè)方向模塊訓(xùn)練，這樣可以做到形式不單一，課程內(nèi)容不重復(fù)。在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，又加強(qiáng)了師資隊(duì)伍的建設(shè)。

3.以實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)。高分子材料與工程專業(yè)與大部分工科專業(yè)有著相同的特點(diǎn)，重視工程實(shí)踐，該專業(yè)是在大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來(lái)的，運(yùn)用科學(xué)分析方法探索其內(nèi)在的作用機(jī)理，采用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)理論與模型計(jì)算歸納形成理論體系，并在理論指導(dǎo)下，將科學(xué)研究應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，使理論體系進(jìn)一步得以檢驗(yàn)并逐步完善，實(shí)際上高分子專業(yè)形成過(guò)程是經(jīng)過(guò)實(shí)踐到理論再實(shí)踐的發(fā)展過(guò)程。針對(duì)這一特點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)置課程的同時(shí)有意側(cè)重實(shí)踐課程教學(xué)，尤其是交通特色的高分子材料實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在交通領(lǐng)域具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

高分子專業(yè)教學(xué)實(shí)踐分為校內(nèi)和校外實(shí)踐。在校內(nèi)主要包括專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)踐和畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)等實(shí)踐教學(xué)部分。而在校外主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。校內(nèi)實(shí)踐是校外實(shí)踐的基礎(chǔ)，相互銜接，在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極有效地開(kāi)展研究型、設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力。校外實(shí)踐注重實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，形成良性互動(dòng)，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中得到鍛煉，企業(yè)在學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才，能為企業(yè)使用，學(xué)校提高了聲譽(yù)，企業(yè)也大大地降低了生產(chǎn)成本，兩個(gè)實(shí)踐模式的有效結(jié)合，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，加強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后從事本專業(yè)研究與生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。此外，我們還探索了一條校企合作培養(yǎng)的模式，在學(xué)生和企業(yè)中產(chǎn)生很好的效應(yīng)。也就是利用畢業(yè)實(shí)習(xí)階段，將有意愿到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)以企業(yè)工程師為導(dǎo)師，在企業(yè)中完成畢設(shè)，打破了原來(lái)學(xué)生必須在學(xué)校的導(dǎo)師指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式。

四、結(jié)語(yǔ)

高分子材料應(yīng)用非常廣泛，從國(guó)家發(fā)展規(guī)劃就不難發(fā)現(xiàn)，在“十三五”規(guī)劃中，新材料就已經(jīng)成為重大科技項(xiàng)目之一，為在新材料、新技術(shù)、新工藝方面有重大突破，就需要更多更優(yōu)秀的材料從事者。尤其是軌道交通輕量化的發(fā)展，對(duì)于材料的要求就越來(lái)越高，特別是高分子材料和復(fù)合材料，因?yàn)樗麄兙哂蟹浅ｏ@著的優(yōu)勢(shì)。這就要求高等教育必須培養(yǎng)更多掌握高分子交通材料的優(yōu)秀人才，因此，改革高分子材料與工程專業(yè)的教育教學(xué)，使之適應(yīng)當(dāng)今軌道交通發(fā)展。教學(xué)改革必須更加注重高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)、辦學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。提倡一種“強(qiáng)化基礎(chǔ)，注重交通，突出創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式，以適合當(dāng)代軌道交通發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)

第3篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

高分子材料：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，由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)，所含原子數(shù)目一般在幾萬(wàn)以上，而且這些原子是通過(guò)共價(jià)鍵連接起來(lái)的。高分子化合物中的原子連接成很長(zhǎng)的線狀分子時(shí)，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí)，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、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。下面就以塑料和纖維素舉例說(shuō)明。

一、生活中常見(jiàn)的高分子材料——塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹(shù)脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹(shù)脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí)，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨(dú)立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒(méi)有獨(dú)立的大分子存在，故沒(méi)有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。塑料的應(yīng)用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹(shù)脂材料，可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨(dú)打開(kāi)和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開(kāi)后用來(lái)調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu)，組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。

二、生活中常見(jiàn)的高分子材料——纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結(jié)構(gòu)：纖維素是一種復(fù)雜的多糖，分子中含有約幾千個(gè)單糖單元，即幾千個(gè)（C6H10O5）；相對(duì)分子質(zhì)量從幾十萬(wàn)至百萬(wàn)；屬于天然有機(jī)高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

纖維素的性能：纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，能溶于銅氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和銅乙二胺 ［NH2CH2CH2NH2］Cu（OH）2溶液等。水可使纖維素發(fā)生有限溶脹，某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結(jié)晶區(qū)，產(chǎn)生無(wú)限溶脹，使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時(shí)不發(fā)生顯著變化 ，超過(guò)這溫度會(huì)由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無(wú)機(jī)酸起水解作用生成葡萄糖等，與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素，與強(qiáng)氧化劑作用生成氧化纖維素。

第4篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

MTX骨水泥離體藥物釋放的初步探索醫(yī)用高分子通訊 王善沅(16)

用于體內(nèi)修復(fù)的彈性有機(jī)硅材料孫明亭(22)

用作骨折內(nèi)固定的可生物低解聚（L—乳酸）的組織反應(yīng)與降解朱明華(31)

聚氨酯血管修補(bǔ)物大鼠體內(nèi)細(xì)胞反應(yīng)研究朱明華(37)

醫(yī)用級(jí)管形材料導(dǎo)液管應(yīng)用的評(píng)定傅榮政(46)

氧化誘導(dǎo)測(cè)試應(yīng)用于醫(yī)用PVC和其他聚合物傅榮政(54)

生物相容性與免疫反應(yīng)朱明華(65)

與環(huán)境因素相關(guān)的聚氯乙烯醫(yī)療裝置吳燕偉(75)

醫(yī)用彈性體的研究及其存在問(wèn)題的討論唐明揚(yáng)趙鳴星(1)

發(fā)展塑料醫(yī)療用品前景廣闊陳科(12)

新型外科手術(shù)用可降解防粘材料張娟(20)

過(guò)濾性多孔型聚氨酯創(chuàng)口包敷材料初步研究(33)

藥物釋放皮透片及消炎痛釋放皮透片探討李美雯張勇華(39)

膠原制品用于牙周組織引導(dǎo)再生的研究任磊張其清(42)

醫(yī)用含氟材料的分子靜電勢(shì)王壽太李從武等(56)

熱塑性聚氨酯彈性體及其改性材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用虞鐘華錢(qián)萍等(64)

醫(yī)用高分子通訊 醫(yī)用高分子材料的致癌性朱明華(74)

醫(yī)用塑料“非膨脹性示囊”研究馬瑞申周愛(ài)卿(1)

PVC輸血袋增塑劑的“耐卒取性”測(cè)定馬瑞申陳潔(3)

PW噴霧型快速醫(yī)用膠研劑田霞(6)

親水性聚氨酯泡沫宮頸擴(kuò)張棒的研制及臨床應(yīng)用葉云凌田偉芳(10)

高分子材料在體外循環(huán)中的應(yīng)用西安醫(yī)科大學(xué)...鄭國(guó)強(qiáng)(16)

有機(jī)硅在醫(yī)療用具方面的應(yīng)用王天書(shū)(34)

生物修補(bǔ)心瓣最初的礦化作用和氯化鋁或氯化鐵對(duì)堿性...朱明華馬明福(47)

通過(guò)化學(xué)放大提高肝素的固定朱明華涂陽(yáng)敦(55)

聚乙烯氧化物改性對(duì)苯二甲酸乙二醇酯表面的生物反應(yīng)丁蓉朱明華(60)

在醫(yī)療和藥品上靈活應(yīng)用的有機(jī)硅壓敏膠粘劑奚濤譯(67)

改性聚乙烯擴(kuò)張球囊的研制馬瑞申周愛(ài)卿(1)

三層色合成樹(shù)脂牙用造牙粉的研制楊承華顧柏林(5)

多層色合成樹(shù)脂牙現(xiàn)代化制造技術(shù)及臨床應(yīng)用特點(diǎn)李承華潘培新(15)

醫(yī)用粘合劑漫談錢(qián)鳳珍(22)

人工心臟和聚氨脂材料杜山健楊晶(33)

人體醫(yī)用彈性體林壽郎趙建偉(45)

應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)接觸血液的固體材料進(jìn)行毒性預(yù)測(cè)朱明華(65)

四例彈性體與生物材料界碩特性的傳真電鏡研究王重滄(73)

醫(yī)用和牙科用材料及裝置的生物學(xué)評(píng)價(jià)：試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇(84)

從解剖學(xué)角度談?wù)剳?yīng)用國(guó)產(chǎn)TH膠行直視下胃冠...丁風(fēng)泉于恩泰(1)

醫(yī)用塑料王根興(7)

用于生物系統(tǒng)中的膠粘劑王根興(16)

新型多孔聚醚氨酯創(chuàng)口覆膜凌海(24)

聚（二甲基硅氧烷）—聚（環(huán)氧乙烷）—肝素嵌段...馮建敏孫國(guó)安(33)

Biomer的組分分析鐘麗嬋(53)

控制LH—RH興奮劑釋放的低分子量共聚（D.L...朱明華丁蓉(69)

多相丙烯酸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)醫(yī)用高分子通訊 鐘麗嬋(76)

應(yīng)用于硅接觸角膜鏡片表面的甲烷等離子體聚...曹采蘋(píng)唐文蘭(90)

應(yīng)用國(guó)產(chǎn)TH膠,直視下胃冠狀靜脈栓塞術(shù)559例術(shù)后...丁鳳泉王顯明(1)

植入形高分子材料的輻射消毒朱明華(13)

人工皮膚黑柳能黃漢生(25)

達(dá)可綸網(wǎng)相對(duì)應(yīng)的編織碳纖維補(bǔ)片對(duì)兔腰筋膜...Ward.,R朱明華(34)

聚合物的體內(nèi)降解：Ⅱ,長(zhǎng)期植入人體內(nèi)的硅橡膠起搏器鉛絕緣...王傳棟(39)

橡膠增強(qiáng)的骨水泥王季滄(50)

生物材料用天然橡膠膠管和改進(jìn)謝于萍(64)

用于可生物降解醫(yī)學(xué)裝置的聚合物：Ⅱ,羥基丁酸酯—羥基戊...Holl.,SJ曹采蘋(píng)(75)

HEMA接枝SBS生物材料的制備（應(yīng)用）r—射線照射法）和特性朱依群(95)

植入性高分子材料的組織病理學(xué)觀察朱明華陳全生(3)HttP://

用溶解蒸發(fā)法制備聚（D.L丙交酯／甘油化物）微球的體內(nèi)外降解朱明華(15)

小血管硅膠修復(fù)術(shù)的管腔開(kāi)放性與耐用性研究Stimp.,C張金枚(21)

用于長(zhǎng)期釋物化學(xué)及生物藥品的陶瓷系統(tǒng)鐘麗婢(25)

生物醫(yī)用彈性體(58)

測(cè)定細(xì)胞在橡膠薄膜作用下的細(xì)胞毒素(62)

醫(yī)用制品生產(chǎn)中的彈性體膠料(70)

開(kāi)發(fā)氣密性低的膈膜(71)

168例注射LS—4100加成型硅橡膠術(shù)后取出原因的探討陳必勝王文崔(1)

OY—131醫(yī)用硅橡膠生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究朱明華朱蔚精(7)

視網(wǎng)膜脫離手術(shù)中加成型硅橡膠制品趙正平(14)

醫(yī)用加成型硅橡膠—真絲人工硬腦膜趙正平(15)

接觸血液用聚合物Dori.,L孫國(guó)安(17)

生物醫(yī)用聚乙烯／親水聚合物的混合物謝于萍(26)

生物材料制備及特性：用γ—射線輻射的HEMA與SBS接技材料Ging.,H朱明華(34)

體外回路中聚四氟烯及聚氨酯血管假體的溶血王重滄(42)

生物材料伴生鈣化：病理學(xué),機(jī)制及其預(yù)防對(duì)策Fred.,JS朱明華(60)

生物材料引起的感染,腫瘤和鈣化（摘錄）奚廷斐王春仁(68)

聚氨基甲酸酯人造血管的粘彈特性朱依群(79)

民主德國(guó)的醫(yī)用硅橡膠發(fā)展李佐邦(1)

醫(yī)用高分子通訊 醫(yī)用聚氨酯許戈文許紅(12)

道康寧有機(jī)硅瞄準(zhǔn)醫(yī)用增長(zhǎng)：控制藥物釋放量的運(yùn)用是主要目標(biāo)丁志明(25)

苛刻的醫(yī)用要求促進(jìn)工程塑料樹(shù)脂的改性Wood,A.S丁志明(28)

第5篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；科學(xué)技術(shù)；材料；高分子；制備

中圖分類號(hào)：TB383.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 04-0000-01

從概念上來(lái)看，計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料則是屬于將高聚物以及相應(yīng)增強(qiáng)材料或者是填充材料有機(jī)組成的多相復(fù)合體，這種材料的基體是有機(jī)聚合物，在此基礎(chǔ)上連續(xù)纖維是增強(qiáng)材料組成。高分子復(fù)合材料之所以可以屬于理想載體，這主要是其所擁有的高模量特性與高強(qiáng)度纖維。擁有特別好粘結(jié)性能的基體材料可以牢固粘合纖維，還可以讓纖維對(duì)剪切載荷與壓縮承受。具備特別優(yōu)良的復(fù)合在基體與纖維兩者從而能夠?qū)⑦@兩者的優(yōu)點(diǎn)充分顯示，還讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以做到最佳狀態(tài)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這樣的情況，高分子復(fù)合材料是屬于一類最廣泛應(yīng)用與最迅速發(fā)展的復(fù)合材料。

一、計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料特性與結(jié)構(gòu)

（一）特性。一是用于良好的耐疲勞性能。相對(duì)來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料包含著基體與纖維界面可以對(duì)擴(kuò)散裂紋進(jìn)行有效的阻止，相當(dāng)一部分金屬材料疲勞強(qiáng)度極限是這種金屬材料拉伸極限的三成至五成，那么聚酯復(fù)合材料或者是碳纖維相對(duì)來(lái)說(shuō)則是這種材料拉伸極限的七成至八成范圍之內(nèi)；二是比模量與比強(qiáng)度都大。在計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料當(dāng)中，在玻璃纖維復(fù)合材料中往往不管是比模量還是比強(qiáng)度都會(huì)比較高，比強(qiáng)度聚合物材料當(dāng)中的增強(qiáng)有機(jī)纖維、硼纖維、碳纖維是三倍至五倍的鈦合金強(qiáng)度，而在進(jìn)行比模量則是四倍以上的金屬所具備的模量，那么所具備的性能在某一特定范圍內(nèi)在不同纖維排列進(jìn)行變動(dòng)；三是良好減震性。不僅計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形狀影響受力結(jié)構(gòu)自震頻率，自震頻率和結(jié)構(gòu)材料比模量平方根呈現(xiàn)正比例關(guān)系，這也就是指復(fù)合材料具備比較高的比模量，那么相應(yīng)也會(huì)存在著比較高的自震頻率。而且在這一過(guò)程當(dāng)中，復(fù)合材料存在吸振能力在界面上，這樣就可以對(duì)阻尼振動(dòng)在所使用材料。從相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果顯示，停止振動(dòng)輕合金梁必須九秒，同樣大小的振動(dòng)停止在碳纖維復(fù)合材料梁僅僅是2.5秒；四是可設(shè)計(jì)性的各向異性與性能。各向異性這是高分子復(fù)合材料的一個(gè)突出特點(diǎn)，那么性能可設(shè)計(jì)性預(yù)期存在相關(guān)性。按照不同工程結(jié)構(gòu)使用條件與載荷分布，那么在對(duì)鋪層設(shè)計(jì)與相應(yīng)材料選取以便來(lái)對(duì)既定要求滿足；五是統(tǒng)一性的結(jié)構(gòu)和材料。在對(duì)高分子復(fù)合材料進(jìn)行制造的過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)該做到對(duì)相應(yīng)制件獲取，也就是所謂的一次成型，一次成型同樣可以使用在復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的大型制件當(dāng)中，往往從一般的工程塑料實(shí)現(xiàn)卻比較困難；六是過(guò)載時(shí)擁有良好的安全性。往往存在著足夠的增強(qiáng)纖維在符合材料當(dāng)中，如果過(guò)載材料擯棄少量的纖維斷裂的時(shí)候，那么則會(huì)將相應(yīng)的載荷在尚未破壞的纖維當(dāng)中實(shí)施迅速的重新分配，那么可以在短時(shí)間內(nèi)整個(gè)構(gòu)建并不會(huì)對(duì)相應(yīng)承載能力失去。

（二）結(jié)構(gòu)。往往聚合物這是計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料的基體，那么精彩使用的則有酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、各種熱塑性聚合物、環(huán)氧樹(shù)脂。往往基體從一邊意義上比較是屬于單一性質(zhì)的聚合物，那么其中聚合物是其中的主要成分，還應(yīng)該將其他的輔助材料包含其中。在這些基體材料當(dāng)中，相應(yīng)的其他組成成分還有稀釋劑、固化劑、催化劑、增韌劑等，這些輔助材料同樣是屬于高分子復(fù)合材料基體當(dāng)中必不可少的組成成分。正是在高分子復(fù)合材料當(dāng)中加入這些輔助材料，這樣就可以將形式多樣的使用性能提供給復(fù)合材料，將成本有效降低，將應(yīng)用范圍擴(kuò)大，將工藝性進(jìn)行改進(jìn)。

對(duì)聚合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行了解則是對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)實(shí)施研究的根本目的，這樣就可以對(duì)聚合物材料能夠正確的使用與選擇，從而可以對(duì)聚合物極其復(fù)合材料的成型加工工藝條件更好掌握。將其性能進(jìn)行有效改變，達(dá)到具備指定性能的聚合物合成與設(shè)計(jì)的目的。

那么在高分子復(fù)合材料當(dāng)中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性能主要包含著：將外界環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行隔絕以便做到對(duì)內(nèi)部物體實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)；對(duì)裝置各個(gè)儀器、配件等這些附件的空間進(jìn)行提供；結(jié)構(gòu)當(dāng)中可能承受的各種載荷，以便做到對(duì)使用壽命內(nèi)的安全做到確保。

二、計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料制備

從本質(zhì)上來(lái)看，制備計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料其主要就是設(shè)計(jì)配方。配方的設(shè)計(jì)絕對(duì)不屬于經(jīng)驗(yàn)性與簡(jiǎn)單組合各種原料，這是屬于充分研究計(jì)算機(jī)高分子材料性能和結(jié)構(gòu)關(guān)系背景下實(shí)施綜合所獲得的結(jié)果。如果相應(yīng)的制品具備良好的效果，并不應(yīng)該將其停留在設(shè)計(jì)配方的層面，還包含著成型設(shè)備選型與設(shè)計(jì)成型加工工藝，設(shè)計(jì)模具、設(shè)計(jì)制品外觀、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等。有鑒于此，那么對(duì)其進(jìn)行更為嚴(yán)格的規(guī)定，這也就是指設(shè)計(jì)制品。相應(yīng)的部分就是設(shè)計(jì)配方，要想獲得比較好的制品，除開(kāi)相應(yīng)的配方設(shè)計(jì)比較好，還應(yīng)該依賴于其他要素對(duì)其進(jìn)行配合。

而針對(duì)制品所做的設(shè)計(jì)則是立足于科學(xué)判斷與預(yù)測(cè)制品的使用性能、結(jié)構(gòu)、形狀等因素，從而對(duì)計(jì)算機(jī)高分子材料實(shí)施正確選用與充分把握。在設(shè)計(jì)制品的過(guò)程當(dāng)中所把握的原則為經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用，按照這樣的思路，這也就是指計(jì)算機(jī)制品生產(chǎn)效率要高、實(shí)用性要強(qiáng)、成本要低、成型加工工藝要好，以便做到對(duì)人們需求的滿足。而且在這一過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)該對(duì)能夠進(jìn)行選擇的計(jì)算機(jī)高分子化合物多樣性的品種、計(jì)算機(jī)制品應(yīng)用領(lǐng)域特殊性等這些因素進(jìn)行考慮。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示，當(dāng)前往往具備兩種設(shè)備配方的方法：一是多因素的變量配方設(shè)計(jì)方法，從這種方法的適用范圍來(lái)看，往往是只能一個(gè)因素影響材料制品性能的佩服。通常具體來(lái)看主要有斐波那契搜集法、平分法、逐步提高法、拋物線法、黃金分割法、分批實(shí)驗(yàn)法等；另外一個(gè)則是指多因素變量配方設(shè)計(jì)方法，這種方法則是指制品的性能受到兩個(gè)或者是兩個(gè)以上因素影響的佩服。具體來(lái)看，主要有回歸分析法、正交設(shè)計(jì)法。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在計(jì)算機(jī)高分子復(fù)合材料擁有各種各樣的制備方法，如果選取的材料不同，那么相應(yīng)的加工方法也并不相同，甚至在同一種材料當(dāng)中也可以具備好幾種方法，這樣就必須按照實(shí)際情況來(lái)實(shí)施相應(yīng)的選擇與斟酌，在對(duì)生產(chǎn)成本降低的過(guò)程中，還應(yīng)該做到對(duì)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獲得，這樣就能夠得到最佳的性價(jià)比?？墒窃谘芯窟^(guò)程還看到雖然高分子復(fù)合材料擁有比較好性能，更廣應(yīng)用范圍，可是依然存在著部分缺點(diǎn)，這就應(yīng)該在今后對(duì)其實(shí)施進(jìn)一步改善研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李侃社，王琪.導(dǎo)熱高分子材料研究進(jìn)展[J].功能材料，2002（02）.

第6篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

高分子材料是金屬和玻璃的良好替代品,在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用日趨廣泛。如汽車業(yè)、電子產(chǎn)品、包裝業(yè)及醫(yī)療器械等諸多產(chǎn)業(yè)中都離不開(kāi)各種工程高分子材料[1].由于采用激光透射焊接技術(shù)對(duì)熱塑性高分子材料進(jìn)行焊接具有許多優(yōu)點(diǎn)[2-6],如表面成型質(zhì)量好,能形成精密、牢固和密封的焊縫,樹(shù)脂降解少,產(chǎn)生的碎屑少,不會(huì)產(chǎn)生污染等,近年來(lái),得到迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始將塑料激光焊接應(yīng)用于汽車、電子和醫(yī)療等行業(yè),如日本豐田公司現(xiàn)已采用多關(guān)節(jié)機(jī)器人組合的光纖激光器進(jìn)行批量生產(chǎn)PA6高分子材料進(jìn)氣歧管,取代了以往的螺栓連接方式,減小了進(jìn)氣歧管的體積和重量,提高了其生產(chǎn)效率;奔馳公司將激光焊接應(yīng)用于制造汽車的電子開(kāi)門(mén)器,提高了外形和焊接接頭質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

傳統(tǒng)焊接方法中,采用激光頭旋轉(zhuǎn)或工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的方式,對(duì)環(huán)形焊縫沿周線旋轉(zhuǎn)焊接。而關(guān)于環(huán)形焊縫的激光同步焊接方法,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)報(bào)導(dǎo)?？傊?目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中在焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響,研究結(jié)果表明,激光的光強(qiáng)分布[7-10]、焊接速度[11-12]、透光焊接件的光學(xué)性能[13]及吸光劑[14]是影響結(jié)合質(zhì)量的主要因素。本文利用光纖激光研究了環(huán)形激光束的形成原理,設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生環(huán)形激光束的激光焊接頭,研究了不同激光功率和輻照時(shí)間對(duì)拉伸剪切強(qiáng)度的影響,確定了TPV-彈性體和PP-聚丙烯的最佳工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了高分子材料環(huán)形焊縫超高速同步焊接,提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。

2、試驗(yàn)材料及方法

2.1試驗(yàn)材料及設(shè)備

內(nèi)部(黃色)高分子材料(TPV-彈性體)為透射激光高分子材料,其外緣厚度為2mm,內(nèi)緣厚度為3mm.

外部(黑色)高分子材料(PP-聚丙烯)為吸收激光高分子材料,其外緣厚度為3mm及內(nèi)緣厚度為1mm.其搭接部分厚度為(2+1)mm.

環(huán)形激光束試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖如圖1所示,該試驗(yàn)系統(tǒng)由光纖激光器(2.0kW)、環(huán)形激光焊接頭、水冷機(jī)、光束測(cè)量?jī)x及焊接工裝夾具等組成。工裝夾具部分由工作臺(tái)、熱塑性激光吸收材料、熱塑性激光透射材料、高強(qiáng)螺栓和墊圈及激光透射壓板組成。用光束測(cè)量?jī)x測(cè)量了環(huán)形激光束的輪廓,并由JIS標(biāo)準(zhǔn)確定了激光束直徑,即光束強(qiáng)度為最大光束強(qiáng)度的1/e2時(shí)對(duì)應(yīng)的直徑被定義為光束直徑。

2.2環(huán)形激光束形成原理

環(huán)形激光束的形成原理如圖2所示。該原理圖包括一枚準(zhǔn)直鏡,第一枚圓錐透鏡、第二枚圓錐透鏡,第一枚和第二枚圓錐透鏡的頂角均為110°,直徑均為50mm.各符號(hào)的含義:f為準(zhǔn)直鏡的焦！距(分別為f=60mm和f=80mm)、NA為激光束的數(shù)值孔徑(0.11rad),D為通過(guò)準(zhǔn)直鏡激光束的直徑,2R為通過(guò)第二枚圓錐透鏡激光束的外徑,2r為通過(guò)第二枚圓錐透鏡激光束的內(nèi)徑,H1和H2為第一枚和第二枚圓錐透鏡的厚度(均為21mm),L12為第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡之間的距離,θ1為準(zhǔn)直后的激光束經(jīng)過(guò)第一枚圓錐透鏡的入射角,θ2為經(jīng)過(guò)第一枚圓錐透鏡后的折射角,光學(xué)鏡片折射率均為1.46,空氣的折射率為1.00.

光纖輸出端發(fā)出的激光束照射到準(zhǔn)直鏡,激光束到準(zhǔn)直鏡的距離為準(zhǔn)直鏡的焦距,經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡后,激光束變?yōu)槠叫泄馐?其直徑為D;由于第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡的頂角均為110o,所以穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡后的平行光束照射到第一枚圓錐透鏡上,然后折射到第二枚圓錐透鏡上,穿過(guò)第二枚圓錐透鏡后,將形成外徑為2R和內(nèi)徑為2r的環(huán)形激光束,環(huán)形激光束的光環(huán)寬度為R-r.由原理圖進(jìn)一步可知,隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加,激光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡入射到第一枚圓錐透鏡的直徑D增加,經(jīng)過(guò)兩枚頂角相對(duì)的圓錐透鏡折射后,導(dǎo)致環(huán)形激光束的內(nèi)徑減小,而外徑不變,從而使環(huán)形激光束的光環(huán)寬度增加;隨著第一枚圓錐透鏡和第二枚圓錐透鏡之間距離L12增加,環(huán)形激光束的外徑和內(nèi)徑同時(shí)增加,而環(huán)形激光束的光環(huán)寬度幾乎不變。另外,由原理圖可知,準(zhǔn)直鏡、第一枚圓錐透鏡及第二枚圓錐透鏡的同軸性,將直接影響到環(huán)形激光束強(qiáng)度分布的均勻性。

3、試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1環(huán)形激光束的特性

當(dāng)準(zhǔn)直鏡的焦距f及第一枚圓錐透鏡與第二枚圓錐透鏡之間的距離L12變化時(shí),環(huán)形激光束的分析結(jié)果如表1、圖3及圖4所示。分析過(guò)程中,激光輸出功率(300W)恒定不變。

光的折射定律如下式所示:

然后,根據(jù)正弦定理計(jì)算得出不同f及L12下的環(huán)形激光束尺寸。

由表1和圖3的實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值研究分析結(jié)果表明,隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加,激光束的外徑幾乎沒(méi)有變化,而內(nèi)徑減小,所以隨著準(zhǔn)直鏡焦距的增加激光束的光環(huán)寬度也增加。由試驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值基本吻合。

由表1和圖4的實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值研究分析結(jié)果表明,隨著間距L12的增加,環(huán)形激光束的內(nèi)徑和外徑同時(shí)增加,而環(huán)形激光束的光環(huán)寬度幾乎不變。由試驗(yàn)結(jié)果可知,實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值基本吻合。

3.2環(huán)形激光束的強(qiáng)度分布

通過(guò)上述的分析可知,環(huán)形激光束的強(qiáng)度(能量密度)分布不均勻。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于準(zhǔn)直鏡、第一枚圓錐透鏡及第二枚圓錐透鏡的同軸性較差的緣故。通過(guò)上述三枚光學(xué)鏡片的同軸性調(diào)節(jié),可獲得能量密度分布均勻的環(huán)形激光束,其結(jié)果如圖5所示。

3.3高分子材料的超高速激光焊接

高分子材料的激光透射焊接原理,即在一定壓力條件下,使透射激光高分子材料和吸收激光高分子材料形成搭接接頭。激光束穿過(guò)透射激光高分子材料照射到吸收激光高分子材料被加熱而熔化,同時(shí)由于熱傳導(dǎo)使與之相接觸的透射激光熔化,并且隨著照射時(shí)間的增加,熔化區(qū)逐漸增大,當(dāng)達(dá)到所需的熔核尺寸時(shí),停止激光束的照射,在壓力的繼續(xù)維持下,在高分子材料的搭接接頭的結(jié)合面形成了永久性連接。由于焊縫在搭接接頭的結(jié)合面形成,所以高分子材料的激光焊接表面質(zhì)量非常好。

將TPV-彈性體和PP-聚丙烯按照如圖6所示的方式,形成搭接接頭。焊接壓力的施加是通過(guò)中間有圓孔(直徑為6mm)的透明有機(jī)透玻璃板(70mm×70mm×4mm)實(shí)現(xiàn)。圖6中兩條圓線圍成的區(qū)域?yàn)榇附訁^(qū)域。

當(dāng)焊接壓力為100N、準(zhǔn)直鏡焦距為60mm、環(huán)形激光束的外徑為54mm、環(huán)形激光束的內(nèi)徑為47mm時(shí),激光輸出功率和照射時(shí)間對(duì)焊接質(zhì)量影響的橫斷面金相照片如圖7所示。由圖7可知,當(dāng)熱輸入量過(guò)低(激光輸出功率400W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),由于熱輸入量不足,使得PP-聚丙烯沒(méi)有充分熔化,熱量不能充分傳遞給TPV-彈性體,兩種材料只是通過(guò)范德華分子間力結(jié)合在一起,所以環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭結(jié)合面積小并且結(jié)合不良,如圖7(a)所示;當(dāng)熱輸入量過(guò)高(激光輸出功率1200W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),在照片中可以看到黑色孔洞,這是由于熱輸入量過(guò)高,導(dǎo)致環(huán)形焊縫搭接接頭的高分子材料發(fā)生裂解,產(chǎn)生氣體造成的,如圖7(c)所示;當(dāng)熱輸入量適當(dāng)(激光輸出功率800W及激光照射時(shí)間0.4s)時(shí),環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭結(jié)合良好,沒(méi)有焊接缺陷存在,如圖7(b)所示。

當(dāng)焊接壓力為100N;激光輸出功率為400~1400W,激光照射時(shí)間為0.08~0.6s;準(zhǔn)直鏡焦距為60mm、環(huán)形激光束的外徑為54mm、內(nèi)徑為47mm時(shí),對(duì)TPV-彈性體和PP-聚丙烯進(jìn)行多組激光焊接試驗(yàn),并將不同焊接工藝下的試驗(yàn)樣件沿垂直于環(huán)形焊縫方向切割成10mm×30mm小塊,進(jìn)行拉伸剪切試驗(yàn)。激光

輸出功率和照射時(shí)間對(duì)環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭的拉伸剪切強(qiáng)度如圖8所示。由圖可知,當(dāng)激光輸出功率為800W,激光照射時(shí)間為0.6s時(shí),其拉伸剪切強(qiáng)度達(dá)到最大值(斷裂位置位于TPV-彈性體的母材上,2.4MPa);當(dāng)激光輸出功率為1000W,激光照射時(shí)間為0.08s時(shí),其拉伸剪切強(qiáng)度較小(1.0MPa),斷裂位置位于搭接接頭的結(jié)合面上。

在最大拉伸剪切強(qiáng)度時(shí)環(huán)形焊縫高分子材料搭接接頭的橫斷面如圖9所示。由圖可知,兩種高分子材料很好地熔合在一起,熔合線處產(chǎn)生了高低不平的現(xiàn)象。這也是由于兩種高分子材料在適合溫度下被激勵(lì),在焊接壓力的作用下,導(dǎo)致兩種高分子材料分子發(fā)生相互擴(kuò)散,形成了化學(xué)鍵,緊密接合在一起。

4、結(jié)論

第7篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

酚醛塑料絕緣、穩(wěn)定、耐熱、耐腐蝕、不可燃，貝克蘭自稱為“千用材料”。特別是在迅速發(fā)展的汽車、無(wú)線電和電力工業(yè)中，它被制成插頭、插座、收音機(jī)、電話外殼、螺旋槳、閥門(mén)、齒輪、管道。在家庭中，它出現(xiàn)在臺(tái)球、把手、按鈕、刀柄、桌面、煙斗、保溫瓶、電熱水瓶、鋼筆和人造珠寶上。這是20世紀(jì)的煉金術(shù)，從煤焦油那樣的廉價(jià)產(chǎn)物中，得到用途如此廣泛的材料。1940年5月20日的《時(shí)代》周刊將貝克蘭稱為“塑料之父”。

到20世紀(jì)二三十年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹(shù)脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從20世紀(jì)40年代至今，隨著科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，石油資源的廣泛研發(fā)使用，塑料產(chǎn)業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等。

然而用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物，難于降解處理，以致造成城市環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)象，這就是臭名昭著的“白色污染”。

現(xiàn)在一種俗稱“玉米塑料”的新型塑料制品誕生了，“玉米塑料”學(xué)名叫“聚乳酸”，是以重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物（玉米等）經(jīng)過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)出的乳酸產(chǎn)物為原料，再經(jīng)過(guò)特殊的聚合反應(yīng)過(guò)程生成的高分子材料。

聚乳酸能被自然界中的微生物分解，最終變成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，還可當(dāng)做有機(jī)肥施入農(nóng)田成為植物養(yǎng)料，被認(rèn)為是“白色污染”的終結(jié)者。它也被視作繼金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”，在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要戰(zhàn)略意義，是理想的綠色高分子材料。

幾年前全球只有美國(guó)一家公司能生產(chǎn)聚乳酸，由于生產(chǎn)工藝采用“二步法”，使其生產(chǎn)成本居高難下，每噸售價(jià)在3000美元左右，取代傳統(tǒng)化工塑料困難重重。中國(guó)同濟(jì)大學(xué)專攻高分子材料的任杰教授所率領(lǐng)的研究小組經(jīng)過(guò)8年潛心攻關(guān)，把生物工程技術(shù)和高分子合成技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“一步法”制取聚乳酸，較“二步法”制取聚乳酸，生產(chǎn)成本大大降低，出廠價(jià)約在每噸一萬(wàn)元人民幣左右，接近化工塑料粒子的價(jià)格，具備了推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的條件。

用“玉米塑料”制成的杯碗瓢盆和一次性餐具等產(chǎn)品色澤溫潤(rùn)，手感比傳統(tǒng)塑料制品更加柔和?！坝衩姿芰稀敝瞥傻墓轻?、手術(shù)縫合線已應(yīng)用于臨床，由于其具有在體內(nèi)完全降解的特性，不用再施行拔除和拆線等醫(yī)療程序。用“玉米塑料”還能制成人造骨骼和人造皮膚的組織工程支架，在其上培植骨細(xì)胞或皮膚細(xì)胞，當(dāng)支架材料降解后，人造骨骼和人造皮膚也長(zhǎng)成了。利用“玉米塑料”無(wú)毒無(wú)害可降解的特性，還能制成緩釋膠囊，從而改變?nèi)藗兊姆幜?xí)慣，由于這種緩釋膠囊在人體內(nèi)逐步消化降解，人們吃一顆用緩釋膠囊包裹的藥物，就能在幾天或一星期內(nèi)持續(xù)獲得需要的藥量。

“玉米塑料”的出現(xiàn)，也給了塑料產(chǎn)業(yè)的生命線――石油產(chǎn)業(yè)一個(gè)喘息的機(jī)會(huì)。生產(chǎn)1噸的化工塑料，需要消耗3噸的石油，而全球化工塑料的年產(chǎn)量是3000萬(wàn)噸，這就意味著要消耗1億噸石油。設(shè)想一下，生產(chǎn)1噸的“玉米塑料”，需要消耗玉米3噸左右。目前全球每年的玉米庫(kù)存量達(dá)到1億噸左右，如果全部拿出來(lái)生產(chǎn)“玉米塑料”，年產(chǎn)量將在3000萬(wàn)噸左右，相當(dāng)于全球一年的塑料需求量。有專家預(yù)測(cè)由于“玉米塑料”技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，“玉米塑料”將會(huì)成為塑料產(chǎn)業(yè)的主力軍，自然對(duì)化工塑料的需求會(huì)逐漸減少，這也就意味著塑料產(chǎn)業(yè)對(duì)石油的需求會(huì)不斷減少，可大大緩解日益嚴(yán)峻的全球石油危機(jī)。

第8篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料，它是由導(dǎo)電性物質(zhì)與高分子材料復(fù)合而成。這是一類已被廣泛應(yīng)用的功能性高分子材料。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料分類有很多種，根據(jù)電阻值的不同可分為：半導(dǎo)電體、除靜電體、導(dǎo)電體、高導(dǎo)電體；根據(jù)導(dǎo)電填料的不同可分為：抗靜電劑系、碳系(炭黑、石墨等)、金屬系(各種金屬粉末、纖維、片等)；根據(jù)樹(shù)脂的形態(tài)不同可分為：導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑、導(dǎo)電薄膜等；還可根據(jù)其功能不同分為：防靜電材料、除靜電材料、電極材料、發(fā)熱體材料、電磁波屏蔽材料。

結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料是有機(jī)聚合摻雜后的聚乙炔，具有類似金屬的電導(dǎo)率。純粹的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子聚合物至今只有聚氮化硫類，其他許多導(dǎo)電聚合物幾平均需采用氧化還原、離子化或電化學(xué)等手段進(jìn)行摻雜之后才能有較高的導(dǎo)電性。其代表性產(chǎn)物有聚乙炔、聚對(duì)苯撐、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。還有一種叫做熱分解導(dǎo)電高分子，這是把聚酰亞胺、聚丙烯腈等在高溫下熱處理，使之生成與石墨結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì)，從而獲得導(dǎo)電性。這些熱分解導(dǎo)電高分子的特征是無(wú)須摻雜處理，故具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料主要用途是導(dǎo)電材料、蓄電池電極材料、光功能元件、半導(dǎo)體材料。

漁用無(wú)毒導(dǎo)電高分子防污涂料

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該產(chǎn)品是具有導(dǎo)電性能的新一代無(wú)毒防污涂料，它是建立在導(dǎo)電高分子應(yīng)用研究取得突破進(jìn)展的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)樹(shù)脂復(fù)合而制成的高科技產(chǎn)品。首先要制備高性能的可溶的導(dǎo)電高分子材料，然后再通過(guò)相應(yīng)的工藝技術(shù)與傳統(tǒng)的樹(shù)脂顏填料復(fù)合。將該種涂料涂敷于漁具（主要是聚乙烯網(wǎng)線和尼龍網(wǎng)線）上，具有良好的附著性能、可使?jié)O具具有優(yōu)良的抗拉、抗拆、抗沖擊能力，并極富彈性。該產(chǎn)品可有效地防止藻類、蛸類等海洋生物在網(wǎng)上附著而堵塞網(wǎng)孔，使?fàn)I養(yǎng)和氧分能夠暢通無(wú)阻地進(jìn)入網(wǎng)箱內(nèi)，提高養(yǎng)殖產(chǎn)量和質(zhì)量。

高性能導(dǎo)電涂料

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目主要進(jìn)行了以超細(xì)銀為導(dǎo)電介質(zhì)的導(dǎo)電涂料研制，采用超細(xì)銀表面原位聚合技術(shù)，使超細(xì)銀介質(zhì)以超細(xì)狀態(tài)分散于高分子介質(zhì)中，大大提高導(dǎo)電涂料的防沉降性和導(dǎo)電介質(zhì)的分散均勻性，從而提高導(dǎo)電性，并具有卓越的電磁屏蔽效果，對(duì)300MHz－1.8GHz的電磁波屏蔽效果達(dá)80dB；解決了超細(xì)粉體及高分子基體與溶劑的相互作用關(guān)系，解決了導(dǎo)電涂料引起被涂基材應(yīng)力開(kāi)裂的關(guān)鍵技術(shù)，采用低毒復(fù)合溶劑，解決了溶劑對(duì)環(huán)境和人體的污染，解決了環(huán)保型超細(xì)導(dǎo)電涂料產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用中的重點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)：導(dǎo)電涂料與被涂基材的相互作用關(guān)系；超細(xì)化導(dǎo)電涂料的大規(guī)模機(jī)器人自動(dòng)化噴涂技術(shù)；超細(xì)化導(dǎo)電涂料涂層均一性控制；解決導(dǎo)電涂料涂裝中粒子沉降而堵塞管路技術(shù)。

蓄熱導(dǎo)電紗線

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：蓄熱導(dǎo)熱紗線選用了高科技亞納米技術(shù)滲碳腈綸短纖維和抗起球的腈綸短纖維。采用獨(dú)特的紡紗工藝、人工預(yù)開(kāi)松碳腈纖維后，再與白腈人工拌和；選用清鋼聯(lián)高效生產(chǎn)設(shè)備，以“多綸混棉、氣流配棉，自由混和”的工藝設(shè)計(jì)，既減少纖維損傷，又確保了兩種纖維混合的均勻度；在盡量避免纖維損傷的前提下，精心設(shè)計(jì)梳理工藝、減少短絨并使纖維梳理伸直；條粗細(xì)工藝設(shè)計(jì)注意欠伸分配、張力控制、確保了成紗的條件均勾度及成紗強(qiáng)度；進(jìn)行了必要的隔離，制訂和實(shí)施了一套適合該纖維生產(chǎn)的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)和操作標(biāo)準(zhǔn)、有效防止了纖維飛散。

意義：該紗線面料改變了傳統(tǒng)服裝的厚重感覺(jué)，卻有很好的蓄熱保暖性，并抗起毛起球、抗靜電、不吸塵。

Y芳香型高分子超離子導(dǎo)體研究

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題組以脲、硫脲為主體加入少量高分子材料制備新型高分子固體電解質(zhì)，篩選出幾種較好的無(wú)機(jī)鹽和高分子聚合物，確定出它們和脲、硫脲的最佳配比，最高室溫電導(dǎo)率達(dá)4.35×10-2S.cm-1。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多種無(wú)機(jī)鹽與脲、硫脲的復(fù)合高分子固體電解質(zhì)的制備及研究，通過(guò)對(duì)SPE的電解反應(yīng)、紅外、紫外、質(zhì)譜分析及差熱分析確定了其組成和結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性能間的關(guān)系，初步弄清了離子在固體電解質(zhì)中的導(dǎo)電傳輸機(jī)理。

激光誘導(dǎo)電化學(xué)組裝納米導(dǎo)電聚合物

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：利用飛秒激光相干場(chǎng)在化學(xué)、電化學(xué)組裝的導(dǎo)電聚合物薄膜上誘導(dǎo)的周期性的光柵結(jié)構(gòu)，由于導(dǎo)電聚合物具有電致變色和光致變色的特性，因此該類光柵結(jié)構(gòu)具有重要的應(yīng)用；利用飛秒激光相干場(chǎng)在化學(xué)、電化學(xué)組裝的導(dǎo)電聚合物薄膜上誘導(dǎo)的周期性的光柵結(jié)構(gòu)，此類周期性結(jié)構(gòu)可望在電化學(xué)傳感器、微電子器件等方面進(jìn)行應(yīng)用；利用飛秒激光誘導(dǎo)制備的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料具有良好的吸收光譜特性，而且光學(xué)吸收性質(zhì)具有一定程度的可調(diào)諧性，因此在光電子器件、裝飾材料、太陽(yáng)能敏化材料等方面具有重要的應(yīng)用；利用飛秒激光誘導(dǎo)制備的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料在紅外吸收、微波吸收方面的特性，因此可以在隱身材料方面開(kāi)發(fā)其應(yīng)用。

噴涂法制備透明導(dǎo)電低輻射玻璃涂層

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次利用液相噴涂生產(chǎn)低輻射玻璃涂層，其制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。就應(yīng)用領(lǐng)域而言，性能要求相對(duì)較低的普通透明導(dǎo)電玻璃可能將是本項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)用的突破口，應(yīng)用于離線生產(chǎn)低輻射玻璃在產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難度上將低于在線生產(chǎn)低輻射玻璃。該項(xiàng)目一旦產(chǎn)業(yè)化，不僅將擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低輻射玻璃生產(chǎn)技術(shù)，更為重要的是將改變目前低輻射玻璃價(jià)格高，只能應(yīng)用于高檔建筑物的局面，大大促進(jìn)低輻射玻璃在市場(chǎng)巨大的民用住宅中的早日應(yīng)用。

DAD-90B2導(dǎo)電膠粘劑

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：裝片用導(dǎo)電膠，除了導(dǎo)電、牢度、耐熱要求之外，還有點(diǎn)膠工藝性和雜質(zhì)離子含量低等特殊要求，研究的難度和可靠性試驗(yàn)周期較長(zhǎng)。隨著集成電路集成度的提高，芯片尺寸加大，現(xiàn)有的導(dǎo)電膠由于固化時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，造成大芯片（5×5mm以上）內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響器件的可靠性。

意義：該產(chǎn)品改進(jìn)了以往導(dǎo)電膠的內(nèi)應(yīng)力較大的缺陷，是一種適應(yīng)不同尺寸芯片裝片的導(dǎo)電膠，基本滿足了集成電路發(fā)展的需要。

導(dǎo)電方格聚丙烯新材料

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：導(dǎo)電方格聚丙烯新材料將聚丙烯原料內(nèi)加入一定比例的石墨粉，再加入一定量的硅藻土、增強(qiáng)劑等原料攪拌均勻后進(jìn)行增溫、加壓擠出、拉絲、拉伸、分切，再進(jìn)行收卷，使丙絲厚度達(dá)到0.2mm，寬度達(dá)到2mm，然后按一定比例均分，制成導(dǎo)電方格新型包裝材料，達(dá)到一定的柔性。

意義：該項(xiàng)目有效地避免了化工原料在運(yùn)輸和使用過(guò)程中由于靜電造成的火花、燃燒、爆炸等潛在危險(xiǎn)，是一種理想的高科技新型包裝材料，市場(chǎng)前景廣闊。

WJ-30導(dǎo)電碳漿

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目將溶劑和助劑進(jìn)行合理的稱量加溫?cái)嚢璧揭欢ǖ臅r(shí)限形成A膠；再將溶劑（DBE）和助劑（VAGF樹(shù)脂、FAA乙酸乙脂）合理稱量加溫?cái)嚢璧揭?guī)定時(shí)限形成B膠；然后將A、B膠混合攪拌后，添加F特二號(hào)石墨粉和XC-72碳黑再進(jìn)行攪拌一定的時(shí)期，最近經(jīng)三輥研磨機(jī)研磨若干遍，形成了導(dǎo)電碳漿。

意義：該項(xiàng)目首次將石墨和碳墨為導(dǎo)電載體，有效地保證了薄膜開(kāi)關(guān)的可靠性和耐用性。

高導(dǎo)電性銦錫氧化物

納米透明涂層分散液

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：高導(dǎo)電性銦錫氧化物（以下簡(jiǎn)稱“ITO”）納米透明涂層分散液是用于純平顯像管、顯示管、平板等離子顯示屏、透明視窗的最新一代涂層材料，能夠達(dá)到防靜電、屏蔽電磁波輻射的效果，符合環(huán)保TCO-99的標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目研制的ITO分散液，直接采用高質(zhì)量的納米級(jí)銦錫氧化物粉體進(jìn)行深加工，不僅使形成的分散液穩(wěn)定性能好，而且涂膜后對(duì)可見(jiàn)光透過(guò)率高、導(dǎo)電性能好，成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品。

新型納米導(dǎo)電粉研制

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目研究采用化學(xué)沉淀法制備出新型納米導(dǎo)電粉，對(duì)微波輻射法、球磨固相化學(xué)反應(yīng)法等工藝條件進(jìn)行了探索，并首次制備了摻雜稀土元素的導(dǎo)電粉與聚苯胺的復(fù)合材料，導(dǎo)電粉的粒徑為20nm～50nm；電阻率為0.37Ω?cm^2；電磁波屏蔽率為90.23%。

意義：該項(xiàng)目研究水平達(dá)到先進(jìn)水平。

原液著色復(fù)合導(dǎo)電纖維開(kāi)發(fā)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目采用雙組份皮芯型復(fù)合和色母粒直接注射法，研制出了原液著色導(dǎo)電纖維，用該纖維以一定間距織入常規(guī)紗線織物中，依靠電暈放電機(jī)理，消除織物所帶的電符，達(dá)到防靜電效果，該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次在復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備中采用色母粒直接注射法，并攻克了著色均勻度差，芯層組份色露及皮芯型導(dǎo)電纖維放電電壓高等關(guān)鍵技術(shù)，已成功研發(fā)的紅、藍(lán)、灰、表、黑、綠等原液灃著色導(dǎo)電纖維。

意義：該產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到科技合同和企標(biāo)的要求，防靜電性能達(dá)到了先進(jìn)水平。

稀土納米淺色導(dǎo)電粉研制

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目采用正交多項(xiàng)回歸法，優(yōu)化了制備條件，在各種稀土元素?fù)诫s提高導(dǎo)電粉性能方面進(jìn)行了探索性的研究。利用化學(xué)共沉淀法成功制備了稀土納米淺色導(dǎo)電粉，該導(dǎo)電粉的粒徑為：20nm-50nm；電阻率為：0.37Ω?cm；電磁波屏蔽率為：90.23%。

意義：該材料對(duì)電磁的屏蔽性能達(dá)到先進(jìn)水平。

新型有機(jī)高聚物透明導(dǎo)電薄膜研究

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：透明導(dǎo)電薄膜因其既有高的導(dǎo)電性，又有較好的光透過(guò)性，成為在電子和光學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的特種功能薄膜。目前常用的是氧化物半導(dǎo)體膜（ITO膜），在一些特定場(chǎng)合受到限制。近年隨著導(dǎo)電聚合物材料研究的進(jìn)展，出現(xiàn)了新一類有機(jī)高聚物導(dǎo)電薄膜。該項(xiàng)目從導(dǎo)電高聚物聚本胺入手，使用不同摻雜劑和摻雜方法獲得了不同導(dǎo)電率的聚本胺。研究了導(dǎo)電聚本胺薄膜的制備條件，以及透光率和導(dǎo)電率的關(guān)系。

意義：其研究結(jié)果為開(kāi)發(fā)新型透明導(dǎo)電電極材料和在電子照相、靜電復(fù)印、光存儲(chǔ)器、壁掛式大屏幕及終端設(shè)備等領(lǐng)域有著應(yīng)用前景。

碳納米層片的制備、結(jié)構(gòu)與特性研究

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目借助掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能量散射譜、透射電子顯微鏡（TEM）、電子衍射、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM），原子力電子顯微鏡等現(xiàn)代表征手段對(duì)新型碳質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。新結(jié)構(gòu)碳（質(zhì)）材料的形成機(jī)理是炭黑中存在著某些可以溶解在某些有機(jī)溶劑（如：乙醇）中的碳（質(zhì)）活性原子層碎片或原子簇，這些碎片或原子簇通過(guò)自組裝發(fā)生結(jié)構(gòu)重組，從而形成新的結(jié)構(gòu)。碳（質(zhì)）納米層片的制備方法能有效改善炭黑在聚合物基體中的導(dǎo)電性能；研究中還發(fā)現(xiàn)一種能控制聚合物體積電阻的炭黑改性方法，通過(guò)改變改性劑的添加量可實(shí)現(xiàn)控制電阻的目的。

意義：這兩種改性炭黑在導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠制品中將具有廣闊的應(yīng)用前景。

導(dǎo)電-抗靜電聚烯烴粒料

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該產(chǎn)品對(duì)抗靜電粒料生產(chǎn)的傳統(tǒng)配方進(jìn)行了重大改革，為大幅度提高粒料的抗靜電值，采用經(jīng)特殊偶聯(lián)劑處理后的導(dǎo)電碳黑替代傳統(tǒng)的抗靜電劑，此種經(jīng)處理后的導(dǎo)電碳黑具有良好的隧道效應(yīng)，添加進(jìn)粒料后使粒料具有相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電功能，從而具有極大的抗靜電性能。為保證導(dǎo)電物質(zhì)的均勻分布，確保產(chǎn)品良好穩(wěn)定的性能，同時(shí)添加雙硬脂酰胺EBS，LEVA-3和低分子聚乙烯蠟等作為生產(chǎn)助劑；為解決粒料在混煉擠出過(guò)程中的熱老化和制品使用過(guò)程中的老化問(wèn)題，添加了復(fù)合型抗氧化劑。

高精細(xì)電路用各向異性導(dǎo)電膠膜ACF

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題研究出高精細(xì)電路用各向異性導(dǎo)電膠膜ACF。各向異性導(dǎo)電膠膜（Anisotropic Conductive Film），簡(jiǎn)稱ACF，是以化學(xué)粘接的方式完成電路間的連接，操作簡(jiǎn)單方便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。它可以牢固地連接間距為0.20～0.02mm的線路，常用于COG（Chip-On-Glass芯片綁在玻璃上）連接、TAB（Tape Automated Bonding 帶式自動(dòng)綁定）連接、COF（Chip-On-Flexible芯片綁在柔性板上）連接、COB（Chip-On-Board芯片綁在剛性板上）連接等，是目前高密度大信息量顯示器組裝及高精細(xì)電路互連所必備的關(guān)鍵材料。

意義：隨著小型超薄、大平面顯示器的發(fā)展，超精細(xì)線路設(shè)計(jì)的需求以及移動(dòng)通訊等行業(yè)的快速發(fā)展，ACF封裝材料將具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。

導(dǎo)電聚合物材料及其在電容器中應(yīng)用

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目主要研究了新型導(dǎo)電聚合物單體的合成、聚合物薄膜材料的制備、聚合物電極及其在電解電容器中的應(yīng)用等內(nèi)容，代表性成果為具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高導(dǎo)電率聚合物薄膜制備技術(shù)和高性能片式有機(jī)固體電解電容器。內(nèi)容：固體電容器用導(dǎo)電聚合物陰極材料的設(shè)計(jì)與優(yōu)選；導(dǎo)電聚合物的作用機(jī)理、材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；乙烯二氧噻吩單體材料的合成方法和工藝；聚乙烯二氧噻吩的合成方法與工藝；聚乙烯二氧噻吩導(dǎo)電薄膜的制備與性能；多孔表面上聚合物的被膜方法與工藝；受限空間內(nèi)聚合物成膜機(jī)理與建模；提高固體電容器靜電容量引出率的方法和工藝；導(dǎo)電聚合物陰極電容器制備方法；導(dǎo)電聚合物陰極電容器生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性與可靠性。

撓性印刷電路用低電阻快速固化

導(dǎo)電銀漿

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目通過(guò)對(duì)銀粉選擇、樹(shù)脂選用和配比的深入研究，建立了獨(dú)特的撓性印刷電路用導(dǎo)電銀漿的生產(chǎn)工藝和設(shè)備體系方案，以及相應(yīng)的檢測(cè)方法。形成了4個(gè)不同銀含量、不同固化溫度、不同用途的系列產(chǎn)品，具有銀含量低、電阻低、固化溫度低、速度快、撓曲性好的特點(diǎn)，與多種導(dǎo)電碳漿、絕緣油墨有著良好的浸潤(rùn)性和附著性。

輻射交聯(lián)聚乙烯（IXPE）導(dǎo)電泡棉

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題研制成功了輻射交聯(lián)聚乙烯(IXPE)導(dǎo)電泡棉代替進(jìn)口產(chǎn)品。因其既能防靜電、又能對(duì)被包裝材料緩沖減震的雙重作用而被優(yōu)選為對(duì)靜電敏感的電子元器件、光電模塊、電子設(shè)備等的包裝材料。輻射交聯(lián)聚乙烯導(dǎo)電泡棉產(chǎn)品是黑色泡棉，泡孔閉合均勻，穿刺壓力小，表面電阻和體積電阻為10^4～10^6Ω，導(dǎo)電性能恒定持久，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量穩(wěn)定，具有防靜電、無(wú)腐蝕、不起塵脫皮脫屑、潔凈、防潮、防震、隔熱、環(huán)保等特點(diǎn)，是性能優(yōu)異的ESD控制材料。

意義：可用于現(xiàn)代微電子、光電子、通訊、宇航、軍工、石化、IT等高科技領(lǐng)域，有廣泛的用途和前景。

鑭鍶鈷氧導(dǎo)電薄膜材料制備方法

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該發(fā)明提供了一種鑭鍶鈷氧導(dǎo)電薄膜材料的制備方法,該方法包括先驅(qū)體溶液的配制,即將溶劑醋酸、去離子水、乙酰丙酮和溶質(zhì)醋酸鑭、醋酸鍶和醋酸鈷以0.2-0.4M的濃度在一定的溫度下混合和將配制好的先驅(qū)體溶液用勻膠機(jī)甩開(kāi)得到干膜，然后在快速熱退火爐中分段升溫進(jìn)行熱處理，得到所需厚度的LSCO薄膜材料。該薄膜性能優(yōu)良，電阻率值為0.95mW?cm，晶粒尺寸為50～100 nm，表面粗糙度為2.7nm，用該薄膜做鐵電存儲(chǔ)器的電極經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)鐵電測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試,3×109次翻轉(zhuǎn)后不顯示疲勞。

意義：該薄膜材料適合做鐵電存儲(chǔ)器的電極。

碳納米管－聚脂有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維研制與開(kāi)發(fā)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目是自主開(kāi)發(fā)的碳納米管－聚酯有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維，采用多壁碳納米管做導(dǎo)電成分，通過(guò)在聚酯生產(chǎn)過(guò)程中加入碳納米管，控制適當(dāng)?shù)木酆虾图徔椛a(chǎn)工藝，使 碳納米管在聚合物及纖維中呈納米級(jí)分布；利用碳納米管，采用新的分散工藝，制備導(dǎo)電性能優(yōu)良的導(dǎo)電母粒，再經(jīng)復(fù)合紡絲，制成導(dǎo)電性能良好的納米管－聚酯有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維，市場(chǎng)前景廣闊；該項(xiàng)目生產(chǎn)的機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維質(zhì)量達(dá)到Q/XHX001-2003企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

意義：其性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

導(dǎo)電納米氣凝膠常壓制備與機(jī)理研究

第9篇：有機(jī)高分子材料的特性范文

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)；新工科；教學(xué)改革

“高分子化學(xué)”是研究高分子化合物合成和反應(yīng)的一門(mén)科學(xué)，是化工和材料類專業(yè)學(xué)生在具備了必要的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)之后，必修的專業(yè)主干課。該課程為高分子材料的制備和功能化提供重要的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生將來(lái)從事高分子材料研發(fā)和生產(chǎn)必備的理論基礎(chǔ)，在專業(yè)課程體系中起著關(guān)鍵性作用。然而，由于該課程知識(shí)點(diǎn)繁瑣，涉及概念、原理抽象，學(xué)生普遍反映難以理解，學(xué)習(xí)效果不佳，而且，在新工科背景下，傳統(tǒng)的理工科已不足以應(yīng)對(duì)社會(huì)發(fā)展，需要重構(gòu)一些核心知識(shí)，重新整合課程體系，以實(shí)現(xiàn)更新的教育理念、更好的教學(xué)模式、更高的教育質(zhì)量，滿足大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的需求，使畢業(yè)生能支撐新興產(chǎn)業(yè)，甚至創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域。按照新工科的要求，本文根據(jù)“高分子化學(xué)”等工科專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合以往教學(xué)授課經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐性教學(xué)方法等方面進(jìn)行了一系列的探索，以期提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出滿足新工科建設(shè)要求的綜合型高分子材料類專業(yè)人才。

1“高分子化學(xué)”課程的內(nèi)容和特點(diǎn)

“高分子化學(xué)”主要是學(xué)習(xí)如何以小分子原料合成高分子化合物的原理和方法，通過(guò)學(xué)習(xí)縮聚與逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、離子聚合、配位聚合、開(kāi)環(huán)聚合和聚合物化學(xué)反應(yīng)等內(nèi)容[1]，使學(xué)生掌握高分子合成的原理和方法，明確如何尋找合適的單體和引發(fā)劑及合適的反應(yīng)條件，以合成預(yù)定結(jié)構(gòu)的聚合物。“高分子化學(xué)”課程涉及基本概念繁多，學(xué)生記憶有困難[2]。以第一章內(nèi)容為例，高分子的基本組成就涉及到重復(fù)單元（鏈節(jié)）、結(jié)構(gòu)單元和單體單元；談到高分子的分子量，聚合物往往是同系聚合物的混合物，因此具有分散性，測(cè)得的分子量為平均分子量，又分為數(shù)均分子量、重均分子量、Z均分子量、粘均分子量，分別對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試方法；聚合物命名也有多種方法，僅習(xí)慣命名法就有中文和英文俗名，諸如PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、ABS（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）等需要識(shí)記。另外，“高分子化學(xué)”課程中有些原理抽象，難以理解。諸如自由基聚合反應(yīng)和離子聚合反應(yīng)以及配位聚合反應(yīng)和開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，單體結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)類型的選擇和判定，聚合反應(yīng)過(guò)程中影響聚合物分子量的鏈轉(zhuǎn)移因素等。高分子的立體異構(gòu)也是一個(gè)抽象而不好掌握的難點(diǎn)，學(xué)生往往將構(gòu)型和構(gòu)象混淆。構(gòu)型是分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列，這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型需經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和重組；構(gòu)象是由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子的構(gòu)象是可以改變的，因此高分子鏈的構(gòu)象是統(tǒng)計(jì)性的。

2“高分子化學(xué)”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)探索

2.1抓住經(jīng)、緯線，有效梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)

盡管“高分子化學(xué)”課程所涉及知識(shí)點(diǎn)浩繁，貌似雜亂無(wú)章難以梳理，學(xué)生覺(jué)得難學(xué)，老師覺(jué)得難教，其實(shí)不然。經(jīng)過(guò)細(xì)心總結(jié)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這門(mén)課程各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)之間有著很強(qiáng)的規(guī)律性。正如“高分子化學(xué)”教材作者潘祖仁老先生在書(shū)序中指出，“以聚合反應(yīng)和聚合物化學(xué)反應(yīng)作主經(jīng)線，以聚合物品種作副緯線，相互交織深化”。高分子合成的聚合反應(yīng)按照聚合機(jī)理可以分為由活性中心引發(fā)單體聚合的連鎖聚合反應(yīng)，和無(wú)活性中心，單體通過(guò)官能團(tuán)間相互反應(yīng)而發(fā)生的逐步聚合反應(yīng)。大部分縮聚反應(yīng)屬于逐步聚合機(jī)理，對(duì)應(yīng)于教材中第二章內(nèi)容：縮聚和逐步聚合，介紹縮聚反應(yīng)，縮聚反應(yīng)的機(jī)理，縮聚動(dòng)力學(xué)，縮聚物聚合度及其分布，這是清晰的經(jīng)線（縱向），接下來(lái)聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等典型縮聚物的介紹就是緯線（橫向），將抽象的機(jī)理、動(dòng)力學(xué)等知識(shí)通過(guò)具體例子進(jìn)行闡述說(shuō)明。再來(lái)看由活性中心引發(fā)的連鎖聚合反應(yīng)，當(dāng)活性中心是自由基時(shí)，對(duì)應(yīng)第三章內(nèi)容：自由基聚合，介紹自由基聚合反應(yīng)特點(diǎn)和自由基產(chǎn)生體系，自由基聚合機(jī)理，聚合動(dòng)力學(xué)，聚合物的聚合度及其分布，講解說(shuō)明過(guò)程中引用乙烯、氯乙烯、苯乙烯等單體聚合的典型例子。接下來(lái)討論了聚合單體為兩種不同結(jié)構(gòu)單體時(shí)的聚合反應(yīng)規(guī)律，對(duì)應(yīng)第四章內(nèi)容：自由基共聚合。自由基聚合反應(yīng)的具體實(shí)施工藝，對(duì)應(yīng)第五章內(nèi)容：聚合方法，分別為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合。當(dāng)活性中心為離子時(shí)，對(duì)應(yīng)的是第六章內(nèi)容：離子聚合?；钚灾行臑殛庪x子，對(duì)應(yīng)的陰離子聚合，活性中心為陽(yáng)離子時(shí)，對(duì)應(yīng)的為陽(yáng)離子聚合，具體授課內(nèi)容為反應(yīng)體系、聚合機(jī)理和聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。第七章的配位聚合是陰離子聚合性質(zhì)，第八章的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)屬于離子聚合性質(zhì)，均遵循陰、陽(yáng)離子聚合反應(yīng)原理。前八章介紹了高分子的合成反應(yīng)特點(diǎn)（高分子生成），第九章介紹高分子之間所能發(fā)生的反應(yīng)及其衍生出的功能高分子，為另一門(mén)課程“功能高分子”奠定了基礎(chǔ)。

2.2講述科學(xué)故事，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在大量專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中常常會(huì)覺(jué)得枯燥乏味，我們可以講講自然規(guī)律、科學(xué)原理發(fā)現(xiàn)背后的科學(xué)故事，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)高分子科學(xué)的熱愛(ài)。比如，緒論部分關(guān)于高分子科學(xué)的形成和發(fā)展就蘊(yùn)藏著一段科學(xué)故事。什么是高分子呢？追溯高分子的發(fā)展歷史，人們對(duì)高分子的認(rèn)識(shí)和發(fā)展經(jīng)歷了一段曲折的過(guò)程。1861年，英國(guó)化學(xué)家格雷阿姆認(rèn)為高分子是由小的結(jié)晶分子形成，提出了高分子的膠體理論。在一定程度上解釋了某些高分子的特性，得到許多化學(xué)家的認(rèn)可。直到1922年，德國(guó)化學(xué)家施陶丁格在研究天然橡膠加氫過(guò)程中得出高分子是由長(zhǎng)鏈大分子構(gòu)成的觀點(diǎn)。這一觀點(diǎn)一經(jīng)提出，就遭到膠體論者的強(qiáng)烈反對(duì)和譏諷。但施陶丁格仍然堅(jiān)持開(kāi)展相關(guān)課題的深入研究，直到1926年瑞典化學(xué)家斯維德貝格測(cè)量出蛋白質(zhì)的分子量，從而證明了施陶丁格大分子理論的正確性。通過(guò)講述科學(xué)故事，不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科的興趣和熱愛(ài)，還培養(yǎng)了學(xué)生敢于質(zhì)疑權(quán)威、維護(hù)真理的求是科學(xué)精神。在高分子學(xué)科，這樣的科學(xué)巨匠不勝枚舉，美國(guó)化學(xué)家Flory也是其中之一。他通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聚合物增長(zhǎng)鏈的活性與它的末端結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與高分子鏈的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，并采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法推導(dǎo)出高分子分子量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，稱為“弗洛里分布”。專業(yè)教師在課堂上講述這些科學(xué)故事的同時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生在國(guó)家新工科發(fā)展理念下，追求精益求精的“工匠精神”。

2.3研討性教學(xué)，變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講，學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生一開(kāi)始還能精神飽滿，漸感枯燥后可能會(huì)跟不上教師思路，于是思想和精神也開(kāi)小差去了，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果差。為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)教學(xué)模式中融入研討式教學(xué)方法[3]。每次課上根據(jù)當(dāng)次授課內(nèi)容為學(xué)生布置課下討論問(wèn)題，于下次課上進(jìn)行研討，可采取主動(dòng)發(fā)言或隨機(jī)抽查的方式來(lái)進(jìn)行，以便學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容有更好的理解。另外還可根據(jù)授課內(nèi)容安排一到二次學(xué)生的報(bào)告機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生課下查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的自學(xué)能力。比如，在講授第五章聚合方法時(shí)，伴隨乳液聚合技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出種子乳液聚合、核殼乳液聚合、微乳液聚合等一系列新的乳液聚合技術(shù)。教師講授了經(jīng)典乳液聚合的基本概念、機(jī)理和動(dòng)力學(xué)，可以讓學(xué)生根據(jù)聚合速率、微結(jié)構(gòu)、分子量及其分布等控制目標(biāo)，結(jié)合乳膠粒度和粒度分布、顆粒結(jié)構(gòu)和形貌、表面積等影響因素，講述對(duì)新的乳液聚合方法的認(rèn)識(shí)并列舉實(shí)例。有效的師生互動(dòng)有助于提高學(xué)生在“高分子化學(xué)”學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的理解與掌握，形成正確的“高分子化學(xué)”學(xué)習(xí)方法和思維模式[7]。教師在研討式互動(dòng)過(guò)程中完成了“教”的任務(wù)，同時(shí)也和學(xué)生一起延伸“學(xué)”的活動(dòng)。討論過(guò)程方便教師及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題，不斷地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要恰當(dāng)?shù)母?。傳統(tǒng)的課堂線下教學(xué)教師和學(xué)生可以問(wèn)答互動(dòng)，討論研究。即使疫情期間的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教師與學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)如雨課堂中的彈幕互動(dòng)、騰訊會(huì)議教學(xué)模式中的小窗口對(duì)話來(lái)進(jìn)行高效高質(zhì)的師生活動(dòng)。

2.4結(jié)合實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)踐能力

為使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)和理解高分子科學(xué)理論，有必要配套開(kāi)設(shè)“高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程，讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行高分子合成。在學(xué)習(xí)自由基聚合時(shí)，許多單體聚合至10%轉(zhuǎn)化率后，都出現(xiàn)明顯自動(dòng)加速現(xiàn)象，即凝膠效應(yīng)。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）為例，進(jìn)行本體聚合時(shí)，轉(zhuǎn)化率低于10%，聚合體系從流動(dòng)液體轉(zhuǎn)變成粘滯狀，轉(zhuǎn)化率為10%~50%，體系從粘滯狀轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w，加速明顯，直至80%轉(zhuǎn)化率才減速終止。出現(xiàn)凝膠效應(yīng)的原因，鏈自由基的終止反應(yīng)包括鏈自由基的平移、鏈段重排和雙基化學(xué)反應(yīng)。隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系粘度增加，鏈段重排受阻，鏈終止速率常數(shù)kt下降；40%轉(zhuǎn)化率時(shí)，kt降低上百倍而kp變化不大，導(dǎo)致聚合反應(yīng)加速。甲基丙烯酸甲酯本體聚合體系的微觀動(dòng)力學(xué)變化可以體現(xiàn)宏觀體系特征，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以明顯觀察到自由基聚合的凝膠效應(yīng)，因此強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程效果，有助于深入理解“高分子化學(xué)”課程的理論知識(shí)。另外，新工科背景下，需要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，可通過(guò)推行“本科生導(dǎo)師”制，為學(xué)生創(chuàng)造科研工作機(jī)會(huì)[4]。教師可根據(jù)自己的研究方向給學(xué)生提出研究導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，制定實(shí)驗(yàn)方案，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、測(cè)試以及數(shù)據(jù)分析和整理。這些過(guò)程不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，為以后的科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[5-6]。比如，高分子材料因?yàn)樗哂械木忈?、控釋和靶向作用而廣泛作為藥物基因載體應(yīng)用，不僅可以提高藥物療效，還能提高藥物的安全性、合理性和精密性。其中，對(duì)藥物起到保護(hù)和運(yùn)輸功能的載體就是通過(guò)兩親嵌段共聚物組裝而形成的具有疏水性的核和親水性的殼（“核-殼”）結(jié)構(gòu)的膠束。嵌段共聚物聚乳酸聚丙烯酸是通過(guò)陰離子開(kāi)環(huán)聚合和RAFT聚合相結(jié)合的方法合成的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反復(fù)熟練課堂學(xué)習(xí)的陰離子開(kāi)環(huán)聚合原理知識(shí)，真正做到活學(xué)活用。而且，應(yīng)用到的RAFT聚合是可控自由基聚合技術(shù)中的一種，讓學(xué)生在實(shí)際操作中體會(huì)“引入自由基控制劑，實(shí)現(xiàn)快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無(wú)鏈轉(zhuǎn)移和無(wú)鏈終止的活性自由基聚合技術(shù)”，不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)領(lǐng)悟深刻，還能培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓鉆研精神。此外，教師還可以鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，提升學(xué)生的科研素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神，開(kāi)闊視野，拓寬未來(lái)發(fā)展平臺(tái)。用科研和科創(chuàng)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，并且將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，有效避免了課堂灌輸?shù)目菰锓ξ?，寓教于研，更好地發(fā)揮科學(xué)育人的目的。

3結(jié)束語(yǔ)

為應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命，將培養(yǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的科技創(chuàng)新型人才作為新工科培養(yǎng)目標(biāo)，本文在這種大背景下對(duì)“高分子化學(xué)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索。提出以經(jīng)、緯線編織知識(shí)網(wǎng)，建立知識(shí)體系內(nèi)部框架；挖掘科學(xué)知識(shí)背后的故事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)科學(xué)精神；采用研討性教學(xué)模式，變學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)；緊密結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。通過(guò)以上舉措，在教學(xué)科研結(jié)合的氛圍中實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，專業(yè)課堂才能成為培育科技型創(chuàng)新人才的重要途徑。

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