高分子材料的耐熱性范文

導語：如何才能寫好一篇高分子材料的耐熱性，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。

篇1

生活中高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等，高分子材料也稱為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構成的材料。其中被稱為現(xiàn)代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料。

盡管高分子材料因普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優(yōu)點而獲得迅速的發(fā)展，但目前已大規(guī)模生產(chǎn)的還是只能在尋常條件下使用的高分子物質(zhì)，即所謂的通用高分子，它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇2

【關鍵詞】淀粉；聚丙烯；發(fā)泡材料；制備；性能

一、淀粉

1.淀粉的性質(zhì)及特點

淀粉是由多個葡萄糖分子聚合而成的物質(zhì)。燃點約為380℃。淀粉不溶于水，在和水加熱至60℃左右時（淀粉種類不同，糊化溫度不一樣），則糊化成膠體溶液。淀粉可以分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類。直鏈淀粉可溶，而支鏈淀粉部分溶解。支鏈淀粉溶解產(chǎn)生糊精。糊精在食品行業(yè)中可以作為添加劑，在造紙行業(yè)也用到糊精，糊精還可以做膠水、漿糊等等。

2.淀粉的改性

天然的淀粉性質(zhì)不穩(wěn)定，從而人們對淀粉進行改性，制備出改性淀粉使其能夠更好的被人類生活所利用。淀粉的改性方法有很多，主要可以概括為：物理變性，化學變性，生物改性和復合變性四類。

（1）物理變性：就是通過對淀粉預糊化、微波，輻射處理淀粉、機械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉等物理的方法對其改性。

（2）化學變性：就是在淀粉中加入不同的化學試劑使其酸解、氧化、交聯(lián)、酯化、醚化和接枝等得到變性淀粉。

（3）生物改性：用各種酶來處理淀粉。

（4）復合變性：用上面任選兩種或兩種以上的方法對淀粉進行處理而得到的變性淀粉。例如將淀粉預糊化后再接枝，或先將淀粉氧化后再交聯(lián)而得到的氧化交聯(lián)淀粉等。

3.淀粉在塑料中的應用

（1）填充型淀粉塑料：是在塑料中加入不超過30%的淀粉，再加入相應的添加劑，通過加工而得到的淀粉基塑料。

（2）共混型淀粉塑料：是將淀粉與一些高分子材料共混，在混合中淀粉含量不低于30%。淀粉可以與纖維，秸稈等天然高分子混合，或者與PP、PE、聚乙烯醇等合成高分子混合。

二、聚丙烯

聚丙烯（PP）是一種白色粒狀、無毒、無味的熱塑性樹脂。其用途相當廣泛，五大通用塑料之一的聚丙烯具有加工性能好、來源豐富、價格便宜、電絕緣性好等優(yōu)點。在汽車、家電、包裝、電子、家具和一些高檔工具上，需求量非常大。

1.聚丙烯的結構

聚丙烯的結構是由配位聚合得到的頭一尾相接的線型結構：

如圖1所示。全同立構與間同立構的聚合物稱為立體規(guī)整聚合物，配位聚合體系主要得到全同立構的聚丙烯。TiCl4催化體系獲得等規(guī)聚合體約占總的聚合的90-95%，實際的聚丙烯大分子鏈中雖然主要是全同立構的分子鏈段，但也包含一定量的間同立構和無規(guī)立構分子鏈段。所以部分大分子鏈呈現(xiàn)不規(guī)整性。這種聚丙烯具有“全同立構的立體嵌段”結構。

（1）物理性能。聚丙烯有較好的耐熱性，長期使用溫度可超100℃。聚丙烯的強度和剛度也好過聚乙烯，堅韌耐磨、耐震，機械性能好。聚丙烯是非極性高聚物，有優(yōu)良的電性能和良好的耐熱性，所以在電器工業(yè)上廣泛使用。聚丙烯的另一優(yōu)點是質(zhì)輕（密度0.9g/cm3），制品能浮在水面上，這就使它的應用范圍更廣。

（2）耐化學介質(zhì)性能。聚丙烯的耐酸堿性能良好，無論常溫或較高溫度（70℃，100℃）條件下，其耐堿及各種鹽類的性能尤為突出。在室溫下它幾乎耐所有的無機酸和有機酸。70℃時耐10%鹽酸、40%硝酸及30%硫酸的性能良好，但其易遭受氧化性的無機酸如濃硝酸、發(fā)煙硫酸等的侵蝕。

（3）大氣老化性能。聚丙烯在光、熱和空氣中的氧（或臭氧）作用下易老化，尤其是大分子鏈中叔碳原子處易被氧化降解，光和熱的作用在于引發(fā)氧化降解反應。聚丙烯可制成薄片，吹塑成型，也可以用壓鑄或擠壓等方法成型。聚丙烯的機械加工性能很好，可以鋸、切削，在床車上加工，也可用普通木材與金屬的加工工具進行加工、還可焊接（220℃）。

2.聚丙烯的改性

（1）聚丙烯的化學改性。通過對聚丙烯進行接枝共聚、氯化、嵌段、交聯(lián)、氯磺化等化學手段對其改性從而獲得性能良好共聚物的方法。

（2）聚丙烯的物理改性。通過物理的方法將聚丙烯、有機（無機）材料或一些添加劑進行混合、混煉來改變聚丙烯的高層次結構。物理改性大致分：共混改性、填充改性、增強改性、功能改性等。共混改性：指將兩種或兩種聚合物材料、無機材料和添加助劑，在一定溫度下進行機械混合。填充改性和增強改性：指在高分子材料中加入一定量的填充劑來改善聚合物材料的性能和彌補材料的不足。常用的填充劑有：滑石粉、碳酸鈣、云母、高嶺土、導電材料等。功能改性：PP屬于易燃材料，在工業(yè)生產(chǎn)中，加入阻燃劑，可以對其進行阻燃改性。還有對PP進行防靜電處理，將抗靜電劑噴灑、浸漬、涂覆抗靜電材料或?qū)⒖轨o電劑摻和到材料中，成為抗靜電性能的材料。

3.聚丙烯發(fā)泡材料及其應用

聚丙烯發(fā)泡材料具有良好的耐熱性（最高達130℃的使用溫度）可在微波中使用。同時還具有較好的力學性能、可降解性、無毒環(huán)保等優(yōu)點，被廣泛應用在包裝、汽車和隔熱材料等方面。聚丙烯發(fā)泡材料的這些優(yōu)點使其成為PS泡沫材料的良好替代品。

（1）包裝材料。發(fā)泡塑料質(zhì)量輕應用在塑料包裝上較好。由于它耐熱性好，高達130℃，因而可以將其制成容器，放在微波爐中使用。例如：耐高溫的碗、盤子、保鮮膜等等。由于發(fā)泡PP片材無毒，在加入一些物質(zhì)后可部分分解，用它制作的一次性餐具是比較理想的環(huán)保餐具。例如：果盤、托盤、熟食品還有在電器的包裝上等。

（2）隔熱材料。聚丙烯發(fā)泡材料的絕熱性好，熱導率低，可耐120℃高溫，可作為熱水管、貯槽的熱絕緣材料和一些管道的保溫材料等。

（3）建筑材料。發(fā)泡PP可作為屋頂、墻壁的填料。可用它制作成建筑模板。通過加入一些纖維合成木材，制作成木地板。

【參考文獻】

篇3

高分子材料：以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構成的材料，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(zhì)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(shù)目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時，這種高分子由于一般都不是平面結構而是立體結構，所以也叫體型高分子。

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、生活中常見的高分子材料——塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學性穩(wěn)定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結構基本有兩種類型：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。塑料的應用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，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(shù)量。

二、生活中常見的高分子材料——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(zhì)量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結構與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

纖維素的性能：纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機溶劑，能溶于銅氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和銅乙二胺 ［NH2CH2CH2NH2］Cu（OH）2溶液等。水可使纖維素發(fā)生有限溶脹，某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結晶區(qū)，產(chǎn)生無限溶脹，使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時不發(fā)生顯著變化 ，超過這溫度會由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機酸起水解作用生成葡萄糖等，與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素，與強氧化劑作用生成氧化纖維素。

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關鍵詞：高分子材料；可降解；生物

中圖分類號：tq464 文獻標識碼:a

我國目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)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(huán)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(yī)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(zhì)發(fā)生機械性破壞； 微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現(xiàn)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(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協(xié)同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外，還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環(huán)境有關。

2生物可降解高分子材料的類型

按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產(chǎn)型

通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國ici 公司生產(chǎn)的“biopol”產(chǎn)品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物，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(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙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(chǎn)品具有相當程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

3生物可降解高分子材料的開發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發(fā)酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結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(chǎn)品多，工藝復雜，成本較高。

3.1.3微生物發(fā)酵法

許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發(fā)展，酶在有機介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料。

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(huán)境污染問題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)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(yī)用材料。目前，我國一年約生產(chǎn)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(tǒng)的糖衣片，而國際上發(fā)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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[2]翟美玉,彭茜.生物可降解高分子材料[j].化學與粘合,2008,(05).

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高分子材料在市場的廣泛應用促使生產(chǎn)加工設備和工藝水平不斷提升，近年來，多個新型成型裝備得以研制成功，并逐一投入市場。所謂高分子材料生產(chǎn)加工設備自然是提升高分子材料生產(chǎn)質(zhì)量和性能的關鍵所在，但是結合工藝要求，其結構設計的優(yōu)良化和組裝的合理性才是保證這一結果的中心。

1 高分子材料生產(chǎn)加工設備的設計和制造

高分子材料生產(chǎn)加工設備中主要構成部件有：聚合反應器、紡前設備、熔融紡絲設備和長絲后加工設備。本文主要以聚合反應器、紡前設備和熔融紡絲設備為例，探討高分子材料生產(chǎn)加工設備的設計和制造中應當注意的要點

（1）聚合反應器的設計和制造

聚合反應器主要是由筒身、頂蓋、底蓋、夾套、蛇行管、攪拌器、傳動裝置、動密封、靜密封等部分結構組成。每一部分都有其作用和功用，如：夾套和蛇形管的主要功用便是當原料進入蛇形管和夾套之中，對其進行加熱或冷卻，保證其達到加工標準。

根據(jù)當前我國市場現(xiàn)狀，聚合反應器的設計和制造主要依循的標準包含以下方面：①結構強度值和剛度值較高；②設計使用材料不可與生產(chǎn)物質(zhì)發(fā)生化學反應；③密封性好；④產(chǎn)量和長徑比都應當符合市場需求；⑤設計和制造成本不宜過高；⑥結構應當簡單，便于生產(chǎn)操作和后期維修。

目前，制造聚合反應器選用較多的不銹鋼材一般為1Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Ni9Ti不銹鋼、0Crl8Nil2M02Ti不銹鋼、iCrl2M02Ti不銹鋼等。但鑒于其成本費用過高，使用范圍較小。至于復合鋼板、普通低碳鋼、低合金鋼等材料則使用較多，這些材料成本低廉，但是也有其缺陷，如復合鋼板焊接加工程序較為復雜。故而，在使用過程中應當注意規(guī)避其缺點，發(fā)揚其優(yōu)勢。

（2）紡前設備的設計和制造

紡前設備主要包含原液混合設備（原液脫單設備、原液脫泡設備）、切片干燥設備（切片干燥機、回轉(zhuǎn)+充填式干燥機、充填式干燥機、KF干燥機、BM干燥機、吉瑪干燥機）和熔體勻濾設備（熔體靜態(tài)混合器、熔體過濾器）。其中，應當注意在原液脫單設備的設計和制造中，脫單體設備的結構應當盡量符合標準設計：①塔體直徑一般為1.8米，高度在7米左右；②塔外應當安置蒸汽管予以保溫處理；③脫單體塔內(nèi)部傘面五個圓錐角應當呈120°，最上面的一層傘面應當作穩(wěn)固處理，避免單體脫除；④選用材質(zhì)應當保證其硬度和剛度，可選用1Crl8Ni9Ti不銹鋼。至于切片干燥設備的設計和制造，應當注意以下要點：①根據(jù)生產(chǎn)的高分子材料性質(zhì)選擇是否應當安裝攪拌裝置②安裝攪拌裝置則需要安裝爐柵等傳動裝置。且為了防止生產(chǎn)過程中切片粘連，應當在筒體上安置立式攪拌器，在筒體中部安裝爐柵攪拌器。熔體勻濾設備的設計和制造應當堅持以化熔體溫度和勻化添加劑為設計原則和標準。本處以靜態(tài)混合器為例，靜態(tài)混合器的設計中首要考慮的便是螺旋片式元件的料流分割層數(shù)，其計算方式如下：S=2n。其中，s代指料流分割層數(shù)，n指代螺旋片元件數(shù)。再次，將螺旋片的兩端分別向不同的方向進行扭轉(zhuǎn)，以180。為準。將左旋和右旋的元件行交替排列對接。最后，組裝完畢之后，應當予以固定。

（3）熔融紡絲設備的設計和制造

結合化纖及工業(yè)纖維熔紡設備中紡絲箱體、計量泵和紡絲組件的結構原理進行熔融紡絲設備的設計和制造。

熔融紡絲設備的主要構件包含螺桿擠出機、紡絲箱體、計量泵、冷卻吹風裝置、卷繞成型裝置以及紡絲組件。其中，紡絲箱體的設計要求為：①耐熱性好；②密封性佳；③原材料在本組件設備中滯留時間盡量縮短；④結構組裝簡單；⑤機體材料耐腐性較好。紡絲箱體多采用厚度為8至10毫米的鍋爐鋼板焊接而成，這種鋼板其抗腐蝕性較好，且成本低廉，目前應用較多。

2.高分子材料生產(chǎn)加工設備的使用和維護

高分子材料生產(chǎn)加工設備的使用和維護過程中，筆者認為應當注意以下要點：第一，對于功能不同的機械設備的靈活運用。如：聚合物或無機物復合材料物理場強化制備機械一一十螺桿擠出機。這種設備的使用就應當注意反應器的使用和操作，如果生產(chǎn)材料質(zhì)量出現(xiàn)問題，就應當首先考慮到是否由原材料在機體內(nèi)部連續(xù)反應不足或混煉完成度低所導致，因而，此時應當首要檢查反應器。第二，高分子材料生產(chǎn)加工設備的密封性能應當列入日常維護范疇。由于高分子材料的生產(chǎn)是一個內(nèi)部反應過程，因而其密封性是保證生產(chǎn)材料材質(zhì)和性能的主要因素。生產(chǎn)加工設備中密封組件較多，如聚合反應器，以至于其組件中使用到密封裝置。第三，生產(chǎn)加工設備制作材料的維護，為了防止制作高分子的原材料和機壁接觸后發(fā)生化學反應，一般是使用鋼材和化合性材料，且在材料外壁上涂裝涂料以防腐蝕。儀器設備生產(chǎn)加工時間過久，其防護層難免會脫落，加之生產(chǎn)過程中的摩擦和撞擊，也都會走造成機體內(nèi)壁受損。因而，在生產(chǎn)加工設備使用一段時間之后，都應當拆卸機體，檢查內(nèi)壁是否受損。第四，傳熱裝置的維護。一般情形下，使用過程中若出現(xiàn)成品材料出現(xiàn)被污染的情形，推測其原因可能是反應器傳熱裝置出現(xiàn)故障。具體而言，可能由反應器密封性被破壞所致，也有可能緣于由機體內(nèi)部粘附物。因而，在使用過程中，應當嚴格控制聚合的溫度，且在后期維修過程中，定期拆卸清洗。

結束語

隨著我國市場經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，科學技術水平的不斷提升，工業(yè)生產(chǎn)領域也得到了長遠的進步和發(fā)展。由此，只有做好新材料生產(chǎn)加工設備的設計、制造、使用和維護工作，方可有效促進高分子材料研究的發(fā)展和進步。

參考文獻

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關鍵字：新型高分子材料；高分子材料應用；新型高分子材料的開發(fā)

引言：

高分子材料是指由相對分子質(zhì)量較大的化合物分子構成的材料。按其來源，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現(xiàn)以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優(yōu)點而獲得迅速的發(fā)展。然而，現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質(zhì)，即通用高分子。它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點，而現(xiàn)代工程技術的發(fā)展對高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發(fā)與應用尤為重要。納米、導電、生物醫(yī)用、生物可降解、耐高溫、高強度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開發(fā)與應用不但能解決現(xiàn)階段的高分子材料所面臨的問題，而且也將積極地推動高分子材料向功能化、智能化、精細化方向的發(fā)展。與此同時，我國十二五計劃也將高分子材料的開發(fā)研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發(fā)研究必將會極大地推動我國材料技術的發(fā)展。

一、簡述高分子材料

1.高分子材料

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。基本成分為聚合物，或以其含有的聚合物的性質(zhì)為其主要性能特征的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合體。

2.國內(nèi)外高分子材料開發(fā)現(xiàn)狀

高分子材料與金屬材料和無機非金屬材料共同構成了應用性材料科學的最重要的三個領域。高分子材料憑借其獨特的優(yōu)勢占領了巨大的市場。

世界高分子材料工業(yè)正在高速地發(fā)展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工，每年大概以5%的增長率在迅速地增長。現(xiàn)在塑料的產(chǎn)量早已超過了木材和水泥等結構材料的總產(chǎn)量。合成橡膠的產(chǎn)量也已超過了天然橡膠，而合成纖維的年產(chǎn)量在上個世紀80年代就已經(jīng)達到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對于我國而言，目前我國是世界上最大的樹脂進口國，每年進口的樹脂數(shù)量大約是世界樹脂總貿(mào)易的25%到30%。我國的樹脂合成工業(yè)正高速地發(fā)展當中，樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發(fā)達國家仍然存在著差距。

3.開發(fā)新型高分子材料的重要意義和途徑

自上世紀30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發(fā)研究，從90代開始，科學家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開發(fā)上。現(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益強烈。像納米高分子材料，通常是將納米微粒與聚合物基材進行復合，利用其特殊性質(zhì)來開發(fā)新產(chǎn)品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產(chǎn)成本低。與普通改性材料不同，納米粒子具有特殊的表面效應、體積效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等，這些效應的綜合作用導致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，納米粒子巨大的比表面積產(chǎn)生的表面效應，可使經(jīng)納米粒子改性后的高分子材料的機械性能、熱傳導性、觸媒性質(zhì)、破壞韌性等均與一般材料不同，有的材料還具有了新的阻燃性和阻隔性。

新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進上，以提高產(chǎn)品的性能，減少環(huán)境的污染，節(jié)約資源。就目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術開發(fā)的熱點之一。在開發(fā)新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的高分子復合技術，以及出現(xiàn)于50年代的高分子合金化技術后。新的復合技術和合金化技術層出不窮。新型高分子材料的開發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求，更能夠促進能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)能力，更能體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

二、新型高分子材料的應用

現(xiàn)代高分子材料是相對于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料，但其發(fā)展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以用于結構材料，也可以用于功能材料。

現(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子復合材料這幾大類：

第一，高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，與以往傳統(tǒng)的分離技術相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認為是支撐新技術革命的重大技術。

第二，高分子磁性材料是磁與高分子材料相結合的新的應用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。

第三，光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，應用也很廣泛。

第四，高分子復合材料是指高分子材料和不同性質(zhì)組成的物質(zhì)復合粘結而成的多相材料。高分子復合材料最大優(yōu)點具有各種材料的長處，如高強度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。

這些新型的高分子材料在人類社會生活，工業(yè)生產(chǎn)，醫(yī)藥衛(wèi)生和尖端技術等方方面面都有著廣泛的應用。例如，在生物醫(yī)用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料：在工業(yè)污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開發(fā)的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復合材料，這些材料比強度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術方面不可缺少的材料；同樣，在藥物傳遞系統(tǒng)中應用新型高分子材料，在藥劑學中應用，在包轉(zhuǎn)材料中的應用等等。新型高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個方面。

三、綜述

材料是人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎，是一個國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎和標志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發(fā)展，技術的進步，越來越能影響人類的生活。新型高分子材料的不斷開發(fā)像納米技術、熒光技術、導電技術、生物技術等的實施必將使得高分子材料在工業(yè)化的應用中不斷進步。區(qū)別于我們已經(jīng)開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)材料，高分子材料的研究開發(fā)存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣，新型高分子材料的開發(fā)將有可能會帶來現(xiàn)代材料界的一次重大革命。

參考文獻：

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[2]于金海，應用新型可降解材料修復腹壁缺損的實驗研究[J].中國知網(wǎng)論文總庫2010

[3]趙利利，論新型高分子材料的開發(fā)與應用[J]，科技致富向?qū)В?011.（02）.

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1．1材料決定成本

機械設計的本質(zhì)就是要把機械產(chǎn)品(可能是零部件，也可能是一套設備)在最初的設計要求下設計出來，并投入于實際的使用中。我們知道，有時，一種機械設備有很多種材料都能滿足設計要求，但材料不同，其生產(chǎn)成本會存在一定的差異。若在具體的設計中，選擇使用價格較高的材料，則會由于其成本過高，而使得生產(chǎn)的機械無法在市場中取得價格優(yōu)勢。成本不止是機械產(chǎn)品在市場中保持競爭力的關鍵，同時也是企業(yè)引進設備時的主要考慮因素。所以，為了使機械設備可以讓更多的企業(yè)認可，機械設計首先就要把成本問題考慮進去。作為成本的重要組成部分———材料是必須優(yōu)先考慮的因素。

1．2材料決定性能

一般情況下，材料的特性不同，會表現(xiàn)出不同的性能;但不同材料在一定條件下往往也能表現(xiàn)出同樣的性能。這就為材料的選擇提供了多種思路。拿我們常見的機械設計材料來說，金屬材料的特性在于有良好的性能且有較高的強度，但是有不少金屬材料會在潮濕環(huán)境下改變其使用性能;高分子材料往往有較強的彈性以及耐腐蝕性，但是在高溫條件下很容易出現(xiàn)變形，從而導致性能發(fā)生變化。所以我們在選擇相應的材料時，一定要考慮其未來的工作環(huán)境。因此，機械設計要以合理的成本為前提，同時還要把材料的性能考慮進去，以使得材料可以滿足機械設計的根本要求。只有滿足使用性能要求，才能夠從質(zhì)量上保證產(chǎn)品能經(jīng)得起市場的檢驗。

1．3材料決定質(zhì)量

對于機械行業(yè)而言，往往是一個機械產(chǎn)品設計由多種材料來制成的，尤其是一套設備。若機械設計中使用了合理的材料，機械產(chǎn)品中的一切環(huán)節(jié)，就可以在機械產(chǎn)品的使用性能得以確保的情況下，把其優(yōu)點全部體現(xiàn)出來，并盡可能地減少其中的缺點，使機械產(chǎn)品的質(zhì)量真正收到1+1＞2的效果;相反，機械產(chǎn)品任何一個環(huán)節(jié)出問題，都會導致整體質(zhì)量下降，機械設備無法達到相應的效果。所以，質(zhì)量也是企業(yè)引入機械產(chǎn)品時考慮的另一重要因素。只有質(zhì)量過得硬，才能夠在企業(yè)中獲得較好的口碑，才真正地能立足于市場。

2機械設計中材料的應用特質(zhì)

2．1金屬材料

金屬材料在機械設計中是一種非常常見的材料。通常來說，金屬材料主要有鐵、錫、鋁、金、銀、銅等，材料不同，產(chǎn)品的價格也會有所不同，同時性能也會有較大的區(qū)別。但是，總的來看，金屬材料的優(yōu)勢就在于:容易得到、耐磨損、耐熱性和導熱性強，還有一些金屬有較強的硬度和柔韌性。

2．2陶瓷材料

陶瓷材料也是機械設計中一種常用的材料。陶瓷材料的優(yōu)勢在于有較高的硬度，其硬度基本上與金屬材料差不多;它也可以承受一定的腐蝕，尤其是對于化學材料的侵蝕不敏感，所以不會有太大的影響;重量不是太重，和同體積金屬材料相比，其重量遠低于金屬。然而，陶瓷材料不僅較硬，且抗沖擊能力較差，一旦受到?jīng)_擊，就很有可能再無法使用;同時陶瓷材料的價格也偏高。

2．3復合材料

復合材料主要指的是兩種不同性能的材料的組合，從而達到取長補短的效果。這比單一性能的材料的優(yōu)勢更加明顯。復合材料主要有鋁不銹鋼、玻璃鋼、碳纖維等，不同的復合材料往往價格差異較大。考慮到復合材料可以把單一材料的性能優(yōu)點全部綜合在一起，所以復合材料在設計時會被經(jīng)常使用。在不久的將來，隨著人們不斷地對材料的性能提出越來越多的要求，會有大量的新型復合材料出現(xiàn)在機械產(chǎn)品中，復合材料也會在機械設計中被越來越多地選用。

2．4高分子材料

在機械設計中，高分子材料雖然使用的頻率不高，但是其在一些重要的機械產(chǎn)品中也有使用。主要的高分子材料有纖維材料、塑料材料、橡膠材料等。高分子材料最大的優(yōu)勢在于重量不重，且性價比高，所以有不少的企業(yè)喜歡使用。在一些較為特殊的情況下，高分子材料可以使機械產(chǎn)品提升性價比。但高分子材料本身也有自己的不足，例如橡膠材料的耐腐蝕性差，如果有化學物品出現(xiàn)侵蝕，就會使其原有性能失去;塑料材料耐高溫性差，若是碰到了高溫環(huán)境，就會進一步降低其使用性能。

3機械設計中材料的選擇與應用要關注的因素

3．1性能因素

機械的設計對材料的要求主要體現(xiàn)在對材料性能的要求上。材料的性能符合設計的標準時，設計出來的產(chǎn)品才能保證其質(zhì)量;當材料無法滿足設計諸多方面的要求時，意味著設計就無法達到預期的效果。比如，有些產(chǎn)品在強度和載荷等方面有嚴格的要求，這就要求選擇的材料必須滿足產(chǎn)品生產(chǎn)所需的性能，如果在設計的環(huán)節(jié)忽視了產(chǎn)品的性能要求，設計出來的產(chǎn)品將會受到材料的制約無法生產(chǎn)，或者即便能夠生產(chǎn)，也達不到設計要求。所以在產(chǎn)品設計的環(huán)節(jié)，考慮生產(chǎn)產(chǎn)品的材料性能是非常重要的。

3．2工藝因素

產(chǎn)品從設計到成品還要經(jīng)歷一個重要的環(huán)節(jié)，就是產(chǎn)品的加工。而產(chǎn)品的加工，不僅會受到設計理念的影響，還會因為加工工藝的差異導致產(chǎn)品質(zhì)量下降、性能降低等問題。因為產(chǎn)品的加工是復雜的環(huán)節(jié)，包括了多種工藝流程，每一個流程中的細小疏漏和差異都會對產(chǎn)品的性能產(chǎn)生一定的影響。比如說在焊接產(chǎn)品的過程中，焊接強度的不同，工人焊接技術的差異，都會對產(chǎn)品的加工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。所以在考慮材料性能的同時還應該考慮加工工藝對材料的使用產(chǎn)生的影響。

3．3環(huán)境因素

產(chǎn)品的加工對環(huán)境也有一定的要求。比如說金屬材料在一定的溫度條件下，受其熱脹冷縮的特征影響，會出現(xiàn)變形或者其他難以預測的情況，所以在對原材料進行設計的過程中應該考慮生產(chǎn)場地的溫度、濕度等環(huán)境因素，當金屬原材料在特殊環(huán)境中進行加工生產(chǎn)時，會因為環(huán)境的不同導致產(chǎn)品的性能降低，從而導致產(chǎn)品的質(zhì)量出現(xiàn)無法彌補的問題，給企業(yè)帶來損失。因此在設計機械產(chǎn)品前，應該充分分析生產(chǎn)環(huán)境會對產(chǎn)品加工帶來哪些影響，適當調(diào)整產(chǎn)品加工的時間，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

3．4價格因素

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關鍵詞：功能纖維；改性纖維；高性能纖維；分類；發(fā)展方向

1 功能纖維的概念

功能纖維（Functional fiber）是指除一般纖維所具有的物理機械性能以外，還具有某些特殊功能或某些應用性能的新型纖維[1-2]。

2 功能纖維的分類

功能纖維分為三大類：第一類是對常規(guī)合成纖維改性，克服其固有缺點，也稱差別化纖維；第二類是針對天然纖維和化學纖維原來沒有的性能，通過化學和物理手段賦予其蓄熱、導電、吸水、吸濕、抗菌、消臭、芳香、阻燃、紫外遮蔽等附加性能，也稱功能性纖維；第三類為具有特殊性能，如高強度、高模量、耐高溫、耐化學藥品、耐氣候等優(yōu)異性能，也稱高性能纖維[3]。

2.1 差別化纖維（differential fiber）[4]

2.1.1 異型纖維

用異形噴絲孔紡制的具有特殊橫截面形狀的化學纖維。異形纖維具有特殊的光澤、蓬松性、耐污性、抗起球性，可以改善纖維的彈性和覆蓋性[4]。

2.1.2 超細纖維

纖維直徑在5μm或線密度在0.44dtex以下的纖維，具有質(zhì)地柔軟、光滑、抱合好、光澤柔和等特點，可制成具有山羊絨風格的織物或表面極為光滑或透氣防水的超高密織物。

2.1.3 高收縮纖維

沸水收縮率為35%～45%的纖維，常見的有高收縮型聚丙烯腈纖維（腈綸）和聚酯纖維（滌綸）兩種。

2.1.4 抗起球纖維

制成的織物受到摩擦時，不易出現(xiàn)纖維端伸出布面，形成絨毛或小球狀凸起的纖維。常見的抗起球腈綸纖維是運用物理改性方法，改變纖維的結構性能，使由于摩擦引起的毛、球很快脫落，達到抗起球的效果。

2.1.5 三維卷曲纖維

螺旋形卷曲或者立體形卷曲的纖維，利用聚合物熔體擠出時產(chǎn)生湍流、內(nèi)應力不勻的原理形成纖維徑向不對稱結構而達到卷曲效果，在長毛絨玩具上應用廣泛。

2.1.6 吸濕排汗功能纖維

為超細、多孔結構，將毛細孔原理應用到紡織物表面，截面為花瓣形狀的五溝槽纖維具有虹吸功能，能夠快速吸水、輸水、擴散和揮發(fā)，達到排汗速干的功能。

2.1.7 色紡纖維

由含有著色劑的紡絲原液或熔體紡制成的有色纖維。

2.1.8 仿真纖維

模仿天然纖維而制造的化學纖維，包括仿絲纖維、仿毛纖維和仿麻纖維等。

2.2 功能性纖維[5]

2.2.1 導光纖維

通常以石英或高分子材料為原料制成，具有不同折射率的皮芯結構，主要由于皮層全反射作用而能傳導光線的化學纖維。

2.2.2 導電纖維

在標準狀態(tài) （20℃，65% 相對濕度）下電阻率小于105Ω·cm，一般包括金屬纖維、碳纖維、復合導電纖維和高分子導電纖維。

2.2.3 光反射顯色纖維

模仿南美洲閃蛺蝶翅膀上的“鱗粉”特性，將數(shù)十層可透過空氣的薄膜重疊，通過對光的散射、干涉和衍射作用，使纖維產(chǎn)生顏色。

2.2.4 變色纖維

是一種具有特殊組成或結構的，在受到光、熱、水分或輻射等外界條件刺激后可以自動改變顏色的纖維。光致變色纖維是將光致變色材料和高聚物共混通過溶液紡絲、共混紡絲或復合紡絲技術制得的纖維。熱致變色纖維通過在纖維中引入熱致變色物質(zhì)而制得。

2.2.5 自發(fā)光纖維

也稱蓄光纖維、夜光纖維。是在合成纖維紡制過程中加入少量蓄光劑（最小平均顆粒約2μm～3μm）制成。稀土夜光纖維是利用稀土發(fā)光材料制成的功能性環(huán)保新材料，以紡絲原料為基體，采用長余輝稀土鋁酸鹽發(fā)光材料，經(jīng)特種紡絲制成夜光纖維。夜光纖維吸收可見光10min，便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態(tài)下持續(xù)發(fā)光10h以上。

2.2.6 芳香纖維

通過微膠囊法、共混紡絲法、復合紡絲法將芳香劑包容在纖維中而制成能釋放香味具有保健功能的纖維。

2.2.7 生物醫(yī)學纖維

用于對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的一類功能纖維。它除了具有一定的物理—機械性能外，還必須具備生物相容性，有些用途還需要生物活性或者生物降解吸收性。人工器官使用的生物醫(yī)學纖維主要為中空纖維膜。最早應用中空纖維膜的人工器官是人工腎，現(xiàn)在由中空纖維膜制成的人工腎、人工肝、人工肺、肝腹水超濾濃縮回輸器和血液濃縮器已投入使用， 人工胰腺也在研制中。

2.2.8 吸附纖維

具有超吸附速率和吸附容量的纖維，包括高吸水（濕）纖維、吸油纖維、活性炭纖維和一些具有吸附毒性物質(zhì)的纖維。

2.2.9 離子交換纖維

在成纖高分子中引入某些活性基團而具有對離子交換或捕捉重金屬離子的纖維。

2.2.10 保健功能纖維

對人體健康具有防護和促進作用的一類功能纖維，包括抗菌纖維、防臭纖維、負離子纖維、遠紅外纖維、抗紫外線纖維和芳香纖維等。

2.2.11 遠紅外纖維

能吸收遠紅外線并將吸收的太陽能轉(zhuǎn)換成人體所需的熱能的纖維。通常由能吸收遠紅外線的陶瓷粉末與成纖高分子流體在噴絲前混合而制成，如氧化鋁、碳化鋯等，其粒徑應為0.2μm左右。

2.2.12 負離子纖維

在纖維的生產(chǎn)過程中，添加一種具有負離子釋放功能的納米級電氣石粉末，使這些電氣石粉末鑲嵌在纖維的表面，通過這些電氣石發(fā)射的電子，擊中纖維周圍的氧分子，使之成為帶電荷的負氧離子，由該纖維所釋放產(chǎn)生的負離子對改善空氣質(zhì)量、環(huán)境具有明顯的作用。

2.2.13 阻燃纖維

采用無機高分子阻燃劑在粘膠纖維等有機大分子中以納米狀態(tài)或以互穿網(wǎng)絡狀態(tài)存在。

2.2.14 陶瓷纖維

以SiO2、Al2O3為主要成分的一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導熱率低、比熱小及耐機械振動等優(yōu)點。可用作工業(yè)窯爐的絕熱和耐火材料、高溫高壓蒸汽管道的絕熱材料、高溫密封絕熱材料、高溫吸聲材料、耐火建筑用材和防火材料、原子反應堆內(nèi)襯材料等。

2.2.15 抗菌纖維

混有抗菌劑或經(jīng)抗菌表面處理的纖維，具有抑制或者殺滅細菌功能的纖維。混入型是將含銀、銅、鋅離子的陶瓷粉等具有耐熱性的無機抗菌劑，混入聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈中進行紡絲而得；后處理型是將天然纖維用季銨化物或脂肪酰亞胺等有機抗菌劑浸漬處理制得。

2.2.16 防輻射纖維

包括受高能輻射后不發(fā)生降解或交聯(lián)并能保持一定力學性能的纖維以及指能抵抗造成人體傷害的射線輻射的纖維。有抗紫外線纖維、防微波輻射纖維、防X射線纖維和防中子輻射纖維等。如利用是聚丙烯和固體X射線屏蔽劑材料復合制成防X射線的纖維，將鋰和硼的化合物粉末與聚乙烯樹脂共聚后采用熔融皮芯復合紡絲工藝制成防中子輻射纖維。

2.3 高性能纖維[6]

2.3.1 芳族聚胺纖維

由酰胺鍵與芳基連接的芳族聚酰胺的線型分子構成的合成纖維，化學結構式為：[NH—AR—NH—CO—AR`——CO]p，如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維（ 間位芳綸） 簡稱為芳綸1313 ，聚對苯二甲酰對苯二胺纖維（對位芳綸）簡稱為芳綸1414 。

2.3.2 碳纖維

由碳元素構成的無機纖維。纖維的碳含量大于90%。一般分為普通型、高強型和高模型三大類。由粘膠纖維、聚丙烯腈纖維和瀝青纖維等有機纖維經(jīng)炭化而得到。高強型聚丙烯腈基碳纖維的強度為 3GPa～7 GPa，高模型聚丙烯腈基碳纖維的模量為300GPa～900 GPa，在惰性氣體中耐熱性優(yōu)良，耐化學腐蝕性好，有導電性。

2.3.3 超高分子量聚乙烯纖維

采用UHMWPE通過凍膠紡絲或者增塑熔融紡絲工藝制得的合成纖維。其強度為29cN/dtex～39cN/dtex，模量為934cN/dtex～1246cNd/tex，最高使用溫度100℃～110℃，具有優(yōu)良的耐酸堿性、抗水解性。

2.3.4 聚對苯撐苯并雙唑（PBO）纖維

由芳族雜環(huán)類聚合物聚對苯撐苯并雙唑的線型分子構成的合成纖維。纖維強度為37cN/dtex，模量為1764cNd/tex，分解溫度650℃，極限氧指數(shù)68。

2.3.5 聚苯并咪唑（PBI）纖維

由芳族雜環(huán)類聚合物聚苯并咪唑的線型分子構成的合成纖維。強度為6.6cN/dtex，模量為147cNd/tex，可耐850℃高溫，極限氧指數(shù)38～43。

2.3.6 聚苯硫醚（PPS）纖維

商品名為Ryton，指由苯環(huán)和硫原子交替排列的聚苯硫醚的線型分子構成的合成纖維。強度為1.8cN/dtex～2.6cN/dtex，模量為21.5cN/dtex～35.3 cN/dtex，熔點285℃，極限氧指數(shù)34～35，耐化學性僅次于聚四氟乙烯纖維。

2.3.7 聚酰亞胺纖維

由含酰亞胺鏈節(jié)的線型分子構成的合成纖維，大分子鏈中至少有85%的酰亞胺鏈節(jié)。醚類均聚纖維的強度為4cN/dtex～5cN/dtex，模量為10GPa～12GPa，在300℃經(jīng)100h后強度保持率為50%～70%，極限氧指數(shù)44，耐射線好；酮類共聚纖維的強度3.8cN/dtex，模量35cN/dtex。經(jīng)改性的聚酰亞胺纖維的強度為17.6cN/dtex，模量為529cN/dtex～882cN/dtex，分解溫度650℃，極限氧指數(shù)68。

2.3.8 聚酰胺?酰亞胺纖維

由含芳酰胺—酰亞胺鏈節(jié)的線型分子構成的合成纖維。強度為4.4cN/dtex，模量為61.7cN/dtex，可耐350℃高溫，極限氧指數(shù)30～33。

2.3.9 聚醚醚酮（PEEK）纖維

含亞苯基醚醚酮鏈節(jié)的線型分子構成的合成纖維。拉伸強度400 MPa～700MPa，模量3 GPa～6GPa，熔點334℃～343℃，長期使用溫度250℃，極限氧指數(shù)35。

2.3.10 酚醛纖維

由線型酚醛樹脂經(jīng)縮醛化或絡合化學而制成的交聯(lián)纖維。強度為1.14cN/dtex～1.58cN/dtex，極限氧指數(shù)30～34，瞬時可耐2500℃高溫，長期使用溫度150℃～180℃。絕熱性好。

2.3.11 蜜胺纖維

將三聚氰胺與甲醛縮聚，并溶于有機溶劑中通過濕紡和后處理而得。強度為1.76cN/dtex，極限氧指數(shù)32，無熔點，不熔滴，連續(xù)使用溫度180℃～200℃。

2.3.12 高強度聚乙烯醇纖維

由聚乙烯醇樹脂通過溶劑濕法冷卻凝膠紡絲制成。強度為15cN/dtex，耐堿性優(yōu)良。

2.3.13 玻璃纖維

以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米。E-玻璃纖維的強度為 1722MPa，模量為654GPa。絕緣性好，耐熱性強，抗腐蝕性好，但性脆、耐磨性較差。

2.3.14 氧化鋁纖維

一種主要成分為氧化鋁的多晶質(zhì)無機纖維，主晶形可呈γ-，δ-，θ-，α-氧化鋁，是最新型的超輕質(zhì)高溫絕熱材料之一，采用高科技的“溶膠—凝膠”法，將可溶性鋁、硅鹽制成具有一定黏度的膠體溶液，溶液經(jīng)高速離心甩絲成纖維坯體，然后經(jīng)過脫水、干燥和中高溫熱處理析晶等工藝，轉(zhuǎn)變成Al-Si氧化鋁多晶纖維，其主晶相為主要為剛玉相和少量莫來石相，集晶體材料和纖維材料特性于一體，使用溫度達1450℃～1600℃，熔點達1840℃，有較好的耐熱穩(wěn)定性，其導熱率是普通耐火磚的1/6，容重只有其1/25，節(jié)能率達15%～45%。

3 功能纖維的發(fā)展方向

3.1 高性能化

高性能纖維市場呈碳纖維、高強聚乙烯纖維、芳綸及新型高性能纖維共同增長的格局[7]。如生物可降解的聚酯纖維縫合線、可吸收的人工血管、PLGA纖維編織殼聚糖溶液涂層制成的人工神經(jīng)導管以及組織工程神經(jīng)導管以及組織工程肌腱等。

3.2 低維化

若使材料在某一維度（x、y 、z ）的尺寸縮小到納米級，則此材料減少相應的一維。隨著高端物理化學技術的進步，化學纖維的細度已經(jīng)達到微米級，并向納米級超細技術挑戰(zhàn)。如在醫(yī)學上將納米纖維網(wǎng)用于外科，防止人體組織在愈合過程中粘接產(chǎn)生疤痕，將細菌纖維素納米纖維網(wǎng)絡于無紡布上，制成捕捉白血球的纖維復合體濾材。

3.3 智能化

智能纖維在美國、日本等發(fā)達國家已經(jīng)取得較大進展。如隱身功能纖維應用于軍事領域。如光敏纖維可改變8種色彩。在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)領域，開發(fā)出具有形狀記憶效應的繃帶、人工肌肉及智能凝膠纖維、蓄熱調(diào)溫纖維等。

3.4 仿生化

杜邦公司曾用六氟異丙醇溶解蜘蛛絲蛋白進行人工紡絲，東華大學研究蜘蛛吐絲的紡絲過程，以蠶絲蛋白質(zhì)為模型，仿照蜘蛛吐絲的過程進行纖維加工。

3.5 綠色化

主要是大力發(fā)展生物質(zhì)纖維，實現(xiàn)新溶劑法纖維素纖維、聚乳酸纖維、生化法聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT ）纖維、生物法多元醇的產(chǎn)業(yè)化。新型生物質(zhì)再生纖維主要品種有：新型纖維素纖維（Lyocell纖維、離子液體纖維素纖維、低溫堿/尿素溶液纖維素纖維）、新資源纖維素纖維（竹漿纖維、麻漿纖維）、海洋生物質(zhì)纖維（甲殼素纖維、海藻纖維）、生物蛋白質(zhì)纖維（大豆蛋白纖維、牛奶蛋白與丙烯腈接枝纖維、蠶蛹蛋白纖維）。

參考文獻：

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[6] J W S Hearle.高性能纖維[M]. 北京：中國紡織出版社，2004.

篇9

（大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責任公司，多倫 027300）

（Inner Mongolia Datang Duolun Coal Chemical Co.，Ltd.，Duolun 027300，China）

摘要： 綜述了聚丙烯物理改性的方法，并對共混改性、填充改性、混雜復合改性進行了比較。共混改性與填充改性雖可以改善聚丙烯的某一性能，如強度、韌性等，但對其他方面的提升有限，甚至使其他性能急劇下降。混雜復合改性中，聚丙烯與多種無機填料粒子、有機物復合，可以在明顯提升某些性能的同時，維持其他性能穩(wěn)定，甚至得到一定程度的提升，拓寬了聚丙烯的應用范圍。

Abstract： This paper summarizes the methods of physical modification of polypropylene and compares with blending, filling, and the hybrid modification. Blending and filling modification can improve a performance of modified polypropylene, such as the strength, toughness, but the promotion of other aspects is limited, and even other performance will be degraded sharply. In hybrid Modification polypropylene with a variety of inorganic filler particles and organic matter composite can significantly improve a certain performance, at the same time, maintain stable of other performance, and even upgrade the performance to some extent, which widens the scope of application of polypropylene.

關鍵詞 ： 聚丙烯；共混改性；填充改性；混雜復合改性

Key words： polypropylene；blending modification；filling modification；hybrid modification

中圖分類號：TQ050.4+3 文獻標識碼：A

文章編號：1006-4311（2015）02-0310-02

0 引言

聚丙烯是一種通用型樹脂，其產(chǎn)量大，用量也大。丙烯單體的來源豐富，聚合工藝相對簡單，具有優(yōu)異的性能，適合大多數(shù)產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，廣泛的用于包裝、紡織、電子等領域[1]。但聚丙烯也有諸多的缺點，如低溫韌性差、剛性較低、缺口敏感性很大、易開裂、耐候性差等，這在一定程度上限制了PP的生產(chǎn)和應用。近年來，如何按照PP自身特性、PP產(chǎn)品的用途及性能指標特點對PP進行改性，改善PP的力學性能、加工性能，降低產(chǎn)品的工業(yè)成本，使PP材料能夠?qū)崿F(xiàn)專用化、功能化，充分利用PP的優(yōu)勢占領更多的應用領域，吸引了大量的國內(nèi)外學者的研究興趣[2-3]。聚丙烯的改性方法主要有物理改性與化學改性兩種方法，其中聚丙烯的物理改性的設計靈活、生產(chǎn)工藝簡單易行、生產(chǎn)周期短、投資成本低，適于工業(yè)生產(chǎn)。物理改性的方法按照主要包括填充改性、共混改性及混雜復合等。

1 填充改性

填充改性是在PP的加工過程中，將一定量無機填料加入到PP基體中，在降低材料成本的同時，改善材料某些性能。由于無機填料顆粒阻礙了PP鏈段的運動，影響了PP的晶型、結晶度、分子鏈間的作用力等，最終導致復合材料的宏觀性能發(fā)生改變。鄭水林等用雙螺桿擠出機制備了PP/硅灰石復合材料，并研究了復合材料的性能，研究結果表明，當硅灰石與PP的質(zhì)量比為2：3時，復合材料的拉伸強度與彎曲強度均遠遠高于純PP。鄭玉嬰等制備了PP/高嶺土復合材料并研究了其力學性能。當復合材料中改性高嶺土與聚丙烯的馬來酸酐接枝物的質(zhì)量分別為PP的10%與6%時，復合材料的缺口沖擊強度變化不大，但拉伸強度提高了10.6%，熱變形溫度提高了18℃。

用于聚丙烯填充改性的填料的種類很多，每種填充粒子都有其自身的特性，如高嶺土是片狀結構，硅灰石是針狀的，這使得復合材料具有不同的性能。表1列出了不同礦物填充改性聚丙烯的性能。

2 共混改性

共混是利用擠出機等將兩種或兩種以上的高分子材料混合，以此制得兼具幾種高分子材料的性能或某種突出性能的合金。共混可以明顯改善PP的低溫脆性、透明性、抗靜電性及著色性，共混改性的發(fā)展十分迅速。不同種類的橡膠與PP共混，形成的復合材料的性能存在較大的不同。黃英等制備并研究了PP與EPDM的合金。張志洪和李海東分別采用熔融共混法制備了PP/EPDM復合材料。研究發(fā)現(xiàn)：隨著EPDM含量的增加，復合材料的拉伸強度逐漸減小，但其沖擊強度卻呈顯著的上升趨勢。當EPDM含量為25份時，復合材料沖擊強度比純PP增大了6倍，并且隨這EPDM含量的增加，復合材料的維卡軟化溫度降低，流動性變差。同時李海東的研究還表明，在溫度和組分很廣泛的范圍內(nèi)，復合材料的韌性測定能夠正常進行，通過增加EPDM的含量以及溫度，均能使復合材料的抗沖擊性能得到提升。

3 混雜復合改性

單獨地使一種填料與PP混合制備的復合材料往往只能提升PP某些方面的性能，而對其他方面的改善有限，甚至是顧此失彼，如無機剛性粒子填充PP，雖然可以降低材料成本，對PP增強增韌的提升幅度有限，甚至使其韌性降低；而單純的用彈性體與PP共混，彈性體用量大，材料成本上升，雖然能夠很好地提升PP的韌性，但也導致了PP的強度的下降。所以，近年來有關學者在用無機剛性粒子填充改性PP的同時，向復合材料體系中加入一定量的彈性體，構成性價比較高的PP/彈性體/無機剛性粒子三元復合材料，甚至是多種無機填料粒子與有機物同時與PP共混，以期達到某些特殊的材料的性能指標，如保險杠、工程塑料等，這種改性方法被稱為混雜復合改性。

閆禮成等用熔融共混的方法制備了PP/POE/硅灰石復合材料，并研究了硅灰石與POE對PP力學與熱力學性能的影響。結果表明POE可以明顯改善材料的韌性，提高沖擊強度；硅灰石增強作用明顯，拉伸強度明顯升高。復合材料體系中，在POE與硅灰石協(xié)同作用下，材料的結晶溫度升高，熔點降低。王珂等制備了PP/POE/BaSO4復合材料，病研究了POE與BaSO4對材性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，POE與BaSO4的復合使用，使材料的強度與韌性同時得到了明顯提高。當POE直接加入復合體系中時，POE與BaSO4易以相互分離的形式發(fā)散在PP基體中，強度與韌性的提高幅度有限；當POE接枝馬來酸酐后，BaSO4進入POE粒子內(nèi)，形成核殼結構，材料的強度與韌性提高幅度較大。蘇峰華等利用雙螺桿擠出機制備了PP/POE/高嶺土復合材料，并研究了其力學和熱力學性能。結構表明：高嶺土可明顯提升PP/POE共混物的楊氏模量，使復合材料的楊氏模量明顯高于純PP的；添加高嶺土后，PP/POE二元復合材料的沖擊強度進一步增大，復合材料的沖擊強度在高嶺土量達到10份時升至最大值；高嶺土在PP/POE/高嶺土三元體系中促進了PP的異相成核，致使體系的結晶溫度升高，結晶速度增大；此外，高嶺土也改善了PP基體的耐熱性，提升了PP基體融融溫度。

4 結語

經(jīng)過科研工作者的不懈努力，PP物理改性技術得到了蓬勃發(fā)展。從PP與單一填料或有機填充物的共混或填充改性，發(fā)展到PP與多種無機填料粒子、有機物的混雜改性，科研工作者們依據(jù)PP、無機填料粒子及有機填充物各自的特性，選擇其中的幾種加入到PP基體中，不僅提高了材料的性價比，也使得PP復合材料向著專業(yè)化、工業(yè)化的方向發(fā)展，拓寬了PP的應用領域。

參考文獻：

[1]Cao Xianwu, Zheng Zicong, Xie Ying, et al. The effect of polypropylene/polyamide 66 blending modification on melt strength and rheologic behaviors of polypropylene[J]. Polymer Bulletin. 2010, 64(2): 197-207.

篇10

[關鍵詞]高分子化學實驗；科研項目；人才培養(yǎng)

隨著高分子科學的發(fā)展，高分子材料已滲透到日常生活和工業(yè)的各個部門，新的高分子聚合反應、聚合方法和新的高分子材料層出不窮。高分子化學是一門以實驗為基礎的學科，是學生深入理解高分子化學理論課程和進行高分子化學材料研究的必備課程，對加強學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著重要的作用[1-3]。傳統(tǒng)的高分子化學實驗教學模式基本是教師講解、學生操作、學生提交實驗報告、教師評分等。這種教學模式下，學生對實驗課程缺乏足夠的重視，往往只是按部就班地操作完，最后實驗報告能夠拿到合格的成績就足夠了，在實驗過程中缺乏對過程和細節(jié)的深入思考，因此不利于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升[4-6]。高分子化學是一門與時俱進的課程，高分子化學實驗應該進一步體現(xiàn)這種發(fā)展趨勢。因此，為了提高學生對高分子化學實驗課程的熱情與積極性，采用科研項目與高分子化學實驗課程相結合的教學模式，不僅能夠豐富實驗教學內(nèi)容，提高學生的實驗技能和科研能力，也為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的創(chuàng)新人才添磚加瓦。

1傳統(tǒng)高分子化學實驗教學中的問題

傳統(tǒng)的高分子化學實驗教學模式一般是固定的，即教師講解理論知識與實驗操作示范、學生根據(jù)教材的實驗目的和老師的要求進行程序化操作、學生課后撰寫實驗報告并交給老師、教師根據(jù)實驗結果的優(yōu)劣進行實驗報告評分等。學生在這種教學模式下很少會對實驗設計、實驗過程和細節(jié)等進行思考與討論。對大部分學生來說，只要最后的實驗考核是合格的就足夠了，因此學生們往往是抱著完成任務的態(tài)度做實驗。這種實驗教學模式雖然實現(xiàn)了對學生動手能力的鍛煉，但是難以督促學生學以致用，導致理論課和實驗課是完全分離開來的，難以結合在一起。另外，這種固定模式和程序化的實驗課程，難以鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才。高分子化學的發(fā)展與變化日新月異，高分子化學實驗也應該進一步體現(xiàn)這種變化趨勢，從而使得學生們更加深入地理解高分子化學的與時俱進。然而，由于實驗室資源與資金的缺乏，傳統(tǒng)的高分子化學實驗課程內(nèi)容經(jīng)常是幾年都固定不變的，對學科的新發(fā)展、新知識、新變化沒有吸收與提升。這種內(nèi)容固定、操作按部就班的實驗課程很難調(diào)動學生的積極主動性，更難以引起學生對高分子化學的熱愛與興趣。

2科研項目與高分子化學實驗相結合

高校教師一般會以自己的研究領域為基礎，進行相關科研項目的申報。這些科研項目相對于高分子化學實驗來說，都是一些具有前瞻性和創(chuàng)新性的研究。因此，將高校教師的科研項目融入高分子化學實驗教學，對高分子化學實驗傳統(tǒng)教學模式進行改革，具有重要的意義。

2.1科研項目融入高分子化學實驗課堂的意義

高分子化學是一門與時俱進的課程。傳統(tǒng)的高分子化學主要以傳統(tǒng)高分子材料如塑料、橡膠、纖維素、涂料等為主，相應的高分子化學實驗也是以合成或改性傳統(tǒng)高分子材料為主。隨著高分子科學的發(fā)展，高分子化學領域的新材料層出不窮，這不僅體現(xiàn)在生活、軍事、工業(yè)等領域的新型功能材料。在科研項目中，高分子化學材料的應用也得到了廣泛的關注與認可，高分子化學領域的科研項目在化學領域的教師中占有較大的比重。在教師的科研項目中，涉及到的高分子化學材料通常具有較好的新穎性。因此，將科研項目的內(nèi)容融入高分子化學實驗課堂，不僅能夠豐富高分子化學實驗的教學內(nèi)容，提高學生對實驗的興趣和積極主動性，而且能夠培養(yǎng)學生的科研能力和科研思維。同時，教師也可能從學生們的思考與討論中，獲得新的想法。

2.2科研項目融入高分子化學實驗課堂的方法

高分子化學實驗的時間一般比較長。在等待的過程中，學生基本是在聊天，有的學生甚至在打游戲，很少有同學利用這個時間對實驗進行思考或者討論。這不僅浪費了寶貴的學習時間，而且不利于實驗的開展。即使后面實驗出現(xiàn)了問題，學生也不會花費過多的時間去尋找原因。因此，老師可以利用學生在等待實驗的過程中，將科研項目中較為簡單且與實驗有聯(lián)系的部分拿出來與學生討論。首先，將教師科研項目中與實驗相關的內(nèi)容拿給學生分組討論，通過與自己的實驗比較分析，并結合理論課程和實驗課程知識，讓學生提出問題。進一步，根據(jù)提出的問題，讓學生先自己進行分析，得出結論后與老師進行討論。然后，老師根據(jù)學生的討論情況，引導學生提出解決問題的方法。最后，根據(jù)以上討論的內(nèi)容，鼓勵學生進行進一步的創(chuàng)新，并鼓勵感興趣的學生利用課后時間進入教師所在實驗室進行深入的探索與研究。例如，傳統(tǒng)高分子化學實驗中，有一部分實驗內(nèi)容是“甲基丙烯酸甲酯的本體聚合”，如果老師的科研項目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本體聚合的內(nèi)容，就可以拿出來與學生進行討論，引導學生進行實驗課堂之外的新思考。通過“提出問題-分析問題-解決問題-創(chuàng)新實踐”這一過程，鍛煉學生的創(chuàng)新思維和科研意識，為將來進入實驗室進行畢業(yè)論文課題研究或科研項目研究打下良好的基礎。

2.3將科研項目內(nèi)容融入高分子化學實驗教學中

高分子化學實驗教學，一般會有多個老師負責。每位老師都有自己的研究領域或?qū)＜继亻L。高分子學科之所以發(fā)展如此迅速，其中很重要的一個原因是其具有比較強的應用性。因此，根據(jù)帶教老師的研究領域，可以對現(xiàn)有的一些高分子實驗進行改進。例如，在“雙酚A環(huán)氧樹脂的制備”實驗中，主要內(nèi)容是環(huán)氧樹脂的制備和環(huán)氧值的測定，而沒有涉及到環(huán)氧樹脂的應用。如果帶教老師的研究領域和科研項目與環(huán)氧樹脂相關，可以根據(jù)自己的科研項目內(nèi)容，在與其他帶教老師及實驗中心討論后，適當增加實驗內(nèi)容及應用。例如，可以增加不同制備時間下環(huán)氧樹脂的制備實驗，研究不同反應時間對環(huán)氧值的影響。同時，將具有不同環(huán)氧值的環(huán)氧樹脂進行粘結實驗，研究反應時間對環(huán)氧樹脂粘結性能的影響。這種將科研項目內(nèi)容與高分子實驗課程相結合的方式，不僅保留了經(jīng)典高分子化學實驗的內(nèi)容，同時豐富了實驗課程的內(nèi)容和方式，改變了傳統(tǒng)高分子化學實驗內(nèi)容一層不變的局面。此外，這種目的導向性的高分子化學實驗內(nèi)容，容易引起學生的思考與興趣，對于培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新意識具有重要意義。

2.4將科研項目的資源與高分子化學實驗共享

由于資金或平臺的限制，大學生的高分子化學實驗課程往往只進行最基礎的研究，學生缺少進一步深入探索的機會與平臺。而許多高校教師一般都有自己的科研資源或平臺，因此，可以利用高校教師的實驗室資源和平臺，為那些對課程實驗內(nèi)容感興趣的學生提供進一步研究的機會。例如，在“線性酚醛樹脂的制備”實驗中，主要內(nèi)容是線性酚醛樹脂的制備和固化，沒有涉及到酚醛樹脂的物理化學性能。眾所周知，酚醛樹脂的耐熱性、拉伸性能、耐壓性等影響了酚醛樹脂的應用。盡管這些性質(zhì)屬于高分子物理領域范疇，但卻是研究酚醛樹脂必不可少的內(nèi)容。因此，該實驗課程結束后，可以帶領對酚醛樹脂感興趣的同學，進入研究酚醛樹脂教師的實驗室。將學生實驗得到的產(chǎn)品進行進一步的分析與研究，并要求學生提交相關的實驗報告和心得體會。通過這種方式，不僅能夠豐富實驗教學內(nèi)容、增強學生對實驗的理解與認識、激發(fā)學生對實驗的興趣，還能夠幫助對科研感興趣的同學提前了解和掌握一些實驗內(nèi)容與技術，為將來進入實驗室開展科研項目工作打下基礎。

2.5鼓勵學生將高分子化學實驗內(nèi)容拓展為大學生創(chuàng)新研究項目

目前貴州多所高校面向本科生開展了多種大學生創(chuàng)新研究項目，例如大學生開放性實驗、“互聯(lián)網(wǎng)+”項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、創(chuàng)新計劃等。這些項目的開展，離不開教師科研項目與平臺的支持。在高分子化學實驗課堂上，教師通過將科研項目與高分子化學實驗相結合，鼓勵學生對自己的實驗進行思考與創(chuàng)新，提出自己的想法與觀點。由于大學生專業(yè)知識和專業(yè)技能尚有不足，他們提出的想法往往還有所欠缺。教師可以通過上述提出的“提出問題-分析問題-解決問題-創(chuàng)新實踐”模式，與學生進行深入討論，直至最終確定出比較可行的思路和方案。大學生創(chuàng)新項目，一般要求學生具有一定的實驗基礎和創(chuàng)新能力，且申請的項目要有一定的新穎性，這就要求在培養(yǎng)學生的實驗技能和創(chuàng)新思維方面下功夫。將大學教師的科研項目與高分子化學實驗結合起來，可以更好地培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)與科研思維，有助于學生將實驗內(nèi)容拓展為創(chuàng)新研究項目。