導語：如何才能寫好一篇有機高分子材料特點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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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量較高的化合物構成的材料，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合形成相對分子質量特別大、具有重復結構單元的有機化合物。

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狀時，這種高分子由于一般都不是平面結構而是立體結構，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結構特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結構單元組成，高分子鏈結構和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態結構形成了高分子材料的特殊結構。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結構特征(如同分異構體、幾何結構、旋轉異構)外，還具有許多特殊的結構特征。高分子結構通常分為鏈結構和聚集態結構兩個部分。鏈結構是指單個高分子化合物分子的結構和形態，所以鏈結構又可分為近程和遠程結構。近程結構屬于化學結構，也稱一級結構，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結構單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結構是指分子的尺寸、形態，鏈的柔順性以及分子在環境中的構象，也稱二級結構。聚集態結構是指高聚物材料整體的內部結構，包括晶體結構、非晶態結構、取向態結構、液晶態結構等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統稱為三級結構。

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、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大多數塑料質輕，化學性穩定,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尺寸穩定性差，容易變形；⑧多數塑料耐低溫性差，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，而且經濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結構基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結構（包括支鏈結構）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。體型結構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。塑料則兩種結構的高分子都有，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

塑料的應用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂的新概念基于透明靈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構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，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。

纖維素的結構：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）；相對分子質量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結構與淀粉不同，故性質有差異。

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［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酰基多糖等共混制得。

        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。化學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

        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 ：

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關鍵詞：高分子材料；化工材料；發展現狀

我國自上世紀80年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發，并且將高分子化工材料用于多種領域，滿足了節能減排、高性能高科技等現代社會發展的要求。除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a―烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果，隨著現代科技的發展以及社會發展的進一步需求，高分子化工材料將得到進一步的開發研究，并廣泛的應用于農業、工業、醫學、生物、能源等領域。高分子智能材料已經成為材料科學發展的一個重要研究領域，全世界各個國家科學家都在為此作不懈的努力。從人類歷史發展來看，任何一種重要材料的發明和利用，都能夠把人類改造自然，創造社會的能力提高到一個新的高度，并給社會生產力和人類生產生活帶來巨大的影響，使人類的物質文明建設和精神文明建設共同向前推進一大步。所以可以肯定的說，未來將會有更多更好更實用的智能材料出現在我們的面前。

一、高分子材料概念描述

所謂高分子材料是指由許多重復單元共價連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發展：高功能化，高性能化，復合化，精細化和智能化。鑒于此，我國的高分子材料在進一步開發通用的基礎上，應該重點發展高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以進一步滿足市場需要。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能，較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

二、高分子材料的應用分析

（一）聚烯烴材料

聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領域得到廣泛的應用。聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優點。目前，各研究機構正在研究使用過渡金屬做催化劑，進行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節能減排、低碳經濟以及可持續發展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點。

（二）高分子智能材料

高分子智能材料是通過有機和合成的方法，使無生命的有機材料變得具有生物功能的一種材料。其功能可隨外界條件的變化而有意識地調節、修飾和修復。形狀記憶高分子材料是指在一定條件下賦予高分子材料的起始裝態，當外部條件發生改變時，它可以改變成相應地形狀，并能固定其形態。當外部條件再次發生改變時，智能高分子材料以特定的規律和方式再一次發生變化并恢復至起始態。從而完成從起始記憶態到固定變形態再到恢復起始態的循環過程。自行調溫調光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物構成的。在低溫時聚合物是成串排列的，為透明狀，能夠透過90%的光線。加熱時，這種聚合物就以纖維的形式聚合在一起，成乳白色，能夠阻擋90%的光線。并且這種可逆過程是在兩三度溫差范圍內完成的。具有傳感功能的高分子材料，這種與傳感器結合起來的高分子材料，已成為智能材料的一個新特點。例如，裝有壓電陶瓷傳感器的機器人，可以靈敏地感覺到軸承脫離時摩擦力突然變化的情況，并迅速作出握緊反應。

（三）稀土催化材料

稀土元素具有獨特的化學性能和物理組成，以稀土元素為基礎的稀土功能材料在信息、生物、新技術、新能源以及環境保護等現代科學技術和現代工業發展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產工藝水平高以及性能優越等方面的優勢。稀土催化材料不僅能夠提高生產效率，最重要的是能夠節約資源和能源，進而減少環境污染。上世紀60年代，中科院長春應用化學研究所運用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統的Z-N催化劑，取得重大研究進展。目前稀土催化材料大量運用在能源環境領域中，如汽車尾氣凈化、工業廢氣以及人居環境凈化等方面。

（四）生物醫用材料

生物醫學材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產生不良影響的材料。高分子合成的生物醫用材料通過分子設計和聚合，能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子軟材料常用做為人體軟組織如血管、食道和指關節等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等；液態的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補材料。

三、結束語

新型高分子材料對人們的日常生活和工作產生越來越大的影響，本文從幾個方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發展現狀和高分子材料的應用等幾方面內容。作為一種與國民經濟、高科技技術和現代化生活密切相關重要的材料已經在各個領域中發揮了巨大的作用，人類已經進入了高分子時代。

參考文獻：

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關鍵詞：高分子材料；成型；控制

0 前言

作為一種實際應用效果良好的材料，高分子材料在近期得到了廣泛的應用。研究高分子材料成型及控制，能夠更好地提升其實踐水平，從而有效保證高分子材料的整體效果。本文從概述高分子材料的相關內容著手本課題的研究。

1 概述

現階段我國在高分子合成材料方面取得了很大的進步，相關行業的生產活動也在不斷發展壯大，高分子材料成型加工技術被運用與汽車等工業生產活動之中。高分子合成材料行業已經發展成為我國的重要經濟類產業，是國民經濟的重要組成部分。由于高分子材料的特性，必須加強對高分子材料的系統性研究，了解高分子材料的成型過程以及控制對策，為高分子材料工業的發展提供依據，是我國科研工作的重要任務。高分子材料成型加工技術屬于一門重要的科學，國內外著名的專家學者都對其予以高度關注，將與化學、物理等方面的專業內容融入到高分子材料成型加工技術中，為研究工作的開展提供科學依據。

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 擠出成型

高分子材料的基礎成型是通過螺桿旋轉加壓的方式，不間斷的將已經成型的材料由有機筒擠出來，擠入到機頭中去，熔融物料通過機頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯，然后借助相應的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來，并對其進行冷卻處理，進而得到相應的形狀。擠出成型是一項系統性的工程，由入料、塑化、成型以及定性等過程，每個環節都對高分子材料的成型起到關鍵性的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑就是通過中空吹塑的方式來實現的，主要是依靠氣體的壓力，來促使處于閉合狀態的熱熔型胚發生鼓脹，進而形成中空制品的技術過程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式，具有發展快、效率高的特點。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸，是目前常用的三種吹塑方法。

2.3 注塑成型

一般情況下，我國高分子材料加工行業普遍采用的成型方法是注塑成型，其面對的生產對象大都是空間感強、立體式的材料形狀，在塑料生產方面具有諸多的優勢，受到了企業的廣泛關注和應用。注塑成型方式應用的范圍相對較廣，成型操作所需時間短、多樣的花色、生產效率高等等優點，是高分子材料成型最具實用性的方法。

3 現階段高分子材料成型技術的優化與創新分析

3.1 聚合物動態反應加工技術及設備

現階段，通過對國內外高分子材料成型技術的研究，大都采用反應加工設備來開展工作，但是，該反應加工設備的原理是在原有的混合、混煉設備上進行完善與優化所生產的產品，其還存在多方面的問題，處于不成熟階段，傳熱、混煉過程等都是其中的典型問題。另一方面，設備引進和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴重、密封困難。

利用聚合物動態反應加工技術及設備來創新與優化高分子材料成型加工工作，相較于傳統的技術有了很大的進步，加工原理以及設備的組成都有所不同。此種技術的應用，其核心內容是將電磁場條件下的機械振動廠投入到高分子材料的機頭擠出操作中，能夠實現對化學反應、生成物的聚合結構、制品的各項變化等的控制，起到了良好的應用效果。

3.2 新材料制備新技術

信息與科學技術的不斷發展，在各個領域都得到了廣泛的應用，為了優化和升級高分子材料成型加工技術，可將信息存儲光盤應用到加工技術中，利用盤基來直接實現反應成型技術的構建，整個成型技術形成動態式、鏈條式的操作流程，樹脂的生產與加工、儲備與運送，再到盤基的成型，探索出酯交換的鏈條式生產與加工技術，能有效控制能源的使用率、提高成品的質量。

新材料制備新技術的出現，為高分子材料加工行業的發展提供了發展契機，動態全硫化制備技術也是其中的代表，是我國科學技術不斷發展的重要體現，新技術的應用與振動力場具有密切的聯系，可以更為直觀有效的控制硫化的整個過程，能很好的應對硫化過程中所遇到與相態有關的反轉類問題。針對此項技術，科學家應致力于研究與技術相匹配的更具全面化的設備，為我國高分子材料加工水平提供技術支撐。

4 高分子材料在成型過程中的控制

近年來，我國由于綜合國力的提升，在科學領域取得了一項又一項矚目的成績，其中高分子材料在成型過程中的控制是研究的主要課題之一。高分子材料在一定條件下極易發生結構上變化，溫度、外力等都是影響高分子材料所形成的聚合物的結構與形態，同時在外部條件的影響下，高分子材料還會發生聚集形態上的變化，一系列的問題都是現階段科學家研究的主要問題。通過不斷的研究，科學家得出了一系列的成果，實現對新型高分子材料的開發，形成了多元化的高分子材料群體，并投入實際的應用之中，促進了高分子材料工業的發展。通過研究，科學家發現，大部分聚合物多相體系存在不相溶的現象，制約著成型過程中的控制工作，為了改善此類情況，可以適當的融入第三組分。在聚合物生產與加工的過程中，所研制出的產品會處于溫度不穩定的環境中，由于制品極易受到溫度的影響而發生形態和結構上的變化，進而影響其性能，應加強對制品溫度的控制。由于制品的溫度會隨著時間推移為發生動態上的變化，可見，了解在非等溫場條件下，聚合物、共混物制品溫度與時間的變化關系是非常關鍵的，并對變化的規律進行總結，可為成型過程中的形態結構控制提供依據。

5 結語

本文以高分子材料成型方法和控制進行了具體性的分析，我們可以發現，高分子材料的多項優勢決定了其在實踐中的應用地位，有關人員應該從其客觀實際需求出發，充分利用自身有利條件，研究制定最為符合實際的成型及控制實施方案。

參考文獻：

[1]楊帆.淺析高分子材料成型加工技術[J].應用科學，2011（08）：66-68.

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材料學專業畢業生的就業面比較廣，主要就業方向包括計算機、金融、教育和科技咨詢等領域。材料專業的畢業生可以從事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、醫用材料、新型建筑材料、電子電器、汽車、航空航天、貿易等工作，還可以進入研究院所、高等院校和海關、商檢等部門工作。

材料學專業的分類

通常來講，材料分為高分子、無機非金屬、金屬三大種類。從學科的角度來講，不同的學校所開設的材料學專業也不相同。除了傳統意義上的材料科學專業、有機高分子材料專業、無機非金屬材料專業、金屬材料專業之外，一些學校還增設了高分子復合材料專業、機械材料專業等。以北京航空航天大學的材料科學與工程學院為例，材料科學與工程學科為國家一級重點學科，下設材料科學系、材料物理與化學系、材料加工工程與自動化系、高分子及復合材料系等。

材料學專業就業知多少

從就業角度來講，金屬材料專業作為一門基礎學科，應用面廣，就業面也相對較廣。復合材料因為博采眾長，在性能上結合了各種材料的優勢，作為一種新型材料廣泛應用于生物、航天領域，就業前景也很好。

總體就業前景分析

其一，材料學專業性強，受國家重視，高技術人才供不應求。現代材料學科更注重研究各類材料及它們之間相互滲透的交叉性和綜合性特點。經歷近半個世紀對材料微觀結構和宏觀性質相關機制的探索和認識，材料學研究的范圍得到巨大拓展，一些具有特殊功能的材料日益受到重視并快速發展，也為材料學的發展提供了前所未有的機遇和空間。這就需要有一定專業知識的人才投入到科研工作中，攀登材料科學的高峰。

其二，隨著時代的進步，新型材料運用更加廣泛，現代技術的發展也需要很多新型材料的支持。根據我國當前及未來發展的實際情況，材料學專業人才在各個行業需求量的增加為此專業的學生提供了很好的就業機會。

研究生階段課題方向的選擇很重要

據中國科學院學高分子材料專業研究生的王芬（化名）同學介紹，全班40個人，男多女少。雖然傳統意義上是要去中石油、中海油等對口單位，但目前她投簡歷的對象主要是民營企業，這些企業對研究方向沒有特別硬性的規定。

找工作的這段時間以來，王芬覺得材料學所有的專業中，金屬材料學專業的就業面還比較寬。找工作時，用人單位會看重求職者的教育背景、研究方向以及課題方向，尤其當面試崗位是專職科研人員時，單位對專業方面的考量會針對畢業設計提出，因此研究生階段的課題選擇非常重要。她建議大家認真對待畢業設計。

腳踏實地的研究精神不可少

航天某院工作人員高女士建議，在學校期間，材料學專業的學生應該扎實學好專業基礎知識。她認為專業理論基礎扎實與否，一方面決定了就業面的寬窄，更重要的是決定了未來工作發展潛力大小。因為大家畢業后的工作與生活是比較忙碌的，很少再有機會系統學習。

以高女士的就業經歷為例，她認為就業前應該事先做好以下準備：充分利用師兄師姐的經驗、經歷了解可能的工作方向，了解具體工作單位及崗位情況；面試前一定先盡可能了解面試的單位及崗位需求，做到有的放矢。

據哈爾濱玻璃鋼研究院人事部一名負責人介紹，材料學專業的學生，要具備適應艱苦的工作條件的素質，因為做復合材料研究工作要經常去實驗室，更重要的是搞科研一定要坐得下來，能夠經得起反復失敗和挫折的考驗。

此外，在面試中，還應該積極鍛煉個人表達能力，為自己增光。

走進材料學專業

高分子材料——性能優異，不可替代

高分子材料獨特的結構和易改性、易加工特點，使其具有不可取代的優異性能，廣泛用于科學技術、國防建設和國民經濟各個領域。很多天然材料通常是高分子材料組成的，如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學纖維、塑料和橡膠等也是如此。然而，一些高分子材料會含有毒性，使用、實驗時要注意。

中科院高分子材料學研究方向的研究生王芬（化名）說：“我在本科時讀的是無機非金屬材料學，在研究生時根據導師的研究方向，選擇了高分子材料學，即有機無機復合材料學，重點研究塑料、橡膠等，應用到現實生活中，為鉆井平臺進行驅油。平日里我們大部分時間在實驗室度過，研究對象為甲醛、乙醇、乙烷等化學物質，一些化學物質如甲醛會有毒性，因此要做好防毒設施。”

無機非金屬材料——基礎學科，必不可少

無機非金屬材料是與有機高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一，主要研究建筑、水泥、陶瓷、玻璃等材料。目前比較受到關注的納米材料也屬于無機非金屬行列。

無機非金屬材料品種和名目極其繁多，用途各異，通常把它們分為普通的（傳統的）和先進的（新型的）無機非金屬材料兩大類。新型無機非金屬材料是20世紀中期以后發展起來的，具有特殊性能和用途的材料。它們是現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。常見的無機非金屬材料有水泥、 玻璃、 陶瓷等。

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（一）知識脈絡

本節教材在學生學習了淀粉、纖維素、蛋白質等天然有機高分子化合物之后，很自然地過渡到學習合成有機高分子化合物，首先介紹有機高分子化合物的相對分子質量，然后初淺地以聚乙烯、聚氯乙烯為例介紹有機高分子化合物的結構與基本性質，合成高分子化合物在溶劑中的溶解和在不同溫度時的性能變化等性質是與合成高分子化合物的科學研究及生產加工密切相關的；最后簡單介紹了常見高分子塑料、橡膠、纖維中某些有代表性的品種。

（二）知識框架

（三）新教材的主要特點：

新教材依然保持緊密聯系實際和新的化學知識從生活和生產實際切入的風格，也注意了緊密聯系學生已學過的知識如烯烴的加成反應、羧酸的酯化反應等，以幫助他們理解高分子化合物的性質、正確書寫重要高聚物加聚反應的化學方程式，復習鞏固已學的有機化學知識，也為他們選擇后續的選修模塊“有機化學基礎”奠定必要基礎。

二．教學目標

（一）知識與技能目標

1.引導學生初步認識有機高分子化合物的結構、性質及其應用，學會書寫重要加聚反應的化學方程式，了解合成高分子化合物的主要類別及其在生產、生活、現代科技發展中的廣泛應用。

2.引導學生學習和認識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養他們的綠色化學思想和環境意識，提高他們的科學素養。

3.通過多樣化的學習活動（自主檢索、收集、分類比較、展示等）使學生了解塑料、合成橡膠、合成纖維的主要品種以及它們的原料來源與石油化工、煤化工的密切聯系，同時提高他們的學習能力，豐富他們的學習方式。

（二）過程與方法目標

1.讓學生通過網絡、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實物，課堂上采用互動式教學，激發學生探究有機合成材料的組成、性能的興趣。。

2、通過“遷移•應用”、“交流•研討”、“活動•探究”等活動，提高學生分析、聯想、類比、遷移以及概括的能力。

（四）情感態度與價值觀目的

1、通過“遷移•應用”、“交流•研討”、“活動•探究”活動，激發學生探索未知知識的興趣，讓他們享受到探究未知世界的樂趣。

2.引導學生學習和認識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養他們的綠色化學思想和環境意識，提高他們的科學素養。

三、教學重點、難點

（一）知識上重點、難點

重要高聚物的加聚反應及其化學方程式

（三）方法上重點、難點

有機高分子化合物的結構與性質的關系的理解

四、教學準備

（十二）學生準備

1.課前讓學生通過網絡、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實物。

2.收集有關廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法的資料。

（十三）教師準備

教學媒體、課件；準備“活動•探究”實驗用品。

五、教學方法

問題激疑、實驗探究、交流討論、

六、課時安排

3課時

七、教學過程

第一課時

【引入】人類的生產和生活離不開各種各樣的材料，請同學們根據自己收集的資料結合已有的知識對材料進行分類。

【點評】課前讓學生通過網絡、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實物，課堂上采用互動式教學。

【交流、投影】

無機非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽材料等）

無機材料

無機金屬材料（包括金屬和合金）

材料天然有機高分子材料（如：棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等）

有機材料合成有機高分子材料（如：塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠等）

新型有機高分子材料（如：高分子分離膜等）

【聯想、質疑】在日常生活中，你一定接觸過許多塑料、合成橡膠、合成纖維制品。你能舉例說明嗎？它們是什么原料制造的？它們具有哪些優于天然材料的性能？

【點評】通過回憶生活中的常識激發學生探究有機合成材料的組成、性能的興趣。

【練習】計算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相對分子質量。

【質疑】經計算，它們的相對分子質量分別為180和890。數值已經不小，但是，我們仍稱它們為低分子化合物，簡稱小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？

【講述】如果有機化合物的相對分子質量達到幾萬到幾百萬，我們就稱它們為有機高分子化合物，簡稱高分子或聚合物。像以前所學過的淀粉、纖維素、蛋白質等物質都屬于有機高分子化合物。有機高分子化合物的結構有哪些特點呢？

【引題、板書】一、有機高分子化合物

1.有機高分子化合物的結構特點

【講述】有機高分子化合物雖然相對分子質量很大，但是它們的結構并不復雜，通常是由簡單的結構單元連接而成的，例如，聚乙烯是由結構單元重復連接而成的，聚氯乙烯是由結構單元重復連接

而成的，其中的n表示結構單元重復的次數。

【投影講述】高分子中的結構單元連接成長鏈，這就是通常所說的高分子的線型結構。具有線型結構的高分子，可以不帶支鏈，也可以帶支鏈。高分子鏈上如果有能起反應的原子或原子團，當這些原子或原子團發生反應時，高分子鏈之間將形成化學鍵，產生一定的交聯形成網狀結構，這就是高分子的體型結構。

【過渡】由于有機高分子化合物的相對分子質量大及其結構的特點，因而使它們具有與小分子不同的一些性質。

【活動、探究】將教材的“觀察•思考”涉及的實驗改成學生分組實驗（2～4人一組）。

1.從廢舊輪胎上刮下的一些橡膠粉末約0.5g放入試管中，加入5mL汽油，觀察粉末能否溶解。

2.取內徑比實驗室用導氣膠管外徑稍大的試管，膠管與試管等長。向試管中加入少量汽油后，將膠管插入試管，再用滴管向膠管內孔中滴滿汽油，稍侯，可見膠管伸長。

3.取一小塊聚乙烯塑料碎片，用酒精燈加熱直至熔化時停止加熱，等冷卻后再加熱，反復幾次后點燃，觀察變化的全過程。

【交流、討論、板書】2.有機高分子化合物的主要性質

⑴溶解性：難溶于水，在有機溶劑中也只能溶脹并極緩慢。

⑵熱塑性和熱固性

⑶電絕緣性

⑷不耐高溫易燃燒

【講述】聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時，開始變軟，直到熔化成流動的液體。冷卻后又變為固體。加熱后又熔化，這種現象就是線型高分子的熱塑性。有些體型高分子一經加工成型就不會受熱熔化，因而具有熱固性，如酚醛樹脂。高分子化合物中的原子是以共價鍵結合的，因此它們一般不導電。

【小結】結構決定性質，性質決定用途，正因為有機高分子化合物有以上的主要性質，決定了高分子材料在國民經濟發展和現代科學技術中的重要作用。

作業：探究活動：學生分為若干小組通過去圖書館、上網查閱資料探究以下問題：

1．我們身邊有哪些高分子化合物；

2．高分子化合物對工農業生產和生活有哪些重要作用；

3．了解高分子化合物的新發展，例如可導電的高分子材料、可降解塑料等。

并動員學生運用所學知識回答下列問題：

1．為什么聚乙烯塑料涼鞋破裂可以熱補，而電木插座不能熱修補。

2．裝苯的試劑瓶不能用普通的膠塞的原因。

3．家貿市場上出售的香油的膠塞為什么要用玻璃紙包起來，如果不包起來會出現什么后果。

第二課時

【聯想、質疑】現在，人們在日常生活中經常與塑料打交道，工農業生產和國防建設也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它們是怎樣制成的？

【講述】塑料的主要成分是被稱為合成樹脂的有機高分子化合物。例如，聚乙烯就是生產聚乙烯塑料的合成樹脂。聚乙烯是以石油化工產品乙烯為原料，在適宜的溫度、壓強和引發劑存在的條件下發生反應而制得的。反應時，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，然后相互兩兩加成而聚成含n個結構單元的相對分子質量達幾萬以上的聚乙烯樹脂。

【板書】二、塑料

【講述】講述聚合反應和加聚反應的概念。

【講述、投影】塑料與合成樹脂

⑴塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、色料、防老劑等添加劑組成的。

⑵樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物。

⑶有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或少含其它添加劑，如有機玻璃等。

【遷移、應用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引發劑作用下經過聚合反應所得聚合物都是重要的合成樹脂。⑴它們為什么和乙烯一樣，也能發生加聚反應？⑵寫出化學反應式。

【交流、討論】組織學生交流討論聚合反應的書寫技巧，尤其苯乙烯的聚合反應，可以適當點撥：將苯基（—C6H5）當作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點碳原子，以便于兩兩加成聚合。

【閱讀】塑料王與工程塑料ABS的用途。

【過渡】聚乙烯是當今世界上產量最大的塑料產品，它有著廣泛的應用。

【閱讀、討論】聚乙烯的性質和用途。

【講述】塑料工業的發展，極大地提高了人們的生活質量，但是這些結構穩定、難以分解的塑料廢棄物的急劇增加也帶來了嚴重的環境問題。全世界每年產生數千萬噸的廢舊塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它們聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成為困擾人類社會的一大公害。減少與消除白色污染既要全社會共同努力，從我做起，少用并及時回收、再生，也要依靠科技，生產可降解的塑料。

【指導閱讀】塑料的回收利用與可降解塑料。

作業：探究活動：

1.收集有關廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社區進行宣傳或提出倡議。

2.課外實驗，參照教材第97頁動手實踐的方法進行廢舊塑料裂解得燃氣與燃油的實驗。

3.收集橡膠制品的圖片

第三課時

【引題】今天我們討論第二大合成材料合成橡膠。

三、合成橡膠

【展示】展示課前同學們收集的橡膠制品的圖片。

【交流、研討】結合你已有的知識和生活常識思考：

1.橡膠的特性是什么？由此決定著它有哪些用途？

2.根據來源和組成不同，常用的橡膠有哪幾種？

【講述】構成橡膠的高分子鏈在無外力作用時呈卷曲狀，而且有柔性，受外力時可伸直，但取消外力后又可恢復原狀，因此橡膠是具有高彈性的高分子化合物。根據來源和組成不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠往往具有高彈性、絕緣性以及耐油、耐酸堿、耐高溫或低溫等特性，因此具有廣泛的應用。

【講述】順丁橡膠是化學家們最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，它具有較高的耐磨性，廣泛用于制造輪胎、耐寒制品及膠鞋、膠布、海綿膠等。利用工具欄講解順丁橡膠的合成，并以順丁橡膠的高分子鏈的卷曲認識橡膠的高彈性。

【質疑】為什么實驗室的橡膠管在空氣中易老化？為什么盛酸的試劑瓶要用玻璃塞？

【過渡】常用的橡膠除天然橡膠、順丁橡膠外還有其它的通用橡膠。

【閱讀、講述】閱讀表3-4-1幾種常用橡膠的性能和用途，以說明當今合成橡膠的廣泛應用，以及“挑戰者”航天飛機失事的悲慘事件就是由于橡膠密封圈失靈造成的。

【過渡】接下來討論第三大合成材料合成纖維。

【交流、研討】生活中你們知道哪些是纖維制品呢？棉花、羊毛、蠶絲與錦綸、滌綸有何區別？纖維素是如何分類的？

【投影、講述】1.纖維素分類

纖維素：棉、麻

天然纖維蛋白質：絲、毛

纖維人造纖維：人造棉、人造絲

化學纖維合成纖維：錦綸、腈綸

篇7

一、新材料

材料是社會進步的物質基礎和先導，對國民經濟和國防建設起著關鍵的支撐作用。新材料是高技術領域的重要組成部分，與信息、生命、能源并稱為現代文明和社會發展的四大支柱。加強新材料的開發，對推動高新技術產業發展、促進傳統產業升級換代和增強綜合國力，具有重要的意義。本年度重點支持新材料領域中下列五個方面的技術和產品：1.金屬材料；2.無機非金屬材料；3.高分子材料；4.生物醫用材料；5.精細化學品。本刊重點介紹后三種技術和產品。

高分子材料

高分子材料是新材料領域的重要組成部分，由于其具有優良的物理、化學性能和優異的加工特性，被廣泛應用于信息產業、航空航天、生物醫藥、交通運輸、機械儀表、建筑和能源等國民經濟重要領域。隨著新型高分子合成、改性與加工等高技術的發展，高性能高分子材料迅速崛起，新產品、新技術不斷涌現。新型高分子材料的開發和廣泛應用，對于推動傳統產業的升級換代、新興產業的發展壯大會起到積極的作用，必將對推動我國國民經濟的發展發揮重要的作用。

本年度重點支持的方向如下。

高性能高分子結構材料

高性能高分子結構材料具有機械性能好、比強度高、耐熱性好、耐腐蝕、耐磨損和易加工等特點，在各行業應用廣泛，對國民經濟的發展和國家安全具有重要意義。本年度重點支持：具有高強、耐高溫、耐磨、高韌的高分子結構材料和復合材料；低成本化的特種工程塑料；具有特殊功能、特殊用途的高附加值熱塑性樹脂。

新型高分子功能材料

高分子功能材料由于其特有的功能性和專用性，在生態環境保護、信息功能化、生物醫用器材、物質分離膜、能量轉換和儲能技術等工業領域有著極為廣泛的應用。本年度重點支持：先進功能膜材料及支撐材料；光電信息高分子材料；液晶高分子材料；形狀記憶高分子材料；高分子相變材料；具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。

高分子材料的低成本化和高性能化

通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化，仍然是當前高分子材料領域研究、開發的重點之一，同時也是擴大通用塑料和工程塑料應用范圍的一個重要措施。鼓勵開發產業化制備技術和工業化應用技術。本年度重點支持：通過化學改性和／或物理改性(含納米技術改性)，性能顯著提高或獲得特殊性能的高分子及其復合材料；高剛性、高韌性、高電性能、高耐熱或導熱性聚合物合金與改性材料；新型高性能熱塑性彈性體；具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。

本年度不支持：普通塑料的一般改性專用料；普通電線、電纜專用料；流延、吹塑、拉伸法生產的通用薄膜；普通管材、管件及異型材(如普通塑鋼窗)；以聚乙烯、聚丙烯為基材的部分降解材料；普通的PS和PU泡沫塑料等。

新型橡膠材料

新型橡膠作為三大合成材料之一，在國防工業、航空航天和交通運輸等方面具有廣泛的應用。為滿足現代汽車工業高速、耐熱、減震、密封、耐老化、耐介質、耐脈沖性的要求，優化橡膠工業產品結構，采用高性能材料，可以有效緩解資源不足和環境污染的壓力。本年度重點支持：特種合成橡膠；新型橡膠功能材料及產品；為高速安全交通配套的橡膠輪胎和制品。

本年度不支持普通橡膠制品項目。

新型纖維材料

纖維是高分子材料的重要組成部分，廣泛應用于紡織、信息、航空、汽車、環保、衛生、建筑等領域。我國纖維、紡織品及服裝的產量均居世界第一，但產品性能檔次低、附加值低，常規產品產能過剩，高檔產品需進口，技術進步和產品創新仍以跟蹤國外為主。新型纖維品種及其成纖高分子新品種的開發及產業化是紡織新產品創新的源頭，因此必須加大技術含量高、市場前景好的新技術和新品種開發力度，加快產業化進程，推進全行業產品的升級換代，重視環境友好和清潔生產，重點支持我國自主知識產權的技術，同時支持有較高技術含量的集成創新。本年度重點支持：新型成纖聚合物開發，及應用新型成纖聚合物制備的具有特殊性能或功能的纖維；高性能纖維及其原料、半成品；環境友好及可生物降解型纖維；在確保環境保護的前提下，申報差別化纖維開發及應用項目(僅限于西部欠發達地區申報)。

本年度不支持服裝面料、襯布、紗線、常規或性能僅略有改善的纖維(如：有色、異形、細旦、功能粉體添加、簡單的化學改性、常規的共混等)及服裝項目；不支持常規的非織造布、涂層布或層壓紡織品、一般功能性纖維材料產品項目。

生態和環境友好高分子材料

隨著高分子材料的迅速發展，傳統高分子材料在使用過程及廢棄后對環境的危害逐漸顯現，白色污染已經引起了社會的關注。發展生態和環境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重點支持：以生物質來源的高分子材料及制品；全生物降解塑料及其制品。

本年度不支持：淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、單純填充的材料、廢舊高分子直接回用、單純降解塑料制品常規制備項目。

高分子材料的加工應用技術

現代科技進步迫切需要成型加工具有優異性能和特定形態的高分子材料及制品，成型加工工藝及設備也正在向高效、節能、省料、優質方向發展。通過某些物理化學和機械手段將各種形態的聚合物成型為不同用途的制品；通過對高分子材料制品表面進行改性，可制備出具有導電、磁性、壓電、屏蔽、耐蝕、耐磨等單功能或多功能應用產品。本年度重點支持：具有微孔結構的復合注射成型；高比強度、大型復雜熱塑性制品成型；模內優質修飾注塑成形；先進的高分子材料制品的表面改性與應用；CAD及氣輔CAE輔助等高分子加工新工藝；具有顯著節能減排效果的新工藝技術。

篇8

關鍵詞： 塑料 成型 教學體會 教學方法

塑料材料科學是當今世界帶頭學科之一，而高分子材料是材料領域的新秀，目前高分子材料在尖端科技、國防建設和國民經濟各領域都得到了廣泛的應用，已成為現代生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。近年來，隨著高分子材料應用領域的發展，單一的材料已不能滿足許多性能要求。塑料成型設備已成為科研、技術開發和實際生產中各個環節必不可少的技術手段[1][2][3]。

《塑料成型設備》課程是我校高分子材料加工專業最重要的核心課程之一，該課程的教學目的是希望學生通過學習掌握聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面的改性技術，為以后走上工作崗位，適應社會人才需求打下良好的基礎。因此，本課程在材料學科中有著十分重要的地位。在本文中，我們首先介紹該課程的教學特點，并結合近幾年塑料成型設備技術發展的新情況和我們在該課程中的教學經驗，談一談該課程的教學體會和教學方法。

1.該課程的主要特點

《塑料成型設備》課程實際上是一門綜合了高分子物理、高分子化學、高分子成型加工[4][5][6]等基礎知識的實踐運用課程。它不僅講述了各種改性方法的基本原理，更重要的是傳授了如何運用這些技術手段對已有高分子材料進行改性；可直接指導以后的生產和科研工作，促進高分子材料科學與技術的發展。因此，這是一門要求綜合運用高分子材料學科的各種知識，并要求進行實際操作的具有較強理論聯系實踐的課程，具有綜合性和實踐性較強及知識前沿性的特點。

2.該課程的教學體會和教學方法

2.1教學內容有所側重。

在授課過程中，教師并非要將內容全部灌輸給學生，而是重點突出和注重課程銜接。教學內容要符合實際生產應用及科研的需要，并結合最新改性技術在本專業的主要應用情況及前沿發展動向。因此，目前本課程教學主要立足于聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面，同時，研究各種改性技術的基本原理及實際應用要求，選用有代表性的示例，更好地向學生傳授，以培養他們對實際生產和科研工作中存在問題的分析和處理能力。

2.2理論聯系實際，增加實踐性教學環節。

為了調動學生的學習主動性，培養高素質的創新型人才，在教學方法上采用理論聯系實際和講授與討論相結合的方式。《塑料成型設備》是一門實用性較強的課程，要求結合實際問題來分析和理解理論知識，死記硬背和生搬硬套，都不利于學生對知識的理解和接受。因此，適當增設一些實踐操作課，開展實踐性教學也是教學中必要的部分。在教學實踐上，讓學生參與樣品的制備及儀器的實際操作，并結合課程內容來獨立分析和解決問題，是實踐性教學的目的所在。在老師的指導下，讓學生學會親自操作一些儀器，并對得到的圖譜進行解析，使學生的科研能力得到初步培養和鍛煉，也培養他們分析問題和解決問題的能力。

此外，還可以開設小型科研活動，結合實際問題，通過一兩個系列實驗，激發學生發散思維。如提出請同學們“研究PE材料表面熱氧老化的機理”，這樣教學形式由過去單一的驗證轉變為學生自主資料查閱、交流、思考、設計實驗、制備樣品，并對材料進行綜合性能評價及結構分析，包括利用熱分析、全反射紅外光譜技術、差譜技術及表面能譜技術等，分析在不同溫度、不同時間及有氧和無氧條件下，PE材料表面老化前后的結構變化，從而推斷其熱氧老化的機理。學生通過一系列學習和實踐，不僅掌握了高分子材料的制備研究的基本原理和方法，更重要的是培養了他們自覺學習、獨立思考及獨立科研的能力。

2.3靈活運用多媒體教學手段。

多媒體教學是將文字、圖像、聲音等集合在一起通過課堂教學實施的一種手段[7]。目前，用來制作課件的工具有PowerPoint、Author Ware，以及Flash，不僅使課件圖文并茂，而且可以產生動畫效果，將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化[8]。這樣，一方面可以充分調動學生在整節課堂上的學習積極性和興趣。另一方面使學生更加容易地理解所講授的內容，雖然多媒體課件能夠起到很好的教學效果，但是并不能完全替代板書。對于需要重點強調的內容及一些重要反應式和理論公式的推導，我們必須在課堂上進行板書，以加深學生的印象。因為雖然塑料成型設備更偏重于應用，但是其應用是建立在理論學習基礎之上的，只有奠定了堅實的理論基礎，才能夠更好地開發和應用已有的改性技術。因此，我們在課堂上進行多媒體教學的同時，絕不可忽視板書所起的作用。

2.4注重教學效果反饋，提高教學質量。

建立健全配套的教學管理制度是課程建設的重要內容，它應與學校整體管理制度結合起來，在管理內容方面涉及教學質量的評估、教學質量的監控、學分制管理、考試考核及教師的聘用、考評、獎懲等[9]。我們在講授塑料成型設備試課程時，是把教學效果和教學過程的管理有機結合起來的，在嚴格教學管理的同時，充分調動教與學的積極性。目前，我們采用的方法主要是通過定期問卷調查的形式跟蹤教學質量。有兩種問卷，一種是不記名的問卷，一般有2個問題：（1）你對該課程的學習興趣如何？提供5個答案供選擇，分別為：很“感興趣”、“比較感興趣”、“一般感興趣”、“不感興趣”和“很不感興趣”；（2）對課程講授的合理化建議。另一種是記名的問卷，有3～4個問題，內容與當節課堂講授的知識相關，并且至少有2個問題是延伸性的。通過這兩種問卷的調查，可以較好地認識教學環節中存在的不足之處，了解學生課堂學習的狀況，進一步改進教學方法，強化教學效果。在以后的教學過程中，我們還計劃采取另外一種方法，即首先在課程講授前期提供一些塑料成型設備相關的題目，然后將學生分為不同的小組，讓其選擇感興趣的題目并利用空余時間制作PPT，在課程后期派出各個小組的代表上講臺演講，每人講3～5分鐘，講完后大家提問題，然后由教師進行點評，總的時間限定在2個學時。這樣做的目的是充分調動學生的學習積極性，進一步加深他們對高分子改性技術的認識和理解。

3.結語

塑料成型設備課程是一門應用性較強的綜合性課程，隨著我國材料應用領域的發展而快速發展，在高職高專院校高分子材料加工專業開設該課程及提高其教學質量的要求愈加迫切。因此，我們需要積極地采取各種措施去適應這種新的要求，改進教學方法，提高教學質量，為高分子材料加工行業培養出優秀的專業技術人才，以推動其更加健康有序地發展。

參考文獻：

[1]董建華.國家自然科學基金高分子科學學科近況介紹[J].高分子通報，2008.7：38-41.

[2]李曉，錢一鈞，張衛英.高分子化工方向專業課程體系設計[J].化工高等教育，2001.5：50-52.

[3]朱高峰.論高等工程教育發展的方向[J].高等工程教育研究，2003（3）：1-4.

[4]雷彩紅.高分子材料研究方法“課程教改初探”[J].廣東工業大學學報社會科學版，2008（5）：127-128.

[5]夏峰，林少琨，王曉，等.發揮現代分析儀器作用培養高素質科技人才[J].實驗室研究與探索，2000（5）：18-21.

[6]陳立貴，袁新強，李雷權，等.高分子材料與工程專業綜合實驗教學的改革與實踐[J].科技創新導報，2008；（9）：234-234.

[7]張發愛.高分子材料專業涂料課程教學初探[J].高分子通報，2006（4）：93-95.

篇9

【關鍵詞】食品包裝；高分子材料；成分；快速鑒別

在食品包裝及接觸材料中，高分子類材質占比非常多。在日常實際檢驗監管中，不同高分子材料對應不同的理化檢測安全限量指標，在抽樣和監督檢查工作中，核實并快速鑒別材料類別，對于做到精準檢測、做好執法把關工作意義重大。高分子材料種類繁多，從常用的通用塑料到工程塑料、橡膠、纖維樹脂等，每種材料都有各自獨特的化學構成、微觀結構，也具有不同的理化性能。本部分圍繞部分特定的幾類常見高分子材料，重點研究并總結其快速鑒別方法。

1.紅外光譜技術在快速鑒別中的應用研究

本部分采用傅立葉紅外光譜法對相關的食品包裝材料進行快速鑒別。將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，據此可以對分子進行結構分析和鑒定。紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉動運動而產生的，分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動圖形。

按量子力學的觀點，當分子吸收紅外光譜發生躍遷時，要滿足一定的要求，即振動能級是量子化的，可能存在的能級滿足下式：

E 振 =（V+1/2）hn

n ：化學鍵的 振動頻率； V ：振動量子數。

任意兩個相鄰的能級間的能量差為：（用波數表示）

其中：K為化學鍵的力常數，與鍵能和鍵長有關；m為雙原子的折合質量。

發生振動能級躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質量和鍵的力常數，即取決于分子的結構特征。紅外光譜分析可用于研究分子的結構和化學鍵，也可以作為表征和鑒別化學物種的方法，紅外光譜具有高度特征性。

1.1 試驗處理及準備

實驗儀器：傅立葉紅外光譜儀Varain 670IR

對食品包裝材料表面進行溶脹處理，其目的是盡可能地去除食品包裝材料里的添加的其它的成分，其方法是選擇合適的有機溶劑對樣品進行浸泡或回流處理，使樣品溶脹。將樣品表面溶脹的部分刮下，去除溶劑，粉碎后，按紅外測定的溴化鉀壓片法制樣，上機分析，適當扣背景，并與標準紅外譜進行比對分析。

1.2 聚丙烯材料紅外光譜檢測

從紅外譜圖1分析可以看出：2900-2850cm-1是甲基和亞甲基伸縮振動的吸收峰；1702cm-1是測試方法引入的C=O的伸縮振動的吸收峰；1469cm-1-1431cm-1是CH2、CH3面內彎曲和面內彎曲反對稱的吸收峰；1378cm-1是CH3面內彎曲對稱振動吸收峰；經比對表譜，和聚丙烯的相似度較高。產品的主成分聚丙烯樹脂。

1.3 聚苯乙烯樣品材料的紅外光譜

從紅外譜圖2分析可以看出：3081cm-1、3060cm-1、3025cm-1是芳環骨架振動的吸收峰；2923-2850cm-1是甲基和亞甲基伸縮振動的吸收峰；1943、1871、1799cm-1是芳環骨架泛頻的吸收峰；1703cm-1是測試方法引入的C=O的伸縮振動的吸收峰；1658cm-1、1544cm-1、1451cm-1是芳環骨架振動的吸收峰；1373cm-1是芳環的面外彎曲振動吸收峰，722cm-1芳環-CH-面外彎曲振動吸收峰。經比對表譜，和聚苯乙烯樹脂的相似度較高。產品的主成分聚苯乙烯材質。

由于食品包裝材料的多樣性及構成食品包裝材料的材料復雜，使得采用傅立葉紅外光譜法對相關的食品包裝材料進行快速鑒別時，進行前處理時時間較長。但是當選擇合適的試劑后，試驗證明，分析結果比較理想，快速鑒別應用技術科學可靠。

2.基于理化性能差異的快速驗證鑒別方法

2.1 觀察法

各種聚合物都具有各自的外觀性狀特征，可以依據這些特征對聚合物進行初步的鑒別。塑料薄膜主要有PE、PP、PVC和PET（聚酯），粘膠纖維和醋酸纖維膜等六種。它們各自的特點如下：PET薄膜：其特點是較硬，拿在手中快速晃動能發出嘩嘩的響聲，受力折疊以后易留下折疊痕跡。PVC薄膜：按照食品安全法規定：普通懸浮聚合聚氯乙烯由于單體殘留較高而不允許作為食品包裝。不過允許單體含量較低的本體聚合聚氯乙烯用物食品包裝。仔細比較可以發現：聚氯乙烯薄膜比聚乙烯薄膜稍硬，但是最準確的鑒別還是燃燒法。PP和PE薄膜：目前主要是以高壓聚乙烯（即低密度聚乙烯）制作的食品包裝膜。聚丙烯薄膜由于其結晶度較高而表現明顯的各向異性。粘膠纖維膜和醋酸纖維膜（俗稱玻璃紙）：前者是天然纖維素經堿化以后再與二硫化碳反應生成水溶性的纖維素黃原酸鹽，最后在硫酸浴中通過狹縫成膜；后者是纖維素經乙酰化以后采用溶液法成膜。粘膠纖維膜是一類最傳統、最安全的糖果包裝透明薄膜。它的特點是沒有PE膜那么柔軟，與聚酯薄膜相比較粘膠纖維薄膜在不怎么受力的情況下也很容易起皺紋，整理過程中同樣能發出聲音。燃燒試驗能夠聞到與燃燒棉纖維類似的氣味。

2.2 燃燒試驗法

不同種類聚合物具有不同的燃燒特征和氣味，依據此特征可以有效鑒別聚合物，下面列表予以比較。

2.3 溶解試驗法

各種聚合物的溶劑和溶解特性各不相同，可根據它們在常見溶劑中的溶解表現作出初步鑒別，現列表比較。

篇10

現在用于文物保護的材料主要包括人工合成高分子材料以及天然高分子材料兩種，其中對于人工合成高分子材料的使用更加普遍。在保護彩繪類文物通常所使用的材料為PrimalAC33、B72、有機硅等，它們具有顏色變化小、粘結性好、耐老化等特點。但是PrimalAC33的Tg僅為14℃，所以在常溫下此材料會因為太軟而容易吸灰；同時B72在老化后其可逆性會變差，并且會變得脆、黃。由于上述材料的種種不足，在當今文物保護中對于新材料的研發變得十分重要。而使用物理或化學的方法在高分子材料中混合納米材料，使其既有納米材料又具有高分子材料的性能，則現今的文物保護中具有重要作用。將納米材料的量子尺寸效應用于文物保護中具有很大的優勢，相比較宏觀大塊的材料而言它具有獨特的光、熱、電、力、光以及化學特征，主要表現如下：

一、同步增強增韌效應

納米材料的比表面積很大、粒徑很小，因此與其它材料具有很強的結合力，在制作復合材料時不僅能提高材料的強度還能夠增強材料的韌性。對分散有納米TiO2的PMMA進行拉伸實驗，可知若加入的TiO2為5%，則拉伸強度會增加60%；若加入的TiO2為15%，則拉升強度增加90%。通過實驗可知，使用納米材料能夠提高有機質文物的強度，例如年代久遠的紡織品、骨角象牙、紙張等，有助于對其進行長期保存。

二、透明及防遮蓋特性

納米材料的粒徑都小于100nm，而可見光的波長則為400nm至750nm，因此根據Mie理論可知納米級材料TiO2相對于可見光而言是透明的特性。所以用納米材料TiO2所制成的符合材料涂抹是無色、透明的，將其涂在文物的表面可以不改變文物原來的性狀。但如果在制備復合材料時納米材料發生的團聚，那么就可能是材料的實際粒徑大于納米級，降低符合材料的透明性。因此在制備復合材料時必須要保證納米材料均勻的分散在基體材料之中。

三、抗紫外線和耐老化特性

紫外線對文物具有很大的危害作用，紫外線的照射能夠使彩繪文物褪色、變色以及表面的彩繪脫落，能夠使的銀器變黑，同時使纖維類文物產生光解。而因為一些納米材料具有抗紫外線的特征，在保護文物免受紫外線損害方面起到了非常重要的作用。例如ZnO、TiO2等納米材料，它們本身具有半導體的特性，可以通過吸收或者散射紫外線來減小紫外線的通過率。同時，納米顆粒的量子尺寸效應使其在吸光時產生“寬化”和“藍移”現象進而增強了對紫外線的吸收作用。

四、疏水疏油性

納米材料的表面具有很高的化學活性，非常容易與周圍的氣體小分子結合，從而形成一層非常薄的氣體膜，這層薄膜阻止了水分子與油分子吸附在材料的表面，因此使得材料呈現出疏水疏油的特性。納米材料的這種應用在古代的“黑漆古”銅鏡就有所應用，研究發現在“黑漆古”銅鏡的表面有一層大約10um的表層，該表層含有納米SnO2微粒，有效的阻止了外部的空氣和水分對文物表面的腐蝕。運用納米材料的雙疏性可以對防止酸雨等對室外文物破壞。

五、抗菌防霉性

根據納米材料的有效成分可以將其分為光催化型、金屬離子型、稀土激活光催化復合型等3類，它們都具有抗菌防霉的作用。其中，都屬于光催化納米材料，它們在文物保護中使用的更為頻繁，這類材料的作用機制是利用了納米粒子的光催化作用。納米半導體通過以下兩種方式進行殺菌：一是光生空穴與光生電子直接與細菌的細胞壁、細胞膜以及細胞內的相關成分產生反應；另一種方式則是和自由基（等）與脂類、酶類、蛋白類、核酸等生物大分子反應，直接作用于生物的細胞結構，或者經過一系列的氧化鏈式反應后對生物的細胞結構進行破壞。納米材料的這種性能有利于處于潮濕環境中的絲織物、紙質物等有機物進行保護，極大的保護文物免受防霉殺菌劑以及空氣凈化劑帶來的損壞。

六、呼吸性

材料的呼吸性是指，保護材料在不僅能夠阻止外界的液態水進入文物，同時也可以文物讓內部的水分通過氣體的形式從內部散發，使得文物內外的濕度達到一個相對平衡的狀態。對于石質的文物來說，其自身的毛細孔就可以保證文物與外界進行水分交換。一旦使用了高分子保護材料，由于材料具有防水性，會使得文物內部與外界不能很好的進行水分交換，進而在文物的內部會產生了一個很明顯的濕度梯度。如果外界的溫度發生了變化，那么在不同的濕度交界處就會存在顯著的收縮膨脹應力，如果文物長期受到外界溫度的變化，這種應力差將對文物產生一個非常大的破壞。

如果將納米顆粒加入到高分子材料中，使得文物內部產生了很多的微小空隙，進而增加了文物透水透氣的性能；并且使用納米材料也不會影響文物本身的毛細空氣，可以保證文物能夠順利的與外界進行水分交換。經實驗證明，加入了納米材料的高分子材料其不僅具有良好的透氣性，其本身的憎水水也沒有受到影響，所加入的納米粒子越多材料的通透性就越好。納米材料的這種性能對于一些石質類、陶瓷類文物的保護作用非常明顯，可以增加文物的透氣性，防止其內的鹽分在溫濕度環境下溶解結晶，進而產生往復作用力作用在文物的孔壁，使得文物表面剝落。

七、總結