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高分子材料的特點范文第1篇

    一、影響高分子材料老化的環(huán)境因素

    1.太陽光對高分子的影響

    目前太陽光是影響高分子材料老化的主要原因,而且是不可避免的,太陽光中含有大量的紫外線,是最容易被高分子材料中的醛基和酮基所吸收,從而產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng);另一部分太陽光中的紅外線,紅外線接觸高分子材料后,使得高分子材料吸收溫度迅速上升,這就加劇了高分子材料的熱老化性,從而降低了使用壽命。

    2.空氣中氧對高分子的影響

    氧無處不在,而且屬于極活潑氣體,在高分子材料表面受到太陽光照射后極易發(fā)生氧化反應(yīng),像我們平時看到的銅綠,所謂的銅綠就是銅在光的照射下發(fā)生氧化反應(yīng)而形成表面的一層保護介質(zhì)。這樣的現(xiàn)象還有很多,并且為無法避免不可逆的,然而高分子材料和我們息息相關(guān),在日常的加工、運輸、使用過程中都不可避免的接觸氧,所以氧也是導(dǎo)致高分子材料老化的主要因素。

    3.外部作用——機械力對高分子材料的影響

    高分子材料在使用過程中不可避免的接觸外部因素作用,外部作用在一定程度下導(dǎo)致了高分子材料的老化進程。例如汽車輪胎,它屬于高分子材料橡膠,橡膠的突出特點是分子鏈柔性好,在外部車輪和車承載力的作用下,易發(fā)生較大程度的變形,由于它特殊的分子原理可迅速恢復(fù),如果長時間施加機械力,橡膠內(nèi)的分子鏈受到破壞發(fā)生變形導(dǎo)致龜裂,加速了高分子材料的老化過程。

    4.水和電對高分子材料的影響

    由于高分子材料的分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊,含有一種親和水性很好的物質(zhì),在高分子材料遇到水后易破壞分子結(jié)構(gòu)而易被水解;高分子內(nèi)部的組織鍵對電的反應(yīng)更加敏感,一旦接通電源,分子就形成了大量不規(guī)則運動而劇烈反應(yīng),有效的破壞了分子弱鍵,導(dǎo)致高分子材料失效電解游離。

    二、高分子材料老化的具體表現(xiàn)

    高分子材料老化顧名思義就是通過外部作用破壞了高分子內(nèi)部結(jié)構(gòu),分子量變小,生成新的物質(zhì)或發(fā)生降解的過程。一般分為物理老化和化學(xué)老化,物理老化可逆轉(zhuǎn)比較好恢復(fù),例如,一些高分子材料在外部壓力作用下產(chǎn)生變形,但去除外力后即可恢復(fù)原狀。還有一些高分子材料受潮后絕緣性降低,表現(xiàn)為失效,但干燥后即可利用?；瘜W(xué)老化就較復(fù)雜了,它是高分子內(nèi)部鍵和鍵之間發(fā)生的不可逆現(xiàn)象,較能控制和恢復(fù)。老化后的材料強度降低、韌性、穩(wěn)定性、耐熱性及顏色等各方面都出現(xiàn)不同程度的破壞和降低,影響其正常使用功能。高分子材料老化外觀主要表現(xiàn)為顏色變淡,出現(xiàn)斑點、龜裂、粉化等現(xiàn)象;內(nèi)部老化則表現(xiàn)為水解、電解、沖擊強度、抗拉強度等減低,從而達到高分子材料的疲勞極限,喪失其使用價值。

    三、緩解老化的具體措施

    現(xiàn)階段,研究高分子材料老化和抗老化問題是一個實際關(guān)鍵性問題,由于高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,反應(yīng)條件成熟,反應(yīng)機理無法避免,所以對高分子研究領(lǐng)域內(nèi)還無法真正杜絕其老化現(xiàn)象,只能對老化做輔的延緩作用,從而增加高分子材料的使用壽命。

    1.物理防護措施

    物理防護就是應(yīng)用外部因素影響高分子的作用,它可以完全控制一般的物理老化,對實質(zhì)性的化學(xué)老化起到一定的延緩作用。例如,常年暴曬和雨淋的大棚塑料薄膜,經(jīng)日照后分子受熱發(fā)生氧化,促使透明度降低,薄膜脆化,如何延長塑料薄膜的使用壽命,增大農(nóng)民的經(jīng)濟效益,人們利用在薄膜上覆蓋草柵,降低塑料薄膜和日光接觸時間,從而達到了延長塑料壽命的目的。其次,在高分子材料中加一種延緩劑、防老劑來增加抗老化機理。例如,機械設(shè)備一般都是用機械材料(鐵、銅、鋼等)通過鍵槽連接組成的一個具有規(guī)范運動的主體,但因長期暴露在空氣中,設(shè)備表面經(jīng)?？吹戒P跡斑斑,影響了設(shè)備的美觀,人們就針對此現(xiàn)象發(fā)明了油漆,油漆涂在設(shè)備表面有效阻止了設(shè)備與空氣接觸的面積,起到了使之無法氧化的目的。像運用物理方法保護高分子材料老化的現(xiàn)象還有很多,它成本低實施簡單,現(xiàn)已被人們廣泛利用。

    2.改變高分子本身易老化的特點

    引起高分子材料老化的最主要原因是其本身的弱鍵或不飽和雙鍵,由于分子內(nèi)部存在弱鍵、不飽和鍵使得高分子材料特別不穩(wěn)定,易于和空氣中的氫鍵氧鍵發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì),如改變其不穩(wěn)定鍵使之成為飽和鍵,那它抗老化性就大大增加。例如橡膠中的碳-碳鍵極易與空氣發(fā)生臭氧老化和光氧老化。針對這一現(xiàn)象,在橡膠中加入氯原子鍵,氯原子鍵有很好的吸附電子基功能,從而提高了橡膠的抗老化性。舉一反三,像這種在高分子材料中加入鍵基減少支鏈使其穩(wěn)定,也是我們提高抗老化的有力措施。

高分子材料的特點范文第2篇

1.1授課內(nèi)容強調(diào)基礎(chǔ)性高分子材料與機械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機械類學(xué)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(xué)時內(nèi)，不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)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(cè)重于基礎(chǔ)性知識，對于理論性、專業(yè)性太強的知識點必須舍棄?；A(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)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(xué)性能。

1.2授課目標偏向工程性高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機械工程有關(guān)的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標及適用領(lǐng)域。

1.3授課過程重視學(xué)生的先修知識大多數(shù)高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對金屬材料已經(jīng)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(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)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(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。

1.4教學(xué)方式應(yīng)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(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達到理想的教學(xué)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(jié)構(gòu)、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(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學(xué)生參考。

2高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)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(diào)整，具體如下：(1)授課內(nèi)容及學(xué)時安排：高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)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(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時)，高分子材料基本結(jié)構(gòu)(簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時)及物理狀態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時)，典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時)，典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)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(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)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(fā)式教學(xué)模式，通過設(shè)問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3結(jié)束語

高分子材料的特點范文第3篇

關(guān)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(fā)展的基礎(chǔ)，人類支配和改造自然能力的提高都是通過新型材料的發(fā)現(xiàn)和利用來實現(xiàn)的?？茖W(xué)家們預(yù)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(jù)周邊環(huán)境的變化而做出不同響應(yīng)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(zhì)所做出的響應(yīng)。根據(jù)智能材料所使用的材質(zhì)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(guān)注這一領(lǐng)域的發(fā)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?qū)膺M行響應(yīng)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(fā)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(fā)生可逆的光異構(gòu)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(gòu)象上的變化則表現(xiàn)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(lián)度，只有這樣才能穩(wěn)定材料最初的形體狀態(tài)。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(chǎn)生各向異性的響應(yīng)，這樣產(chǎn)生的形變應(yīng)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(xiàn)液晶彈性體薄膜在方向上所產(chǎn)生的可控光致彎曲的發(fā)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(fā)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(fù)到原來的狀態(tài)，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?nèi)肷涔馄穹较?，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(jù)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(xué)交聯(lián)的體系，所以這就讓它能夠廣泛應(yīng)用于纖維制成或任意形狀的光響應(yīng)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(xué)交聯(lián)。

類似纖毛功能的微型執(zhí)行器是由van Oosten等人通過噴墨打印技術(shù)制備出的一種新執(zhí)行器，這種結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(gòu)件，可以實現(xiàn)對纖毛運動幅度大小的調(diào)控（圖2 b），最吸引人注意的一個特點是這種構(gòu)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(yīng)性的執(zhí)行器件。在涉及到替代傳統(tǒng)的電驅(qū)動執(zhí)行器方面，同樣有著非常明顯的優(yōu)勢；圖2 c是該執(zhí)行器成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

圖2（a）當采用不同波長的光驅(qū)照射人工纖毛的時候，就會令其產(chǎn)生不規(guī)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(chǎn)生的運動行為；（c）為構(gòu)成執(zhí)行器的液晶單體化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

結(jié)論：由于光的一些優(yōu)異特點，使得光致形變液晶高分子材料在現(xiàn)實的應(yīng)用中有著諸多的特點，這些特點使光驅(qū)動型執(zhí)行器不需要使用其他的相關(guān)輔助設(shè)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(zhuǎn)化為有用的機械能，所以，它將有望在微機械領(lǐng)域中大放光彩。

參考文獻

高分子材料的特點范文第4篇

關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)

中圖分類號： TB324文獻標識碼：A 文章編號：

前言

隨著現(xiàn)代社會科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來越重要的作用。下面通過簡要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。

1.高分子材料成型的基本原理及問題

通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個截然不同的工藝過程。制備過程主要是化學(xué)過程：單體、催化劑及其他助劑通過反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時甚至數(shù)十小時, 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過程流程長、能耗高、環(huán)境污染嚴重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進行化學(xué)改性的聚合物由擠出機的加料口加入,在擠出機中進行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時,通過在擠出機頭安裝適當?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無需進行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點。

高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過程中復(fù)雜的溫度場與外力場作用下原位形成的。

高分子反應(yīng)加工分為兩個部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國內(nèi)外研究與開發(fā)的熱點集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個方面：一是將反應(yīng)單體、對話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機,在連續(xù)擠出的過程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機, 并在擠出機的適當部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對聚合物進行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時或十幾小時相比,其反應(yīng)時間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。

高分子材料的合成和制備一般是由幾個化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運和平衡問題,與一般單個化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問題的,而在聚合反應(yīng)加工過程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達到 400-800℃,若不將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱及時的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過程是通過設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個方面開展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。

流變學(xué)是研究物體流動和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點。因此, 研究反應(yīng)加工過程中的化學(xué)流變學(xué)問題將為反應(yīng)加工過程的正常進行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。

2高分子材料成型過程中的控制

一般說來，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對象；九十 年代以來,主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨特的單一或多相高分分子材料。

我國是自 20 世紀 80 年代以來,對聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國際同步的。近年來,我們國家主要研究內(nèi)容涉及高分子材料加工過程中形態(tài)控制的科學(xué)問題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點。在已取得的理論成果知道下,開發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場中,制品溫度對其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場作用下制品溫度隨時間變化關(guān)系。研究微纖對基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動場作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負溫度效應(yīng))效應(yīng)。

高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過現(xiàn)有的合成方法進行分子設(shè)計和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強烈的非線。

3高分子材料的發(fā)展趨勢

高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強度和韌性,某些品種甚至超過鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。

高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。

高分子材科的生物化：生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。

結(jié)束語

綜上所述，在科技日益進步的今天，我國必須走具有中國特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識產(chǎn)權(quán)。促進科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進程，加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻：

[1] 高分子材料的發(fā)展方向.國家自然科學(xué)基金委員會.高分子材料科學(xué).科學(xué)出版社，1994.

[2] 史玉升,李遠才,楊勁松.高分子材料成型工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

高分子材料的特點范文第5篇

[關(guān)鍵詞]專業(yè)改革；高分子材料與工程；新常態(tài)；內(nèi)涵凝練；特色發(fā)展

[中圖分類號]G40[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2017）020061040

專業(yè)改革的大背景

目前，我國正處于經(jīng)濟社會發(fā)展的“新常態(tài)”時期。對“新常態(tài)”的內(nèi)涵有不同的理解，但最重要的還是經(jīng)濟發(fā)展降速，從資源驅(qū)動、勞動力驅(qū)動發(fā)展向創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，這就要實行經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型，鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，支持新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，支持綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)。因此要淘汰落后產(chǎn)能，向科技要增長[1，2]。這種“新常態(tài)”將要持續(xù)很長一段時間，大學(xué)對人才的培養(yǎng)模式與方法也要做相應(yīng)調(diào)整。學(xué)校黨委也提出了學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展，要建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型大學(xué)，切實認識到轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要意義，把思想認識統(tǒng)一到轉(zhuǎn)型發(fā)展這一重大戰(zhàn)略部署上來，實現(xiàn)從以教學(xué)為主向教學(xué)科研并重、以本科教學(xué)為主向本科、研究生教育并重、從行業(yè)為主到行業(yè)與地方并重3個轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻力量，要緊緊抓住“提高科技創(chuàng)新能力”這一關(guān)鍵，通過推動綜合改革，釋放轉(zhuǎn)型發(fā)展的活力；通過開放辦學(xué)，調(diào)動一切可用資源；通過科教融合，充分發(fā)揮科研在人才培養(yǎng)中的作用，努力為轉(zhuǎn)型發(fā)展開辟道路，努力提升學(xué)校的辦學(xué)實力和核心競爭力[3，4]。為了適應(yīng)我國的“新常態(tài)”，實現(xiàn)學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展要求，高分子專業(yè)就必須進行改革，探索人才培養(yǎng)的新模式，從而提高培養(yǎng)質(zhì)量。

1北京石油化工學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)現(xiàn)狀北京石油化工學(xué)院是一所注重學(xué)生發(fā)展、以學(xué)生為中心的應(yīng)用型大學(xué)，學(xué)校秉承“學(xué)以致用、寧靜致遠”的教育理念，本著公開、公正、公平的原則，管理日益精細化和人文化，為學(xué)生的發(fā)展提供了好的平臺，培養(yǎng)具有高水平工程實踐能力的人才。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早建立的專業(yè)之一，自1978年我國恢復(fù)高考以來，高分子材料與工程專業(yè)陸續(xù)培養(yǎng)了2 000余名高分子材料與工程專業(yè)人才。

傳統(tǒng)的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類，用量大、企業(yè)多、產(chǎn)能過剩，但附加值低、競爭激烈，較難凸顯出高科技特點，在經(jīng)濟發(fā)展“新常態(tài)”時期，正在喪失優(yōu)勢地位，難以引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，就業(yè)率偏低。同時，學(xué)校為北京市屬高校，高分子材料工程專業(yè)本科生主要為北京生源，其就業(yè)地主要為北京地區(qū)。北京市已經(jīng)根據(jù)中央的要求和我國經(jīng)濟發(fā)展“新常態(tài)”的特點，制定了經(jīng)濟社會發(fā)展的新戰(zhàn)略，既淘汰、轉(zhuǎn)移傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，鼓勵發(fā)展綠色環(huán)保的新興產(chǎn)業(yè)[5]，傳統(tǒng)的高分子材料制備和加工已列為向外轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)，如北京華盾雪花塑料集團公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產(chǎn)，已啟動向河北搬遷工程。類似這類的傳統(tǒng)塑料、橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)將陸續(xù)移出北京，造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領(lǐng)域，更是受到大氣污染治理的約束，難以發(fā)展，如燕山石化公司的產(chǎn)量和規(guī)模正在逐年減少。在可預(yù)見的將來，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料與工程專業(yè)畢業(yè)生在北京的就業(yè)競爭日益激烈，學(xué)校在傳統(tǒng)的高分子材料制備與加工領(lǐng)域不具有優(yōu)勢，必須另辟蹊徑，尋找新的專業(yè)方向，開拓新的就業(yè)領(lǐng)域，從而提高就業(yè)率，因而，需要對專業(yè)進行改革。

2為學(xué)生搭建有特色的成長平臺

學(xué)校及專業(yè)必須為學(xué)生搭建各類成長平臺，讓學(xué)生得到全面發(fā)展。根據(jù)學(xué)校的特點，主要為大學(xué)生搭建了以下成長和培養(yǎng)平臺。

1） 工科專業(yè)的核心是培B學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早的專業(yè)之一，已有30多年的歷史，是北京市“特色專業(yè)”和北京市“重點建設(shè)學(xué)科”，特別注重大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在這方面，學(xué)校為學(xué)生搭建了國內(nèi)先進、具有一定國際影響力的大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺――“特種彈性體復(fù)合材料北京市重點實驗室”，擁有裂解色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、紫外加速老化儀、高級旋轉(zhuǎn)流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設(shè)備，實驗室對學(xué)生開放，學(xué)生可以從事“大學(xué)生科研創(chuàng)新項目”研究，為他們科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了堅實基礎(chǔ)。

2） 為學(xué)生搭建了科研訓(xùn)練平臺――大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃（URT），要求高分子專業(yè)學(xué)生必須參加URT項目。URT項目來源于教師的科研項目，同時也鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣提出課題，經(jīng)過論證后也可列入URT項目。URT項目以團隊為主，確定項目負責人，制定任務(wù)分解，讓團隊內(nèi)各成員發(fā)揮各自的特長，并鼓勵跨專業(yè)組隊，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作意識和人際交流能力等，對他們的成長是一個極大的鍛煉。通過上述科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，畢業(yè)生可從事科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，有些已成為科技公司的負責人，如廣東聚賽龍公司的總經(jīng)理郝源增先生，他還在在高分子材料專業(yè)設(shè)立了“聚賽龍獎學(xué)金”。

3） 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實驗教學(xué)體系”，開設(shè)了一系列設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗，可根據(jù)學(xué)生興趣和特點自由選擇，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。高分子專業(yè)實驗多為單一的驗證性實驗，改革后開設(shè)了多個設(shè)計性實驗，建立高分子材料與工程專業(yè)多層次、多模式創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，突出工程實踐特色，進行結(jié)構(gòu)重組和整體優(yōu)化，構(gòu)建了高分子材料專業(yè)一體化、多層次、多模式創(chuàng)新實驗教學(xué)體系。強化綜合型和設(shè)計型實驗，為學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和實驗技術(shù)解決實際問題提供自由探索的空間，全面開放實驗室，給學(xué)生提供更多的動手機會，促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展；優(yōu)化實驗技術(shù)人員隊伍，提高實驗人員素質(zhì)和水平。

在創(chuàng)新型實驗教學(xué)體系中，設(shè)計性實驗是重中之重。設(shè)計性實驗的主要目的是讓學(xué)生通過查閱文獻設(shè)計方案，解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題，這些問題有些屬于學(xué)科的前沿問題，有些是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中的某些關(guān)鍵問題，可以稱之為“二次創(chuàng)新”，形成“新材料制備表征應(yīng)用”3個階段，以“立題調(diào)研設(shè)計實驗結(jié)果分析與討論撰寫研究論文”為主線進行教學(xué)，大大提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

4） 建立了一套產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)體系，搭建了工程實踐能力培養(yǎng)平臺，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力。學(xué)校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級大學(xué)生實踐教學(xué)基地，與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級大學(xué)生實踐教學(xué)基地，與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產(chǎn)學(xué)研基地，為大學(xué)生的實踐教育提供了平臺，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和就業(yè)意愿，選擇這些企業(yè)實習(xí)和實踐，大大提高了學(xué)生的實踐活動興趣和就業(yè)能力。

5） 搭建了大學(xué)生學(xué)科競賽體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)意識和能力。如依據(jù)全國高分子材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)大賽的宗旨和規(guī)則，創(chuàng)辦了本校高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，學(xué)生們有好的成果、好的設(shè)計均可以參賽，優(yōu)勝者選拔參加全國高分子材料大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，大大開拓了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生們的綜合能力。

3學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的做法

作為一個應(yīng)用型本科院校，本專業(yè)特別注重學(xué)生如下能力的培養(yǎng)：（1）創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；（2）工程實踐能力；（3）適應(yīng)社會發(fā)展能力和自我提高能力。為了達到上述能力的培養(yǎng)，實施了以下措施。

1） 不斷修訂完善高分子材料專業(yè)的培養(yǎng)方案，結(jié)合時展，凝練專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵，適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)方案（2013版）”，通過與企業(yè)等用人單位研討，提出了高分子材料專業(yè)新內(nèi)涵的建O與探索，即專業(yè)向“功能高分子材料”內(nèi)涵發(fā)展，使之更適應(yīng)目前我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)新驅(qū)動的“新常態(tài)”。傳統(tǒng)高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維，這些材料產(chǎn)量大、技術(shù)成熟，市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內(nèi)容，是國家鼓勵發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。功能高分子材料種類也很多，學(xué)校結(jié)合北京市和全國情況，進一步凝練，提出把形狀記憶高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復(fù)合材料作為本專業(yè)的重點內(nèi)容。

如形狀記憶高分子材料，具有形狀記憶功能的材料，不管它如何變形，都可以在一定條件下恢復(fù)它原來的形狀，可以應(yīng)用在自修復(fù)涂層（如汽車涂層，如有劃痕，可以拿吹風(fēng)機加熱一下既可以修復(fù)）、自修復(fù)材料（如風(fēng)電葉片出現(xiàn)裂紋，也可以這樣修復(fù)）、醫(yī)用骨固定夾板和繃帶（代替石膏，不僅輕，而且方便裝卸）等。再如，3D打印成型（也稱快速增材制造）發(fā)展很快，國家工信部剛剛制定了3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要，要在“十三五”期間大力發(fā)展。其中，很重要的一類為激光快速光固化成型體系，它使用的材料大部分為可光固化樹脂，這也是學(xué)校的專業(yè)內(nèi)容之一。

2） 實施教育部“卓越工程師計劃”，與現(xiàn)代化的行業(yè)、先進企業(yè)建立合作關(guān)系，使之成為學(xué)校的實習(xí)實踐基地。建立先進的產(chǎn)學(xué)研教育體系，聘請大量的校外教師講學(xué)，使學(xué)生了解專業(yè)前沿和社會需求，從而有利于他們的就業(yè)。本專業(yè)是全國首批教育部“卓越工程師計劃”試點專業(yè)，該計劃的目的是培養(yǎng)具有高的工程實踐能力的人才，從而推動我國產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)新能力的提升。本專業(yè)的主要的培養(yǎng)手段就是增加企業(yè)階段學(xué)習(xí)經(jīng)歷，提前讓學(xué)生熟悉、掌握企業(yè)的運行機制和環(huán)境，近幾年，陸續(xù)與北京市等地的現(xiàn)代化企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研教育體系，如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司，具有現(xiàn)代化的企業(yè)管理制度，非常適合本校學(xué)生，因此與他們建立關(guān)系，不僅使學(xué)生掌握了產(chǎn)業(yè)先進的知識和技術(shù)，也有利于就業(yè)。

3） 開展國際工程專業(yè)認證，按照國際標準培養(yǎng)人才，從而使學(xué)生具有國際視野，也有利于他們的出國留學(xué)。

4） 開展高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，選拔優(yōu)秀的學(xué)生和項目參加全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，強化他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，有利于他們畢業(yè)后進行創(chuàng)業(yè)。如2013年高分子專業(yè)高Z11班周穎等5名學(xué)生組成了“綠色風(fēng)采隊”，參加了由中國化工聯(lián)合會、中國化工教育協(xié)會、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”，參賽的項目是“高性能環(huán)保型大規(guī)模集成電路封裝材料”，該項目在全國100多所院校近200個項目中脫穎而出，贏得專家的好評，獲得大賽二等獎，并獲得創(chuàng)業(yè)基金1萬元。

5） 實行全程學(xué)業(yè)導(dǎo)師制，自新生進校開始就配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師直到畢業(yè)，全程指導(dǎo)，使學(xué)生更好地成長。逐步完善學(xué)業(yè)導(dǎo)師考核機制，調(diào)動教師的積極性，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、科研、就業(yè)等。

4結(jié)束語

通過上述改革，學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生有如下特點：（1）拓寬了高分子材料專業(yè)就業(yè)渠道，提高了就業(yè)率，除了在傳統(tǒng)的石化企業(yè)、塑料橡膠纖維制品制造企業(yè)就業(yè)外，還可以在高科技高技術(shù)領(lǐng)域就業(yè)，如航空航天企業(yè)、醫(yī)藥及醫(yī)療制品企業(yè)、汽車企業(yè)、家電企業(yè)、手機企業(yè)、新能源企業(yè)等，每年的就業(yè)率均在95%以上；（2）通過加強工程實踐能力的培養(yǎng)，本專業(yè)畢業(yè)生的工程實踐能力大大提升，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著提高，得到了用人單位的肯定；（3）擴展了學(xué)生的國際化視野，提高了考研率和出國深造率。

參考文獻

[1] 黃群慧.“新常態(tài)”工業(yè)化后期與工業(yè)增長新動力[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2014（10）：519.