高分子材料的結(jié)構(gòu)特點精選(九篇)

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第1篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

高分子材料：以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質(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合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復結(jié)構(gòu)單元的有機化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數(shù)目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，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，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)兩個部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學結(jié)構(gòu)，也稱一級結(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、支鏈類型和長度等。遠程結(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)等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級結(jié)構(gòu)。

三、高分子材料按來源分類

高分子材料按來源分，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合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

（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聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、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脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學性穩(wěn)定,不會銹蝕；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1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。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1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產(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。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，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脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，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靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調(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。同時也大大降低了單個組件的數(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溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，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化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。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)：纖維素是一種復雜的多糖，分子中含有約幾千個單糖單元，即幾千個（C6H10O5）；相對分子質(zhì)量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

第2篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

【關鍵詞】高分子材料；功能助劑；現(xiàn)在發(fā)展趨勢

1 高分子材料功能助劑行業(yè)現(xiàn)狀

（1）高分子材料的發(fā)展對于化學助劑行業(yè)有高度的關聯(lián)性。高分子材料化學助劑已經(jīng)成為現(xiàn)代化學工業(yè)體系和材料科學體系的重要交叉領域之一，在高分子材料生產(chǎn)、儲運、加工、使用過程中的作用愈加突出，幾乎每一種高分子材料的每一種性能都依賴相對應的化學助劑實現(xiàn)。

（2）化學助劑行業(yè)發(fā)展的專業(yè)性越來越強。隨著經(jīng)濟水平對于高分子材料要求的提高，新材料技術和化工產(chǎn)業(yè)的不斷進步，高分子材料化學助劑產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，表現(xiàn)為化學助劑新品種的不斷出現(xiàn)，需求數(shù)量的較快增長，以及化學助劑性能的不斷改進。國際同行業(yè)巨頭往往根據(jù)自身技術優(yōu)勢和經(jīng)營特點選擇幾大類別的化學助劑進行生產(chǎn)經(jīng)營，呈現(xiàn)出化學助劑行業(yè)發(fā)展的較強專業(yè)性。

（3）中國化學助劑行業(yè)發(fā)展市場潛力巨大。中國在高分子材料領域的高速發(fā)展，使我國已成為全球高分子材料化學助劑需求的增長重心。

（4）中國高分子材料化學助劑行業(yè)處于加速發(fā)展階段。由于我國高分子材料化學助劑行業(yè)起步晚，行業(yè)的整體發(fā)展水平與國際水平還存有差距，一方面單一企業(yè)經(jīng)營規(guī)模較小、新結(jié)構(gòu)物產(chǎn)品匱乏、化學助劑應用技術服務能力較差、行業(yè)集約化程度不夠、產(chǎn)品未形成集約化規(guī)模經(jīng)營、高端產(chǎn)品少、許多產(chǎn)品品種形成系列化。另一方面，中國化學助劑行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，專業(yè)化、規(guī)?；⒓夹g型企業(yè)不斷出現(xiàn)和發(fā)展，部分企業(yè)已經(jīng)在全球具有很好的知名度。

2 高分子材料功能助劑的發(fā)展分析

2.1 分離純化技術

分離純化技術是指將特定化學物質(zhì)與周邊干擾物質(zhì)彼此分離，獲得單一高純度化學物質(zhì)的技術。分離提純的方法主要包含兩大內(nèi)容：一是研究獲得高純度物質(zhì)的分離提純方法，二是研究如何將這種分離提純方法，實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。分離提純的方法不拘泥于物理變化還是化學變化，在可能的條件下使樣品中的雜質(zhì)或使樣品中各種成分分離開來的變化都可使用?；瘜W助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術的組合對產(chǎn)品原料、中間體、產(chǎn)成品進行純化，使其滿足工藝過程和質(zhì)量指標的各項要求。

2.2 化學合成技術

化學合成技術是指利用現(xiàn)有化學物質(zhì)創(chuàng)造出具備特定結(jié)構(gòu)和性能的化學物質(zhì)技術，主要包括：鹵化技術、磺化技術、硝化技術、酯化技術、氧化技術、還原技術、烷基化技術、酰化技術、氨解技術、羥基化技術、縮合技術、聚合技術、官能團的引入和選擇性轉(zhuǎn)換技術等單元反應技術。化學助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術的組合對產(chǎn)品原料、半成品進行化學合成，進而得到成品或中間體的過程。

2.3 檢測分析技術

檢測分析技術是指針對特定目標物質(zhì)，獲得其成分、結(jié)構(gòu)、性能、純度等具體參數(shù)的技術手段，主要包括：高效液相色譜分離檢測技術、氣相色譜分離檢測技術、原子吸收光譜檢測技術、氣-質(zhì)聯(lián)機差熱分析技術、熱失重檢測分析技術、激光粒度檢測技術、X 衍射分析檢測技術、紅外和紫外光譜分析檢測技術及其他一系列化學或物理分析技術等?；瘜W助劑的生產(chǎn)需要選用適當?shù)臋z測技術或幾種技術的聯(lián)合，對原料、中間體、產(chǎn)成品和生產(chǎn)過程控制的各項指標進行分析檢驗以確保符合客戶和生產(chǎn)的需要。

2.4 化學助劑應用技術

高分子材料化學助劑應用技術是在化學助劑復合技術基礎之上發(fā)展而來，其主要內(nèi)容包括：一是指化學助劑在完成化學合成之后的劑型選擇和確定，比如造粒、乳化、微?；?，以使化學助劑適宜于在高分子材料中更好發(fā)揮作用；二是指為確保不同的高分子材料獲得特定的功能和用途，需要添加不同品種、不同功能、不同劑量的各種化學助劑來實現(xiàn)高分子材料的性能改善目標，

3 高分材料功能助劑的發(fā)展趨勢

（1）高效化。高效化是指在確定助劑用量的情況下實現(xiàn)效果最大化。主要途徑為助劑的高分子量化，普通的助劑分子量較低，容易揮發(fā)遷移、滲出，降低了助劑的效能，而高分子量化可減少揮發(fā)性、遷移性，提高熱穩(wěn)定性、耐水解能力、與材料的相容性，而使助劑的效能得以充分發(fā)揮。

（2）多樣化。高分子材料化學助劑的多樣化不僅在于新品種的出現(xiàn)和應用高分子材料范圍的擴大，更在于其作用途徑的多樣化。高分子材料化學助劑的功能是由其相應的官能團結(jié)構(gòu)決定的，一方面，傳統(tǒng)的官能團結(jié)構(gòu)不斷得到改進和完善，使產(chǎn)品序列不斷豐富，另一方面，新的官能團結(jié)構(gòu)不斷被發(fā)現(xiàn)，使助劑發(fā)揮作用的途徑呈現(xiàn)多樣化。

（3）復合化。復合化的是各種高分子材料化學助劑的共混物，目的是令高分子材料化學助劑具有多功能性和增強協(xié)同效應，使應用簡單方便?，F(xiàn)代的復合技術已非初期的幾種助劑簡單混合，已發(fā)展成為多組份協(xié)效性能的研發(fā)，各組分之間協(xié)同機理的研究和協(xié)同組分的開發(fā)將是高分子材料化學助劑復合應用技術研發(fā)的關鍵。

（4）系列化。系列化指通過對同一類助劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和其應用性能發(fā)展規(guī)律的分析研究，將系列化的新助劑產(chǎn)品的主要參數(shù)、類型、性能、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計劃，以協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品、配套產(chǎn)品和目標高分子材料之間更加合理的協(xié)同關系，從而充分發(fā)揮助劑產(chǎn)品的協(xié)同效應和協(xié)配性，獲得更好的市場通用性。

（5）環(huán)?；?。隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴格和可持續(xù)發(fā)展需要，環(huán)?；瘜⒊蔀榛瘜W助劑發(fā)展的重點。一方面是化學助劑制造過程的清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)，節(jié)能減排；另一方面主要為發(fā)展環(huán)境友好助劑，限制或禁止使用對人體和自然環(huán)境有毒有害的助劑。

4 結(jié)束語

隨著高分子材料化學助劑高效化、多樣化、復合化、環(huán)保化、系列化的趨勢不斷發(fā)展，高分子材料化學助劑的各類相關技術也沿著上述趨勢不斷演變進步。高分子材料化學助劑企業(yè)只有在掌握化學助劑主體技術的基礎之上，沿著發(fā)展趨勢不斷研發(fā)新技術，才能在未來的競爭中獲得優(yōu)勢地位。

參考文獻：

[1]白凡飛，賀平，賈志杰，黃新堂，何云.原位生成法制備單分散的納米氧化鋅分散液[J].材料科學與工程學報，2005（05）.

第3篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

【關鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應用

1.形狀記憶高分子材料簡介

形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發(fā)、應用的一個新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態(tài)），當外部條件發(fā)生變化時，它可相應地改變形狀，并將其固定（變形態(tài)）。如果外部環(huán)境發(fā)生變化，智能高分子材料能夠?qū)Νh(huán)境刺激產(chǎn)生應答，其中環(huán)境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規(guī)律再一次發(fā)生變化，它便可逆地應物、光或紫外線、應力、識別和磁場等，對這些刺激恢復至起始態(tài)。至此，完成記憶起始態(tài)固定變形態(tài)恢復起始態(tài)的循環(huán)。

1989年 ，石田正雄認為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu) ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成?？赡嫦酁槲锢磴q鏈結(jié)構(gòu) ，而固定相可分為物理鉸鏈結(jié)構(gòu)和化學鉸鏈結(jié)構(gòu)，以物理鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱為熱塑SMP，以化學鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱為熱固性SMP。王詩任等認為 ，形狀記憶高分子實際上是進行物理交聯(lián)或化學交聯(lián)的高分子，其形狀記憶行為實質(zhì)上是高分子的粘彈性力學行為。他們根據(jù)高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數(shù)學模型?？偨Y(jié)來說，形狀記憶機理可分為：組織結(jié)構(gòu)機理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。

2.軍事材料特殊性分析

未來戰(zhàn)爭是高技術條件下的戰(zhàn)爭。不僅戰(zhàn)場環(huán)境變得更加惡劣復雜，各種類型的雷達，先進探測器以及精確制導武器的問世，對各類武器和裝備構(gòu)成了嚴重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質(zhì)量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。

軍事裝備系統(tǒng)的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)，預定的條件下，完成規(guī)定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長期存放和反復使用過程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態(tài)，且能實現(xiàn)其預期效能。因此，軍事材料必須擁有極強的性能和超長的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進行戰(zhàn)場搶修的能力。戰(zhàn)場再生能力是提高裝備戰(zhàn)斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優(yōu)異的性能，因此此類材料對于軍事方面的貢獻就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復能力，可以在很短的時間內(nèi)完成對零部件連接、整合，為戰(zhàn)爭贏得極寶貴先機時間。在對裝備恢復方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規(guī)則，使用面積較小的部件，單一運輸時可以減縮空間，從而提高運輸效率，極大地提高了戰(zhàn)場的再生能力。

3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應用展望

目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應用主要體現(xiàn)在在戰(zhàn)機的連接，加固，軍事通訊設備，戰(zhàn)爭醫(yī)療設備等方面。

3.1戰(zhàn)機接頭連接

在軍事戰(zhàn)斗機上通常裝有各種不同直徑的管道， 對于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對其加熱使管材產(chǎn)生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應用時， 將此套管套在需要連接的兩個管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。

3.2緊固銷釘

在戰(zhàn)斗機的制造工藝中， 需應用大量的連接件進行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷釘，將是戰(zhàn)斗機制造業(yè)中的一項嶄新工藝技術。

（1）先將記憶材料成形為銷釘?shù)氖褂眯螤?；?）再將銷釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷釘加熱即可回復為一次成形時的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。

3.3軍事通訊設備

形狀記憶高分子材料在軍事通訊設備方面的應用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領域內(nèi)的應用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設施中不需要導電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預期的目標，從而提高部隊的攜帶能力。

3.4軍事醫(yī)療設備

在需要單兵作戰(zhàn)的特殊場合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫(yī)療設施，從而為軍人的生命恢復提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創(chuàng)傷部位的固定材料，比如用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態(tài)下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統(tǒng)的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛(wèi)生、熱收縮溫度低、可回復形變量大的特點，可望在矯形外科領域及骨折外固定領域得到廣泛應用。

4.結(jié)束語

目前，對形狀記憶材料的研究才剛剛開始，尚處于初級階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復形變量大、記憶效應顯著、感應溫度低、加工成型容易、使用面廣、價格便宜等優(yōu)點，但尚存在著許多不足之處，如形變回復不完全、回復精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設計和復合材料研究等方面，還有待于進一步探索。另外，應根據(jù)現(xiàn)實需要開發(fā)新型的形狀記憶高分子或?qū)υ械男螤钣洃浉叻肿佑嗅槍π缘剡M行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應充分運用分子設計技術及材料改性技術， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開發(fā)新的材料品種， 以滿足不同的應用需要。另外， 還應注重新材料的實際應用， 早日形成工業(yè)產(chǎn)量，為我國的軍事建設及各項國民經(jīng)濟建設服務。

【參考文獻】

[1]張福強.形狀記憶高分子材料.高分子通報，1993，（1）：34-37.

[2]石田正雄.形狀記憶樹脂[J].配管技術，1989，31（8）：110-112.

[3]王詩任，呂智，趙維巖，等.熱致形狀記憶高分子的研究進展[J].高分子材料科學與工程，2000，16（1）：1-4.

第4篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

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(fā)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(zhì)發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；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(jīng)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(jié)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(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量，最終都轉(zhuǎn)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(xié)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(nèi)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(huán)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(yī)用和非醫(yī)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(chǎn)型

通過微生物合成的高分子物質(zhì)。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(huán)境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(fā)

3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開發(fā)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(fā)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(chǎn)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(jié)構(gòu)，從簡單的小分子出發(fā)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(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復雜，成本較高。

3.1.3微生物發(fā)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(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

3.2生物可降解高分子材料開發(fā)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(fā)展，酶在有機介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，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(jié)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(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料

第5篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

關鍵詞：高分子材料；加工成型技術；創(chuàng)新；發(fā)展

現(xiàn)階段，隨著我國科學技術的快速發(fā)展，使得各個行業(yè)在材料使用過程中有了更高的要求，而高分子材料作為一種新型材料，具有較高的使用率，在各行各業(yè)中有著較高的價值[1]。基于此，本文就對高分子材料加工成型技術的原理進行探究，并闡述高分子材料加工成型技術的類型，以期提高高分子材料的使用效率。

1高分子材料成型的原理分析

高分子材料，又稱之為聚合物材料，主要是由高分子化合物和其他添加劑組成的一種新型材料，具有運輸方便、能量傳遞高等眾多優(yōu)點，所以在各行各業(yè)中被廣泛使用[2]。一般情況下，高分子材料的制作過程是由多種化工單元組成的，包含多個化工單元，只有各個化工單元操作流程規(guī)范，才可以將高分子材料加工而成。高分子材料在加工過程最重要的一個環(huán)節(jié)就是聚合過程，此過程中經(jīng)常會面臨傳熱和傳質(zhì)兩部分，且具有升溫速度快、反應速度強等特點，所以相關人員在聚合反應過程中就要對高分子材料進行降解和碳化工作，保證高分子材料的順利成型，并將聚合反應中多余的熱量全部除去，從而實現(xiàn)高分子材料成型。

2高分子材料加工成型技術的主要類型分析

2.1高分子材料吹塑成型技術分析

高分子材料吹塑成型技術主要是指：相關人員將原本的熱熔型制品在氣體壓力作用下，加工成為具有中空形狀的產(chǎn)品，是我國高分子材料加工成型工作中最常使用的技術[3]。此種技術在使用過程中具有操作簡單、處理模式簡單、吹塑成型效果好等眾多優(yōu)點，具體主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一方面，高分子材料吹塑成型技術具有較高的成型率，所以可以對各種材料進行加工，制作成所需產(chǎn)品。另一方面，高分子材料吹塑成型技術所使用的成本較低，相關人員在加工中只需要根據(jù)所需要加工的材料選擇出其所用使用的吹塑成型技術，所以即使是形狀較為復雜的產(chǎn)品，也可以進行加工。

2.2高分子材料注塑成型技術分析

注塑成型技術是高分子材料加工成型技術的一種，最常使用在一些結(jié)構(gòu)復雜的塑料產(chǎn)品加工中，此種加工方法具有使用范圍廣、產(chǎn)品精度高、生產(chǎn)品種多等眾多優(yōu)點，所有在高分子材料加工成型過程中經(jīng)常被使用，具有重要的意義[4]。

2.3高分子材料擠出成型技術分析

高分子材料擠出成型技術主要是指：相關人員在對高分子材料加工過程中借助螺桿，對高分子材料進行擠壓工作，具體主要包含高分子材料加料、高分子材料定性、高分子材料塑化等多個環(huán)節(jié)，通過此種加工方法所加工出的產(chǎn)品，具有整體美觀的優(yōu)點，從而提高成品質(zhì)量。

2.4高分子材料塑料激光加工成型技術分析

隨著我國科學技術的快速發(fā)展，使得激光行業(yè)發(fā)展迅猛，在高分子材料加工中被廣泛應用。高分子材料塑料激光加工成型技術主要是指：相關人員通過高聚光的激光燈，讓其垂直照射在地面的塑料模板上，進而加工出所需要產(chǎn)品。由于高分子材料本身不具有吸收激光能力，所以，相關人員在使用此種技術過程中，需要在高分子材料上涂抹一層特定材料，然后再進行加工，從而保證高分子材料能夠?qū)す獬浞治?，保證產(chǎn)品加工質(zhì)量。

2.5高分子材料半結(jié)晶狀態(tài)下的塑料激光成型技術

高分子材料半結(jié)晶狀態(tài)下的塑料激光成型技術與塑料激光加工成型技術有著一定的相似性，此種技術的主要原理是讓高分子材料對激光能量進行吸收，然后將材料改造成所需要的形狀，需要注意的是，相關人員在使用此種技術時需要將溫度控制在一個固定的范圍內(nèi)，保證高分子材料在結(jié)晶溶解過程中所產(chǎn)生的溫度低于原本高分子材料表面的溫度，并保證高分子材料的拉伸度、強度等方面性能符合要求，從而實現(xiàn)高分子材料產(chǎn)品加工目標。

2.6高分子材料激光燒結(jié)技術分析

高分子材料激光燒結(jié)技術是最近幾年發(fā)明出來的一項新技術，此技術在使用過程中需要借助CAD制圖軟件，相關人員需要通過CAD制圖軟件對高分子材料進行加工，并在高分子材料加工前對產(chǎn)品模具成本進行準確預算，保證模具成本合理。因此，高分子材料激光燒結(jié)技術具有節(jié)約成本、環(huán)保節(jié)能、加工效率高等優(yōu)點，是目前高分子材料加工中最常使用的技術，并具有廣泛的前景。

3總結(jié)語

總而言之，在高分子材料應用范圍不斷擴大的情況，對高分子材料加工成型技術有了更高的需求。因此，在此種情況下，相關人員就需要提高對高分子材料的重視，并對高分子加工成型技術進行總結(jié)，選擇針對性的加工成型技術方法進行高分子材料加工作業(yè)，從而保證高分子材料使用效率，促進高分子材料行業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻： 

[1]瞿金平，張桂珍.高分子材料加工成型技術創(chuàng)新與發(fā)展[C].2014：1-1. 

[2]梁潔珍.高分子材料加工成型技術創(chuàng)新與發(fā)展[J].化工設計通訊，2017，43（5）：65，74. 

[3]高奇，吳宇杰，徐明偉等.淺析高分子材料成型加工技術的進展[J].南方農(nóng)機，2017，48（3）：118. 

第6篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

關鍵詞： 聚合物材料 成型加工 教學改革 課程建設

聚合物的成型加工是獲取高分子材料制品、體現(xiàn)材料特性和開發(fā)新材料、新產(chǎn)品的重要手段，是高分子學科的重要組成部分，已形成獨特的理論體系和技術方法[1]。因此，聚合物成型加工課程與高分子化學和高分子物理課程一起，成為高分子材料專業(yè)學生最重要的專業(yè)基礎課程。為使學生以大工程的整體觀來了解和掌握聚合物的成型加工，這門課程將涉及諸多內(nèi)容，包括影響聚合物性能的物理化學因素、添加劑的分類和作用、配方設計方法、聚合物流變學、成型加工設備、成型工藝條件及控制等。如何使學生通過本課程的學習，具備高分子材料科學的專業(yè)知識和專業(yè)素養(yǎng)；培養(yǎng)學生解決實際問題和創(chuàng)新科研的能力，為以后從事高分子材料制品的研發(fā)、設計和生產(chǎn)工作奠定堅實的理論與實踐基礎，一直是廣大高分子專業(yè)教師在教學過程中關注的重點[2]。這需要我們在多方面進行改革。

1.課堂教學改革

1.1明確培養(yǎng)目標，強化理論基礎。

江蘇大學高分子材料與工程專業(yè)成立于2002年，最初聚合物成型加工課程主要圍繞塑料和橡膠的主要品種及其制品的生產(chǎn)原料、成型工藝、加工方法、材料、性能和產(chǎn)品質(zhì)量控制等內(nèi)容開展教學。我們在總結(jié)前幾屆畢業(yè)生從事工作的實際情況和企業(yè)對本專業(yè)畢業(yè)生在知識結(jié)構(gòu)、能力要求的基礎上，于2012年再次修訂了本科生培養(yǎng)計劃。本科院校需要培養(yǎng)既有一定理論基礎，又具備較強實踐能力的高素質(zhì)應用型人才，這與高職類院校主要培養(yǎng)服務于生產(chǎn)一線的操作型、技能型人才不同。具體到聚合物成型加工這門與實踐聯(lián)系緊密的課程，在教學過程中，仍然要重視對基礎理論知識的講解，讓學生不僅“知其然”，更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化學及聚合物流變學等聚合物成型加工的基礎理論外，成型加工技術本身也存在系統(tǒng)的原理知識，不容忽視。教師在課程教學中應注意結(jié)合本學科前沿研究領域和最新研究動態(tài)、介紹重點科技成果，豐富和活化教學內(nèi)容，使教學跟上時代的步伐，讓學生能夠掌握更多、更新的專業(yè)知識。

1.2圍繞課程主線，精心組織教學內(nèi)容。

在成型加工課程學習中，學生需要系統(tǒng)學習和掌握聚合物的加工流變性能、聚合物加工過程中的物理化學變化、助劑的作用及配方設計原理、各種物料的混合和分散機理，以及成型加工的設備和工藝等。與其他課程相比，聚合物成型加工的課程內(nèi)容較為龐雜而分散，理論知識的半經(jīng)驗性較強，這給課堂教學帶來了一定的困難。因此，抓住課程內(nèi)容的主線，突出理論重點就顯得尤為重要。

根據(jù)聚合物成型加工涉及的主體內(nèi)容，本課程主要圍繞“高分子材料—成型加工—制品性能”這條主線來組織教學內(nèi)容。教學過程中，要著重講明高分子材料的成型加工不是簡單的工藝操作，高分子材料、成型加工、制品性能這三方面是相互關聯(lián)的，制品的性能取決于高分子材料和成型加工方法及工藝的選擇，而制品的性能又反過來指導聚合物的改性、應用及加工，優(yōu)化成型工藝。因此，如何抓住教學主線，讓學生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互關系，使學生融會貫通、舉一反三，是這門課程教學的重點。

在教學過程中，始終圍繞教學主線，從高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能和材料的加工原理出發(fā)，以成型加工的工程觀點為著眼點，剖析各種高分子材料成型加工的共性和區(qū)別，這樣可以使原本較為分散的理論知識相對集中并系統(tǒng)化，讓學生更為清楚地了解和掌握抽象概念和半經(jīng)驗理論所反映的實質(zhì)問題。比如在講解聚合物材料的壓制成型時，分別介紹了適用的熱固性塑料、橡膠及復合材料的特性及成型工藝性能，不同加工方法和成型工藝條件生產(chǎn)制品的特點及控制條件，并通過具體的例子說明了成型加工工藝與制品性能的相互關系。這樣的講解生動地體現(xiàn)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，使教學內(nèi)容由龐雜繁多變得簡單易懂，通過理論結(jié)合實際，強化了學生的專業(yè)知識，教學效果良好。

1.3結(jié)合課程特征，采取靈活教學方法。

聚合物材料制品的性能既與聚合物本身的性質(zhì)有關，同時又在很大程度上受到成型加工過程的影響。這其中不但涉及很多高分子化學和物理的理論問題，而且與生產(chǎn)實際密切相關。因此，本課程是一門理論性和實際性都很強的課程，如何在教學過程中將基礎理論和生產(chǎn)實際結(jié)合起來，用理論知識來解釋具體生產(chǎn)中遇到的實際問題，或以實驗和實際生產(chǎn)中的具體例子來說明基礎理論，使學生在學習過程中掌握專業(yè)知識，是本課程教學的核心問題。

因此，我們根據(jù)聚合物成型加工課程具有很強的綜合性和實踐性的特點，借助于江蘇大學目前多數(shù)教室都安裝了多媒體教學設備的優(yōu)勢，將圖像、聲音、動畫和視頻等各種多媒體信息引入到教學過程中，利用工廠和車間的場景圖像、成型設備的實物照片、加工工藝過程的動畫仿真模擬等信息對授課內(nèi)容進行補充和深化。這樣不但可以豐富課堂內(nèi)容，增加信息量，而且可以大大加深學生對基礎知識的理解和印象，使學生對成型加工原理和工藝獲得理性和感性的雙重認識，從而提高教學效率。

為進一步將課堂教學與實際生產(chǎn)結(jié)合起來，在教學中緊密貼近工廠實際，江蘇大學高分子材料與工程專業(yè)專門安排了兩門為期各兩周的課程設計，即高分子材料生產(chǎn)工藝設計和聚合物反應工程及設備設計。讓學生在專業(yè)教師的指導下，針對具體的通用或特種高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）及其制品，設計出相關聚合物材料及其產(chǎn)品項目內(nèi)容，包括原料品種、型號選擇、工藝流程及設備確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測，以及廠房布局和規(guī)模，等等。通過課程設計，可以有效地讓學生系統(tǒng)地掌握所學知識，并獲得一定的靈活應用的能力，為后期的畢業(yè)設計乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎。

2.實驗實踐教學改革

前面已經(jīng)談到，聚合物材料成型加工是一門實踐性很強的專業(yè)課程，僅憑課堂教學是難以真正實現(xiàn)教學目標的，并且容易使學生學習時感覺枯燥，實際工作時不能學以致用。因此，這門課程的實驗是不可缺少的。只有讓學生在實驗室和工廠中實地了解和直觀認識成型設備、工藝控制和生產(chǎn)線管理，對聚合物成型加工的整個工藝流程進行整體和全面的認知，他們才有可能創(chuàng)造性地利用學習的理論知識來真正解決生產(chǎn)中遇到的具體問題[3]。

目前江蘇大學高分子材料與工程專業(yè)建有約200m2的專業(yè)實驗室，購置有注塑機、擠出成型機、高速混合機、平板硫化儀等成型加工設備，以及拉伸實驗機、沖擊實驗儀、硬度儀、紫外老化儀、高低溫實驗箱等各種材料及制品性能檢測儀器。利用這些儀器設備，我們圍繞課程主線，將聚合物材料的制備、成型加工、結(jié)構(gòu)表征及性能測試等方面有機地聯(lián)系起來，開設了一系列的綜合性實驗。比如，在聚合物的注射模塑成型實驗中，要求學生從原料的選擇開始，分析原料的結(jié)構(gòu)和性能特點，有針對性地設定成型加工工藝參數(shù)，并在注塑成型得到制品后，對其熔點、熔融指數(shù)、熱變形溫度及力學性能等進行表征和測試。通過對這些聚合物原料—成型加工工藝—制品性能數(shù)據(jù)之間關系的分析與總結(jié)，使學生形成科學研究的思路，掌握解決實際問題的方法。

此外，聚合物材料成型加工具有很強的工程應用性，需要學生建立起大工程的整體觀。要達到這樣的教學水平和目標，僅靠課堂的學習和實驗室實驗是不夠的，還應該讓學生到工廠、車間參觀實踐，實地了解成型設備、工藝控制及生產(chǎn)線管理等，使學生對工業(yè)化生產(chǎn)有具體、直觀的感受。

針對這樣的問題和現(xiàn)狀，本專業(yè)積極與周邊高分子材料企業(yè)加強聯(lián)系和交流，目前已建成近10個實習實踐基地，涉及聚合物成型加工領域的各個方面，包括模壓發(fā)泡成型、壓延成型、注射成型、擠出成型等。通過與這些企業(yè)的合作，學生可以現(xiàn)場實地對各種成型加工涉及的原料準備和處理、設備、工藝流程、質(zhì)量控制等實際生產(chǎn)過程進行近距離的感受。在此基礎上，組織學生針對成型過程中的某一感興趣的內(nèi)容，或參觀實踐中發(fā)現(xiàn)的具體問題進行資料查閱和文獻調(diào)研，對涉及該內(nèi)容和問題的基本原理和基礎知識進行更深入的學習，在此基礎上提出解決問題的思路和方案并驗證。這樣就使學生真正將基礎理論與實際應用結(jié)合起來，掌握科研的方法，培養(yǎng)科學的思維，成為真正有創(chuàng)造力的人才。

參考文獻：

[1]周達飛，唐頌超.高分子材料成型加工（第二版），北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.

[2]李寶銘，張星，鄭玉嬰.高分子材料成型與加工課程建設初探，化工高等教育，2010，3：39-42.

[3]程絲，王新波.高分子材料專業(yè)聚合物加工實驗的改進與探索，高校實驗室工作研究，2009，2：50-51.

第7篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

關鍵詞：高分子材料改性;教學改革;實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）41-0094-02

一、緒論

“高分子材料改性”是高等工科學校高分子材料與工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。高分子改性的方法多種多樣，各種不同門類的改性方法之間相互關聯(lián)、相互依托，這不僅體現(xiàn)在理論范疇，而且體現(xiàn)在應用領域。通過本門課程學習，使學生掌握高分子材料改性的基本概念，改性原理、增強理論和技術，共混工藝以及聚合物改性的最新研究進展;了解常用的改性設備;培養(yǎng)學生運用所學的有關基礎理論、基本知識去分析與解決實際問題的能力[1]。針對“高分子材料改性”課程的特點以及過去幾年的教學實踐，目前“高分子材料改性”課程教學中還存在以下3個主要問題：

1.授課計劃和授課內(nèi)容安排不合理?！案叻肿硬牧细男浴闭n程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混過程與調(diào)控、共混物的形態(tài)、共混體系相容熱力學、共混物性能的預測與影響因素、共混改性在塑料及橡膠等領域中的應用、共混方法在短纖維填充體系及納米復合物材料中的應用、聚合物共混工藝與設備等。對于強調(diào)實際應用的高分子材料與工程專業(yè)的本科學時來說，該課程顯得尤其重要[2]。根據(jù)授課計劃安排，該課程開設32學時，存在著內(nèi)容多、課時少、授課內(nèi)容需要進一步提煉等問題，難以在規(guī)定學時內(nèi)有效、連貫的開展教學活動。

2.缺乏實踐環(huán)節(jié)。目前，“高分子材料改性”課程主要以講授為主，缺乏實踐環(huán)節(jié)，學生主動參與較少，導致學生感性認識不深。例如在第十章講解高分子共混改性設備時，學生們難以區(qū)分同向雙螺桿擠出機和異向雙螺桿擠出機的物料輸送方向，通過靜態(tài)的二維或三維圖片進行講解時，其表現(xiàn)力度有限，無法有效地使學生理解和掌握兩類雙螺桿擠出機的工作原理和區(qū)別。

3.教材更新與完善。目前，江蘇科技大學“高分子材料改性”課程選用的教材是2006年王國全老師編寫的《聚合物共混改性原理與應用》。本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材、“十一五”國家重點圖書。教材在廣泛總結(jié)國內(nèi)外高分子共混理論與應用成果的基礎上，融入了王國全老師多年來在高分子材料共混領域的教學與科研實踐經(jīng)驗編著而成[1]。目前，高分子共混改性等相關方法在高分子加工領域中的應用不斷擴展和壯大，但是該教材自2007年第一次出版后沒有進行過更新和修訂，部分內(nèi)容與當前發(fā)展現(xiàn)狀不符，例如教材第七章介紹五大通用塑料產(chǎn)量時，依據(jù)2006年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，聚氯乙烯的產(chǎn)量僅次于聚乙烯居于第二位，而隨著聚氯乙烯應用領域的進一步擴展，目前聚氯乙烯的產(chǎn)量已經(jīng)超過聚乙烯位居第一位，因此，目前的教材并不完全適應于當前高分子材料與工程專業(yè)“高分子材料改性”課程的教學。

4.考核方式不全面。目前，“高分子材料改性”課程考核方式為平時成績占30%，期末成績占70%。平時成績占比較低，期末成績占比較高，出現(xiàn)部分學生平時不重視課后作業(yè)，期末考試時突擊復習通過考試的現(xiàn)象。這樣的考核方式無法反映出學生的真實水平和實際能力，也很難讓學生的實際應用能力得以實質(zhì)性提高。

二、教學改革方法與手段

針對高分子材料與工程專業(yè)“高分子材料改性”的特點和目前存在的問題，結(jié)合江蘇科技大學的實際情況，要求學生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基礎上，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，作者結(jié)合該課程的特點以及過去幾年的教學實踐，總結(jié)了幾點教學改革方法。

（一）結(jié)合課程特點，調(diào)整授課計劃和內(nèi)容

針對授課內(nèi)容多、學時少的問題，有必要對課程進行提煉整理，刪除部分與聚合物共混改性無關的內(nèi)容。例如教材第五章中相分離行為與均相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的內(nèi)容對于物理化學專業(yè)十分重要，但是對高分子材料與工程專業(yè)學生來說，只需要在第五章中加以概述就能滿足本專業(yè)的教學要求。同時，對于后續(xù)的Flory-Huggins模型和狀態(tài)方程理論部分為高分子物理講授內(nèi)容，也可以進行適當刪減和提煉。另外，共混物的相界面學習對于分析多相共混體系的微觀結(jié)構(gòu)和性能至關重要，現(xiàn)有的授課計劃中相關內(nèi)容過于簡單，無法滿足高分子材料與工程專業(yè)學生的培養(yǎng)要求，因此有必要增加相關的授課內(nèi)容。

（二）增加實踐環(huán)節(jié)，提高學生的感性認識，培養(yǎng)學生解決實際問題能力

“高分子材料改性”是一門理論與實踐并重的課程，部分授課內(nèi)容較為抽象，學生只有通過親自實踐，才能對課堂學習的相關知識進行充分的理解和消化吸收。同時，實踐環(huán)節(jié)的引入，學生們可以在實踐過程中提高感性認識，培養(yǎng)學生的動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、查閱文獻、相互合作去分析解決問題的能力，這對于學生將來的學習和工作都具有重要意義。另外，實踐環(huán)節(jié)具有一定的趣味性，可以有效調(diào)動學生的學習積極性[3]。

（三）優(yōu)化教學方法，發(fā)揮學生主動性

在以往的教學過程中發(fā)現(xiàn)，課堂上學生的參與程度少，課后缺乏主動復習，導致整體的教學效果不好。教學方法的改革應倡導以學生為主，激發(fā)學生自身作為學習主體的意識，使知識的學習從傳統(tǒng)的灌輸式教育方式向主動吸收式的方向轉(zhuǎn)變，可以有效提高教學效果。例如可以將每堂課開始前的復習時間由以往的老師講改為學生講，上課前給學生5分鐘時間簡要總結(jié)上次課學習的主要知識點。這樣做一方面可以有效幫助學生提高上課時的注意力，另一方面可以督促學生課后及時復習課堂知識，更加牢固的掌握知識，做到融會貫通。同時該方法的推廣，還可以鍛煉學生的幻燈片制作水平并給每一位學生提供一個展現(xiàn)自己的機會，增加學生的主體意識[4]。

（四）優(yōu)化考核方法，引導學生全面發(fā)展

課程考核是檢驗教師教學效果和學生學習效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通過一張試卷來檢查學生的學習情況，而學生往往可以通過突擊性的復習取得較高的分數(shù)，這樣的考核方式既不能準確反映老師的教學效果，亦不能充分反映學生對知識的掌握程度[5]。根據(jù)高分子材料改性課程的特點，筆者在實際的課程考核中嘗試采取靈活多樣的考核方式。一是增加平時成績所占比重，將平時成績所占的比重從30%提高至40%，使學生認識到平時學習的重要性;二是進一步增加隨堂提問，提高學生上課時的注意力，減少課外作業(yè)在平時成績中所占的比重;三是引入課前5分鐘，讓學生利用幻燈片總結(jié)復習上節(jié)課學習的內(nèi)容，督促學生養(yǎng)成課后復習的良好習慣。

三、教學改革效果

“高分子材料改性”課程從江蘇科技大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)2009級開設，目前已經(jīng)開設7屆。近三屆學生的成績分析表明，該課程平均優(yōu)良率為92%。通過本課程的學習，使學生利用共混改性相關的基本知識去分析與解決實際問題的能力得到明顯提高，很多同學參與了本科生的創(chuàng)新計劃大賽，做了很多有意思的實驗性課題，部分同學取得了較好的成績。

四、結(jié)論

“高分子材料改性課程”教學改革是一項系統(tǒng)工程，筆者以培養(yǎng)學生有效利用共混改性相關的基本知識去解決實際應用問題為出發(fā)點，通過調(diào)整授課計劃、增加實踐環(huán)節(jié)、優(yōu)化教學方法和考核方法，去引導學生樹立良好的學習習慣，充分掌握高分子共混改性的相關知識點。實踐證明，對“高分子材料改性課程”課程進行教學改革能夠有效地激發(fā)學生的學習積極性和主動性，充分發(fā)揮學生自身潛力，為學生將來的學習與工作奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]王國全.聚合物共混改性原理與應用[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.

[2]楊菁菁，周健，周仕龍，楊潤苗.“高分子材料改性綜合實驗”課程教學的改革與實踐[J].江蘇理工學院學報，2015，（6）.

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[4]趙德仁，張慰盛.高聚物合成工藝學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[5]李馨.考試改革對提高大學生綜合素質(zhì)的探討[J].農(nóng)業(yè)教育研究，2009，（3）.

Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course

ZHUO Qi-qi

（College of Material Science and Technology，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang，Jiangsu 212003，China）

第8篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

關鍵詞：高分子材料；水土保持；應用

一、高分子材料在水土保持中起到的作用

1、有機高分子材料是一種水處理絮凝劑產(chǎn)品的聚合物，可以吸附水中的懸浮顆粒，在顆粒之間起鏈接架橋作用，使細顆粒形成比較大的絮團，并且加快了沉淀的速度。這一過程稱之為絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作為水處理的絮凝劑并且被廣泛用于污水處理。

2、在光照下能降解為二氧化碳、水和硝酸銨，對植物和封沒有任何危害和污染，可很好的應用于水土保持與農(nóng)業(yè)、林業(yè)領域，具有抗旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風固沙多種功能而受到廣泛重視。

二、我國水土保持工作面臨的嚴峻形勢

我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，據(jù)統(tǒng)計，我國水土流失面積356平方公里，占國土總面積的40%以上，嚴重的水土流失給社會發(fā)展和國家生態(tài)安全帶來嚴重危害。

1、耕地減少，土地退化嚴重。我國每五十年因水土流失毀掉耕地4000至6000萬畝，土地退化、削弱地力，加劇旱情發(fā)展。

2、泥沙淤積，堵塞河道。水土流失不可避免地造成泥沙淤積，堵塞河道和水庫，降低了河道行洪和水庫調(diào)蓄能力以及綜合能力的利用，加劇了洪澇災害，增加了防洪難度，影響航運和交通安全。

三、高分子材料在水土保持方面的應用

我國于80年代引進高分子材料技術和產(chǎn)品的，在90年代中期開始廣泛應用于水土保持方面，同時，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利等領域發(fā)揮搞旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風固沙等多種功能而受到重視。

1、改良土壤。膠質(zhì)分子上的負電荷吸附懸浮微粒，形成團粒結(jié)構(gòu)，不僅能固定表土，穩(wěn)定了封結(jié)構(gòu)，保護了耕層，還可以改善封的透氣性、輸水性、提高了水的入滲性，減少土壤的板結(jié)，減少了化肥農(nóng)藥流失，提高了化肥和農(nóng)藥的利用率，從而提高了作物產(chǎn)量。在與土壤發(fā)生作用時，高分子材料主要是做為一種土壤板桔的調(diào)理劑，以防止土壤侵蝕、結(jié)殼，封翻耕也會更容易?？煞乐雇寥狼治g、結(jié)殼、變硬、鹽漬傾，土壤翻耕更為容易；有坡土壤灌溉表土流失率可降低95%，封水入滲性提高35%以上；氮磷淋溶損失減少80%。在干旱情況下，可提高種子出苗率及樹苗成活率，農(nóng)田灌溉中使用高分子可磊大降低灌溉駕照水中的泥少含量，減少化肥和農(nóng)藥流失，減輕了對河流水系的污染，將微量的聚丙烯酰胺加入封中，可以大大降低降雨過程中的水土流失，用聚丙烯酰胺制成膨脹截流代是一種使用簡便、快捷、節(jié)省人力和物力的新型防洪搶險和圍捻截流高分子材料。

2、抗旱節(jié)水。用高分子材料對農(nóng)作物進行包衣處理，在干旱情況下可提高種子出苗率；據(jù)介紹，國內(nèi)生產(chǎn)的一種高分子材料可使旱地水分率提高20%至30%。在大旱情況下，經(jīng)播種試驗后，包衣作物種子成活率達到64%，未包衣的農(nóng)作物種子成活率40%。

3、控制灌溉過程，發(fā)揮水土保持作用。農(nóng)田灌溉中使用高分子材料，可大大降低灌溉回歸水中的泥沙含量，減少化肥和農(nóng)藥損失，減輕了化肥農(nóng)藥對河流水系的污染，減少了河道的疏浚工作量。在農(nóng)田灌溉研究實驗中，泥沙含量降低了30%，水變清澈而更容易滲入土壤，水中農(nóng)藥的含量明顯減少。

4、保肥。在減少土壤侵蝕量的同時，相對的減少了因土壤流失而引起的土壤養(yǎng)分流失。所以，處理后高分子材料在與土壤、水相遇時，產(chǎn)生的有機質(zhì)、堿解氮、速改磷和速效鉀等含量會得到明顯的提高。

5、集雨。中等分子質(zhì)量的高分子材料可降水入滲、減小地表徑流，但高分子質(zhì)量的材料在增加劑量的情況下因所形成的分子鏈比較長，因而會堵塞土壤顆粒間孔隙，可減少土壤水份入滲，增加地表徑流，具有極好的集雨效果。用量越大，集雨效果越好，從而為干旱、半干旱地區(qū)集雨發(fā)揮了不可替代的作用。由于施用高分子材料的突出作用，從某種方面來講，也大大降低了河流水體中生物化學含氧量。

四、高分子材料在應用中遇到的問題

1、雖然高分子材料具有良好的水土保持效應，但實際應用中，影響其實際的因素確較多。即使有良好的水土保持效益，還需考慮其如地形特殊、土壤質(zhì)地以及使用時機和方法。一些溝谷密謀為2.03至3.38km/km2，土壤有砂土、壤土等多種質(zhì)地，土壤質(zhì)量與坡度的差異給其高作用的發(fā)揮帶來了很大的困難。

2、高分子材料由于易揮發(fā)的特性，在晝夜溫差較大的地區(qū)和降水范圍較大的地區(qū)，選用高分子材料的時機和方法應斟酌起見。因此，在實際應用高分子材料前，應在試驗區(qū)進行具體自然狀況的多項試驗，在水土保持及水土流失治理過程中，仍會出問諸多問題，如由于施用量、施用方法和土壤質(zhì)量等不同特點，有時會提高土壤水分入滲率，有時則會降低土壤入滲率，在高分子材料應用過程中，需要辯證看待，以尋找到使用高分子材料后各種因素所發(fā)生的變化，以提供重要的理論與實踐依據(jù)為要。

3、在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)要建立不同降雨量、作物產(chǎn)值和高分子成本條件下的經(jīng)濟效益函數(shù)關系，保證其應用在經(jīng)濟發(fā)展中的可行性。同時，也要加大新型高分子材料的研究，克服傳統(tǒng)高分子應用過程中的一些問題，提高其耐鹽堿強度，提高吸水倍數(shù)，降低成本。

五、高分子材料合成發(fā)展趨勢及建議

1、高分子材料的利用，對發(fā)展旱地農(nóng)田水利、水土保持、減少水土流失，改善環(huán)境，以及我國經(jīng)濟保持持續(xù)發(fā)展都具有重大的現(xiàn)實意義和深影響。高分子材料在水土保持中的應用前景十分廣闊。由于我國存在水資源緊缺和時空頒布不勻雙重問題，不僅北方旱區(qū)缺水，南沙很多地區(qū)存在季節(jié)性缺水。加上我國水肥農(nóng)藥利用率低，保持水土，植樹造林是解決荒漠化的唯一出路，而在雨季旱季充分利用高分子材料進行吸水、放水作用的發(fā)揮，是解決干旱少雨地區(qū)成功水土保持的有效方法之一。

2、近些年來，高分子材料的應用在干旱地區(qū)推廣應用面積逐年增加，同時也收到顯著效果。目前，世界上有機高分子材料的研究正在不斷地加強和深入。一方面，對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷擴大。例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業(yè)需求又研制出具有優(yōu)良導電性能的導電塑料。導電塑料已用于制造電池等，并可望在工業(yè)上獲得更廣泛的應用。另一方面，與人類自身密切相關、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。這類高分子材料在宇航、建筑、機器人、仿生和醫(yī)藥領域已顯示出潛在的應用前景?？傊?，有機高分子材料的應用范圍正在逐漸擴展，高分子材料必將對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來越大的影響

第9篇：高分子材料的結(jié)構(gòu)特點范文

關鍵詞：高分子材料基礎；教學內(nèi)容；教學手段；教學方法

高分子材料學科的學生培養(yǎng)，應立足于其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，立足于對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，以滿足社會對高分子材料學科人才的需求。為此，在“高分子材料基礎”課程的教學中，我們堅持“給大學生創(chuàng)造機會與條件，充分發(fā)揮其潛能，逐步培養(yǎng)其自主式、合作式和探究式的學習習慣以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科學精神”的教學宗旨，積極探索教學內(nèi)容、教學手段和教學方法的改革。

一、教學內(nèi)容的整合與優(yōu)化

我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業(yè)開設“高分子材料基礎”課程。課程教材選用“面向21世紀課程教材”《高分子材料基礎》。此教材的特點是涵蓋了高分子材料學科的基本理論、基本知識以及典型材料的制備與應用，并且對當前一些高分子材料學科前沿性的理論與知識給予了充分的闡釋。但是，為了適應本科教學的需要，給學生一個清晰的學習脈絡，在規(guī)定的學時內(nèi)完成講授任務，通過認真討論，我們按照“刪繁就簡，削枝強干，突出重點”的原則，對教學內(nèi)容進行了整合與優(yōu)化，使學生在有限的時間內(nèi)，盡量學習到課程的精髓。

教材內(nèi)容體系主要如下：材料科學概論、高分子材料的制備反應、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復合材料。

通過對教材內(nèi)容的整合與優(yōu)化，對“高分子化學”、“高分子物理”中涉及到的基礎理論知識內(nèi)容，通過以緒論的形式，以新的角度給予重點講授，目的是引出以下的重點講授內(nèi)容。并且，在緒論的講授中增加了對歷來在高分子學科中作出突出貢獻的專家，尤其是獲得諾貝爾獎的科學家的生平事跡的介紹，以提高學生的學習興趣。整合優(yōu)化后的課程教學內(nèi)容為：材料與材料科學(含：材料概念及分類、材料結(jié)構(gòu)、材料性能、材料制備、材料的發(fā)展簡史、高分子材料突出科學家簡介、材料科學范疇及任務等)，通用高分子材料(含：塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料)，功能高分子材料(重點：功能高分子材料的設計及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫(yī)用材料、智能高分子材料等)，聚合物共混物(重點：制備方法、形態(tài)結(jié)構(gòu)、性能、增韌塑料增韌機理等)，聚合物基復合材料(含：聚合物基宏觀復合材料、聚合物基納米復合材料)。

此外，在進行講授的過程中，也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時，介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷：尼龍最早由杜邦公司的Carothers領導的美國和英國科學家團隊研制成功的合成纖維材料，為紀念這一研究成果，銘記兩國科學家的貢獻，取兩國的首都城市名首字來命名，即New York取NY，London取LON，合成一個新名字NYLON(尼龍)，等等。以引導學生樹立遠大理想，刻苦努力學習，為祖國的建設與發(fā)展作出貢獻。

二、教學模式的改革與實踐

荀子曰：假輿馬者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河。君子生非異也，善假于物也。所以教學手段與教學方法的改革對提高教學質(zhì)量是至關重要的。因此，為了提高教學質(zhì)量，在教學方法和手段上，我們也積極進行了一些改革與探索。

1．教學手段的改革

一是采用多媒體教學增加課程的信息量和內(nèi)容的直觀性。我們按照教學內(nèi)容制作了教學課件，課件中對一些難以理解的教學內(nèi)容進行了直觀處理，使學生能夠更好地理解。例如，對一些塑料加工設備的運行專門制作了部分動畫，使其講授更加生動直觀。另外，通過利用多媒體教學，減少了板書的環(huán)節(jié)，節(jié)省了大量的時間，增加了課程的信息量。

二是利用學校的“課程中心”加強與學生的課外交流。通過學校的“課程中心”，達到師生互動的教學輔助模式，提高學生的自主學習能力及教學效率。學?！罢n程中心”設有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個人空間等板塊，可以達到課下師生之間互動的目的。此門課程充分利用以上功能，實現(xiàn)了教師上傳電子課件、課程相關文獻資料等，學生下載課件資料、上交作業(yè)、提出問題、在線測試等，達到了師生及學生之間相互訪問、交流、互動的學習目的，調(diào)動了學生學習的主動性與創(chuàng)造性。

2．教學方法的改革

主要采用“精講解多討論”的方法，引導學生的學習興趣，發(fā)揮學生的學習主動性，教育學生要知學、好學、樂學。為了使學生達到樂學的至高境界，教學中采取了以下方法：

一是在課堂教學中針對重要的知識點設計出系列問題，有意識地向?qū)W生提出，由學生經(jīng)過自由討論后，請學生回答。

二是增加了課程論文的寫作。由于學生剛剛接觸到部分專業(yè)課程，關于專業(yè)科研論文的寫作技法不熟練，一開始只要求學生就所講的一些內(nèi)容，如針對某種塑料，查閱至少10篇近期的論文，通過分析、歸納、總結(jié)，進行綜述寫作。為了使學生按照規(guī)范來寫作，利用課余時間給學生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作，鍛煉了學生自主學習的能力、查閱文獻的能力，以及對文獻分析、歸納、總結(jié)的能力、并且使他們通過寫作論文產(chǎn)生一種成就感。

三是布置自學內(nèi)容，對自學的課程內(nèi)容要求寫出課程讀書感想。學生通過自學，將書本上的內(nèi)容消化成自己的知識，再經(jīng)過歸納總結(jié)，寫出讀后感，使他們對所學的知識牢固掌握。

這些方法與手段的使用，使學生自主學習、合作學習和探究學習的能力得到提高，從而提高了此門課程的教學效率，也對其他課程的學習起到了促進作用。

三、改革取得顯著效果

“高分子材料基礎”課程涉及的教學內(nèi)容比較龐雜，系統(tǒng)性較差，在講授的過程中不易形成嚴密的體系，特別是涉及對一些材料的制備、性能、應用等講解時，跳躍性大，內(nèi)容枯燥，吸引力不足。但是，通過對課程內(nèi)容的整合優(yōu)化以及采用了一些有效的教學手段與教學方法，使該門課程的教學取得了一些很好的效果。

1．學生知識面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業(yè)在本科教學中一門全面介紹材料知識的課程，學生在學習一些基本理論基本知識的基礎上，通過對一些常用材料的知識學習，對高分子學科的發(fā)展、應用等有了更深的、更清晰的認識。學生普遍認為，通過學習使他們對專業(yè)知識從懵懂、迷茫轉(zhuǎn)為清晰、明確，使他們的專業(yè)知識面得到的拓展。學生在掌握該課程的核心內(nèi)容后，對于專業(yè)后續(xù)課程的學習、學業(yè)專題研究以及研究生階段的學習都起到了重要的促進作用。

2．學生學習興趣得到提升。大力開展多媒體教學和網(wǎng)絡教學，發(fā)揮學生學習主動性，以及增加講授一些與課程有關的知識發(fā)現(xiàn)過程、相關課程內(nèi)容涉及的科學家的趣聞軼事等等，學生普遍反映通過學習此課程，自己的學習興趣及學習能力得到了較大的提高。例如，通過“課程中心”達到了學生與教師之間的交流互動，學生的寫作能力，對問題的認識深度、廣度，對文獻的分析、歸納、總結(jié)能力等都得到了很大提高。

3．學業(yè)負擔轉(zhuǎn)化為精神享受。學生普遍反映，通過在課堂上討論問題，通過課下搜集相關資料，在“課程中心”提供的個人空間上發(fā)表，通過整理自己設計的BLOG空間等等，使自己的自主學習能力得到升華，學習成為一種對美好事物的追求，將枯燥的學習負擔轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N精神的享受。