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    高分子材料的應用特點精選(九篇)

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    高分子材料的應用特點

    第1篇:高分子材料的應用特點范文

    關鍵詞:功能高分子材料;研究現狀;發展前景

    一、功能高分子材料的概念及開發意義

    功能高分子材料,是指具有一定傳遞或存儲物質、信息及能量作用的高分子和高分子復合材料。這使得功能高分子材料不僅具有原來的力學性能,同時還兼具如光敏性、導電性、化學反應活性、生物相容性、選擇分離性、能量轉換性等一系列其他特定性能。按照其功能劃分,功能高分子材料主要可分為4類:①物理功能:具體包括超導、導電、磁化等功能;②化學功能:具體包括光的聚合、降解、分解等;③生物功能:具體來說包括生理組織及血液的適應性等;④介于化學、物理之間的功能:主要是指高吸水、吸附等功能方面。

    功能高分子材料由于具備特殊的功能,受到了各個領域的廣泛重視,特別是其不可替代的諸多特性都為很多領域的技術進步提供了基礎和前提,甚至已經因此而誕生出了一批先進的、符合社會發展潮流的新產品。因此,當前各國都加大了對功能高分子材料的人力物力財力投入,面對時間各國的競爭,我國也需要盡快加大對功能高分子材料的研發力度,從而擺脫我國國防、電子、醫藥和其他尖端領域嚴重依賴國外功能高分子材料市場的困境。

    二、功能高分子材料的研究現狀分析

    目前針對功能高分子材料的研究和應用現狀,主要集中于功能高分子材料的光功能、電功能、生物功能以及反應型功能應用這幾個方面:

    1.光功能高分子材料

    目前的光功能功能高分子材料的研究和應用主要體現在光固化材料、光合作用材料、光顯示用材料以及太陽能光板這幾個方面,這些具體的應用能通過對光的吸收、儲存、傳輸、以及轉換功能,實現對光能的有效利用。例如,目前已經能夠通過光功能高分子材料的運用實現光傳導來幫助植物的光合作用。此外,運用光功能高分子材料實現手機的太陽能充電也已經成為現實。

    2.電功能高分子材料

    電功能高分子材料,除了具備良好的導電性能外,其電導率還能根據應用狀況的不同,在半導體、金屬態和絕緣體的范圍進行變化。此外,由于電功能高分子材料一般密度較小、易于加工,同時具備良好的耐腐蝕性,在當前的工業領域中也被廣泛的應用。

    3.生物功能高分子材料

    生物功能高分子材料在生物領域被廣泛的應用。如常見的有,由生物功能高分子材料所制成的人體植入物(視網膜植入物、腦積水引流裝置等)以及人體義肢等。

    4.反應型功能高分子材料

    這種高分子材料是一種具備很強化學活性的高分子材料,能夠有效的促進化學反應。它是通過對構建高分子骨架,并將小分子反應活性物質通過離子鍵、共價鍵、配位鍵或物理吸附作用進行骨架填充,以實現高分子功能才能的強化化學合成與化學反應的效果。

    三、功能高分子材料的發展前景及趨勢分析

    功能高分子材料具備很多優勢特征,這些都使得其更加符合經濟發展和社會發展的需求,這也使得功能高分子材料的研究工作在各國的競爭中日益白熱化。而去隨著投入的不斷深化,和技術的不斷完善。新型功能高分子材料必然在我們的尖端科學及日常生產生活中扮演越來越重要的角色。功能高分子材料的幾種發展趨勢。

    1.復合高分子材料

    目前,功能高分子材料正逐步由均質材料向著復合高分子材料的方向發展,同時其材料的功能也向著多功能材料的方面發展。復合高分子材料往往是在一種基體材料(如金屬、陶瓷、樹脂等)上,加入增強或增韌作用的高聚物,再通過將多相物復合成一體,就形成了新的復合高分子材料,這種高分子材料能夠充分發揮各相的性能優勢,因此具有廣泛的發展應用前景。在今后的發展中,航天科技、醫療衛生、生活家居、甚至汽車制造等領域,都需要各種高性能的復合高分子材料。

    2.環境友好型高分子材料

    經濟的粗放發展,給整個地球h境都帶來了深重的災難,而隨著人們對環保問題的日益重視,各國對各種材料的生態可降解性要求也日益突出。因此,環境友好型高分子材料的開發和深入研究工作,也引起了各國的重視。當前,生物降解技術和環境友好型高分子材料技術大多掌握在發到國家,我國目前還處于追趕階段。隨著世貿組織對環保觀念的更加重視,環境友好型高分子材料在產品中的應用優勢也將日益顯著,為了把握這一趨勢,我國要積極開發研究出有自主知識產權的生物降解技術和環境友好高分子材料。

    環境友好型高分子材料,通過易水解的高分子的作用在各種生物酶的作用下,能夠加速材料的水解反應,幫助材料進行生物降解。這種高分子材料目前研究的重點方向在理化性能、生物相容性、降解速率的控制以及緩釋性等方向。

    3.隱身性能高分子材料

    隱身性能高分子材料的研究應用主要在軍事領域,其也是當前各國的尖端軍事技術的研究方向之一。以往的隱身材料多采用超微粒子和細微粉,實踐證實,通過吸收衰減層、激發變換層以及反射層等多層材料的微波吸收,能夠取得一定的吸波效果,達到隱身的目的。但是,由于材料制備復雜,且雷達技術的日益發展,給隱身技術提出了更高的挑戰。此后,隱身性能高分子材料必然是向著厚度更小、質量更輕、功能更多以及頻帶更寬的方向發展。

    第2篇:高分子材料的應用特點范文

    1.1授課內容強調基礎性高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料,主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內,不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識,對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能。

    1.2授課目標偏向工程性高分子材料不僅可作為結構材料使用,也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生,特別是機械類專業的學生,更關心材料的力學性能和應用范圍。因此,在課程內容的安排上,應以與機械工程有關的機械性能為主,給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。

    1.3授課過程重視學生的先修知識大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線,在學習高分子材料之前,學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異,例如:高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主,而金屬材料則以晶體結構為主;許多高分子材料,特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突,因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料,有利于幫助學生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知識。

    1.4教學方式應具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多,容易混淆,對于機械類學生而言比較抽象,難以理解。在短短的4學時內,要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念,必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式,充分調動學生的積極性、主動性,引導學生思考,方能達到理想的教學效果。

    1.5提供擴展知識的參考書由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾,在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍,以供學生參考。

    2高分子材料教學改革

    根據以上原則,我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整,具體如下:(1)授課內容及學時安排:高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節,0.5學時),高分子材料的分類方法(按用途分類,按熱行為分類,按反應類型分類,按主鏈結構分類,0.5學時),高分子材料基本結構(簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念,0.5學時)及物理狀態(玻璃態、高彈態和粘流態,0.5學時),典型工程塑料的力學性能和應用(1學時),典型合成橡膠的力學性能和應用(1學時)。(2)重點講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發式教學模式,通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考;在多媒體課件中,采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。

    3結束語

    第3篇:高分子材料的應用特點范文

    關鍵詞 材料;液晶高分子;光致形變高分子材料

    中圖分類號TG1 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0157—02

    材料是人類文明的標志,是社會生存和發展的基礎,人類支配和改造自然能力的提高都是通過新型材料的發現和利用來實現的。科學家們預言“21世紀將是智能材料的新時代”。所謂的智能材料指的是能夠根據周邊環境的變化而做出不同響應的一種新型材料。這其中材料對光、熱、電、磁以及溶劑等不同介質所做出的響應。根據智能材料所使用的材質的不同,我們可以將其大致歸為三類:金屬類智能材料、無機非金屬類智能材料和智能高分子材料。本文主要針對的是光致形變液晶高分子材料進行一些列研究和探討,希望能起到拋磚引玉的效果,讓更多的同行來共同關注這一領域的發展。

    所謂的光致形變液晶高分子材料指的是能夠吸收特定波長的光,而改變自身形狀以及尺寸的一種高分子材料。光致形變液晶材料之所以能夠對光進行響應是因為其分子中含有感光官能團。

    光致形變高分子要滿足一定的條件才能發生形變,Lendlein等人認為需要滿足下面三個條件[1]:1)感光官能團要以一定的方式引入到高分子材料中;2)當感光官能團與分子發生可逆的光異構化的時候,就能夠引起材料在外觀上的改變。因為這種變化可以傳遞給高分子鏈,高分子鏈在構象上的變化則表現在外觀形狀以及尺寸的變化上;3)該體系的維持需要有一定的交聯度,只有這樣才能穩定材料最初的形體狀態。光致形變液晶高分子材料要想有大的形變,需要高分子鏈在材料中呈有序排列,從而可以產生各向異性的響應,這樣產生的形變應力比較大。

    Ikeda和俞燕蕾等人合成了一系列的液晶彈性體薄膜,他們把偶氮苯官能團引入到該薄膜中從而可以有效地實現液晶彈性體薄膜在方向上所產生的可控光致彎曲的發生。如圖1(多疇液晶彈性體的光致形變彎曲圖,其中白色箭頭的方向即為偏振光的偏振方向)所示,當多疇向列相液晶彈性體薄膜沿著任意方向發生彎曲的時候,彎曲后用570nm波長的可見光照射,薄膜可以恢復到原來的狀態,這是因為薄膜的彎曲方向與入射偏振紫外光的偏振方向一致,所以可以通過簡單的改變入射光偏振方向,即可簡單地精確控制薄膜的對彎曲方向。

    Lee等人在最近研究出了一種全新的液晶高分子薄膜,這種薄膜在其主鏈上含有偶氮苯基團,而且薄膜也可以根據線性偏振光來控制自身所彎曲的方向變化。同時,這種薄膜也是一種非化學交聯的體系,所以這就讓它能夠廣泛應用于纖維制成或任意形狀的光響應材料。另外,該材料也證明了,光致形變液晶高分子材料不一定需要化學交聯。

    類似纖毛功能的微型執行器是由van Oosten等人通過噴墨打印技術制備出的一種新執行器,這種結構的纖毛可以在有光照的情況下自行運動。如圖2(a)所示,當將它放置于水中的時候,它就可以產生變比較強烈的擾動,從而達到促進液體快速交融混合的目的。

    另外,通過選擇不同的構件,可以實現對纖毛運動幅度大小的調控(圖2 b),最吸引人注意的一個特點是這種構件的制備可以使用不同類型的噴液進行操作,比如噴涂打印,如此,所使用的成本更加低廉,所以,這就也促使了大面積制備響應性的執行器件。在涉及到替代傳統的電驅動執行器方面,同樣有著非常明顯的優勢;圖2 c是該執行器成分的化學結構式。

    圖2(a)當采用不同波長的光驅照射人工纖毛的時候,就會令其產生不規則的運動行為;(b)當采用紫外光進行照射的時候,液晶高分子纖毛在水面所產生的運動行為;(c)為構成執行器的液晶單體化學結構式。

    結論:由于光的一些優異特點,使得光致形變液晶高分子材料在現實的應用中有著諸多的特點,這些特點使光驅動型執行器不需要使用其他的相關輔助設備,只需要通過改變自身的形狀及尺寸就可以將光能直接轉化為有用的機械能,所以,它將有望在微機械領域中大放光彩。

    參考文獻

    第4篇:高分子材料的應用特點范文

    關鍵詞:高分子材料新型材料市場應用農業領域

    1.前言

    隨著社會的發展,我國的科技有了嶄新的發展機會以及廣闊的發展平臺,高分子材料科學也處速發展的狀態。經過多年的發展,高分子材料已經在我國市場上的多個領域得到了十分廣泛的應用。值得一提的是,合成高分子材料憑借著其獨特的優良性質以及相對良好的使用性能,在市場上已經占據了比較重要的地位。伴隨著時代的持續發展,人們對新型高分子材料也相應的提出了更高的要求,因此,為了適應人類的需要,對新型高分子材料的研究便十分重要。

    2.高分子材料簡述

    高分子化合物是高分子材料的組成基礎,構成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以,高分子材料所具有的性質便是其構成基礎聚合物所具有的性質了,其含有的主要材料所具有的特性,便是這種高分子材料的特征性能。目前,高分子材料和無機非金屬材料以及金屬材料是在當前的市場上應用的材料主體,是應用性材料科學的主要內容。在三者當中,屬高分子材料最受歡迎,由于其優良的性能得以廣泛的應用,在整體的新型材料的市場上都占據著重要的地位。在全球范圍內的材料市場上,高分子材料的發展一直都沒有停止,反而是以高速的發展形態展現在人類的面前。例如,合成樹脂的數量在十年之內幾乎增加了一百倍,高分子材料的飛速發展,給人類的生活帶來了極大的便利以及翻天覆地的變化。塑料便是一種典型的高分子材料,塑料的用途廣泛,傳統的木材和水泥的年產量加起來也遠遠沒有塑料的產量高。合成橡膠的產量也大于天然橡膠的產量,合成纖維一年的產量幾乎達到了羊毛和棉花等人造纖維或者天然纖維總產量的二倍之多。還要合成樹脂的發展等等。但是,即使高分子材料在我國取得了很大的研究進展以及生產應用,但是相比于世界上的發達國家,我國的科技仍然是較為落后,與各大發達國家存在著較大的距離。

    高分子材料于一九三零年問世,至今已經發展了將近九十年的時間。但是一直到二十世紀末期,高分子材料才正式收到人類的重視和研究。科技處于不斷的進步當中,人類對新型高分子材料的需求也在不斷增加。例如大家都熟知的納米材料,納米高分子材料是一種聚合物基材以及納米微粒的復合材料,這種材料具有獨特的優良性質,在研究納米材料的時候,要以其潛在的性質為依托,尋找最有效、迅速的開發方式。

    2.新型高分子材料的應用概述

    高分子材料作為材料市場的后起之秀,發展速度十分迅速。并且在整個材料市場上的應用十分廣泛,在各行各業,在我們生活中的各個角落都能見到高分子材料的身影。例如在功能材料方面隨處可見高分子材料,在結構材料方面高分子材料也表現出其難以比擬的優勢。新型高分子材料的主要分類為:光功能材料和高分子分離膜,高分子復合材料以及該分子磁性材料。所謂光功能材料即是指這種材料能夠對光進行吸收和轉換,或者透射和儲存。所謂高分子分離膜材料,其本身是一種薄膜性質的材料,即是利用高分子材料來制作成的一種具有半透性質的過濾膜,它的典型特征是選擇透過性。這種材料對環保工作等做出了重要貢獻,并且分離效率高,使用條件好。所謂高分子復合材料是指有多種具有不同的性質的物質所復合而成的多相材料。這種材料聚集了多種材料的特征,優勢十分明顯,例如復合材料能夠同時具備耐高溫和高強度等多種優點。所謂高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一種復合形式,也屬于高分子復合材料的一種。這些新興的高分子材料已經滲透進了人類生活的各個領域,在醫療行業以及工業行業都做出了重大的貢獻

    3.舉例說明新型材料在農業領域的應用

    科技的進步無疑大大促進了農業的發展,我國是一個農業大國,新興材料在農業領域的應用,對促進農業的發展發揮了很大的作用。

    在我國農業以及工業的生產領域,木塑復合材料的應用十分常見,木塑復合材料大多應用在農業領域,這種高分子材料具有以下優點:韌性好,較高的強度,可再生性好并且能夠耐腐蝕。因此,木塑復合材料能夠在一定程度上取代傳統的鋼鐵材料,故在我國農業領域具有廣泛的應用前景。在我國大片的莊稼地中,大量存在著秸稈這種新型材料,我國對秸稈加以利用的研究已經投入了很大的精力。秸稈用于沼氣發電,秸稈用于提取纖維素制作高能燃料等,將秸稈作為一種重要的新型材料仍然需要研究。部分農作物的生長需要在溫室中進行,因此溫室大棚便是農業領域當中的必需品。新型溫室大棚保溫材料能夠在白天充分吸收陽光,并自動進行恒溫工作的處理,在夜晚能夠使大棚內維持同樣的溫度和空氣中的濕度。這種采用新型溫室大棚保溫材料的溫室能夠使植物自然生長,提高了農業產量和質量。對于溫室材料的研究,最主要的研究性能便是其保溫性能。新型溫室保溫材料的研究意義重大。

    4.新型材料的發展前景

    我們現在共同的目標是可持續發展,新型材料的開發能夠滿足人類對可持續發展目標的推進,新型材料能夠憑借其優良的性能以及可重復利用的特點為人類社會的發展做出重要貢獻。但是,我們要時刻銘記,新型高分子材料的發展要堅持以下原則:首先,新型高分子材料的使用不能對環境產生污染,其次,新型高分子材料要盡量追求成本低廉,能夠滿足大部分人的需求。目前我國所研究出的新型高分子材料大多價錢昂貴,因此,尋找廉價的基礎材料作為高分子材料的生產成本至關重要,原材料的選取和加工工藝的選擇都是未來新型高分子材料的研究重點問題之一,人類也從未停止過對新型高分子材料的探究工作。同時,要對新型高分子材料進行宣傳,讓大家都有所了解,才能提高高分子材料的利用率。最后再次強調,不能以犧牲環境為代價去發展新型高分子材料,才能讓這種高分子材料對我們的社會發展發揮重要的作用。

    參考文獻: 

    [1]譚志堅,王朝云,易永健,等.可生物降解材料及其在農業生產中的應用[J].塑料科技,2014,42(2):83-89. 

    [2]祁春媛,方東輝,任小杰.木塑復合材料在農業機械上的應用 

    [J].黑龍江水利科技,2014,42(5):149-151. 

    第5篇:高分子材料的應用特點范文

    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一門重要的專業課程。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、相互依托,這不僅體現在理論范疇,而且體現在應用領域。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.授課計劃和授課內容安排不合理。“高分子材料改性”課程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混過程與調控、共混物的形態、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。對于強調實際應用的高分子材料與工程專業的本科學時來說,該課程顯得尤其重要[2]。根據授課計劃安排,該課程開設32學時,存在著內容多、課時少、授課內容需要進一步提煉等問題,難以在規定學時內有效、連貫的開展教學活動。

    2.缺乏實踐環節。目前,“高分子材料改性”課程主要以講授為主,缺乏實踐環節,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,通過靜態的二維或三維圖片進行講解時,其表現力度有限,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”國家級規劃教材、“十一五”國家重點圖書。教材在廣泛總結國內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,部分內容與當前發展現狀不符,例如教材第七章介紹五大通用塑料產量時,依據2006年的統計數據,聚氯乙烯的產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,目前聚氯乙烯的產量已經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“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,出現部分學生平時不重視課后作業,期末考試時突擊復習通過考試的現象。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“高分子材料改性”的特點和目前存在的問題,結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,培養學生分析和解決實際問題的能力,作者結合該課程的特點以及過去幾年的教學實踐,總結了幾點教學改革方法。

    (一)結合課程特點,調整授課計劃和內容

    針對授課內容多、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容。例如教材第五章中相分離行為與均相結構穩定性的內容對于物理化學專業十分重要,但是對高分子材料與工程專業學生來說,只需要在第五章中加以概述就能滿足本專業的教學要求。同時,對于后續的Flory-Huggins模型和狀態方程理論部分為高分子物理講授內容,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構和性能至關重要,現有的授課計劃中相關內容過于簡單,無法滿足高分子材料與工程專業學生的培養要求,因此有必要增加相關的授課內容。

    (二)增加實踐環節,提高學生的感性認識,培養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,實踐環節的引入,學生們可以在實踐過程中提高感性認識,培養學生的動手能力以及發現問題、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,實踐環節具有一定的趣味性,可以有效調動學生的學習積極性[3]。

    (三)優化教學方法,發揮學生主動性

    在以往的教學過程中發現,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,激發學生自身作為學習主體的意識,使知識的學習從傳統的灌輸式教育方式向主動吸收式的方向轉變,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自己的機會,增加學生的主體意識[4]。

    (四)優化考核方法,引導學生全面發展

    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,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復習上節課學習的內容,督促學生養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2009級開設,目前已經開設7屆。近三屆學生的成績分析表明,該課程平均優良率為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、結論

    “高分子材料改性課程”教學改革是一項系統工程,筆者以培養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點,通過調整授課計劃、增加實踐環節、優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學生的學習積極性和主動性,充分發揮學生自身潛力,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).

    [3]于淑娟.《聚合物合成工藝學》課程教學與改革[J].廣西師范學院學報:自然科學版,2012,(2).

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

    [5]李馨.考試改革對提高大學生綜合素質的探討[J].農業教育研究,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6篇:高分子材料的應用特點范文

    【關鍵詞】高分子材料;成型加工技術;創新

    現代社會中,科學技術成為了推動經濟發展,促進社會進步的重要力量,也正是由于科技是第一生產力的這一理念,各個國家的科技都達到了前所未有的發展速度。高分子技術應運而生,隨著人類對高分子技術的深入了解,在應用過程中遇到的很多問題有待探討,本文中就高分子材料成型加工技術的發展與創新進行了深入的討論,也希望能夠為我國的高分子技術貢獻一份力量。

    一、簡述高分子材料成型加工術的發展歷程

    在對一項科學技術進行深入探討之前,很有必要對其的產生、發展到應用的過程有所了解。由于新型高分子材料的發現較早,但是由于觀念上的落后以及設備上的落后,導致高分子材料從發現到大規模的應用于工業流程中所耗費的時間較為漫長。近年來,隨著關于高分子技術的一系列難題攻破,到更多、更加優良的高分子材料被發現,高分子技術開始進入飛速發展的時代。20世紀90年代塑料的平均增長率有了很大的提升,隨之而來的塑料產量也有很大幅度的提升。不管是在塑料的產量上有了大幅度的提升,在塑料的種類上,材質上,應用范圍上都有了很大的優化與發展。舉個例子來說,之前制造一批汽車可能需要三百噸鋼鐵,而現在可能只需要三百噸的塑料就能達到相同的效果,甚至更好的效果。在鋼材日益減少的現在,這些高分子材料的發明給了人類在發展道路上無限種可能。在汽車行業中,由傳統純鋼鐵制造的汽車可能已經無法滿足現代人類的需要了,而對于高分子材料制造而成的汽車,不僅在強度上不輸于鋼鐵,在造價,環保方面更是勝于鋼鐵一籌。而在其他方面也會有很多改變,規模上要更小一些,周期要相對更短一些,能量的消耗要更低一些,回收率要更高一些,對空氣的污染程度和對資源的消耗要更小一些。

    二、創新型高分子材料成型加工技術

    1.聚合物動態反應加工技術及設備

    聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。目前國外已經對這一個項目進行了深入的研究,并且已經研制出了連續反應和混煉的桿螺桿擠出機,這一項研究的產生,有效地解決了雙螺桿擠出問題,還有這其他類似的反應器所不具有的優點。

    在這些設備的發展過程中,技術是至關重要的一個環節,在技術上必須要有所突破。指交換法聚碳酸醞(PC)連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備,而在現在世界上所使用的反應加工設備上來看,大多數都是利用傳統的混合、混煉技術,有些國外的企業也只是對傳統的反應器進行了小范圍的優化。但是根本上都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題。另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。這一項技術實現了聚合物單體或預聚物混合混煉過程中的理論的突破,有了新的理論作為指導,新型的加工反應器才能夠制作出來。新的技術從理論上解決了聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點,同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這此優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。

    2.新材料制備動態反應加工設備技術的革新

    這一項技術的革新主要是指信息存儲光盤直接合成反應成型技術的發明,這項技術具有當代新技術所需要的大多數優點,由于采取了全然不同的理論指導和流程,這項技術具有周期短,操作建議,對環境污染小,節約資源的優點。正是由于這些優點的存在,這項技術打破了原有傳統技術的局限性,避免了很多問題的出現。而且隨著光盤存儲技術的發展,這項技術還有無限的提升空間。它的主要工作機理是把光盤級的PC樹脂化,將中間存儲和盤基成型融合在一個流程當中,再借鑒動態連續反應成型技術對交換連續化生產技術進行研究和發展。

    3、復合材料物理場強化制備技術

    此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表而特性及其功能設計,整個流程都是在設計好的連續的加工環境中進行,省去了其他化學催化劑或者改性劑的參與,有效地實現了資源的節約。利用聚合物使無機粒子進行原位表面性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料熱塑性彈性體動態全硫化制各技術:此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化。解決共混加工過程共混物相態反轉問題。

    三、展望高分子材料成型加工技術未來的發展方向

    近年來,在世界上的高分子材料成型技術的發展熱潮的影響下,我國的各省各地也加快了高分子材料成型技術的發展,相關部門也加大了政策上的支持。這一做法是完全符合我國改革開放以來的經濟發展路線,因此這一技術已經具備了發展的一切有利因素。

    我國的各個城市陸續展開這項技術的推廣,已經有超過一半的地區在推廣和使用這一技術,這一技術所創造的經濟利益也是不容忽視的,很多地區已經將這一技術變成一個產業,工業制成品大量出口到歐洲和亞洲的很多國家和地區,在國際貿易方面有非常顯的成效,不但提高了出口的多樣性,而且拉動了社會效益和經濟效益的增長。在未來的時間里,這項技術還具有非常大的發展空間,新型高分子材料成型技術還可以應用在更多的領域,相信會有一天高分子材料會成為我們日常生活中不可缺少的東西。希望以后有更多的人才投入到這項技術中去,這樣我國的高分子成型材料加工技術才能夠趕超發達國家,為我國的外貿的發展。

    四、結語

    綜合上文所陳述的,我國要想在高分子材料的道路上走的更遠,必須牢記科技史第一生產力的這一原則。并且只有隨著高分子材料的不斷深入應用,我國才能夠更好地建設資源節約型環境友好型社會,才能讓世界看到中國的發展不是以犧牲環境,大量消耗資源為代價的。推動高分子加工合成技術勢在必行。

    參考文獻

    第7篇:高分子材料的應用特點范文

    關鍵詞: 專業資源庫;專本銜接模式;高分子專業

    中圖分類號:G710文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2014)10-0044-03一、“專本銜接”問題提出的背景

    《國家中長期教育改革和發展規劃綱要2010-2020年)》已提出目標:建立具有中國特色的現代職業教育體系。現代職業教育體系應包括中等職業教育、高等職業(專科)教育、應用本科教育和專業學位教育等層次體系,即形成中職、高職專科、本科、研究生貫通、銜接的層次結構。從2010年開始廣東省實施“3+2”中高職教育,取得一定的成效。從2013年開始試行高職和本科協同培養的“專協本銜接”的人才培養模式,2014年開始試行三二分段“專轉本銜接”的人才培養模式。因此,我們認為以國家認可的統一職業標準為依據,建設專業資源庫,優化高職、應用本科銜接,建立高職、應用本科一體化的人才培養模式,促進高等職業教育協調發展,構建職業教育立交橋是現代職業教育改革的重點。

    二、“專本銜接”的現狀分析

    高分子材料加工技術專業是國家示范性建設重點專業,通過幾年的努力,已建立中職、高職、應用本科一體化的人才培養模式。不管是中高銜接的人才培養模式,還是“專升本銜接”、“專協本銜接”的人才培養模式,都是與中職院校和本科院校合作,需要建設專業資源庫,完善“專本銜接”人才培養方案,提高中、高、本一體化人才培養的質量。

    (一) 高分子專業資源庫建設現狀

    教育信息化是現代教育的重要標志,專業資源庫建設是教育信息化的基礎,大力推進優質資源的共建、共享和應用是教育信息化的重要內容。國外有很多專業資源庫,不管是在讀學生,還是已畢業的學生,可隨時隨地使用資源庫進行學習,了解最新專業資訊。國內資源庫建設發展最大障礙的資金問題,但一些示范院校,正逐步以重點建設專業為單位建立起專業資源庫。高分子材料加工技術專業具有一定的寬泛性和專精要求,專業知識有一定的深度,本科院校開設較多;全國有二十多所高職院校(其中廣東地區有四所高職院校)開設了高分子材料加工相關專業;雖然各所院校有相應的精品課程,但沒有專業資源庫,所以,整合優質資源,共建、共享和應用專業資源庫非常有必要。

    (二)“專本銜接”人才培養的現狀

    近些年,隨著廣東產業結構調整和技術結構升級,社會強烈要求高校提供大批本科層次的高級技術型人才。但是,在普通高等教育系統,很多高校都是按學術型人才模式進行培養,即便是本應定位培養技術型人才的5A2類高校卻按學術型人才方向去辦學,導致學術型人才過剩而技術型人才匱乏,高校人才培養與市場需求極不匹配;而高職院校由于學制短了一年,所培養的專科生在基礎理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足,工作中自主創新能力和自我提升空間不足。因此,通過開展“專升本銜接”、“專協本銜接”和“專轉本銜接”多種形式的高級技術型人才培養,可以完善我省高等職業教育層次,深化高職學生的內涵,提高本科生的動手和解決問題的實際應用能力,為構建廣東現代產業提供更有力的高級技術人才保障。

    三、專業資源庫建設促進專本銜接模式的意義

    (一)專業資源庫建設促進專本銜接模式的研究

    我校高分子專業是國家示范性專業,聯合全國高職院校和相關應用本科院校共建專業資源庫,具有先進性、實用性、開放性、通用性和標準化等特點,提供以就業為導向、符合人才市場需求、具有高職特色的人才培養方案、課程體系和教學模式,使各合作院校能夠借助于資源共享平臺,了解教學改革動態、學習教學改革經驗、緊跟教學改革的步伐,建立起“專本銜接”的人才培養模式。

    (二)能夠滿足區域產業需求,促進產業升級

    ?職教方略?專業資源庫建設促進專本銜接模式的研究與實踐隨著廣東省“三促進一保持以及產業和勞動力雙轉移戰略的實施,廣東的社會經濟和產業結構都在發生急劇變化,對人才結構和素質也產生了新的需求。與社會經濟發展聯系密切的廣東職業教育迎來前所未有的機遇和考驗,實現高職、應用本科教育的有效銜接成為一個亟待解決的問題。高分子材料加工技術相關產業是廣東省支柱產業,培養目標的定位要隨著相關產業的發展不斷更新。從廣東省的人才培養來看,開設有高分子相關專業的有本科院校和四所高職院校,但本科院校偏重于科研,實訓時間及條件嚴重不足,對加工生產線缺乏總體認識;而高職院校由于學制短了一年,在基礎理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足。因此,目前的教育培養的人才出現了“本科的學生深入不下去,高職學生提升不上來”的尷尬局面,使技術型人才匱乏;教育發展的規律及生產力發展都要求雙方改革目前的人才培養模式,實施資源互補,培養新型高級技術型人才。所以,我們選擇與全國有開設高分子專業的相關高職院校和應用型本科院校合作,共建專業資源庫,為培養高級技術型人才提供資源。這樣,既能推進職業教育朝著終身教育的方向發展,又能解決高分子材料行業高級技術型人才人員嚴重缺失問題, 能夠滿足區域產業需求,促進產業升級。

    (三)發揮高職、應用本科教育資源效益,構建廣東特色現代職業教育體系

    本科院校具有雄厚的學科優勢及師資等資源,高職院院校具有豐富的校企合作等資源。根據國家中長期教育改革和發展規劃綱要文件和廣東省的相關文件,我們選擇與應用型本科院校合作,探索“專升本銜接”、“專協本銜接”和“專轉本銜接”多種形式并存的人才培養模式,共同培養高分子材料與工程專業(高分子材料加工技術方向)高級技術型人才,既符合教育改革的大方向要求,在獲得政策支持的基礎上也充分發揮了各院校的資源優勢,實現資源共享,構建廣東特色現代職業教育體系。

    四、“專本銜接”模式的實踐

    (一)高分子材料加工技術專業“專升本銜接”模式的實踐

    我校高分子材料加工技術專業的畢業生,工作地點主要在珠三角,他們有些已走上企業技術與管理崗位,有進一步充實自己、提升學歷以適應企業與行業發展的需求。2012年,我校開始與華南理工大學網絡教育學院開辦專科起點高分子材料與工程專業成教班,共同探討“專升本銜接”模式,培養高分子材料與工程專業本科生,為高職生的提升學歷提供培養渠道。專業資源庫使學生能夠通過資源共享平臺,自主學習,靈活安排學習時間,再通過面授、考試獲得本科學歷,在為企業創造更好效應同時能提高自身知識文化水平、提升學歷、為自己職業生涯進一步發展打下基礎。

    (二)高分子材料加工技術專業“專協本銜接”模式的實踐

    按《廣東省教育廳關于2013年普通高校進行高級技術技能型人才培養試點工作的通知》,深入調研,確定了高分子材料加工技術專業與廣東石油化工學院高分子材料科學與工程專業聯合申報高級技術技能型人才培養試點工作。協同培養高分子材料與工程專業(高分子材料加工技術方向)高級技術技能型人才,滿足高端裝備制造、新材料等戰略性新興產業的高層次應用型人才的需求。經過論證,采用“2+1.5+0.5”的“專協本”培養模式,即:第1~4學期在廣東石油化工學院就讀,由廣東石油化工學院教師承擔教學任務;第5~7學期在廣東輕工職業技術學院就讀,由廣東輕工職業技術學院教師承擔教學任務;第8學期在企業進行頂崗學習,由廣東石油化工學院教師、廣東輕工職業技術學院教師以及企業兼職教師共同承擔教學任務。專業資源庫,在提供豐富、高效、先進的專業教學與崗位培訓資源的同時,還將持續更新,有利于教師獲取豐富教學案例,掌握行業技術發展的最新動態,提高教學質量;有利于學生學習課堂上教師沒有講到的內容,學習符合個性化要求的知識,了解個人職業生涯應具備的技能,在協作院校主動學習專業基礎知識,從而具備良好的職業生涯發展基礎。

    (三)高分子材料加工技術專業“專轉本銜接”模式的實踐

    教育部《面向21世紀教育振興行動計劃》中提出:要研究建立普通高等教育與職業技術教育之間立交橋,允許職業院校的畢業生接受高一級學歷教育。“專轉本”模式既滿足高職高專學生的升學愿望,也滿足家長讓子女接受更高層次教育愿望。我校高分子專業在總結“專升本”、“專協本”銜接模式的經驗上,積極探索“3+2專轉本”銜接模式,即前三年在我校學習,后二年轉入應用型本科院校學習,這種銜接模式由于培養目標的一致性,課程銜接較容易,能夠節省資源,提高效益。而專業資源庫,能將高分子材料加工行業最新的前沿技術資料展示于資源平臺上,擴大專業教學資源庫的受益面,最大限度地發揮效用。高分子材料加工行業既具有共性之處又具有不同材料用不同加工方法的特點,高分子專業資源庫將共性特點與個性需求相結合,并針對專業相關技術應用及職業崗位要求,建設普適性的專業教學資源,通過拓展模塊兼顧不同材料加工方法的特點,讓學生在高職三年主攻塑料成型加工,進入應用性本科學習后,拓展學習合成纖維、橡膠等材料成型加工,既提升了學歷,又拓寬了就業面。

    參考文獻:

    [1]謝文靜.廣東省高職院校達標性考試加開放式招生模式的思考[J].高教探索,2008(4).

    [2]胡興福.高等職業教育建筑工程專業教學資源庫建設的現實意義[J].中國教育技術裝備,2011(29).

    [3]方澤強.分類視角下高職本科與應用型本科探略[J].職業技術教育,2012(13).

    第8篇:高分子材料的應用特點范文

    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。

    第9篇:高分子材料的應用特點范文

    高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法,化工原理課程也是海南大學(以下簡稱“我校”)高分子材料與工程專業的一門專業基礎課。學生在初學化工原理時可能感覺與高分子加工技術相差較大,對將來專業知識沒有直接幫助,學習的積極性與主動性均難以充分調動,甚至還易產生消極抵觸的情緒。因此,在課程剛開始的緒論這一章的教學中在介紹什么是化學工業過程時筆者不以教材里的傳統化工加工為例,而是詳舉高分子行業中運用化工原理知識進行材料加工處理的實例,提前介紹一些高分子材料加工的方法,拉近學生與傳統化工加工技術的距離,讓學生理解高分子加工的一些操作與傳統化工類的操作間的異同點,以便消除同學們內心的疑惑,指明高分子材料加工專業的同學學習化工原理知識的必要性。如天然橡膠的初加工是海南(以下簡稱“我省”)省的特色產業也是我校高分子材料專業的一個重要方向。從天然橡膠樹上采割的膠乳經過一系列的處理得到干膠產品(如圖所示)。在這個過程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統化工生產中的相關的單元操作一樣,所用的基本原理相同,設備基本通用。高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯氣體在常壓常溫下,加壓輸送合成前的加熱升溫操作及反應后產物的分離與傳統化工專業的流體輸送原理及加熱原理是相同的,所用設備是相通的。

    二、將高分子加工工藝融入化工原理的課程教學中

    在高分子材料的加工中采用了大量的化工單元操作。但這些高分子加工藝在傳統的化工原理教材中是看不到的。這就要求任課教師具有高分子材料加工方面的知識背景,這樣可以將高分子加工工藝中運用到的化工原理的知識融入課程的教學中,學生領會到該門課程的知識在專業知識中的基礎作用學習興趣才會提高,并且在將來的工作中能有意識地提前運用化工原理的理論知識,進行企業的節能降耗等的工藝改進。如在以動量傳遞理論為基礎的單元操作的有關教學中,教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規化學品的流體輸送為例,而高分子材料專業的學生處理對象多為大分子材料,所處狀態通常固體顆粒或黏稠狀態,屬于非牛頓型流體范疇。因此教材中的例子缺乏對高分子材料專業學生的足夠吸引力,難以達到應有的示例效果。教學中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產工藝為例,說明工藝中我們利用泵提供新鮮膠乳能量,促使其流入高速離心機中,而離心機是非均相物分離的一個單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機轉鼓的軸中心較遠的地方富集,而小分子如水分、小分子量的聚異戊二烯在軸中心附近富集。將這兩個位置的乳液分別導出就分別得到濃縮膠乳和膠清膠,并利用非牛頓型流體的阻力計算方法表明,由于膠乳的黏稠度遠大于水的黏度在動力消耗上要比同等條件下輸送水的動力消耗大。鑒于在塑料或橡膠的加工生產中大量運用到了螺桿擠出機。所以在流體輸送設備介紹中,筆者是以螺桿擠出機在塑料加工中的應用為例,說明螺桿擠出機的工作原理,并且介紹在塑料擠出機的料斗的顆粒進料系統中可以利用固體流態化技術,采用真空吸料或用鼓風機壓料進行原料輸送。在以熱量傳遞為理論基礎的單元操作中,在介紹以導熱方式進行的熱傳遞時,筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內加熱硫化為例進行導熱說明。而以塑料在螺桿擠出機內或橡膠在煉膠機上進行塑煉時的粘流態受熱為例介紹對流傳熱熱傳遞方式。在以質量傳遞為理論基礎的單元操作中,以粉末涂料的生產為例,介紹噴霧干燥工藝。這些將高分子材料加工工藝融入化工原理的課堂教學中,拉近了材料加工與化工原理知識間的距離,提高了學生學習的興趣,起到明顯的教學改革效果。

    三、以高分子材料為實驗對象

    化工原理一般是同學們從公共基礎課轉向專業課學習所接觸到的第一門工程性課程,亦是一門理論與實踐緊密結合的技術基礎課程。它的實驗課教學設計至關重要,其不僅關系到整門課程教學效果的好壞,更是決定能否推進該課程素質教育的關鍵環節之一。為提高高分子材料類專業同學參與化工原理實驗課的學習熱情,筆者在實驗教學中選擇高分子材料進行相關的實驗。如干燥實驗中有的專業以甘蔗渣紙板為實驗對象,獲得有關纖維的干燥過程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產業天然膠乳加工中有將天然膠乳干燥制備成干膠的這一操作。為了結合我校的高分子材料專業,專業實習提前將有關化工原理的知識融入到專業學習中。實驗中以天然膠乳制備的濕膜片為實驗材料,獲得天然膠乳薄膜制品的干燥過程曲線和干燥速率曲線,為以后同學們去膠乳廠參觀實習提供理論和實驗依據。這一舉措不僅有效激發了同學們參與實驗研究的主動性,反過來也極大促進了該課程理論學習的積極性。

    四、有的放矢傳授教學內容,適應少學時的課程教學計劃

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