高分子材料的應用前景范文

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【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、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），當外部條件發生變化時，它可相應地改變形狀，并將其固定（變形態）。如果外部環境發生變化，智能高分子材料能夠對環境刺激產生應答，其中環境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規律再一次發生變化，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。至此，完成記憶起始態固定變形態恢復起始態的循環。

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構 ，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鏈結構 ，而固定相可分為物理鉸鏈結構和化學鉸鏈結構，以物理鉸鏈結構為固定相的稱為熱塑SMP，以化學鉸鏈結構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或化學交聯的高分子，其形狀記憶行為實質上是高分子的粘彈性力學行為。他們根據高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數學模型?？偨Y來說，形狀記憶機理可分為：組織結構機理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。

2.軍事材料特殊性分析

未來戰爭是高技術條件下的戰爭。不僅戰場環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成了嚴重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質量要求一定可靠，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。

軍事裝備系統的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統在規定的時間內，預定的條件下，完成規定效能的能力。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，且能實現其預期效能。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，能夠迅速進行戰場搶修的能力。戰場再生能力是提高裝備戰斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優異的性能，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完成對零部件連接、整合，為戰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在在戰機的連接，加固，軍事通訊設備，戰爭醫療設備等方面。

3.1戰機接頭連接

在軍事戰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，將是戰斗機制造業中的一項嶄新工藝技術。

（1）先將記憶材料成形為銷釘的使用形狀；（2）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的應用有很多成功的范例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發射人造衛星之前，將拋物面天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“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軍事醫療設備

在需要單兵作戰的特殊場合，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傷部位的固定材料，比如用來代替傳統的石膏繃帶。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的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛生、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，應根據現實需要開發新型的形狀記憶高分子或對原有的形狀記憶高分子有針對性地進行改性。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， 早日形成工業產量，為我國的軍事建設及各項國民經濟建設服務。

【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.

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關鍵詞 高分子材料 智能高分子材料 響應速率 進展

智能高分子凝膠

高分子凝膠是指三維高分子網絡與溶劑組成的體系，網絡交聯結構使其不溶解而保持一定的形狀，因為凝膠結構中含有親溶劑性基團，使之可被溶劑溶脹而達到平衡體積。這類高分子凝膠可隨環境條件的變化而產生可逆的、非連續性的體積變化。高分子凝膠的溶脹收縮循環使之可應用于化學閥、吸附分離、傳感器和記憶材料等領域；循環提供的動力可用來設計“化學發動機”；網孔的可控性適用于智能藥物釋放體系。高分子凝膠的刺激響應性包括物理刺激（如熱、光、電場磁場、力場、電子線和射線）響應性和化學刺激（如值、化學物質和生物物質）響應性。隨著智能高分子材料的深入研究，發展具有多重響應功能的“雜交型”智能高分子材料已成為這一領域的重要發展方向。例如，劉鋒等合成的羧基含量不同的 值敏感及溫度敏感水凝膠聚（異丙基丙烯酰胺丙烯酸）及含有聚二甲基硅氧烷的聚（異丙基丙烯酰胺 丙烯酸），可使吸附在水凝膠中的木瓜酶隨著生物體內環境的變化而自行完成藥物的控制釋放。紫外線輻射法合成的甲基丙酰胺，二甲氨基乙酯水

目前，具有化學閥功能的高分子膜應用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領域的不斷發展。

形狀記憶高分子材料

形狀記憶高分子材料是利用結晶或半結晶高分子材料經過輻射交聯或化學交聯后具有記憶效應的原理而制造的一類新型智能高分子材料。形狀記憶過程可簡單表述為：初始形狀的制品―二次形變―形變固定―形變回復。其性能的優劣，可用形狀回復率、形變量等指標來評價。在醫療領域， 形態記憶樹脂可代替傳統的石膏繃扎， 具有生物降解性的形狀記憶高分子材料可用作醫用組合縫合器材、 止血鉗等。在航空領域， 形狀記憶高分子材料被用作機翼的振動控制材料。利用高分子材料的形狀記憶智能可制備出熱收縮管和熱收縮膜等。近幾年來， 我國已先后開發出石油化工、通信光纜等領域的熱收縮制品及天然氣、市政工程供水及其他管道接頭焊口和彎頭的密封與防腐的輻射交聯聚乙烯熱收縮片。聚全氟乙丙烯樹脂熱收縮管是一種新型的熱收縮材料，具有較強的機械強度，能長期在―260攝氏度至205攝氏度下使用，并保持原有聚全氟乙丙烯樹脂優異的電氣性、耐化學腐蝕性 。以對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、乙二醇為原料，采用間歇聚合法可合成熱收縮膜用共聚酯切片，采用雙向拉伸工藝制得的新型包裝膜―― ― 熱收縮性雙軸拉伸共聚酯膜，可用作精密電子元件及電纜包覆材料。目前，形狀記憶聚氨酯、聚降冰片烯、聚苯乙烯的研究開發有著誘人的發展前景。

智能織物

將聚乙二醇與各種纖維 （如棉、聚酯或聚酰胺聚氨酯）共混物結合，使其具有熱適應性與可逆收縮性。所謂熱適應性是賦予材料熱記憶特性，溫度升高時纖維吸熱，溫度降低時纖維放熱，此熱記憶特性源于結合在纖維上的相鄰多元醇螺旋結構間的氫鍵相互作用。 溫度升高時，氫鍵解離，系統趨于無序狀態，線團弛豫過程吸熱。當環境溫度降低時，氫鍵使系統變為有序狀態，線團被壓縮而放熱。這種熱適應織物可用于服裝和保溫系統，包括體溫調節和燒傷治療的生物醫學制品及農作物防凍系統等領域[4] 。

當前，分子納米技術與計算機、檢測器、微米或納米化機器的結合，又使織物的智能化水平得到了進一步提高。自動清潔織物和自動修補的織物等更加引起人們的關注 。

智能高分子膜

高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。高分子膜的智能化是通過膜的組成、結構和形態的變化來實現的。現在研究的智能高分子膜主要是起到“化學閥”的作用。對智能高分子膜的研究主要集中在敏感性凝膠膜、敏感性接枝膜及液晶膜方面。用高分子凝膠制成的膜能實現可逆變形，也能承受一定關的靜壓力。目前報道的主要有聚甲基丙烯酸聚乙二醇、聚乙烯醇聚丙烯酸共混物等。高分子接枝膜可通過表面接枝和膜孔內接枝的方法來制得，其作用機理基本相同。膜的孔徑變化是建立在溶質分子與接枝于膜中的高分子鏈的相互作用基礎之上。目前，具有化學閥功能的高分子膜應用范圍還比較窄，尚依賴于新材料領域的不斷發展。

智能高分子復合材料

智能高分子材料在工業、建筑、航空、醫藥領域的應用越來越廣泛。復合材料大都用作傳感器元件。新的智能復合材料具有自愈合、自應變等功能。在航空領域，美國一研究所正在研制用復合材料制成的貼在機冀上的“智能皮”，以取代起飛、轉向、降落所必需的尾翼和各種襟翼。這些“智能皮”可以根據飛行員和飛機電腦的指令改變外形，起到與飛機尾翼和襟翼相同的作用。在建筑領域，利用復合材料的自診斷、自調節、自修復功能，可用于快速檢測環境溫度、濕度，取代溫控線路和保護線路。用具有電致變色效應和光記憶效應的氧化物薄膜制備自動調光窗口材料，既可減輕空調負荷又可節約能源，在智能建筑物窗玻璃領域得到了廣泛應用。

其它功能的高分子材料

高分子薄膜

高分子薄膜在智能方面研究較多的是選擇性滲透、選擇性吸附和分離等。如殼聚糖、絲素蛋白合金膜在不同的pH值緩沖溶液中或不同濃度的Al3 +溶液中交替溶脹、 收縮的行為具有良好的重復可逆性符合作為人工肌肉的條件；而控制異丙醇 - 水體系中添加的 Al3 +濃度 ，可以控制配合物膜的溶脹 ，進而控制膜的自由體積 ，以達到作為化學閥門控制膜的滲透蒸發通量的目的。

液晶聚合物

液晶高分子通過熔融或溶解呈液晶狀態，它有經成型加工而實現優良的分子排列結構的主鏈型將液晶規則地配置在側鏈或末端，通過電場或磁場作用而控制分子排列的側鏈型，通過引入含有抑制成分的液晶化合物而具有不對稱識別性能和強感應性的化學活性液晶等。

目前，我國智能高分子材料的研究與開發存在著不足，與世界先進水平相比尚有相當大的差距，影響了我國信息、航天、航空、能源、建筑材料、航海、船舶、軍事等諸多部門的發展，有時甚至成為制約某些部門發展的關鍵因素。國外智能高分子材料正處于研究開發階段，各發達國家都對其相當重視。因此，21世紀智能高分子材料會被更加廣泛的應用，從而引導材料學的發展方向。

參考文獻

[1] 貢長生，張克立. 新型功能材料[M] . 北京：化學工業出版社，2001

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關鍵詞：液晶　液晶高分子　應用

中圖分類號：TN15　文獻標識碼：A　文章編號：1007-3973(2011)004-031-01

1　引言

液晶高分子材料是在一定條件下可以液晶態存在的高分子所加工制成的材料，較高分子量和液晶有序的有機結合使液晶高分子材料具有一些優異的特性。例如，液晶高分子材料具有非常高的強度和模量，或具有很小的熱膨脹系數，或具有優良的電光性質等等。研究和開發液晶高分子材料，不僅可以提供新的高性能材料從而促使技術的進步和新技術的產生，同時可以促進高分子化學、高分子物理學、高分子加工以及高分子應用等領域的發展。因此，研究液晶高分子材料具有重要意義。

2　液晶高分子材料的發展

液晶高分子存在于自然界很多物質中，像是生物體中的纖維素、多肽、核酸、蛋白質、細胞及細胞膜等都存在液晶態。液晶的原理首先在1888年由奧地利植物學家F Reinitzer(F.Reinitzer,Monatsh，Chem,9,421，1888)提出，之后，德國科學家O，Lehamann驗證了液晶的各向異性，他建議將其命名為Fliess，endekrystalle，在英語中也就是液晶(Liquid Crystal或簡化為LC)。19世紀60年代，人們發現聚對苯甲酰胺溶解在二甲基乙酰胺LiCI中，和聚對苯二甲酰對本二胺溶解在濃硫酸中，都可以形成向列型液晶(根據分子排列的形式和有序性不同，液晶有三種不同的結構類型：近晶型、向列型和膽甾型。向列型液晶只保留著固體的一維有序性，具有較好的流動性)。剛性分子鏈在溶液中伸展，當其濃度達到臨界濃度時由于部分剛性分子聚集在一起形成有序排列的微區結構，使溶液由各向同性向各向異性轉變，由此形成了液晶。隨即，美國杜邦公司(DuPont’s)先后推出了PSA(聚苯甲酰胺)及Kevelar纖維PPTA(聚對苯二甲酰對苯二胺)，標志著液晶高分子研究工業化發展的開始。到70～80年代，出現了諸如Xydar(美國Dartin公司，1984年),Vectra(美國Calanese公司，1985年)等一系列商用型熱致液晶，液晶高分子材料逐漸開始推廣。發展至今，液晶這一形態已經成為一個相當大的物質家族，其商業用途多達幾百種，例如日常生活中所用的液晶顯示手表、計算器、筆記本電腦和高清晰的彩色電視等都已商品化，使得顯示技術領域發生重大的革命性變化。

液晶高分子的一系列不同尋常的性質已經得到了廣泛的實際應用，其中大家最為熟悉的就是上面說到的液晶顯示技術，它是應用向列型液晶的靈敏的電響應特性和優秀的光學特性的典型例子。把透明的向列型液晶薄膜夾在兩塊導電的玻璃板之間，在施加適當電壓的點上變得不透明，因此當電壓以某種圖形的形式加到液晶薄膜上就產生了圖像。這一原理等同于學生日常學習使用的計算器，在通電時液晶分子排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時分子排列混亂，阻止光線通過，因而顯示出所要計算的數字。液晶顯示器件最大的優點在于耗電低，可以實現微型化和超薄化。與小分子液晶材料相比，液晶高分子在圖形顯示方面的應用前景在于利用其優點開發大面積、平面、超薄型、直接沉積在控制電極表面的顯示器，具有相當大的優勢。

液晶高分子還可以利用其熱，光效應來實現光存儲。首先將存儲介質制成透光的液晶態晶體，這時測試的光完全透過，證明沒有信息記錄；當用一束激光照射存儲介質時，局部溫度升高而使液晶高分子熔融成各向同性熔體，分子失去有序性：激光消失后，液晶高分子凝結成不透光的固體，信號被記錄下來。此時如果再照射測試光，將僅有部分光透過，記錄的信息在室溫下永久保存。這同目前常用的存儲介質――光盤相比，其對信息的存儲依靠記憶材料內部的特性變化使得液晶高分子存儲材料的可靠性更高，而且不用擔心灰塵和表面的劃傷對存儲數據的影響，更適合于重要數據的長期保存。

此外，將剛性高分子溶液的液晶體系所具有的流變學特性應用于纖維加工過程中，已創造出一種新的紡絲技術――液晶紡絲，這種新技術使纖維的力學性能提高了兩倍以上，獲得了高強度、高模量、綜合性能優越的纖維。由于剛性高分子溶液形成的液晶體系具有高濃度、低粘度和低切變速率下高度取向的流變學特性，因此采用液晶紡絲便順利地解決了高濃度溶液必然伴隨著高粘度的問題。同時，由于液晶分子的取向，紡絲時可以在較低的牽伸條件下就獲得較高的取向度，避免纖維在高倍拉伸時產生應力和受到損傷。這樣所得的高性能纖維可用于制造防彈衣、纜和特種復合材料等。

3　液晶高分子材料的應用

液晶高分子材料不僅在化學、物理方面得到了廣泛的應用，其在生物醫學方面的應用也是不可小視的。由于在電、磁、光、熱、力等條件變化時，液晶高分子將發生顯著的變化，使得液晶高分子膜比一般的膜材料具有更高的透過量和選擇性。因此，利用溶致性液晶(根據液晶形成條件的不同液晶態物質又可分為“熱致型液晶”和“溶致型液晶”)高分子的成型過程，如形成層狀結構，再進行交聯固化成膜，可以制備具有部分類似功能的膜材料。脂質體是液晶高分子在溶液中形成的一種聚集態，這種微膠囊最重要的應用就是作為定點釋放和緩釋藥物的使用。微膠囊中包裹的藥物隨體液到達病變點后被酶作用破裂釋放出藥物，達到定點釋放藥物的目的。

如前所述，作為新興的功能材料，液晶高分子材料具有很多突出的優點。隨著人們對它不斷的研究，液晶高分子材料會逐步代替目前使用的部分金屬和非金屬材料。液晶高分子材料作為一種較新的高分子材料，人們對它的認識還不充分，但在不遠的將來，液晶高分子材料的應用一定會越來越廣泛。對人類的生存和發展做出新的貢獻。

參考文獻：

[1]羅祥林.功能高分子材料[M].京：化學工業出版社,2010.

[2]何曼君，張紅東等.高分子物理[M].上海：復旦大學出版社，2007.

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關鍵詞：高分子材料； 廢舊塑料； 建筑材料； 回收應用；

中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

處理廢舊高分子材料是一把雙刃劍, 處理的好了不但降低了高分子的危害, 而且還能降低產品成本;處理不好我們的生活就要受到廢舊高分子的影響, 甚至毒害。將廢舊高分子材料作為一種建筑材料, 開辟了廢舊高分子回收的新途徑, 不但可以降低廢舊高分子材料的危害, 而且擴大建筑材料的來源。隨著科學技術的進一步發展, 會有越來越多的這種新型材料問世, 最終達到經濟效益、環境效益和社會效益的統一。

二、廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應用問題分析研究

1、廢舊高分子材料制作墻體材料。隨著國家有關禁止使用粘土磚禁令的公布, 開發使用新型墻體材料已經成為一種必然趨勢, 同時回收利用廢舊高分子材料技術的發展, 為廢舊高分子材料復合成新型墻體材料提供了強有力的支持。目前已有許多這類技術發展相當成熟, 并用于實際的生產當中。

一是玻璃與塑料復合而成的樣品磚。由塑料, 玻璃復合而成的樣品磚已經研制出來,在國外已經得到了較廣泛的應用。其中塑料組分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒徑形態, 較窄的尺寸范圍和尺寸分布與近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料復合材料, 其中玻璃的質量百分比根據不同的性能要求可為 15%,30%, 45%。這種材料能在 235℃模壓成標準的粘土磚形狀。當溫度在20～50℃范圍變化時, 經過抗壓實驗, 發現其斷裂應力是普通粘土磚的兩倍多。制備這種試樣時所要求的塑料不需要區分熱塑性和熱固性, 因此它的原料來源相當廣泛。

二是金屬橡膠混凝土。這種材料具有良好的性能, 它可以有效解決目前各類混凝土結構及現有墻體砌塊工程中常出現的各種裂縫, 隔音差、抗震性能不夠, 重量重, 抗沖擊性不足等問題, 可廣泛應用于橋梁、路面、飛機跑道、大壩及其他建筑。

三是用聚苯乙烯泡沫塑料生產混凝土保溫砌塊。運用此技術生產的混凝土保溫砌塊具有表觀密度小, 保溫、隔聲性能好, 抗壓強度高, 屬于輕質高強的新型墻體材料。生產的砌塊完全滿足墻體材料的表觀密度、抗壓強度以及保溫性能要求。在工程實際中, 砌塊的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂漿層起骨架作用。這種新型混凝土保溫砌塊是一種前景看好的新型墻體材料。

四是利用廢舊塑料和粉煤灰制建筑用瓦。這種建筑用瓦的研制成功, 不僅可以降低成本, 還是消除“白色污染”的一種積極方法。

五是利用廢泡沫生產新型保溫磚。研究成功了造價低廉、防火性好、保溫性能優良的新型保溫磚。經測試, 這種新型保溫磚導熱系數小于 0.06 W/m.K, 優于 0.09 W/m.K 的國家標準, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗壓強度大于 0.21 MPa, 且耐候性強, 適合國內不同氣候的各地區使用, 取代傳統珍珠巖或煤渣等保溫材料。

2、廢舊高分子材料制作建筑裝飾材料

一是利用廢舊塑料生產的建筑用裝飾板材。利用廢舊塑料生產建筑用裝飾板材的研制已經取得了很大的進展, 其中一種技術已經在實際生產中廣泛應用。它是用廢舊塑料、色素添加劑、增強劑、增塑劑為原料, 以重量為單位, 每 100 份廢舊塑料匹配 5～10公斤色素添加劑, 20～50 份增強劑, 1～5 份增塑劑, 先將廢舊塑料洗凈、曬干后熔化, 再將熔化后成塊狀的廢舊塑料粉碎為 0.5 cm 左右的細顆粒, 再次熔化同時加入色素添加劑和增強劑, 攪勻后注入模具成型, 冷卻后出模, 然后漆上耐溫清漆即生產出成品。

二是利用廢舊塑料生產阻燃建筑裝飾材料。目前有報道研制出一種利用廢舊熱塑性塑料和鋸木粉通過加入添加劑改性生產防火阻燃型窗套、門套、墻裙等建筑裝飾材料的方法。運用該工藝生產的產品, 根據國家標準塑料燃燒性能實驗方法進行測定, 其結果達到 GB2408—80/1 級、GB4609—84/FV- 0 級;按照國家標準 GB5465—85 建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果建筑材料不燃性試驗方法測定, 結果完全符合不燃性材料的要求。實驗證明這種材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑裝飾材料, 同時通過造型還可以生產美觀耐用的環保型城市垃圾桶。

3、廢舊高分子材料制作其他建筑材料

一是粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒生產防水材料。以粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒為主要原料, 普通硅酸鹽水泥、生石灰為膠凝材料, 添加少量防水荊、憎水劑、激發劑, 可生產屋面保溫防水材料.該材料集保溫隔熱與防水為一體, 表觀密度為 588 kg/m3,導熱系數為 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗壓強度為 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水壓下可保持 30 min 不透水。該保溫防水材料具有密度低、強度高、保溫隔熱性能好、粉煤灰摻量大等優點, 是一種較為理想的屋面保溫防水材料, 該材料可達到《屋面工程質量驗收規范》(GB 50207- 2002)標準。

二是利用廢聚烴類樹脂生產塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的產量居第二位, 制品多, 消費量較大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多種用品廢棄較多。由于 PVC 是一中含鹵物質,所以它的回收利用受到了限制。這項技術研制的成功,可以大量回收 PVC, 運用這項技術可以生產出多種產品。常見的如: 廢農膜 100 份、碳酸鈣 120～150 份、劑 1.5 份、穩定劑 4 份、色漿適量, 經混合、密煉等一系列加工可制成塑料地板。安徽大學高分子材料研究所通過改性發泡等工序, 用廢棄聚烯烴塑料生產泡沫片和硬質板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬質板材則用作彈性地板的原料。

三是利用回收農膜與木屑復合制成塑質木材。該材料除了具有與天然木材一樣可鋸、刨、釘、粘等性能外, 還具有耐潮、防蛀等優點, 而且制造的靈活性強, 既可擠壓成板材、型材,也可一次模壓成產品。

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關鍵詞：高分子 材料阻燃技術 應用 發展

中圖分類號：TQ31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（b）-0198-02

高分子可燃材料具有優良的性能，其應用的范圍也越來越廣，特別是在建筑、交通、家具、電子電器等行業領域被大量使用，美化和方便了人們的環境和生活，獲得了顯著的經濟效和社會效益，已逐漸代替傳統材料。然而大多數該分子材料都易燃、可燃材料，在燃燒時熱釋放速率快、火焰傳播速度快、發熱量高、不易熄滅，還產生大量濃煙和有毒氣體。隨著高分子材料的廣泛應用，其潛在的火災危險性大大增加，因而如何提高高分子材料的阻燃性能，成為當前消防工作急需解決的一個問題。

1 高分子阻燃技術應用

1.1 高分子阻燃材料分類

關于阻燃高分子材料目前尚無明確分類，通?？砂凑斋@取阻燃性能的方式劃分，可將其分為本質阻燃高分子材料和非本質阻燃材料兩種。一種是材料本身具有阻燃性；另一種是通過加入添加阻燃劑獲得阻燃性能。非本質阻燃材料可根據阻燃劑添加方式分為添加型阻燃高分子材料和反應型高分子材料。所謂添加型阻燃高分子材料，即在高聚物加工過程中，將阻燃劑以物理方式分散于基材中而賦予材料的阻燃性；反應型阻燃高分子材料的阻燃劑是在高聚物的合成中加入的，它作為一種單體參與反應，并結合到高聚物的主鏈或支鏈上，使高聚物含有阻燃成分[1]。

1.2 高分子阻燃技術

阻燃劑是用于提高材料抗燃性，即阻止材料被引燃及抑制火焰傳播的助劑。在現代化社會中，阻燃劑具有著諸多的類型，旨在能夠為了切實滿足不同環境下的防火需求，就其所包含的類型來看，主要可以分為以下3種。

第一種，是有機阻燃劑，主要用于針對有機物的燃燒預防，比如包括磷酸酯、鹵系和紡織物等等，具有著耐久性的特點。

第二種為無機鹽類阻燃劑，包括的產品主要有氯化銨、氫氧化鋁等等材料，這種類型的阻燃劑具有著無煙、無毒與無害的優勢，因此成為了目前應用領域最為廣泛的一種阻燃劑。

第三種為有機和無機混合類型的阻燃劑，這種類型的阻燃劑通常被科學界認為是無機阻燃劑的升級版，擁有著和無機阻燃劑同等的優勢，但相對來說具有著較高的成本，因此并未普及應用。而從不同阻燃劑的阻燃元素上看，又可以劃分為幾種，包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑和硅系阻燃劑等，其各自有著相應的優勢和缺點，但依然憑借著不同的特點被廣泛應用于不同的防火領域當中[2]。

受到近些年科學技術飛速發展的影響，高分子材料的阻燃技術水平也獲得了突破性的發展，包括阻燃劑微膠囊技術、交聯與接枝改性等等，無論是何種新技術的應用，其作用原理都大體相一致，區別主要在于對人工合成技術的依賴程度有所不同，最明顯的技術優勢更是在于對傳統材料阻燃之后所產生的有毒有害氣體的轉化，最具代表性的便是現代阻燃技術領域的納米技術應用，不僅能夠有效降低阻燃過程中各類反應對環境的污染，同時更憑借較高的技術水平全面提高了阻燃技術的安全性。

1.3 高分子材料燃燒及阻燃技術應用機理

高分子材料在空氣中受熱時，會分解生成揮發性可燃物，當可燃物濃度和體系溫度足夠高時，即可燃燒。所以高分子材料的燃燒可分為熱氧降解和燃燒兩個過程，涉及傳熱、高分子材料在凝聚相的熱氧降解、分解產物在固相及氣相中的擴散、與空氣混合形成氧化反應場及氣相中的鏈式燃燒反應等一系列環節。當高分子材料受熱的熱源熱量能夠使高分子材料分解，且分解產生的可燃物達到一定濃度，同時體系被加熱到點燃溫度后，燃燒才能發生。而己被點燃的高分子材料在點燃源穩定后能否繼續燃燒則取決于燃燒過程的熱量平衡。當供給燃燒產生的熱量等于或大于燃燒過程各階段所需的總熱量時，高分子材料燃燒才能繼續，否則將中止或熄滅。從高分子材料的燃燒機理可看出，阻燃作用的本質是通過減緩或阻止其中一個或幾個要素實現的。其中包括6個方面：提高材料熱穩定性、捕捉游離基、形成非可燃性保護膜、吸收熱量、形成重質氣體隔離層、稀釋氧氣和可燃性氣體。目前常采用的阻燃劑行為主要是通過冷卻、稀釋、形成隔離膜的物理途徑和終止自由基的化學途徑來實現。燃燒和阻燃都是十分復雜的過程，涉及很多影響和制約因素，將一種阻燃體系的阻燃機理嚴格劃分為某一種是很難的，一種阻燃體系往往是幾種阻燃機理同時起作用[3]。

2 高分子材料阻燃技術的研發動向分析

2.1 高分子材料阻燃技術的現代化發展體現

在現代工業領域當中，阻燃材料憑借著自身所具有的阻燃優勢，已經獲得了越來越廣泛的發展前景。傳統的添加阻燃劑，在熱量不斷加升的同時，其有毒氣體也將被釋放出來，產生有毒氣體將會嚴重危害心肺功能，因此，在傳統阻燃劑中，也相應增加了磷酸酯等化學物質，以便于通過磷酸酯來提升材質的氣體吸附能力，相比較來講磷氮化合物擁有更加高等的吸附能力，正是由于添加型阻燃劑中存在以上不同的化學物質，因此，阻燃劑安全系數也將被提升。由此也就確定了磷系阻燃劑的地位。伴隨著現代技術的發展各類阻燃產品均獲得了良好的發展應用空間，各類阻燃產品的優勢也開始越來越突出，由于阻燃材質中的阻燃性能受到影響，才最終達到阻燃的實際效果。相對來講，阻燃技術也通過阻燃劑的化學功能，改變其傳統的分子結構，以至于實現阻燃價值。因此，阻燃技術應具備一定的高分子材料脫水碳化功能，并在此基礎上，吸收相關的有毒氣體，當值在材料燃燒中，產生有毒氣體，威脅相關人員的生命健康。對此應當進一步加大對現有阻燃劑的研發力度，并在科學技術的支撐作用下對現有的阻燃劑進行改善與功能領域的創新，使現有的阻燃劑能夠具備傳統的阻燃性能優勢，還同時具有更多的現代化功能比如耐熱、抗輻射等等[4]。

2.2 高分子阻燃材料的綠色發展趨勢

高分子阻燃材料的綠色發展方向已經開始被充分重視，其是社會的現代化發展需要，阻燃劑在各個行業領域當中的應用量有著明顯的增加，所有新材料與新產品的更新換代頻率都在不斷加速。而與此同時，人們的環保意識也在不斷提升，因此，阻燃劑的技術發展方向也開始逐漸趨向于綠色化發展。尤其是近些年社會開始重點關注對可持續發展的建設，由此直接決定了阻燃劑的發展需要契合生態的關系。目前，國際當中已有一部分發達國家開始致力于從環保角度出發來限制對污染環境阻燃劑的生產與使用，該文認為，這樣的現狀本質上也是對人們生命財產安全負責的另一種形式。不可否認，中國作為生產制造大國，高分子產業的發展具有著顯赫的地位，在國際阻燃材料飛速發展的大勢所趨之下，消防部門同時出臺了新的規定，旨在為阻燃材料的科學化更新提供明確的方向指引。在當前市場競爭激烈的形式下，阻燃技術的開發在外界的推動下有了技術上的提高。尤其是低毒低煙、無鹵高效的環保阻燃劑更是起到了不可估量的作用。綜上，不管是鹵系阻燃劑還是無鹵阻燃劑，其必然趨勢都是向環保型無鹵阻燃劑發展，發展方向都以低毒化、環保化、高效化、多功能化為主[5]。

3 高分子材料阻燃技術的優化改革動向

當前，對于阻燃技術的研究，我國還有待加強，在相關技術研發力度，以及自主研發等環節，相對于國外先機技術仍然存在較大的進步空間。但根據我國當前研發技術來講，已經較傳統技術提升了許多。近些年國家積極進行科研技術支持，在研究經費中，研究技術中，積極給予幫助，使得各項技術研發工作中逐漸擴大，研發力度也逐漸加深，在國家技術支持上，當前各項技術研發應用皆取得了良好的成績，阻燃技術便是其中一項，在國家的扶持幫助下，阻燃技術應用價值逐漸得到挖掘，阻燃技術研發也漸漸深入到人們的視野之中。

由從傳統阻燃技術當前的阻燃技術研發，期間經歷中眾多變遷，最早阻燃技術是由物理作用的幫助喜愛，實現對氧氣的阻隔，最終達到阻燃的效果，當前新型阻燃技術的研發，使得性質阻燃上升至化學反應界面中，通過對材質化學分子的改變，使得可燃性材質逐漸具備阻燃技術，從融合阻燃逐漸轉變成為無機阻燃，并在阻燃技術研發的過程中，更加注重了對有害有毒物質的處理，通過添加可吸附分子，將有毒有害物質進行吸附，在實現了阻燃技能的基礎上，實現了無污染的目標。這種科技研發的成果符合了綠色發展以及可持續發展理念的要求。當前在阻燃技術研發中，微膠囊技術、納米技術等其他技術的影響，使得可燃材料的阻燃效果大大得到提升，阻燃性能也隨著阻燃效果不斷變化。在阻燃技術應用中，復合型材料的應用也為阻燃技術提供了發展方向。

該文認為，在今后的發展中，隨著阻燃技術的提升，阻燃性能的變化，必將使阻燃形態以及其他性能達到提高，并在科研技術的研發過程中，隨著可持續發展理念的貫徹，堅信可燃材料阻燃技能將會更加環保。

4 結論

綜上所述，通過對阻燃技術的研究可知，阻燃技術經歷了從物理阻燃向化學阻燃技能的轉變，在化學阻燃中高分子材料阻燃功能得到了有效的提升。隨著阻燃技術研發的不斷加深，我們堅信，阻燃材料的發展也會與之相適應，產品結構也會相應調整，我們必然會找到解決的辦法，開發出符合人們需求的高分子阻燃材料。

參考文獻

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[2] 郭曉林，李娟，李瑩.擠塑聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃技術現狀與發展趨勢[J].中國塑料，2014（12）：6-11.

[3] 高建衛.我國建筑保溫技術進展及存在問題分析[J].材料導報，2013（S1）：276-280，284.

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關鍵詞：高分子材料，就業能力，實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0225-02

一、引言

隨著科學技術和經濟環境的變化，高校畢業生的就業形勢呈現日益復雜的趨勢。社會對人才的技能、經驗、實踐能力以及綜合素質提出了越來越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飛猛進的發展態勢和廣闊的應用前景成為了21世紀最具生命力的新型產業。眾多與高分子材料相關的行業發展迅猛，社會對兼具創新和實踐能力的高分子材料專業的人才需求量越來越大，這無疑為畢業生提供了極好的就業前景[3]。如何提高大學生的就業能力，以更好地服務社會成為擺在高等院校人才培養方面的重要課題。

高分子材料是一門應用性和實踐性極強的專業，其實踐教學在一定程度上決定了人才培養的質量和水平。實驗教學是重要的實踐教學環節，它是提高高分子材料專業大學生操作能力、溝通能力、協作能力和綜合素質的最重要最直接的手段。因此，高校高分子材料專業要通過建立科學的專業實驗教學體系，積極探索實驗教學改革，以全面提高大學生的就業能力。

本文立足于我校的高分子材料專業，基于就業能力提升這一核心，提出了幾點關于高分子材料專業實驗教學改革的建議。

二、實驗教學現狀分析

實驗教學環節是學生獲取專業知識的重要手段，對學生實踐與創新能力的培養起到舉足輕重的作用[4]。然而，傳統的實驗教學驗證性實驗居多，注重培養學生的實驗操作技能，而忽視了學生的自主性、創造性思維的培養。一般，高分子專業實驗教學體系由三大塊構成即材料合成實驗、材料成型加工實驗和材料性能測試實驗。三塊實驗內容各自獨立展開，相互之間沒有聯系，缺乏知識點之間的串聯及各部分間的邏輯性和系統性，不利于學生從整體上掌握知識。由于經費不足、缺乏激勵機制等種種原因，大部分本科生僅限于實驗課和做畢業論文時進行實驗研究，缺少實驗訓練的機會，對廣泛提升本科生的就業能力所起的作用也非常有限。因此，如何利用實驗教學中心平臺，建立合理的面對本科生的開放機制，是實驗教學體系改革的重要內容。

三、實驗教學改革舉措

針對以上實驗教學中出現的問題，我們提出了幾點改革措施，以期能夠促進大學生就業及提高大學生就業質量。

1.構建系統化實驗教學體系。為了改善實驗教學效果，需要加強高分子材料專業的實驗教學體系的系統性。將高分子化學實驗、高分子物理實驗以及高分子成型加工實驗等多門課程有機組合起來，利用不同課程間實驗項目的關聯性，形成多條跨越不同課程的實驗項目鏈，構建出環環相扣、高度系統化的高分子專業實驗教學體系。

例如，聚苯乙烯塑料的制備實驗，它可以涵蓋三個緊密相連的實驗項目。利用高分子化學知識，從苯乙烯單體的懸浮聚合實驗開始，獲得聚苯乙烯粉體;再利用高分子物理知識，經由GPC凝膠滲透色譜分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布，以確定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工實驗，將聚苯乙烯粉體制成高分子塑料樣條，對其拉伸、沖擊等性能進行測試。將以上三個實驗安排在同一個學期，按順序依次開展實驗，能夠加強知識的連貫性，便于學生從整體上理解和掌握高分子材料的專業知識，從而提高學生的專業能力、學習能力和實踐能力，為促進就業打下堅實的基礎。

2.開展多層次實驗教學。積極推行實驗課程改革，開展多層次實驗教學，降低驗證性實驗的比例，開設綜合性實驗，增設設計性實驗，可以提升大學生的專業能力和培養創造性思維能力，從而使學生在就業競爭中展現出良好技能。

單一的驗證性實驗，缺乏對學生綜合能力的訓練。為了將高分子材料的專業知識有機地串聯起來、靈活運用，需要開設一定比例的綜合性實驗。例如，開設“聚苯胺的制備和導電性測試”這一綜合性實驗。學生不僅能理解聚合物的結構，還能掌握聚苯胺的合成方法及性能測試方法。通過這一實驗，能夠把聚合物的“結構”與“性能”兩大方面很好地結合起來，即加深了對相關知識的理解，又提高了學生綜合運用知識的能力。

單一的驗證性實驗，只要求學生掌握簡單操作，沒有充分發揮學生的主觀能動性。增加設計性實驗，以學生為主、教師指導為輔，給學生發揮潛能提供更大的空間，為提高學生的就業能力奠定扎實的基礎。例如，“海藻酸鈉溶液的流變性研究”就是一個很好的設計性實驗。根據實驗任務，學生自己查閱相關文獻、設計實驗方案并付諸實施。這個過程要求學生動手、動腦、交流、協作，切實得到科學研究的一般邏輯過程訓練。設計性實驗既提高了學生的主觀積極性，又增強了學生分析問題和解決問題的能力。

3.依托科研項目拓展實驗教學。我校的高分子材料專業本科生除了實驗課和做畢業論文之外，很少從事科研實驗。只有極少數同學因為參與大學生創新項目或學科競賽而進行實驗研究。從普遍提高本科生的實踐能力角度來看還遠遠不夠，需要學校方面加大對大學生創新項目的支持力度，為更多的學生提供科研實驗的機會。

另外，為了提高本科生的科研能力，設立導師專項基金，由導師的課題經費中撥出一部分用于本科生實驗。導師重點選拔一些興趣高、素質好的學生，在大二提前進入實驗室學習，參與科研項目，這個措施對提高本科生創新能力和科研能力很有效，有些本科生在本科階段已經發表了科研論文，有些本科生畢業后就直接進入導師實驗室做碩士論文。不過，對于本專業興趣不高的學生起不到太大作用。

4.建立長效激勵機制。為了調動大學生主動進行創新實驗的積極性，需要建立長效激勵機制。對于創新型實驗完成優秀者、完成自主創新項目者、發表科研論文或專利者等取得創新成果的學生給以增加學分的獎勵，同時在保研、評獎學金等方面作為重要參考。這一舉措可以大大增加大學生參加創新實踐活動的機會，提升大學生就業競爭力。

5.完善實驗成績評定辦法。受儀器設備條件的限制，學生單人操作的條件不具備，一般采取分組實驗的形式，如何保證每個學生都能得到實驗操作訓練，需要完善實驗成績評定辦法。實驗報告是實驗教學的一個重要環節。透過實驗報告可以反應出學生對實驗項目的理解和掌握情況。但是，單單依據實驗報告評定成績并不合理。通過課前提問考察學生的預習情況，觀察實驗過程中學生的操作能力、協作能力，并做好記錄，以此作為評定實驗成績的重要依據，更能激發學生參與實驗的興趣，提高學生做實驗的主動性。通過完善實驗成績評定辦法，可以被迫式加強大學生參與實驗的力度，從而提高大學生的實踐能力。

四、小結

面對就業市場對高分子材料專業人才提出的越來越高的要求，進行實驗教學改革提升本科生的就業能力具有重要的現實意義。本文提出從實驗教學體系系統化、開展多層次實驗、依托科研項目拓展實驗、建立長效激勵機制和完成成績評定辦法五個方面進行實驗教學改革的建議，以期有效提升本專業大學生的就業能力。

參考文獻：

[1]管天球.地方高校本科應用型人才培養模式研究與實踐[J].中國高等教育，2008，（15）：69.

[2]田仲富，王也，劉曉義.如何提高理科大學生就業能力[J].黑龍江教育?理論與實踐，2014，（3）;21.

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關鍵詞：固相力化學反應　高分子材料　阻燃

采用固相力化學反應器制備高分子材料，可以把固相力化學反應作用在高分子材料制備、加工以及改性的過程中，該反應器以其獨特的機構和功能，對物料進行粉碎、混合、剝離、分散以及進行化學反應，突破了高分子材料制備常規技術中的瓶頸，為制備高性能的高分子材料提供了新途徑。文本以磨盤形力化學反應器作為進行固相力化學反應的器具，制備膨脹形阻燃劑阻燃聚丙烯復合材料，并對該制備材料進行分析。

一、背景資料

聚丙烯，易燃燒，發熱量大，燃燒時易產生濃煙、釋放有毒氣體，因而限制了其在各行各業的廣泛應用，目前市場上常見的聚丙烯阻燃劑主要以無機、鹵系、氮系、磷系等膨脹形阻燃劑為主，這些膨脹形的阻燃劑因其燃燒發熱小，燃燒時不產生有毒氣體得到了較快的發展。本文主要研究由聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇組成的混合膨脹形阻燃劑，用磨盤形化學反應器制備混合膨脹形阻燃劑阻燃聚丙烯，并深入分析一下磨盤形化學反應器對該混合膨脹形阻燃劑阻燃聚丙烯的熱性能以及阻燃性能。

二、實驗部分

1.主要原料和設備

聚丙烯：獨山子煉油廠

聚磷酸銨：成都武侯技術開發公司

季戊四醇：上海化學試劑有限公司

三聚氰胺：成都科龍化工試劑廠

磨盤形力化學反應器：自制

壓力成型機HP63（D）：上海西瑪偉力橡膠機械公司

雙輥塑煉機SK160B：上海橡膠機械廠

高速混合器GH10DY：北京塑料機械廠

2.樣品制備

把聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺按照5:3:2的比例混合，再將混合物和聚丙烯按照一定的比例相混合，將所得的混合物放入磨盤形化學反應器中，在一定的溫度和靜壓力下進行碾磨。取一定量的混合物粉末樣品，供測試和制備阻燃樣條使用。

3.制備阻燃樣條

首先進行雙輥塑煉，將聚丙烯放入輥溫在165°C的雙輥塑煉機中，塑煉5分鐘，然后加入與聚丙烯相同量的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺三者混合物，塑煉10分鐘。將雙輥塑煉所得的混合物與磨盤化學反應器中所得的混合物放在190°C的硫化機上進行壓片，10Mpa強度下持續10分鐘即可制得樣條。

4.樣品表征

4.1粒度分析

使用Shimadzu 2001激光光散攝力度分析儀檢測用磨盤形化學反應器制備得到的混合膨脹形阻燃劑粒度分布。

4.2SEM測試

將混合膨脹形阻燃劑樣品用液態氮脆斷，然后，將斷面經真空鍍金，之后，用Hitachi LTDX-650掃描電鏡觀察樣品的斷面形貌。

4.3DSC測試

采用NETZSCH DSC204差示掃描量熱分析儀。所得樣品以10℃/min從40℃升到220°C，停留3分鐘后以同樣的速度降至40℃，得結晶曲線，再以同樣的速度升至220℃，得熔融曲線。

三、結果

1.混合膨脹形阻燃劑在磨盤碾磨的過程中粒度分布的變化

圖1為阻燃劑顆粒粒度的微分布曲線，圖2（a）、（b）為阻燃劑和聚丙烯的混合物在磨盤不同碾磨次數下得到的顆粒粒度微分布曲線，如下圖

從圖1可以看出，阻燃劑粒度微分曲線集中在15～3μm、60～15μm以及700～60μm三個區域，這表明，阻燃劑的粒度分布不均勻。從圖2（a）、（b）可以看出，阻燃劑和聚丙烯的混合物，經過不同的碾磨次數，得到的粒度積累和微分布曲線不同。比如。碾磨5次，阻燃劑和聚丙烯的混合物中，聚丙烯的粒徑由3～4mm降至700μm以下，這說明，磨盤形力化學反應器可粉碎韌性聚丙烯，隨著碾磨次數的增加，這種現象就更加明顯。當碾磨的次數超過22次，會發現高粒徑區域的阻燃劑和聚丙烯體系粒子累積百分比明顯增加，而低粒徑區累積百分比明顯下降。總的來說，碾磨次數不應過多。由圖2（b）可看出，碾磨次數由5次增加到22次的過程中，高分子材料復合物的粒徑分布向低粒徑區域過度，碾磨次數達到22次時，粒徑小于100μm和200μm處的粒子數均會增加，并且在小于10μm的粒徑區，曲線會有一個小高峰。

2.阻燃復合高分子材料的SEM分析

經過雙輥塑煉以及磨盤碾磨，在分析儀下可得到阻燃復合材料的掃描電鏡照片。相對于常規的混合法所得復合材料，使用磨盤碾磨改善了復合材料中阻燃劑分散的問題，使得阻燃劑在復合材料中分散更加均勻。膽隨著碾磨次數的增加，阻燃劑的分散會受到影響，分散性下降，這也要求在使用磨盤不能進行過度地碾磨。

3.阻燃復合高分子材料的DSC分析

根據NETZSCH DSC204差示掃描量熱分析儀的結晶和熔融參數可以看出，加入阻燃劑對塑煉體系和碾磨體系的聚丙烯來說，他的結晶溫度、起始結晶溫度和起始熔融溫度都有較大的提高作用，這就表明阻燃劑對聚丙烯具有異相成核誘導結晶作用，在阻燃劑的作用下，聚丙烯分子鏈在很高的溫度下能夠快速成核，形成微晶，增加阻燃復合材料中聚丙烯的潔凈度。但過度碾磨會造成阻燃劑重新凝聚，結晶度下降，所以要注意磨盤適宜的碾磨次數。

4.阻燃復合材料的阻燃性能

阻燃復合材料在磨盤碾壓的作用下有著復雜的行為。對于未進行碾壓的混合樣品來說，因為阻燃劑的顆粒大小不均，所以阻燃性能比較差。而隨著碾磨次數的增多，阻燃劑和聚丙烯分散和相互混合達到最佳狀態，這時阻燃劑阻燃性能增加，隨著碾磨次數過度增加，阻燃劑和聚丙烯不能繼續細化，此時阻燃劑和聚丙烯趨向粉碎，導致阻燃劑阻燃性能下降。因此，對于磨盤形力化學反應器來說，適合的碾磨次數才能達到阻燃劑良好的阻燃性能。

四、結語

本文立足于分析利用固相力化學反應制備高分材料，通過采用磨盤形力化學反應器制備混合膨脹形阻燃劑的實踐，證明并分析了磨盤形力化學反應器可以利用聚合物基體中的固相納米分散制備高分子復合材料，為日后利用固相力化學反應制備高分子材料提供了研究的依據。

參考文獻

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【關鍵詞】　工程；塑料；應用 發展

一、引言

在當今國民經濟迅速發展的社會中，塑料新材料工業作為戰略性的基礎工業，它的專業技術水平和產業規模已成為衡量一個國家經濟發展、科技進步和綜合國力的重要標志。

工程塑料一般是指可以作為結構材料承受機械應力、能在較寬的溫度范圍和較為苛刻的化學及物理環境中使用的塑料材料。工程塑料性能優良，可替代金屬作結構材料，被廣泛應用了電子電氣、交通運輸、機械設備及日常生活用品等領域。工程塑料的發展非常迅速，每年都以7%～10%的驚人速度增長。

二、工程塑料應用及其發展方向

（一）工程塑料在汽車行業的應用

世界汽車發展的方向是節能與環保，輕量化、舒適化、節能化是汽車工業領域發展的最新趨勢，這一趨勢將進一步加速汽車塑料化發展的進程。據相關技術資料報道，汽車自重每減少10%，燃油的消耗量可降低6%-8%。從某種程度上講，汽車塑料的用量是衡量一個國家汽車生產技術水平的標志之一。近年來，國際上汽車塑料的用量在不斷增加，平均每輛汽車的塑料用量從20世紀70年代初的50-60千克已發展到目前的150千克，而且增長還在繼續。在日本、美國和歐洲等發達國家中，每輛轎車平均使用塑料已超過150千克，占汽車總重量的10%以上。目前，我國每輛轎車的塑料用量平均為100千克，占總重量的8%左右，達到國外20世紀80年代中期的水平。我國政府已制定了相關的政策，加速汽車零部件的國產化進程，同時也限定了汽車的燃油消耗標準，這無疑給汽車工業零配件生產廠商和塑料供應商提供了一個絕好的發展機遇。今后工程塑料在汽車工業領域發展中將發揮更加重要的作用。

（二）工程塑料在電子行業的應用

隨著我國電子電器產品國產化率的逐步提高和出口量逐年增加，工程塑料的消費量呈急速上升趨勢。盡管國內產品的技術含量和附加值都還很低，但這并不影響電子電器制造業對工程塑料的巨大需求。通訊辦公設備、中小型家用電器等行業領域對塑料需求量的不斷增加，也為工程塑料提供了廣闊的應用前景。

（三）工程塑料在建筑行業的應用發展

近年來，建材行業領域用塑料發展很快，以工程塑料為原料的各種塑料薄膜、片材、板材、管材、框架、異型材等制品將具有更大的市場需求。按照建設部提出的“十一五”規劃，5年內建筑節能量要達到1.01億噸標準煤，節能建筑總面積要超過21.6億平方米，其中新建筑16億平方米，改造現有建筑5.6億平方米。中國有400億平方米既有建筑，目前約有三分之一需進行節能改造，按照每平方米200元的改造標準，這部分建筑節能材料和技術在未來的市場容量可達2.6萬億元。對于具有節能、節材、節水、節地等特點的塑料管道，到2010年建筑給水和排水管道80%要采用塑料管，建筑雨水排水管道70%要采用塑料管。這其中，將有不少市場份額屬于工程塑料。

就工程塑料而言，開發一種新的聚合物投資大、見效慢，所以在短期內，新的聚合物品種開發方面將不會有重大突破，一般采用現有聚合物經過改性等手段來滿足客戶不斷提出的新需求。今后幾年，工程塑料將在合金技術、納米技術和功能材料等方面有較大的發展，并將被廣泛應用于航空航天、汽車和體育器材等高新技術領域。另一方面，由于石油資源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、植物纖維及植物蛋白聚合物會被進一步開發利用，像PLA穴聚乳酸雪、PBS穴醇酸聚酯類雪等等。三聚氰胺泡沫材料和纖維織物有可能替代聚氨酯泡沫和化纖織物，原因在于其耐熱和阻燃性能遠遠高于聚氨酯和化纖材料。

（四）導電高分子材料的應用與發展導電高分子材料一般分為結構型和復合型兩大類。其中結構型導電高分子材料的主要用途是導電材料、蓄電池電極材料、光功能元件、半導體材料，其研究開發主要集中在具有與金屬相同的電導率；在空氣中的穩定性；具有高功能；具有良好的加工成型性等四個方面。

1、復合型導電高分子材料，是由導電物質與高分子材料復合而成，是目前已被廣泛應用的功能性高分子材料。其主要應用領域是：

（1）在電子、電器領域中集成電路、晶片、傳感器護套等精密電子元件生產過程中使用的防靜電周轉箱、晶片載體、薄膜袋等。

（2）防爆產品的外殼及結構件，如：煤礦、油船、油田、粉塵及可燃氣體等場合中使用的電器產品外殼及結構件。

（3）中、高壓電纜中使用的半導電屏蔽材料。

（4）電訊、電腦、自動化系統、工業用電子產品、消費用電子產品、汽車用電子產品等領域中的電器產品EMI屏蔽外殼。

2、結構型導電聚合物要想進一步實用化，目前必須解決好以下主要問題：

（1）穩定性欠缺：導電高分子中的氧原子對水是極不穩定的，這是妨礙其實用化的最大問題。

（2）摻雜劑多是有毒的：如AsF5、I2、Br2等。

（3）成型困難：導電聚合物主鏈中的共軛結構使分子鏈僵硬，不溶不融，從而給自由地成型加工帶來困難。

（4）經濟性差：其價格比金屬及普通塑料高，難以實用化。

對于復合型導電塑料的應用與發展，當前需要著重研究的是金屬纖維填充的電磁波屏蔽材料，需要解決的主要課題是：①減小比重；②使導電性均一；③降低成本；④改善外觀。

導電聚合物的未來發展展望，最主要的是開發以下幾種材料：①高導電性高分子；②有機太陽能電池；③有機超導材料。更為長遠的課題研究是分子性薄膜和分子電子裝置。

三、結語

未來我國工農業的發展將會對塑料制品的依賴性會越來越強，高性能、多功能的塑料制品已經成為相關行業領域重要的材料支撐。為適應市場的發展，我們應當解放思想，轉變觀念，從一味追求降低成本的束縛中解放出來，確立塑料改性的高性能化、多功能化、品牌化、高檔次化的發展模式，不斷提高塑料改性的技術研究水平，進一步擴大改性塑料的應用范圍，促進塑料改性行業領域的更大發展，樹立在提高改性塑料的物理機械和綜合應用性能以及擴大工程化應用的前提下，降低制造成本的塑料改性新觀念。

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關鍵詞：文物保護材料

中圖分類號：G263文獻標識碼： A

引言

歷史文物是我們祖先勞動、智慧和革命精神的結晶，具有重要的歷史、藝術和科學價值，是國家文化的內涵底蘊。文物保護是一門多學科、多領域相互交叉的邊緣學科 ,涉及的范圍廣泛。材料科學作為基礎應用學科在文物保護研究與處理過程中占有很重要的地位。

當我們對文物實施保護處理時首先考慮到的是它的材質和保存現狀，以及物理載荷和化學環境等。從某種意義上講，文物保護工作就是通過對文物材料及文物于涉材料的研究，以達到延長文物保存時間的目的[1]。

上個世紀后半葉，生物工程、新材料等領域不斷革新，這些影響滲透到包括文物保護領域在內的各行各業各個領域，文物保護技術在新世紀必將發生重大變革。目前國內外常用的封護劑有甲基丙烯酸樹脂、聚氨脂、聚醋酸乙烯脂等。這些材料的耐老化時間一般只有幾年時間，可逆性不好，存在一定的局限性，在新的世紀里對封護材料的保護性能提出更高的要求。氟碳有機氟材料由于具有超耐候性、耐化學性、氧透過性低、阻燃性等卓越性能被廣泛地應用到文物保護工作中，如：古建、石刻封護劑，金屬文物的防銹涂料，有機文物加固劑。隨著納米材料在許多領域的應用，成為材料科學研究的熱點，其也必將從文物保護新材料中脫穎而出應用于古建、石刻、金屬文物、有機文物、博物館環境的保護工作[2]，目前在文物保護中應用比較廣泛的材料做如下分析。

1. 高分子材料在文物保護中的應用

有機高分子材料是文物保護中使用的一類重要的材料，在文物保護中被用做文物的加固材料、粘接材料、表面封護材料等。在文物保護中使用的高分子材料包括：天然有機高分子材料（多糖、 蛋白質、 蠟等）；水溶性合成樹脂；溶劑型合成樹脂；反應型高分子材料；高分子樹脂乳液等[3]。其在保護及修復石質文物、壁畫、古建筑、博物館藏品等方面發揮重要作用[4]。以下為常用的高分子文物保護材料：環氧樹脂粘結力特別強，可以粘合各種金屬和非金屬材料。例如，應用環氧樹脂膠粘劑可以修補、粘接斷裂的石雕藝術品，殘破的陶器和瓷器，以及用來加固和粘接古建筑木構件等。聚乙烯醇縮丁醛乙醇溶液被用來保護古代壁畫的畫面和用于金屬文物的表面保護，以及加固脆弱的古代紡織品等方面，效果均不錯。聚乙烯醇溶液和聚醋酸乙烯醋乳液也經常被用來封護古代壁畫的畫面層或加固、粘貼壁畫的地仗層。聚醋酸乙烯醋乳液還常常被用來滲透加固古代脆弱的陶器、瓷器、骨器、角器、石器、象牙制品等。丙始酸酣乳液用于古代壁畫顏色的保護和金屬文物的滲透加固，效果比較好。另外，丙烯酸醋乳液還可用來加固古文化遺址或古墓葬的地基。不飽和聚醋樹脂配合無堿玻璃布作成玻璃鋼代替糟朽木材應用在古建筑糟朽木構件的加固方面。聚乙二醇試用于古代飽水的木器和漆器的脫水定形處理。有機硅樹脂可用于防止巖石的表面風化作用，以及用有機硅樹脂來處理飽水的木器和漆器[5]。改性有機硅S- i 97材料具備良好防水、防酸堿鹽、 防風化、防污染、抗凍融以及耐候性、加固性和透氣性,使已風化的磚質文物得到了有效的保護[6]。

2. 納米材料在文物保護中的應用

納米材料具有表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應等基本特性。納米材料在文物保護中具有的超雙親界面、抗紫外線和耐老化、透明和防遮蓋及耐腐蝕抗氧化等其他材料所無法比擬的特性。針對目前文物保護中存在的問題，納米材料可應用于石質文物保護中，納米技術應用在石質文物裂隙注漿中[7-8]。MDI型聚氨酯廣泛應用于秦俑彩繪陶器保護中，以物理共混方式采用超聲波分散將納米材料添加到MDI型聚氨酯中，可提高耐光老化性[9]。納米材料在金屬文物[10]、陶器、紡織品等[11]有機質文物等的保護中都有應用。雖然納米材料應用于文物保護具有廣闊的前景但是目前納米材料在文物保護中的應用仍處于研究階段還有許多問題亟待解決，如納米粒子極易相互吸附而發生團聚降低了納米材料的優異性能，降低納米復合材料的耐紫外穩定性。隨著制備方法的改進、理論的不斷完善及對其機理的不斷深入研究，納米技術將在文物保護中得到更廣泛的應用[11]。

3. 無機膠凝材料在文物保護中的應用

在人類早期的建筑活動中，粘土、石灰、石膏、火山灰是最早被使用的膠凝材料。因此許多土磚石結構的古遺址、古建筑中都使用過這類早期的膠凝材料。現在，這類材料已成為最重要的文物保護用材料。針對文物不同程度的損傷，如開裂、剝落甚至坍塌等狀況要進行加固處理。常用的無機加固材料有生石灰、氫氧化鈣、硅酸鹽、氫氧化鋇等。古建筑、石質文物或者陶質文物表面腐蝕或剝落以致殘缺，使其表面的文化特征（如雕刻紋飾或文字等）逐漸消失。解決這類問題，要選用合適的修補材料，采用適當的修補技術（如粘結、壓力灌漿、補缺）來修復文物。對于古城墻的修補，我國使用的技術主要有粉刷涂料勾縫、替磚修復、磚粉修復、外貼仿制面磚、壓力灌漿等。用于文物修補的無機材料有石灰、水泥、石膏、粘土、石灰石粉等[12]。

4. 仿生無機材料在文物保護中的應用

仿生合成技術是模擬生物礦化過程，以有機物的組裝體為模板控制無機物的結晶形成，制備出具有特殊結構和功能的新型材料。生物礦化最主要的特征就是從分子水平控制無機礦物相的結晶析出，從而使生成物具有優良的物理和化學性質。仿生無機材料具有耐候性優越、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）溫和及對環境無污染等優點，為石質文物的保護工作開辟了一條新的途徑。利用仿生技術模擬生長此類保護膜用于文物保護無疑具有誘人的前景[12]。仿生仿生無機材料具有優越的耐候性、與基底石材相容性好、合成條件（常溫常壓）的溫和性以及對環境無污染等優點，是一種很有潛力的新型石質文物保護材料。人們已經在石質文物表面發現了一類能夠長期保護表面石刻文字的生物礦化膜，其中已經得到確切證明的有以草酸鈣為主要成分的無機膜，也可能還有以磷酸鈣為主要成分的其他生物無機膜。利用仿生技術可以在文物表面形成一層很薄的無機保護物質，該保護層具有許多令人十分贊賞的優點，如：具有致密有序的結構，半透明的外觀，耐候性極佳，耐磨性好，與基底結合牢固，甚至具有可適當調控的性能和結構。另外，其合成方法與環境的友好性，以及能在生理環境下實現施工的優越性，都顯現出仿生技術在文物保護領域應用的潛力[13-15]。

5 涂料在文物保護中的應用

化工涂料行業的產品隨著各行業的需求，發展非常迅速，并早已廣泛應用于文物部門的古建筑維修保護。由于文物保護科技需求，文物保護處理使用的涂護材料，不能改變及損害文物原來的面貌，保護材料必須無色透明，常溫常壓下施工，干燥膜盡量簿，有較強的附著力和較好的長期耐侯、耐老化性能與外界環境隔絕盡可能長時間不受外界自然環境的侵蝕阻止其老化腐蝕及磨損等。田金英對用于室外金屬文物表面保護涂料進行了研究，在三大類涂料：有機硅（硅酸鹽）類、丙烯酸和聚氨醋中都選擇出具有代表性的樣品，再經實驗室試驗。結果表明，丙烯酸清漆均不帶顏色它能涂護室外的各種金屬飾件，對金屬文物能起到保護 和裝飾作用，防止大氣腐蝕，文物本身的面貌改變不明顯。王芳等對文物保護中幾種有機聚合物涂料的光降解進行了研究。丙烯酸類涂料的耐老化性能優異，不易老化降解，即使降解生成的產物也是不引起顏色變化的物質，同時不易改變文物的外觀，具有特殊的功能。這有益于指導人們選取適宜的文物保護材料。生漆、溶劑型樹脂涂料、水基樹脂涂料、耐候性氟涂料等涂料在物保護中都發揮重要作用。

結論

科技進步日新月異，隨著材料科學和新技術的發展，會有更先進材料用于文物保護中。文物是傳承歷史的重要符號，是不可再生的文化資源，對于文物保護工作，要針對文物本身的特點，結合文物所處環境，選擇最合適的文物保護和修復材料及技術。對于文物保護中使用的材料，其實就是使用材料的某種或幾種性能 ，同時還要考慮材料的綜合性能以及與文物基體材料的相容性。文物保護用材料要在滿足使用性能的基礎上兼顧工藝資源、經濟等方面的因素，綜合指導在文物保護過程中的材料選擇、組合及應用。

參考文獻

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篇10

關鍵詞： 高分子化學 高分子物理 生物功能材料 教學探索

高分子化學和高分子物理是高分子科學相關專業的專業基礎課。在專業課程設計中，一般兩門課程獨立設置，其中各占有48到72學時不等。我校的生物功能材料專業開設了高分子方面的課程，其中高分子化學與物理是該專業的專業基礎課。根據該專業特點，生物功能材料涉及領域較廣，從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業學生只需掌握有關高分子化學和高分子物理的基本理論知識和應用技能，因此我們開設了高分子化學與物理課程，所設學時為56學時，開設時間安排在二年級下學期，為三年級開設《高分子材料化學》等課程打下一定基礎。該課程內容涉及高分子材料的合成與實施方法，高分子材料的結構、性能、成型加工及其應用，是一門多學科交叉、實用性很強的學科。根據該課程具有涵蓋內容廣，物理化學和有機化學知識運用較多等特點，這樣有限的課時設置就給授課帶來了一定困難，導致學生在理解和應用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業物理化學課程設置在二年級下學期和三年級上學期，其中物理化學反應動力學部分講授時間較晚，這也給高分子化學與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學時內系統地講授高分子學科基礎知識，是本文需要重點探討的問題。

1.選擇教材，合理安排教學內容

受授課學時的限制，我們選用的教材是化學工業出版社出版的《高分子化學與物理基礎》，由魏無際等主編。該教材系統地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業的教學要求。針對課時較少的現狀，我們對教學內容進行了合理安排。對于高分子化學部分，重點講解高分子的基礎概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學反應章節主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應，又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內容，例如聚合動力學的推導，在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下，我們在教學中不要求學生記住所有推導和公式，僅提出聚合動力學基本知識，引導學生自己進行動力學推導。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結構、高分子的分子運動、力學狀態及其轉變，簡單講解高分子固體的基本力學性質、高分子溶液的基本性質章節，對高分子電學、熱學和光學的基本性質章節主要由學生自學。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導有科研需求的學生課下加強該部分內容的掌握；自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結合的教學方法，突出了本課程重點、拓寬了學生知識面，克服了高分子學科教學中內容多、概念多、數學推導多等難于克服的難點。

2.理論聯系實際，提高學生學習興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業中的蛋白質、淀粉、纖維素，建筑行業中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發揮著極其重要的作用，其是一門應用基礎型的學科。高分子化學與物理的教學，單純的講解很難引起學生的學習興趣，教學效果不顯著。為提高學生學習興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產方法、原理和應用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應釜內襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發明典故，例如電高分子的發現、齊格勒-納塔催化劑的發展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰期間高分子的發展典故。此外，讓學生翻看塑料水杯的材質、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構成，并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發學生自主學習興趣。

3.多媒體與板書教學方法相結合，提高教學質量

高分子化學與物理基礎課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內容。該課程教學信息量大、理論性強，學生理解相對比較困難。因此，我們在教學過程中注意多種教學形式相結合，提高教學質量。課堂主要采用多媒體教學方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠將理論的知識直觀體現出來，又能夠將難于理解的教學內容形象地展示出來，這樣可以使學生更容易理解所學內容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結晶形態的影響、動態黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學內容具體化，有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節奏過快，學生難以吸收；教師過于關注幻燈片屏幕，減少了和學生的交流互動，等等。在實際教學過程中，還應注意和板書的有效結合，對重點知識內容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。

4.網絡教學方法的運用

針對多媒體教學存在講課節奏過快，學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點，對重要章節，我們采取課堂與課下網絡教學相配合的方法。網絡教學在原來多媒體教學基礎上，對教學過程和教學內容提供了全面支持。目前學校構建了一個比較完整的網上教學支撐環境，提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統一上傳到網絡教學平臺。網絡教學有許多傳統學習方法無可比擬的優點，例如學生學習自主性增強，真正發揮學習的主觀能動性，學生學習在時間和空間上少了許多限制，學習的探究性更加深入。另外，網絡背景下學生在獲取不同的資源時可以進行比較，相互之間取長補短，知識面更廣。隨著現在網絡技術的發展，學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網絡對課堂內容進行學習。網絡教學方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學效率。

5.開展互動式教學，發揮學生的學習主動性

教學是教師和學生的共同行為，學生是課堂的主體，教師是學生學習知識的引導者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主，忽視了學生“學習”的主動性，學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”，導致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現狀，我們采取課堂互動的教學方式，包括師生提問、討論和學生上講臺相結合的方式進行教學活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節課的預習內容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發生縮聚反應、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力，又增強了學生的學習主動性，提高了學習興趣。另外，我校為農業院校，雖然學習《高分子化學與物理課程基礎》課程的學生是非農業專業，但是部分學生畢業后或許從事涉農相關服務業。考慮到此種情況，我們在授課內容安排上，對目前農業應用的高分子材料和高分子在農業方面的潛在應用進行了討論，給他們提供了創造性思維。比如在講自由基聚合章節時，我們就對強吸水樹脂的制備現狀和發展前景，主要針對其在農業生產中的應用進行了講述，對高分子薄膜在農業中的應用及帶來的“白色污染”與應對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學生分析思考問題的能力，這為學生工作與科學研究的創新思維形成打下了基礎，提高了學生的學習積極性和學習興趣，加深了對本課程的理解。

6.結語

通過對本校生物功能材料專業《高分子化學與物理基礎》課程教學中的一些課程設計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結。《高分子化學與物理基礎》雖然是一門專業基礎課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時，調動學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力和創新意識，是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結已有教學經驗的基礎上，繼續對本課程教學方法的改善與創新進行探索，以提高該課程的教學質量。

參考文獻：

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