高分子材料与改性

高分子材料与改性（通用8篇）

高分子材料与改性 篇1

聚 合 物 的 辐 射 改 性 研 究

聚合物的辐射改性是指将聚合物置于辐射场中，在高能射线(主要是射线、射线和电子加速器等)的作用下，可以在固态聚合物中形成多种活性粒子，引发一系列的化学反应，从而可以在多种聚合物内部形成交联的三维网络结构，使聚合物的诸多性能得到改善。自从 2 0世纪 5 0年代初C h a r l e s b y和 Dl o e 分别将聚合物引入辐射场中研究以来，聚合物的辐射效应引起了人们极大的兴趣。

聚合物的辐射改性主要包括：辐射聚合、辐射接枝、辐射交联、辐射降解。本文主要介绍聚合物的辐射接枝及辐射交联技术的发展与应用。聚合物的辐射交联

聚合物的辐射交联技术是聚合物改性制备新型材料的有效手段之一。聚合物交联后不仅使其结构和性能发生相应的变化，而且拓宽了其应用范围。辐射交联一般不需要催化剂、引发剂，后处理简单，可在常温下反应，无污染，除了辐射源之外不需特殊设备，在许多方面优于过氧化物交联技术。． 1 反应机理

聚合物的辐射交联为自由基链式反应，下面以 P E为例说明其具体反应过程。辐射交联反应可分为 3步：

(1)初级自由基及活性氢原子的生成；

(2)活泼氢原子(H·)可继续攻击 P E，再生成自由基：(3)大分子链自由基之间反应形成交联键： 从辐射交联反应的机理可以看出，在辐射能的作用下，聚合物大分子链即可以发生交联反应，也可以发生分子链的降解反应。有的聚合物在辐射能的作用下，则以降解为主，而有的聚合物则以交联为主。到底发生交联还是降解主要取决于聚合物的结构，如聚合物大分子链上 C原子周围有氢(H)原子存在，则以交联反应为主；反之，如C原子周围无氢(H)原子存在，则以降解为主。． 2 聚合物辐射交联的进展

自从 2 0世纪 5 0年代发现高能电离辐射可以引发聚乙烯交联聚合反应后，P E的辐射加工产品就率先实现了工业化，大量用于制造辐射交联电线电缆绝缘层，热收缩聚乙烯管材、板材，辐射交联 P E泡沫、纤维和薄膜等。聚乙烯在辐射下容

易交联，初始凝胶时辐照剂量较低，但要达到较高的凝胶含量仍需要较高的辐射剂量，以致产品成本偏高，限制了推广使用。而且，大剂量的辐照还可能产生氧化降解、破坏材料中的添加剂等副反应，影响材料的使用性能。因此，如何加速辐射交联，抑制副反应，降低达到所需凝胶含量时的辐射剂量，已成为当前的热门课题。

N o v a k o v i c 和 G a I在研究多官能团单体在聚乙烯辐射交联体系中的作用时发现，在 L D P E中混入 3(质量％)的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMP TMA)和氰尿酸三烯丙酯(TAC)对辐射交联有明显的促进作用，可使初始凝胶剂量从纯聚乙烯的 3 3 0

KG y分别降低到 2 1 5

KGy和 2 5 4 KG y，各降低了 3 5％和 2 4％；同时交联反应的Gx值(辐照聚合物每吸收 1 0 0 e V 能量所生成的交联点的数目)从纯聚乙烯的 2 1 3上升为 3 5 1和2 8 5，分别增加了 6 5％和 4 3％。Da k i n将 6％的异氰尿酸三烯丙酯(TAI C)添加到 LDP E中，发现可以使交联反应的微分Gx的最大值比纯聚乙烯的大约提高到 3 0～8 0。此外，用辐照交联的 P E，力学性能改善幅度大，且能改善共混物的相界面。P E薄膜经过电子柬辐照后，透明性大大改进，硬度好，抗透湿性提高H

J。将 P E与发泡剂等助剂混合挤出，辐照交联发泡，可制得耐热性好、柔软得 P E泡沫 J。蒸汽交联的 P E电缆在高压蒸汽下不可避免会渗入 P E层，造成许多微孔，且沾污 物浓度高，电缆在使用中易发生游离和树枝老化，而交联剂的引入使材料的高频特性受到损失。采用辐射交联则可避免或消除这些微孔、污秽或鼓突，并消除水树及电树现象，保证绝缘层的均匀性和高纯度，从而使其具有更好的高频特性及长期性能 J。另外据报道在 L DP E中加入 5％到 1 5 ％的试剂，控制温度在 2 0 3℃，通过电子束辐射在2 2 ． 7 KGy剂量下，可制得一种理想的交联 PE泡沫材料。聚氯乙烯(P VC)由于其大分子链结构的原因，它的辐射化学交联产值较低(0． 3～0 ． 6交联键／ 1 0 0

e v)，所以对于 PVC的交联要求高的辐照剂量。为了降低辐照剂量、减少 P V C的降解，必须在多官能团单体的存在下，才能使其交联。胡福敏等采用三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(T MP TMA)多官能团单体为交联剂，P VC的辐射交联进行研究。发现 P VC在交联过程中，由于其分子量的分散性，而使得不同分子量的 P VC大分子对凝胶生成有不同的贡献，因而研究 PVC溶胶的分子量及其分布，对研究凝胶生成的机理是一有效的手段。朱志勇等 J 以三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMP TMA)为交联剂，以C o 6 0 7射线为辐照源，研究了偏苯三酸三辛酯(TOTM)增塑的 P VC电缆料的辐射交联。发现该辐射交联反应符合Ch a r l e s b y P i n n e r无规交联模型，TMP TMA1 0分，辐照剂量 4 0

k G y是较合适的配方与工艺条件，该材料经辐射交联后拉伸强度增加，断裂伸长率下降，1 5 5℃的热老化失重与 1 2 0℃热变形率减小。张华明等u o j 研究了在三烯丙基异氰酸酯多官能团辐照敏化剂存在下，采用电子束辐照尼龙6 1 0，可以提高 P A6 1 0得力学强度、耐化学溶剂性和热变形温度。李朝顺等ul J 采用 7射线辐射交联技术对弹性体丁苯橡胶(S B R)进行辐射硫化，改变了传统的硫化工艺，提高了弹性体材料的耐老化性能。说明 y射线辐射交联是提高 S BR耐老化性能的有效技术手段。贾少晋等用锥形量热计研究了阻燃 HDP E／ EP DM 经 7射线辐射交联前后的动态燃烧特性。发现阻燃 HDP E／E P D M 交联后可明显降低热释放速率和最大有效燃烧热，提高了氧指数，而且提高燃烧后的成炭量。楚增勇等研究不同乙烯基含量的聚碳硅烷，在 He气氛条件下的电子束辐射交联不熔化处理，分析了含乙烯基聚碳硅烷纤维在辐照过程中的结构变化。实验表明，乙烯基起到强化聚碳硅烷辐射交联的作用，完成不熔体所需剂量显著降低。对于聚丙烯的辐射交联已有报道用 5 KGy的低吸收剂量即可制得凝胶含量大于 7 5％的交联聚丙烯；用电子射线法使聚丙烯支化，制得了高熔体强度聚丙烯和可代替 AB S的专用于热成型的聚丙烯板材。张聪n

】通过聚烯烃材料配方研究，制备工艺研究及选择合适的辐射剂量研制成功耐温等级 1 5 0℃辐射交联阻燃聚烯烃热收缩材料，弥补了聚烯烃材料与氟塑料及硅橡胶使用温度之间的空缺，拓宽了聚烯烃材料的使用范围。

高分子辐射交联改性不同于物理共混体系，后者各组分在其相界面往往存在缺陷而使性能受到影响，而辐射反应在相界面间发生，从而可改善组分间粘合力及相容性。如己有研究发现，辐射交联 P E不仅其力学性能改善幅度比过氧化物交联的大，而且能改善共混物的相界面。杨慧丽研究了 P P／ E v A共混体系在 T AI C存在下的敏化辐射交联，认为敏化交联改善了 PP ／ EVA体系的相容性，使共混物相界面变厚，增强了相间粘附，提高了其力学性能。S p a d a r o等研究发现，在空气中用一射线辐照聚乙烯，发现辐照后的聚乙烯与尼龙 6有较好的相容性，共混物力学性能得到提高。聚合物的辐射接枝

2． 1 辐射接枝的方法和原理

辐射接枝的基本方法有 3种，即共辐射接枝法(又称直接辐射接枝法或同时辐射接枝法)、预辐射接枝法(又称间接辐射接枝法或连续辐射接枝法)和过氧化物接枝法。后两种方法又称为辐射场外接枝法。共辐射接枝法中，主干聚合物和接枝单体在射线作用下都生成活性自由基，既有主干聚合物和接枝单体的接枝共聚物生成，也有接枝单体的均聚物产生。因此，共辐射法对接枝单体有特殊要求，否则易生成均聚物。该法的优点是自由基利用率高，工艺简单，单体对高分子材料有辐射保护作用(气相接枝除外)。共辐射法可采用如下 4 种方式来实现：均一溶液法、溶胀法、液相浸渍法、气相接枝法。

均一溶液法和溶胀法往往得到接枝共聚物和均聚物的混合物，很难分离；液相浸渍法操作简单，均聚物少，应用较广。溶胀法和液相浸渍法区别在于前者是将不溶但能溶胀在单体中的固体聚合物溶胀后，除去多余单体，然后对溶胀聚合物行辐射；而后者将固体聚合物在液相单体或其溶液中浸渍后，再对聚合物进行辐射。气相接枝法是近几年发展起来的新技术，其优点是：辐射能主要被主干聚合物所吸收，接枝单体的均聚物生

成量极少，单体利用率高，工艺简单，便于连续生产。气相接枝法不但适用子纤维薄膜辐射接枝改性，对某些固体无机物表面接枝也很适宜。预辐射接枝法是在真空条件下先对聚合物进行辐射，然后将其浸渍在已除去空气的单体或其溶液中，经放置后聚合物上辐射生成的自由基与单体反应，生成接枝共聚物。过氧化物接枝法是在空气中预辐射聚合物，生成过氧化物，然后在加热条件下进行单体接枝。预辐射接枝法和过氧化物接枝法的辐射与接枝分别进行，原则上适用于任何选定的高聚物一单体混合体系，对单体没有限制，均聚物少，给研究和生产带来方便。但 2种方法自由基利用率低，对高聚物损伤比共辐射法严重，故裂解型高聚物不适用于场外辐射接枝。由于单体不受辐射，可采用高剂量(如使用加速器等)，辐射时间短有利于工业化生产；而共辐射法不能用加速器辐射。． 2 聚合物辐射接枝的应用

早在 5 0多年前，人们就发现了可以用辐射引发高聚物进行接枝共聚反应。时至今日，辐射技术已经得到了很大的发展。接枝对象几乎遍及整个高分子领域。不论是天然高分子(例如淀粉、羊毛、丝绸和天然橡胶等)，还是合成高分子(包括各种合成橡胶、合成纤维和塑料)，都可进行辐射接枝处理。此外连一些无机材料也可进行接枝。聚合物经辐射接枝后，可明显改善材料的表面状态及改进材料的物理机械性能，从而拓宽其应用范围。

谭绍早等1

0 J 研究了聚丙烯酸丁酯一丙烯酸辐射接枝苯乙烯共聚物的粘接性能，发现辐射法所得接枝共聚物的粘接性能优于化学法所制接枝共聚物，其粘接拉伸剪切强度提高 2

MP a。聚氯乙烯辐射接枝苯乙烯可改善其热稳定性。F 4 6辐射接枝苯乙烯可作离子交换膜(或树脂)，将二乙烯基苯引入 F 4 6一苯乙烯共聚物中，可改善其溶胀性，特别适用于强氧化性和强腐蚀性离子交换材料，具有高机械强度，高透过选择性，低电阻率。在聚四氟乙烯表面辐射接枝苯乙烯，可改善其粘接性能；当将其作为母体膜接枝苯乙烯后，再在9 8％浓 H 2 S o 4中 7 0℃下进行磺化反应，可制成阳离子交换膜。生物相容性高分子材料和生物功能性高分子材料是生物材料中重要的组成部分，它们在生物工程和生物医学中有广泛的应用，这一领域的研究与应用日益受到重视[ 2 1-2 6 1。辐射接枝共聚法是高分子材料改性极重要的方法之一。在制备生物相容性和生物功能性高分子材料中尤为重要。在实际应用中较低的剂量获得较高接枝率是一个关键问题，它不仅可以节约时间和降低成本，而且对保护基材性能(尤其是辐射降解型高分子材料)也很重要。为此，人们对以聚烯烃为基材的辐射接枝体系研究得较多。发现体系中加入少量无机酸可有效增加单体的辐射接枝率。在研究中发现，对某些含杂原子高分子基材，如聚醚胺脂和硅橡胶等在辐射接枝丙烯酰胺、N 乙烯吡咯烷酮、4 乙烯基吡啶、丙烯酸等单体时依不同情况(如不同的基材、单体、溶剂和剂量范围)出现完全不同的酸效应，有的体系甚至只有在碱性介质中才能进行有效的接枝共聚反应。此外，改善聚合物表面的亲水性也是增加其生物相容性的一个重要方面。近来，人们尝试辐射接枝丙烯酰胺来改善聚合物表面的亲水性，使其亲水性和憎水性达到平衡，从而使其获得良好的生物相容性 7 I。聚烯烃(P E、P P)与工程塑料(P A、P C、P ET 等)、无机填料(C a C o 绢英粉等)、纤维(P V A等)相容性差，直接共混难以制得高性能材料，必须对聚烯烃官能化改性增容。高分子材料的改性方法很多，其中辐射是一种高效、简便、无污染的高分子材料绿色化改性技术，即在不添加任何单体的情况下，通过辐射接枝在聚烯烃分子链上引入官能团增加其极性，对共混物起增容作用，提高共混物的性能。张宇东等 8 J 运用预辐射的方法在聚丙烯粉末上接枝丙烯酸酯以改善其与极性聚合物的相容性。实验表明，随着辐射总剂量的增加，P P的接枝率持续增加，在 9 Mr a d时达到最高点，然后，随着辐射总剂量的进一步增加，接枝率缓慢下降。当反应温度为 1 1 0℃时，P P的接枝率最高。DS C表明 PVC／ P P—g—P EA的相容性好于 PVC／ PP的。万晓晨等

J 在利用 C o 6 0—7射线研究涤纶辐射接枝丙烯酸改性时发现，随着接枝程度提高，吸湿性和染色性明显提高，且在转化为钠盐型接枝物后吸湿性进一步提高。姚占海等

0 J 采用 6 0 C o一丫射线预辐照接枝法，研究了聚丙烯(P P)纤维与丙烯酸(AAc)在苯中的接枝共聚反应。实验获得的接枝共聚物，其亲水性有明显的改善，同时还发现，接枝纤维的延伸性和柔软性以及弹性均比原始试样有所增加。聚合物的辐射聚合

辐射聚合是单体或单体溶液在高能电离辐射作用下，产生的初级活性粒子引发的聚合反应，聚合体系可同时产生自由基、阴离子和阳离子。由于在云团中有所谓的囚笼效应，自由基之间、阴离子和阳离子之间都可迅速复合，只有小部分可逃逸出云团而形成稳态条件。一般来说，自由基比阴、阳离子逃逸出云团的几率大得多，所以绝大部分没有特殊干燥、剂量率比较低的聚合体系都以自由基聚合为主，某些单体经过特殊处理在高剂量率下辐照也可以得到离子聚合机理，如 0 t 一甲基苯乙烯等。

辐射聚合的特点：

(1)生成的聚合物更加纯净，没有引发剂的残渣。这对合成生物医用高分子材料尤为重要。

(2)聚合反应易于控制，用穿透性大的 7射线，聚合反应可均匀连续进行，防止了局部过热和不均一的反应。

(3)可在常温或低温下进行。在辐射聚合反应中链引发活化能(E i)很低，与反应温度无关。

(4)生成的聚合物分子量和分子量分布可以用剂量率等聚合条件加以控制。辐射聚合的研究开始的比较早，在基础和应用等方面积累了大量实验结果。近几十年来发展

了一种环境敏感性聚合物和水凝胶(S t i mu l i s e n s i ．t i v e p o l y me r s a n d ／ o r h y d r o g e l s)其中又分温度、p H、溶剂和电压等敏感性材料，如温度敏感性聚合物和水凝胶，前者在特定温度下(最低极限转变温度L C s T)，温度的微小变化会引起聚合物溶解沉淀的可逆变化，而后者则发生水凝胶溶胀收缩的可逆体积变化。这一特性具有多种用途，对药物慢释放体系(D DS)智能化提供了有利条件且这种变化是可逆的。这类高聚物中研究较多也最具代表性的是聚 N一异丙基丙烯酰胺(P NI —P AAMm)和聚 N一乙烯基己内酰胺(P NVC L)，因为这两种聚合物的 L C S T都处于生理温度范围内(O ～3 O ℃)，使它们的系列高聚物在生物和医药材料中有极其广泛的应用前景． 3 2 】。目前，热敏性 P N．VC L高聚物主要采用化学法合成，由于电离辐射技术具有反应独特、高效、产品纯净并具有消毒效果。采用辐射合成技术用来制备温度敏感性聚合物和水凝胶，取得了优于化学合成法的效果。现已有报道，采用 7辐射聚合 P NVC L的可溶性链状高聚物。邵赛等利用 6 0 C o一7射线引发辐射聚合，合成了聚丙烯酸钠、聚丙烯酸一丙烯腈、聚丙烯酸一醋酸乙烯、聚乙烯醇接枝丙烯酸等几种高分子吸水剂，当辐射剂量在 1 ． 0～1 ． 2

K g y时，单体的转化率可达9 0％左右，而且吸水倍数也达到最高。聚合物的辐射降解

聚合物的辐射降解已应用于聚合物材料的再生利用、废料处理及分子量调节等方面。如：聚四氟乙烯具有优良的力学、电学和化学性能，被称为塑料之王，其应用范围非常广泛。它易被辐射降解，是解决难处理的废弃聚四氟乙烯的方便手段。聚四氟乙烯被辐射降解成粉末，可作抗静电、耐摩擦的上等润滑剂。上海原子核研究所、上海有机化学研究所、四J I l 省原子核应用技术研究所等单位都有关于氟塑料的研制工艺。再如聚乙烯醇和聚氧化乙烯等聚合物的辐射裂解也都已工业化。这是一般化学法和热裂解法所无法达到的。

高分子材料与改性 篇2

但是纯PBS由于主链比较规整,其结晶度高,而且生产成本相对其他通用塑料以及PLA等较高。因此,为了能扩大和推广PBS的实际应用,尤其是在包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜等领域[6,7]的应用,必须对PBS进行共聚或者共混改性,使其在性能上符合使用要求,而且成本上接近通用塑料PE、PP以及PVC等。而PBS与天然可降解高分子材料(如淀粉、木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等)的共混改性不仅可以保持共混后的复合材料具有可降解性,而且可以有效地降低成本,同时又能充分利用天然高分子材料,既绿色又低碳环保。

PBS与天然可降解高分子材料的共混改性最大的问题是PBS与天然可降解高分子材料由于结构上的差异导致二者不相容,要想发挥PBS树脂的基体作用,同时发挥各种棉麻纤维的增强作用或者尽可能提高天然可降解高分子材料的填充量,必须对天然可降解高分子材料进行改性使得其与PBS相容。本文就PBS与天然可降解高分子材料的共混改性展开综述,对各种改性方法对共混后的材料力学性能、热学性能以及就降解性能的影响作了总结,对PBS与天然可降解高分子材料的共混发展前景作出展望。

1 淀粉与PBS的共混改性研究

淀粉是最常见的天然可降解高分子材料,来源广泛、价格便宜,而且降解产物CO2 和H2O对环境没有污染,还可以通过光和作用循环利用。淀粉与PBS共混不仅可以降低成本,而且淀粉的加入还可以提高PBS的弹性模量。由于淀粉和PBS结构上的差异,二者直接共混时两相相容性较差,导致复合材料的综合性能不佳。

Lai S M等[8]将糊化淀粉和原淀粉分别与PBS双螺杆挤出发现:淀粉糊化后与PBS的共混由于相容性的提高,拉伸强度、断裂伸长率都好于原淀粉和PBS的共混。淀粉的加入,材料的结晶度由于淀粉作为成核剂促进PBS的结晶而升高。熔点和玻璃化温度随着淀粉的加入略有降低。

Zeng Jianbing等[9]将甘油和淀粉混合制的热塑性淀粉(TPS),研究TPS与PBS的共混。同时为了提高TPS和PBS的相容性,将PBS与二异氰酸酯反应活化得到端基为NCO的PBS(RPBS)。与PBS和TPS直接共混相比,添加RPBS的材料力学性能显著提高,RPBS含量为10%时,材料的拉伸强度可以提高10倍。随着RPBS含量的提高,材料的疏水性大大的增强。共混合材料力学性能和疏水性的提高对于实际应用有重要意义。

Lin Ning等[10]研究了纳米淀粉晶、纤维素晶分别与PBS共混。其中当纳米淀粉晶的含量为5%时复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均高于纯PBS,而且纳米淀粉晶在PBS结晶过程中充当成核剂的作用,促进的PBS的结晶。

李陶等[11]以甘油作为增塑剂,采用玉米淀粉与改性后的聚丁二酸丁二醇酯( PBS)熔融共混制备出淀粉/PBS共混材料,并对其微生物降解性能进行研究。共混物降解28天后,含有30%PBS的共混物质量损失达到35%左右,其力学性能只有降解前的20%,甘油含量减小和PBS含量增加均能减缓材料的降解。

酒永斌等[12]的研究表明:通过在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/ 淀粉合金中加入PBS-g-MAH,改善合金材料的力学性能;同时通过“一步法”挤出改善材料的力学性能。当体系中含有5%接枝物时,合金的拉伸强度相对于不加助剂提高68%,冲击强度提高70%;当MAH加入量为PBS的1%时,其拉伸强度提高约94%,冲击强度提高143%;体系的相容性也得提高,合金的熔点也发生了不同程度的变化。

谢刚等[13]利用二甲基亚砜(DMSO)较强的分子缔合作用改善了醋酸酯淀粉的可塑性,形成了热塑性淀粉(TPS),然后用TPS改性聚丁二酸丁二醇酯(PBS )。TPS质量百分含量为20%、DMSO含量为30%、偶联剂含量1%时,降解材料的力学性能最好。TPS含量30%的降解材料经3个月的时间,降解失重率可达66.88%,达到了降解目的。

杨彪等[14]以水和甘油为增塑剂,将玉米淀粉与聚丁二酸丁二醇酯( PBS)直接湿法共混得到母粒,流延制备PBS/淀粉薄膜。甘油∶水为1∶2,增塑剂用量为淀粉的15%时,薄膜的横纵向拉伸强度在淀粉含量为11.5%时最高,此时横纵向断裂伸长率分别较纯PBS薄膜提高了147.2%和51.3%,横纵向直角撕裂强度分别提高了160.8%和57.3%。在淀粉填充量高达25%和30%时,薄膜横纵向拉伸强度仍分别可以满足GB/T 4456-1996“包装用聚乙烯吹塑薄膜”中规定的A类优等品和合格品的要求。该薄膜材料在满足食品等包装使用需求的同时,有效地降低了成本,并且可以完全生物降解。

高山峻等[15]通过2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)与淀粉纳米晶(NST)在有机溶剂中的接枝反应制备了TDI改性淀粉纳米晶( NTST),然后将其与聚丁二酸丁二醇酯( PBS)熔融共混制备了PBS/NTST 复合材料。改性后的淀粉纳米粒子具有亲油性、低表面能的特点。少量的改性淀粉纳米晶,可以提高PBS材料的拉伸强度、弹性模量和热稳定性,这对于拓展PBS应用范围具有重要意义。

2 PBS与其他天然可降解高分子材料的共混

PBS与木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等的共混不仅可以拓宽PBS的应用领域,而且还可以充分利用自然界的各种天然可降解高分子材料。

M.Z.Ahmad T hirmizir等[16]将洋麻纤维和PBS通过模压的方式复合,研究洋麻纤维含量10%~40%时对材料的弯曲和冲击性能的影响。弯曲模量随着洋麻纤维的含量的提高逐步增加,而弯曲强度在洋麻纤维含量30%时达到最大值。由于洋麻纤维的刚性,随着添加量的增加导致冲击强度大幅度的下降。洋麻纤维的含量为30%时,10mm直径的洋麻纤维的弯曲和冲击性能最好。

Zhou Weihua等[17]用溶液共混的方法将PBS和二醋酸纤维素酯(CDA)混合后制得薄膜。由于PBS和醋酸纤维素之间存在氢键,PBS的结晶收到限制,导致拉伸强度和杨氏模量都下降,而断裂伸长率则有所提高。同时,CDA的加入提高了PBS的亲水性。

Nie Shibin等[18]将PBS和竹纤维熔融共混,并加入阻燃剂多磷酸铵(MCAPP)。结果显示,加入阻燃剂MCAPP的材料在燃烧过程中表面形成连续密实的焦化层可以阻止火焰区和基底材料的热交换,以及氧气和其他气体的扩散。MCAPP的阻燃效果要好于Mg(OH)2和Al(OH)3。

张敏等[19]采用水煮和微波处理秸秆纤维与聚丁二酸丁二醇酯( PBS)进行共混改性,热压得到秸秆纤维/PBS复合材料。结果显示:水煮工艺为煮沸30min 2次,微波处理工艺为微波连续处理15min时为最佳工艺; 微波连续处理15min得到的秸秆纤维比水煮处理后的更为疏松,比表面积更大,同时得到的秸秆纤维/PBS复合材料综合性能良好,并且在硬脂酸质量分数约为3.5%时复合材料的力学性能最优。

谭斌等[20]采用连续式蒸汽爆破法对棉皮纤维进行预处理,将其与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行共混,制备了PBS/棉皮纤维复合材料。经蒸汽爆破处理后,棉皮纤维直径变小,比表面积变大,在PBS基体中分散均匀;棉皮纤维的存在改变了PBS的熔融峰值温度,提高了其结晶度;与纯PBS相比,PBS/棉皮纤维复合材料在高温条件下的热稳定性得到改善,维卡软化温度和弯曲强度提高。

李展洪等[21]利用蒸气爆破预处理剑麻纤维(SESF)作为增强体,通过模压成型制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/SESF复合材料。结果表明,随着SESF质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在SESF质量分数为30%时达到最大值,比纯PBS的提高了15.5%; 弯曲强度和弯曲模量均随剑麻纤维质量分数的增大而提高,其中弯曲强度在SESF质量分数为30%时的比纯PBS的提高了132.5%;断裂伸长率和冲击强度随着SESF质量分数的增加而降低。

包乐等[22]将与PBS相容性良好的聚合物聚乙二醇甲基丙烯酸甲酷(PPEGMA)接枝到竹纤维表面,改性后的竹纤维与改性前的竹纤维分别与PBS进行熔融挤出共混,并注塑成型。含有改性竹纤维的复合材料相比于改性前其拉伸性能,弹性模量,断裂伸长率都有所提高,其中含有5%竹纤维的PBS/BF-PPEGMA的弹性模量提高到 318.6MPa;PPEGMA链段的存在增强了BF和PBS之间的相互作用,导致PBS链段更为柔韧,结晶温度更高。

Lin Ning等[23]将木质素磺酸钙与PBS熔融共混制的一种新的可降解材料。木质素磺酸钙的加入使得PBS的亲水性增强,而且材料的降解速度加快:木质素磺酸钙提高了PBS的杨氏模量。

3 展望

随着环保市场的需求以及PBS合成工艺的成熟,PBS产业化也取得了很大的成果。目前,日本三菱化学公司(Greenpla)和昭和高分子公司的(Bionolle)都已经实现PBS的工业化,其产品主要应用于注塑领域,而Bionolle在食品应用领域受到限制;巴斯夫公司的(Ecoflex)已经形成7000t/a的产能,其除了用在注塑领域外,还在薄膜中使用。我国山东汇盈新材料已经形成5000t/a的产能,其主要应用在注塑及薄膜领域,而且现在正在筹建20000t/a的装置。虽然PBS产业化已经有了一定的成果,但是现在由于原料成本较高导致PBS价格要高于通用塑料,PBS的市场推广受到了一定的限制。因此,PBS的共混改性会进一步受到关注,尤其是与天然可降解高分子材料的共混。而PBS良好的力学性能和可加工性则为PBS共混改性提供了可行性。今后PBS与天然可降解高分子材料共混改性还会集中在以下三个方面:

(1)开发多品种的天然可降解高分子材料与PBS共混,拓宽应用范围;

(2)各种天然纤维的处理以及PBS的相关改性来提高两种材料的相容性;

高分子材料与改性 篇3

问：高分子材料与工程专业的研究对象是什么？

答：高分子材料与工程是一门将理科、工科相结合的专业。高分子材料，又可以称作石油化学工业。在发达国家，石油化学工业里60%～70%的产值是由高分子来体现的。高分子专业涉及合成与加工两个方面，到了硕士阶段分设理科的“高分子化学与物理”和工科的“高分子材料”两个专业。

问：本科核心课程有哪些？高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质？

答：有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料、功能高分子导论。其中的高分子化学、高分子物理和高分子材料都有相对应的实验课。

我认为一个专业需要各种各样的人，高分子也是一样。不能说哪类学生特别适合学这个专业，我倒觉得更应该是学生在选择高分子后，能够主动去适应这个体系，发挥自身的特点，不断深入，持之以恒，这样才能够学好。

小编插话：如果能够不断深入学习，持之以恒，说不定就会像美剧《生活大爆炸》中的谢耳朵、霍华德他们一样，成为厉害的物理学家或化学家！在学习的路上，就算脚踩荆棘也要大步前行，来看看都会遇到怎样的困难吧。

问：在高分子材料与工程专业的学习过程中，有可能遇到的困难是什么？

答：困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。高分子是混合物，所以高分子化学的化学式，结构不明确。在经典化学中，化合物有明确的分子式，但到了高分子化学，很多时候我们只能说大概是这样，不够明确，这会令学生困惑。

等到学习高分子物理，困惑就更多。因为学科体系尚未完全建立，很多东西只是在一定条件下的研究过程中，觉得应该是那么回事，至今没有定论。这种现象，对学生甚至老师来说，都是困惑的。

此外，高分子是大分子混合物，每一个聚合物的分子量有几万、几十万，甚至上百万，分子量庞大，且混在一起，此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论，而统计理论对一般人来讲，很难理解。

问：大家是否有对高分子材料与工程专业的理解误区？

答：很多人认为高分子材料是不环保的，特别是所谓的“白色污染”，这样的说法并不科学。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价结果来看，是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现“白色污染”，是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾分类处置的习惯。学习和掌握了高分子的相关知识，不仅可以成为你事业的方向，还可以使自己的生活过得更加健康和环保。

问：高分子材料与工程专业的毕业生，主要是面向哪些行业就业？

答：各行各业都可以。我们系大多数学生读研究生、出国，真正本科一毕业就去工作的好像很少，硕士毕业很容易找工作。

小编插话：看来这是一个含金量高、值得学习和深入的专业呢！我们再来听听当初同学是怎样被高分子材料与工程专业吸引的吧——

高分子材料与改性 篇4

材料学院高分子材料与工程03级高分子甲班薛继荣

实习编号：028实习时间：2005-4-24至2005-5-1

3两周的时间转眼间就过去了，但是在这期间所经历的一切仍长久的留在我的心中。在这次难得的实习机会中，我学到了很多以前从未接触过的知识，各方面的能力也有了很大提高，可以说是收获颇丰。

一、我的实习感悟：

通过这两周的实习，我在有关金工制造方面有了全新的认识和感悟。

首先，生产的安全是首要的问题。在各工种的学习与实践中，老师们强调最多的就是安全问题，包括人身的安全和设备的安全两方面。的确，在任何工业生产中，人们最关系的问题就是安全问题，生产效率再高的设备，如果不能保证操作者的安全，都是失败的，不会被人们所接受。除此之外，平常我们遇到的安全问题更多的是由于操作者的失误而造成的，这就要求我们在进行生产时要严格按照操作规程进行，还要熟练掌握设备的性能与操作，只有这样才能避免危险的发生。

其次，在对设备的操作过程中要细心、严格按照要求操作。实习过程中接触到的各种设备，比如车床、铣床、刨床以及各种数控机床中都有着十分精密的配合部件，如果粗心操作，很容易发生故障，不仅会损坏设备，严重时还会造成严重的事故，危及自身和他人的安全。因而，作为操作者，一定要具备细心、认真、严谨的态度。

还有，由于不同工种特殊的生产要求，在生产、操作过程中，做好自身的保护十分重要。譬如，在铸造、锻造过程中，我们接触到许多经过高温加热的材料，身体的直接接触都是十分危险的，所以我们必须在充分准备的情况下再去接触这些材料，还要注意判断何时才是安全的状态，要避免因自己的冒失行为引起不必要的危险。又如，有些工种在操作过程中往往会产生特殊的现象，作好防护可以避免对身体的不利影响。最典型的例子，在电焊的操作过程中，强光、火花是不可避免的，强光中的紫外线会引起皮肤的病变，高温的火花往往会引起灼伤、烧伤，因此，必要的防护是万万不可省略的。

二、我印象最深的几个工种：

１．焊工（电焊与气焊）

这是我们第一天的实习科目。简单的讲，这个工种就是采用电弧、火焰等方法将焊接材料加热熔化状态，然后利用这些材料对一些独立的部件进行连接。同螺栓连接、铆钉连接不同，焊接的方法适合于永久连接的部件，具有更高的稳定性。

虽然平时接触到的焊接部件很多，但真正自己来操作的时候可真是不容易。在焊接练习中，由于很难把握好角度、高度以及移动速度这三个重要问题，自己做出来的焊龚老是歪歪扭扭，十分难看。看到实习老师漂亮的动作，我才真正体会到“熟能生巧”这句话的含义。的确，作为操作性很强的工种，电焊和气焊要求工人有很熟练的操作和丰富的经验，这一点，作为实习学生的我们，只能自愧不如了。

同时，通过这一工种的学习，我认识到了自身保护的重要性。这一点，我是有着亲身经历的，由于没有做好充分的准备，在实习过程中将手臂暴露在了强光当中，肘部的皮肤被严重的晒伤，效果可真是“立竿见影”。从那以后，我再也不敢忽视对自身的保护了。

也是通过这一工种的学习，我对安全问题的认识也有了很高的认识。经过加工的部件温度都处于是很高的状态，虽然在很短的时间内就解除了红热状态，但是仍然有着五百度左右的温度，因此也是不能贸然接触的。在实习过程中，我也曾经很随意的去接触自认为温度很低的部件，虽然已经戴着很厚的手套，还是感觉到被灼烧的感觉，以致再也不敢掉以轻心了。

2．钳工

在实习过的所有工种中，钳工算是最辛苦的一个了，短短的一天下来，我的手臂都累的抬不起来了。按照实习要求，我们必须用一根铁棒来做成螺母，乍听起来，还真是不可思议。

在这个工种的实习中，我的感触和收获也不少。首先，通过这个工种的实习，我认识到实际操作的技巧性是十分重要的。由于这次实习中有很多需要耗费很多体力的工作，比如：铁棒的锯削以及锉削等，如果工具使用的不当，不仅白白浪费好多体力，做出来的成果往往不近人意，所以必须十分注重工具的使用技巧。如果能寻找到最省力而又有效率的方法，就可以节省很多时间，又不会把自己搞的疲惫不堪。第二，在这个工种的实习中，我还受到了一个很严重的教训。因为在粗加工的过程中，没有留够足够的余量，以至于因为无数次的锉削加工，我做出来的螺母成了小一号的“袖珍型”产品，虽然外型看起来还不错，其实已成了报废品，十分可惜。

分析原因，我觉得是因为自己在开始加工前，没有对自己的工作进行过仔细的分析和计划，只是盲目的按照书本在做，以至于白白浪费了好多时间和精力。这样的问题，希望我在以后的学习和工作中能尽量避免。

3．车工、铣工和刨工

这三个工种的实习，虽然并没有焊工那样需要严格防护的工作环境，也不是钳工那样需要耗费体力的工作，却给我留下了十分深刻的印象。这是因为这些工种的加工对于精确度的要求是十分严格的。

在这几个工种的实习中，老师要求加工后工件的尺寸公差都只有千分级的毫米单位。这么高的要求让我们不敢有丝毫的疏忽，生怕因为自己的粗心让辛辛苦苦做出来的成果变成了废品。这些设备的操作之所以有这样严格的要求，是因为它们加工的都是有着严格尺寸要求的配合部件，即使是十分细小的失误，也会使加工出来的零件因为不能满足配合关系而报废。因此，在这些工种的实习中，想要早早的做完作业去休息是完全没有可能的，因为这些机床的加工只能采取逐步渐进的方式，每次加工一点点，进行精确的测量后在决定下次的加工量，直到零件的尺寸符合要求为止。

正因为如此，这些工种的实习使我认识到认真严谨的重要性，也锻炼了我分析问题的能力，使我受益匪浅。

4．数控加工（数车、数铣、数刨等）

随着工业自动化要求的提高，计算机科技与传统机床相结合之后，就有了各种数控机床设备的产生。通过这些工种的实习，我真切地体会到了科技发展对工业生产带来的便利，各种数控设备的引进不仅提高了生产效率，提高了零件加工的精度水平，还使得各种具有复杂形状零件的加工更加方便。

当然，要熟练地操作这些机床设备，还必须具备充足的计算机知识和使用能力。这一点使我对生产的知识化有了更深的了解。

三、我对实习的意见和建议

在这次实习中，我的各方面都有所提高，可以说收获不小。不过，实习中对有些方面的经历还不是很满意，所以希望能提点自己的建议，供老师参考。

在整个实习过程中，我最感到遗憾的就是理论知识的学习，总是与实际的操作训练相脱节。有时候，还没有看过教材，脑子里一片空白，老师就让我们开始操作机床，实习的效果可想而知了；但有些工种的老师一上来就让我们自己学习教材，虽然看了不少，还是一塌糊涂，根本没有什么帮助。因此，我希望在以后的实习中，能更好的进行理论教学，这样不仅能提高学生实际操作的熟练程度，还能减少不必要的麻烦。

高分子材料与改性 篇5

作者：admin 更新时间：2009-3-9 20:25:14

在全国高校中在高分子领域领先：

工科：

偏合成的：浙江大学（国内高分子鼻祖，尤其在合成方面）、华东理工、北京化工大学、清华大学；

偏加工和应用的：四川大学、华南理工大学、东华大学（原中国纺织大学）、上海交通大学理科：偏合成的：北京大学（好像北大遥遥领先，其他象南开、南京大学明显差一些）； 偏性能形态研究的：中科院北化所（明显领先）、南京大学、复旦大学、北京大学（上述为网上摘录，不一定全面）

简单评述下

浙江大学是出高分子院士最多的学校。

北京大学合成做的好，特别是高分子液晶。

复旦大学的研究偏向理论研究，有杨玉良和江明两位院士，实力不凡。

上海交通大学也有新评上一个高分子方面的院士：颜德岳，华南理工和北京化工大学研究领域较广，在橡胶、塑料、纤维方面做的都不错。华南理工大学有3位中科院院士程镕时、姜中宏生、曹 镛、长江学者特聘教授2人、珠江学者特聘教授2人、博士生导师43人），副教授、副研究员和高级工程师67人；高分子加工实力很强的。在全国排前3名。

四川大学有高分子材料工程国家重点实验室，主要是做塑料的加工改性，实力虽有下滑，但仍然很强，毕竟其根基很厚。

东华大学的研究重点在纤维方面，建有纤维素改性国家重点实验室。

中科院长春应化所和中科院北京化学研究所共同建有高分子化学与物理国家重点实验室。长春应化所在一直是在做合成方面比较强。化学所在前两年还有个工程塑料国家重点实验室，不过现在降格为中科院的重点实验室了。所以化学所的合成和加工做的都还不错。

青岛科技大学在高分子方面主要的特色是其橡胶，2003年建成了教育部橡塑工程重点实验室，也是多年来对青岛科技大学研究工作的肯定。

研究生的方向很多，大的方面大概一下几个：树脂合成（环氧，丙烯酸，聚苯，聚酯等每个方向都很多）；塑料/纤维加工（加工工艺 川大最强的，模具和机械华南理工及北化都不错）；生物医用高分子（华东理工等）；高分子理论及表征（中科院化学所及南京大学最强）；液晶高分子（吉大，北大，北科大等）；导电高分子（化学所等）；纳米高分子（化学所）；碳纤维/碳纳米（北化，清华）；有机硅（化学所）等等

而在珠三角这一带，华南理工 中山大学都是不错选择，有志在高分子领域深入了解的同学可以报读。

下面附有2009年 华南理工大学科学与工程学院硕士招生目录及初复试科目材料

高分子材料与工程专业考研学校选择 作者：admin 更新时间：2009-3-9 20:25:14

070305高分子化学与物理 专业设置如下研究方向

01 高分子物理、02高分子合成与高分子化学、03 功能高分子、04高分子结构与性能、05天然高分子与生物医用高分子、06环境友好高分子

09年初试科目：①101政治 ② 201英语 ③629物理化学(一)④865有机化学 复试：复试笔试科目：979高分子化学与物理

080501材料物理与化学 专业设置如下研究方向：

01、高分子光电材料与器件物理、02 金属材料表面物理化学、03 生态环境材料、04功能材料制备、结构与性能、05纳米材料与纳米技术、06纳米材料与新型能源材料、07非线性光学与磁光效应材料、08 材料热物理、09表面吸附和催化、10 外场作用下的传递过程

初试：①101政治 ② 201英语③302数学二④844金属学或845无机材料工艺原理或852物理化学(二)或860普通物理(含力、热、电、光学)

复试：复试笔试科目：992材料物理化学前沿基础知识 01研究方向主要招生物理专业背景的考生

080502材料学 专业设置如下研究方向：

01高分子材料合成与制备及改性、02 高分子改性与复合材料、03 橡胶、塑料、纤维工程与理论、04功能高分子材料、05 无机非金属信息功能材料、06 材料技术装备及计算机应用、07高性能与新型建筑材料质厂、08新型建筑材料、09 高性能陶瓷材料、10粉体工程与纳米材料、11光通信材料与光纤、12医用生物材料与纳米仿生、13功能膜与复合材料、14磁性材料与功能薄膜、15 纳米材料、纳米结构与非晶合金 初试：①101政治 ② 201英语③302数学二④844金属学或845无机材料工艺原理或865有机化学 复试：01-04方向：979高分子化学与物理；05-11方向：985无机非金属材料科学基础；12－13方向：985无机非金属材料科学基础或979高分子化学与物理；14－15方向：929金属材料科学基础（含材料的力学及物理性能、机械工程材料及热处理）080503材料加工工程 专业设置如下研究方向：

01 金属材料表面科学与工程、02高分子材料成型加工、03纳米功能材料、04 高性能金属材料、05薄膜材料与材料表面技术、06磁性材料及器件 电子封装及工程 初试：①101政治 ② 201英语③302数学二④844金属学或852物理化学(二)或865有机化学；

复试：01方向：992材料物理化学前沿基础知识； 02方向：979高分子化学与物理； 03－07方向：929金属材料科学基础（含材料的力学及物理性能、机械工程材料及热处理）080903微电子学与固体电子学 专业设置如下研究方向：

01固体敏感技术及传感器电子学、02固体电介质及应用电子技术

初试：①101政治 ② 201英语③301数学一④846电介质物理学

复试：复试笔试科目：995无源电子元器件导论

注：参考科目

865 有机化学 《有机化学》(第四版)高鸿宾主编,高等教育出版社2005

979 高分子化学与物理 《高分子化学》(第三版)浙江大学潘祖仁编,高等教育出版社;《高分子物理》 何曼君等编,复旦大学出版社2001版

629 物理化学(一)《物理化学》(第四版)傅献彩等编,高等教育出版社

852 物理化学(二)《物理化学》(第四版)天津大学物化教研室编,高等教育出版社 865 有机化学 《有机化学》(第四版)高鸿宾主编,高等教育出版社2005

992 材料物理化学前沿基础知识

最后，如果你是广东学生，学习成绩一般，又想考研，可以考虑下广东工业大学，尤其是本校的学生，待遇也不错的。

材料与能源学院拥有学士、硕士、博士学位授予权，拥有材料科学与工程学科教授评审权。设有材料科学与工程学科博士后科研流动站，设有二个博士点：材料学、材料加工工程；五个硕士点：材料学、材料加工工程、微电子学与固体电子学、高分子化学与物理、热能工程；二个工程硕士领域：材料工程、集成电路工程，还在材料学、材料加工工程两个专业招收高校教师在职攻读硕士学位。有五个本科专业：材料成型及控制工程、金属材料工程、高分子材料与工程、热能与动力工程、电子科学与技术（电子信息材料及元器件方向），其中材料成型及控制工程本科专业为省名牌专业。材料科学与工程是学校历史悠久的骨干学科，材料学为省重点学科，材料加工工程为省重点扶持学科。学院设有一个广东省教育厅科研型重点实验室：功能材料的制备与应用技术重点实验室。实验室总面积8000多平方米，固定资产1750万。学院现有在校硕士研究生131人，博士生30人。在校全日制本科学生3409人。2009年攻读硕士学位研究生招生专业目录（仅附高分子物理与化学）

01.聚合物的化学与物理改性 02.含离子聚合体的合成与改性 03.功能高分子材料 04.高分子光化学及其应用技术 05.高性能弹性体材料 06.高分子材料加工与计算机控制

初试：①(101)政治 ②(201)英语 ③(302)数学二 ④(832)高分子化学 或(833)高分子物理 或(834)高分子材料加工原理

高分子材料与改性 篇6

学院： 材料与能源学院 专业： 高分子材料与工程 课程： 专业导论 学号： xxxxxxxxxxxxxx 姓名： 丁逸 任课老师： xxxxxxxxxxx

2017年 12 月 1 号 1.高分子的定义

高分子又称作聚合物，由小分子相互反应而形成，高分子与低分子的区别在于前者分子量很高。通俗地说，高分子是一种许许多多原子由共价键连接而组成的相对分子质量很大的化合物。更精确的描述是，高分子是指其分子主链上的原子都直接以共价键连接，且链上的成键原子都共享成键电子的化合物，这样组成的高分子链的键的类型，除了共价键外，还可以包括某些配位键和缺电子键，而金属键和离子键是被排除在外的。

我对高分子的分类总结如下：

其中合成高分子，又可分为橡胶、纤维和塑料三大类，常称为三大合成材料，合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶等。合成纤维的主要品种有涤纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶。塑料还可分为热塑性塑料和热固性塑料，前者为线性聚合物，受热可熔融流动，可多次重复加工成型，主要品种有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯；后者是网状聚合物，通常由线性聚合物或低聚物经交联得到，以后不能加热融化重复成型，主要品种有酚醛树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。此外，聚合物还可作为涂料和粘合剂来使用，而且使用越来越广泛，也有人将他们单独列为两类，所以聚合物按应用分类，也应包括上述五大合成材料。最近，着眼于聚合物所具有的特定的物理、化学、生物功能的功能高分子，也已成为新的重要一类。天然高分子，也有有机高分子和无机高分子之分。天然高分子，如人们所熟悉的石棉、石墨、金刚石、云母等，天然有机高分子，都是在生物体内制造出来的，储存能量的肝糖、淀粉，生物体外分泌物如蚕丝、蛛丝、植物的橡胶，还有储存遗传信息的核酸。2.高分子材料科学的发展简史（以塑料的发展为例）

从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。其发展历史可分为三个阶段。

1.天然高分子加工阶段

这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象牙代用品外，还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等，从此开创了塑料工业，相应地也发展了模压成型技术。

1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间，一些化学家在实验室里合成了多种聚合物，如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，为后来塑料工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt，还没有形成独立的工业部门。

2.合成树脂阶段

这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，获得了突破性的进展，取得l第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中加入填料后，热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等，这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。

1920年以后塑料工业获得了迅速发展，其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论，1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论，均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时，由于当时化学工业总体发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。

塑料的世界总产量从1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展，原料也从煤转向了以石油为主，这不仅保证了高分子化工原料的充分供应，也促进了石油化工的发展，使原料得以多层次利用，创造了更高的经济价值。

3.大发展阶段

在这一时期通用塑料的产量迅速增大，聚烯烃塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产，形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列，同时出现了多品种高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工业处于飞速发展时期，1970年产量为30Mt。

3.高分子材料科学实验

1.对高分子材料结构与性质的总结

2.高聚物四大聚合方法

聚合机理不同所采用的聚合方法也不同。根据机理不同，聚合分为连锁聚合和逐步聚合，连锁聚合（又称为连锁聚合反应或链式聚合），采用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合；逐步聚合采用的聚合方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。本体聚合

单体本身在引发剂或光、热、辐照等作用下的聚合，它的特点是组分简单，通常只含单体和少量引发剂，所以操作简便，产物纯净，缺点是聚合热不易排除。工业上应用自由基本体聚合生产的聚合物品种主要有聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃、见聚甲基丙烯酸酯）、高压聚乙烯和聚苯乙烯。溶液聚合

单体、引发剂（或催化剂）溶于适当溶剂中进行的聚合，其优点是体系粘度低，传热快，聚合温度容易控制。缺点是聚合物的聚合度比较低，混入的少量溶剂不易除去，产物纯度较差，此外由于使用溶剂和增添回收溶剂的设备,使生产成本提高。工业上,溶液聚合主要用于直接使用聚合物溶液的场合，如乙酸乙烯酯甲醇溶液聚合直接用于制聚乙烯醇，丙烯腈溶液聚合直接用于纺丝，丙烯酸酯溶液聚合直接用于制备涂料或胶粘剂等。悬浮聚合

溶解有引发剂的单体被搅拌成小液滴，在水介质中进行的聚合。由于是在大量水介质中进行聚合，容易散热，产热为0.1毫米左右的小颗粒,容易分离、洗涤，因此纯度较高。缺点是聚合过程中聚合物容易粘结在釜壁上,需要定时开盖清釜,所以不能连续生产。如果采用水溶性引发剂（如过氧化氢），并在大量有机分散剂存在下聚合，就得到粒烃为 0.5～10微米的聚合物，其颗粒大小介于典型的悬浮聚合和乳液聚合之间，称为分散聚合。悬浮聚合主要用于生产聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。分散聚合主要用于生产胶粘剂、水性漆和涂料。[3] 乳液聚合

单体借助乳化剂的作用分散在溶解有引发剂的水介质中，形成乳液后再进行的聚合。由于存在乳化剂，单体主要在乳胶粒内聚合，速率快，分子量大。此外，大量水作介质也容易散热。缺点是包藏在聚合物颗粒中的乳化剂不易除去，影响性能，特别是电性能较差。采用乳液聚合生产的品种主要有丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚氯乙烯胶乳。

一种聚合物可以通过几种不同的聚合方法进行合成，聚合方法的选择主要取决于所要合成聚合物的性质和形态、相对分子质量和相对分子质量分布等。实验及生产技术已发展到可以用几种不同的聚合方法合成出同样的产品，这时产品质量好、设备投资少、生产成本低、三废污染小的聚合方法将优先发展。为满足不同的制品性能，工业上一种单体采用多种聚合方法十分常见。如同样是苯乙烯自由基聚合（相对分子量质量10万~40万，相对分子量分布2~4），用于挤塑或注塑成型的通用型聚苯乙烯（GPS)多采用本体聚合，可发型聚苯乙烯（EPS）主要采用悬浮聚合，而高抗冲聚苯乙烯（HIPS）则是采用溶液聚合-本体聚合联用。

3实验结构性能测试

2.生活中的高分子材料的结构与性质举例（1）塑料绳

生活中使用的塑料绳是由线性的聚乙烯或聚丙烯制成，是典型的非交联线性高分子，在绑紧的过程中，线性的高分子链被拉长，随着时间的延长，线性高分子链发生了不可恢复的滑移，于是塑料绳被拉伸的变长了，开始变得不能绑紧，所以用塑料绳绑东西，绑的越紧最后就会变得越松，松弛发生的厉害。应力松弛，是指高分子材料在总应变不变的条件下，由于试样内部的粘性应变随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致回弹应力随时间逐渐降低的现象。用交联的高分子材料可以避免这种现象，交联的高分子材料通过交联剂使线性高分子链变成了网状结构，高分子网络链被拉伸变形后，仍能有力的恢复。（2）泡泡糖

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化温度在28度左右，一般情况下低于其玻璃化温度，其几乎没有流动性保持很好的形态，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化温度，泡泡糖发生逆玻璃化转变，有玻璃态向高弹态转变，呈现出高弹态，所以嚼泡泡糖的时候刚开始嚼两下是吹不出泡泡的，等温度升高后，嚼软了以后才行。（3）矿泉水瓶

矿泉水瓶是由聚对苯二甲酸乙二酯组成，聚对苯二甲酸乙二酯本身属于易结晶高分子材料，制作矿泉水瓶时，是在高温下吹作法制备的，然后经过退火处理，消除结晶区域才具有光学透明性的。当在矿泉水瓶中加入热水后，聚对苯二甲酸乙二酯在高温下分子链发生重新取向运动，重新产生结晶区域从而丧失透明性。4.高分子材料的结构特点与性能的关系（以热熔胶为例）

（1）热熔胶（Hot Glue）简介

热熔胶是热塑性接着剂，在室温下为固体，但在较高温时即液化。以乙烯—醋酸乙烯无规共聚物(EVA)为基础树脂的热熔胶,是热熔胶最重要的品种之一。熔融后的EVA热熔胶，呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂组成，有时在热熔胶中加入一些填料, 可降低收缩率, 增加填隙性, 降低成本，可用的填料有碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等。

EVA 的类型决定了热熔胶的内聚强度、柔韧性、对基材的粘接性以及可加工性。对热熔胶而言, 应注意EVA 的下列性能:分子质量及其分布、醋酸乙烯酯(VA)含量、结晶度、软化点、熔点、熔体指数(MI)以及熔体粘度等, 因为这些性能直接影响热熔胶的各项性能。EVA 的上述性能是相互联系的。同一系列的EVA , 分子质量越大, 通常软化点越高而熔体指数MI 越小;不同系列的EVA , 结晶度和熔点随VA 含量的增加呈直线下降。熔体粘度与MI有直线反比关系。一般用VA 含量在9 %～ 40 %的EVA , 当VA 含量超过40 %以上,EVA 不再结晶。此外, 当VA 含量超过30 %时, 虽然对极性及多种无孔非极性基材的粘接性有所提高, 但此种EVA 聚合物常常与蜡不相容, 这是热熔胶配方设计时要注意的一点。有时, 在一个配方中往往要用MI 高低不同的EVA 或VA 含量不同的EVA 搭配使用, 才能获得满意的综合性能。

（2）热熔胶的主要性能 粘接性

粘接性是热熔胶最重要的性能之一, 影响因素也最多。VA是热熔胶粘接性能的主要决定者。当EVA 中VA 含量增加时,热熔胶的粘接性大大提高, 高VA含量的EVA 可用来粘接无极性的非多孔材料, 例如聚乙烯和聚丙烯膜。增粘树脂和蜡对粘接性的影响主要取决于它们的熔体粘度和化学结构。粘度越低, 热熔胶越容易渗入多孔基材, 从而形成机械结合。蜡的表面能低, 当蜡量增加时, 热熔胶的润湿性提高, 可增加粘接性。用微晶蜡代替石蜡可改进价键力引起的粘附, 这是因为微晶蜡热熔胶的模量低, 凝定时间长的缘故。粘度和流动性

热熔胶的粘度和流动性与施胶性能密切相关。选择MI 大的EVA , 熔体粘度小的增粘树脂都可以使热熔胶粘度下降, 还可选择MI 高低不同的EVA 配合使用来调节热熔胶的施工粘度。蜡的影响最大,增加蜡的用量, 可以显著降低热熔胶的粘度, 增加其流动性,。总之, 热熔胶的粘度主要由蜡的种类、用量和EVA 的MI 来调节。蜡的熔点和热熔胶的软化点高低与热熔胶的粘度并无对应关系。拉伸强度和模量

EVA 的强度随其VA 含量和MI(或分子质量)不同有很大的变化。通常MI较小的EVA 强度高, 制成的热熔胶强度也大。此外, 在相容性允许的情况下蜡能使热熔胶强度和模量增加, 若不相容则会使胶的刚性增大对提高强度无益。正烷烃含量高的高结晶蜡或高熔点蜡, 会使热熔胶的拉伸强度和模量提高。延伸率和柔韧性

EVA 的分子质量直接影响胶的柔韧性, MI越小, 柔韧性越小。蜡对热熔胶的柔韧性也有很大影响。用微晶蜡代替石蜡, 或用窄分布的合成蜡代替普通合成蜡, 可以增加热熔胶的柔韧性, 这是因为微晶蜡比石蜡有更好的柔韧性, 而窄分布合成蜡更易与EVA 中的乙烯链段相容之故。另外, 松香酯和萜烯树脂增粘剂极性越大, 与高VA 含量的EVA 相容性也越好, 这样也可提高热熔胶的室温柔韧性。蜡分子中的异构及环化烷烃量高, 制成的热熔胶延伸率大。书籍装订用热熔胶要求延伸率高达500 %～600 %, 冰箱包装用胶也要求有较好的柔韧性, 因而配方中多采用微晶蜡。玻璃化温度Tg

热熔胶的Tg 直接关系到胶的低温性能, 在Tg 以下, 胶脆, 受冲击或弯曲时容易断裂。热熔胶中EVA 的Tg 较低, 但增粘树脂和蜡的Tg 一般较高。由高聚物物理学可知:若组份相容, 混合体系的Tg 处于组份高低Tg 之间, 由混合比决定;若体系不相容, 则会出现几个Tg。热熔胶也是如此, 高分子质量的聚乙烯蜡与EVA 的相容性往往不好, 而窄分布的合成蜡、石蜡和微晶蜡与EVA 相容。软微晶蜡的加入会使热熔胶的Tg 稍稍上升, 而高熔点的合成蜡使热熔胶Tg 上升较大。要想使热熔胶的Tg 较低, 还应尽量采用Tg低的增粘树脂。开放时间

开放时间指的是施胶后不会因凝定或结晶矢去润湿能力仍能使用的时间间隔。热熔胶的开放时间常以秒计。对聚合物增粘树脂体系而言, 蜡的加入总是缩短开放时间, 影响程度随蜡的性质而变。一般来说, 蜡用量越大, 熔点越高, 结晶度越大, 则使热熔胶开放时间越短。不同用途的热熔胶要求有不同的开放时间。凝定时间

凝定时间即胶的定位时间, 与热熔胶的熔点、环境温度有关。冬季气温低, 散热快, 凝定时间短。配方设计中可用蜡来调节凝定时间, 高结晶度、高熔点蜡可缩短凝定时间, 而微晶蜡则延长凝定时间。未固化强度和初粘性

胶未固化前的粘接强度直接影响到施胶后的加压时间, 从而也影响到粘接工艺。未固化强度与胶的极性、润湿性有关, 选取内聚强度和抗张强度高的组份有利于提高胶的未固化强度。蜡的类型和用量对未固化强度也有很大影响。耐热性

耐热性与组份的熔点和分子质量分布有关。用高熔点组份制成的热熔胶耐热性高, 而蜡的加入常常降低耐热性。抗粘连性

热熔胶胶粒的抗粘连性对胶的贮存有直接关系。抗粘连性差的胶高温高湿下贮存易结块。用较硬的蜡可防止胶粒粘连, 如聚乙烯蜡。除了选择合适的蜡外, 蜡的用量也可控制粘连。此外, 在某些场合下还可在胶粒中拌入滑石粉一类的粉状物防粘连。

5.我对于本专业感兴趣的领域-医用高分子材料

现代医学发展的一个重要标志是新型医用材料和医疗器械在疾病诊断和治疗中的广泛应用。

医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。其研究领域涉及材料学、化学、医学和生命科学。虽已有40 多年的研究历史，但蓬勃发展始于20世纪70 年代。随着高分子化学工业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起搏器，以及骨生长诱导剂等。近十年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品获得越来越多的医学临床应用。

1949年，美国首先发表了医用高分子的展望性论文，第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为人的头盖骨、关节和股骨，利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。20世纪50年代，有机硅聚合物被用于医学领域，使人工器官的应用范围大大扩大，包括器官替代和整容等许多方面。在20世纪50年代，一大批人工器官试用于临床，如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、人工食道（1951年）、人工心脏瓣膜（1952年）、人工心肺（1953年）、人工心肺（1953年）、人工关节（1954年）及人工肝（1958年）等。20世纪60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。目前较成功的高分子材料制人工器官有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。

6.参考文献

高分子材料与改性 篇7

1.1 PTT简介

PTT是聚对苯二甲酸丙二醇酯的英文缩写,其结构简式为:

它是由对苯二甲酸二甲酯(DMT)或对苯二甲酸(PTA) 和1,3—丙二醇(PDO)聚合而得的聚酯树脂。PTT具有良好的电气性能、机械性能和尺寸的稳定性。PTT纤维保持了PET纤维优良的抗皱性和耐化学性,强度满足纺织要求。优异的染色性能对纤维纺织品的染整加工具有极大的吸引力。

1.2 POE简介

POE是美国Du Pont Dow化学公司于1994年采用限定几何构型茂金属催化剂技术推出的乙烯/ 辛烯共聚物,基本结构如下[1]:

POE良好的力学性能和流变性能,加工性能优越,韧性好, 使其在工程塑料的增韧和抗低温的改性中备受关注。

2实验部分

2.1实验原料

POE-g -MAH,SWR-3A,马来酸酐接枝率0.8%,MI190/2160=2.5 ~ 4.0 g/10min,沈阳四维高聚物塑胶有限公司。

PTT,熔点225℃,[η]=0.9 d L/g(25℃,苯酚/ 四氯乙烷混合溶剂测定),美国SHELL公司。

2.2仪器设备

热重分析仪(TG),Pyris6,美国PE公司。

毛细管流变仪,XLY- Ⅱ型,毛细管长度40mm,直径 φ1mm, 吉林大学科教仪器厂。

2.3试样制备

POE/PTT共混材料的制备方法如图1所示,其中POE- g -MAH质量百分比分别为0、5%、10%、20%、30%、40%、 100%,分别标记为S1~S7号样。

2.4材料表征

2.4.1共混物热降解性能

采用热重分析仪,试样在氮气保护下进行测试,样品质量10 ~ 20mg,氮气流量20m L/min,样品从30℃升温到700℃, 升温速率20℃ /min,记录样品的热失重行为。

2.4.2流变性能

用毛细管流变仪测试不同共混样品的流变性能,样品用量1.5g,测试温度235 ~ 250℃,剪切应力范围为20 ~ 150k Pa。 将样品加入毛细管后,加热到测试温度恒温10min,然后在不同压力下测试其流变性能。

3结果与讨论

3.1共混物热降解性能

经过升温降解过程,共混物体系的TG谱图如图1所示, 从图1得到共混物体系的降解参数列于表1中。从表1可看到: 纯PTT的初始分解温度是386.4℃,当POE-g-MAH的含量为5% 时,体系的初始分解温度为388.7℃,比纯PTT升高了2.3℃, 这说明5%POE-g-MAH使共混物体系的热稳定性增强。体系中5%的POE-g-MAH与PTT生成的POE-g-PTT大分子,使体系的热稳定性升高;当POE-g-MAH的含量为10% 时,体系的初始分解温度为387.4℃,比纯PTT升高了1.0℃,也使体系的热稳定性升高。但较5% 体系热稳定性下降。这说明5% ~ 10%POE-g -MAH已经达到饱和状态,即更多的POE-g - MAH部分不再与PTT反应生成大分子,从而热稳定性不再升高甚至降低。而从Tmax数据可以看出,Tmax值随着POE-g- MAH的含量的增加先增大后减小,POE-g -MAH的含量为5% 时Tmax最大。以上结果说明:含5% ~ 10% 的POE-g-MAH的共混体系具有最好的热稳定性。

3.2流变性能

3.2.1熔体流变特性数据处理[2]

熔体表观粘度(ηa)可由Hagen-Poiseuille方程表示:

熔体在管壁处的剪切应力为:

熔体在管壁处的剪切速率为:

式中∆ P―毛细管两端的压力差,Pa

R―毛细管半径,m

L―毛细管长度,m

Q―毛细管的体积流量,m3/s

3.2.2共混物组成对熔体流变行为的影响

240℃时,分别在不同剪切应力和剪切速率下测定各混合体系熔体的流变行为,数据处理后得到不同熔体的流变谱图, 如图2所示。共混样品的表观粘度与剪切速率的关系如图3所示。由图3可知,所有试样的表观粘度随剪切速率的增加而降低,出现剪切变稀现象,为假塑性流体[3]。

由图2和图3可以看出,在剪切应力较小时,与呈线性关系,流体服从牛顿粘性定律。随着剪切应力和剪切速率的增加, 各试样的熔体均偏离牛顿流体性质,但试样的组成不同,对剪切应力和剪切速率的敏感性不同。

由图3可以看出,纯PTT熔体在剪切速率较低时表观粘度变化不大,在高剪切速率时表观粘度会迅速降低,假塑性明显,这可以用大分子链的解缠结理论进行解释,即当剪切力增大时,剪切速率也会相应地增加,部分缠结点被解开, 缠结点的浓度相应降低,导致熔体的粘度降低,流动性变好。 当加入不同比例的POE-g-MAH以后,各共混材料的熔体表观粘度均明显高于纯PTT的表观粘度,且随POE的含量的增加而逐渐升高,这说明POE-g-MAH的加入改变了体系的分子结构和分子间相互作用。但是,不同剪切速率对融体的表观粘度的影响不同:在低剪切速率时,共混物融体的表观粘度随着POE-g-MAH含量的增加而逐渐增加;在高剪切速率时, POE-g -MAH含量为10%的样品的表观粘度要低于含量为5% 的样品的表观粘度。这是由于高的剪切速率作用下,此组成的共混体系对剪切速率变化更为敏感,可能是由于10%的POE- g -MAH对于PTT已经达到饱和,多余的POE形成自聚集相, 形成“海岛”结构,而该聚集相对于高剪切速率更为敏感。

由此可知,当POE-g-MAH含量较低时,即5%和10%, 几乎所有的-MAH都以化学方式与PTT键合,高剪切速率时不会破坏他们之间的作用。而当POE-g-MAH含量达到20% 时, 部分会以物理键合的方式与PTT结合,而这种结合是不稳定的,当外力较大,即剪切速率很大时,这种结合力会被破坏, 缠结作用减弱,部分POE-g-MAH会分散到体系中,起到了增塑剂的作用,使共混物的粘度快速降低。

4结论

1)热重分析表明,POE/PTT共混物热稳定性随着POE含量的先增加后降低,含5%的POE-g-MAH的共混体系具有最好的热稳定性。

2)流变实验结论:POE/PTT共混物熔体为假塑性流体, 表观粘度随剪切速率的增加而降低。当POE-g-MAH含量较低时,即5%~ 10%,几乎所有的-MAH都以化学方式与PTT键合,高剪切速率不会破坏他们之间的作用。而当POE-g- MAH含量达到20% 时,部分会以物理键合的方式与PTT结合, 而这种结合是不稳定的,剪切速率很大时,混物的粘度快速降低,起到了增塑剂的作用。

参考文献

[1]Dupont Dow弹性体公司.聚烯烃弹性体ENGAGE.Polyfi le,1996,33(8):76.

[2]何曼君,陈维孝,董西侠.高分子物理[M].上海:复旦大学出版社,2002,107-125.

高分子材料与改性 篇8

[摘 要]地方应用型高校的工科专业设置需适应地区经济建设的需要，符合学校自身条件和发展规划，有明确的服务面向和人才需求，按照每个工科专业去进行研制。这样，地方应用型本科院校的认证标准才有实际意义。认证体系的构建与实践着力点在于强调地方的“本土性”、应用型的“定位性”、本科院校的“层次性”、认证体系的“规范性”，并结合高分子材料与工程专业进行。地方应用型本科院校的工科专业如需要可靠的教学质量，就应有较强的、合理的、全面的教育教学质量保障体系，开展工科专业的质量认证势在必行。

[关键词]应用型 地方性 高分子材料与工程 专业认证

[中图分类号] G640[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）06-0129-03

在教育部与财政部颁布的《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》中，把“专业结构调整与专业认证”摆在了六项建设内容之首，专业认证已被提到我国高教建设事业的议事日程。当前，在我国整个高教评估体系中，专业认证仍是一个相当薄弱的环节，虽有起步，但仍处于初级探索和借鉴经验的阶段。因此，高校提高教育质量，保证专业教育的高水准，接受来自社会、政府、学生家长和企业的质量监督，已经成为必然趋势，专业认证的促进功能日渐凸显。

一、地方应用型本科院校的专业认证是内涵发展的需要

近年来，地方应用型本科院校开始关注和研究应用型人才的培养，尝试借鉴国内外应用型大学的成功培养模式，但总体感觉无论是在理论认识上还是在实践教学方面都比较模糊。21世纪以来，全国有相当数量的由专科升格到本科的普通高校先后组建，且多数分布在省会以外的城市和地区，以省级政府管理为主的高校（如安徽省在二本和三本院校中，有超过一半的学校都是新建本科，且发展模式多为应用型），这些新建高校就具有明显的地方性，其办学的主要使命就是为地方和行业发展服务。然而，受长期专科教育延续下来的人才教育观等影响，其办学层次虽上了一个新台阶，但在人才培养定位上，如何根据自身实际情况做好科学定位，培养符合经济社会发展需要的人才，实现办学质量快速发展，就成为地方应用型本科院校必须研究探索的新课题和我国现阶段应用型高等教育需要研究的方向。在现阶段，把好高等学校专业教育的质量关已成为社会、教育行政部门和各高等学校共同关注的焦点。由于专业认证能够把准高等教育发展的脉搏，保证专业教育的质量，进而促进整体教育水平的提高，因此，搞好专业认证工作对于高校专业建设和高校整体办学水平的提高有着十分重大的意义。高等教育专业认证是高校专业教育的质量保障。

作为地方应用型本科院校，在其高分子材料与工程专业的认证标准制订上，主要是从学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七个方面摸清和总结高分子材料与工程专业的具体实际和自身特色，并制订认证标准。

二、认证体系的构建

（一）学生与培养目标

在认证体系中的学生方面，分为吸引优秀生源措施和学校对吸引优秀生源的支持两方面，学生指导依据学生综合素质指导和专业教育指导两个层次，学生与培养目标评价从学习表现评估、考试成绩与毕业要求的一致性、学生达到培养目标要求的评价方式三个方面着手。在该专业认证标准中培养目标认证内涵上，确定专业社会需求与学科支撑从专业社会需求状况和专业学科支撑两方面进行认证，专业性质与所在学校办学定位的关系需先着力于学校办学定位，然后分析专业与学校办学定位关系。专业培养目标描述从培养目标与要求总体描述、主要就业领域与竞争优势、毕业生事业发展预期三个方面进行分析认证。培养目标衡量与评估从培养目标实现的衡量与培养目标实现的评估两个角度来分析认证。保证学生的专业理论与专业（应用）技能的实际水平达到培养目标的要求，并具备从事本专业相关工作的较强能力。

（二）毕业要求与持续改进

该专业毕业生要求和认证标准覆盖关系依托课程体系的设置来进行分析认证。

诚然，教学制度主要考量教学管理中的培养计划制订方式，过程控制与反馈机制从教学过程质量控制、培养目标实现评估机制，毕业生出口评估机制，课程目标达成状况评价机制，学生对课程和学习状况的反馈四个方面分析认证，根据反馈来实现持续改进，不断完善的目的。

（三）课程体系与师资队伍

落实高分子材料与工程专业的专业培养目标，主要是通过课程设置与结构合理的师资来实现。具体将学分定义、学分的获得、学分分布融入课程设置，通过课程设置学分比例与该专业人才培养方案的对比来进行分析认证，培养计划主要考量培养计划修改规范过程、必修课程的先修关系、本专业分学期培养计划、课程计划与毕业要求对应关系几个方面的情况，实践环节侧重于实验课程、现场实习、课程设计，毕业设计（论文）从毕业设计（论文）工作流程、毕业设计（论文）具体任务与时间节点、毕业设计（论文）分类和评分标准、每类设计的数量和比例、分段成绩比例、毕业设计（论文）清单、结合工程实际情况的毕业设计（论文）、在企业完成的毕业设计（论文）等方面进行分析统计。目前，该专业建设有《高分子材料与工程专业质量标准》，能够正确反映培养目标定位和本科专业教学工作规律;广大教师按既定标准自觉规范教学工作行为，效果较好。当然，这个执行过程中是离不开教师的，因此就会有工作量等产生，教师工作量计算需要对教师工作量和教学鼓励两个方面协同性进行统计与分析，教师教学质量评价方法需要涵盖高分子材料与工程专业的教学质量评价体系。

（四）支持条件

教学设施需要从学校现有工科专业的基础教学实验中心（室）、工程训练中心、专业实验室、教室、教学设施的信息化等方面进行统计分析，图书资源状况考量高分子材料与工程专业的专业图书馆网络资源利用情况以及网络资源和课程教学，教师发展主要从教师队伍发展规划、学校对该专业引进优秀教师的支持措施、新进教师培训与考察过程三个方面来分析，既需要学校大环境的依托，同时也要适应该专业发展的特点，尤其对于地方应用型本科院校的高分子材料与工程专业而言，双师型师资队伍建设更为重要。

三、认证标准的实践

（一）学生与培养目标

池州学院高分子材料与工程专业2011年招收112人，2012年招生107人，2013年招生113人，三年来报到率均在90%以上，结合池州学院所在的区位以及人才培养面向，高分子材料与工程确立了专业素质、道德修养、专业能力的培养目标，要求该专业毕业生具备在高分子材料合成、改性和加工成型等领域从事技术研发、工艺设计、设备选型、生产经营的能力或继续深造的潜力，学生对专业的认同度比例较高，同时，培养目标吻合综合素质与专业教育两个方面。

（二）从业实践与课程体系设置

2014届毕业生就业率为99%，走访部分毕业生用人单位，反映良好，2014届毕业生共有30多人考取了南京大学、合肥工业大学等学校的化学或材料类的研究生，考研录取率23.66%。学生的创新精神与实践能力强，已立项8个国家级大学生科学创新项目，发表省级及以上论文2篇。其成果的取得，得益于《高分子材料与工程专业质量标准》的制订和按照标准来搭建课程体系。课程体系设置主要有：（1）课程建设标准与理念定位正确，课程设置着力于厚基础理论，重实际应用，博前沿知识，着重突出专业实践类课程和工程实践类课程;（2）建设模块化课程群，进一步优化课程设置，完善“公共基础课程、专业基础课程、专业课程、专长课程、文化素质课程、集中实践教育课程”六大模块构成的课程体系。进一步加强实践教学，重视实践教学模块，构建企业课程。在改革探索的基础上，已编写特色教材1部，建设1门省级精品课程，1门校级精品课程。（3）更新教学观念，实践教学方式立体化，更新教学观念，改进教学方式，发挥学生学习积极性，通过建设开放实验室，建立指导教师负责制的小组合作式的专业实验与设计教学体系，在培养学生实践能力的同时，提高学生团队意识与合作精神。

（三）师资队伍与支撑条件

1.建设结构合理的师资队伍

该专业现有的教师中具有高级职称的比例达到30%，硕、博士学位比例达到100%;专业带头人由高级职称教师担任，主讲教师均符合岗位资格，教授、副教授每年均为本科生授课，专业主干课程基本上由副教授（含）以上职称的教师担任主讲教师，教师队伍的整体素质基本满足专业人才培养需要，同时，要求教师取得专业职业资格和接受任职经历培养。

主讲教师的主讲课程与科研方向稳定，目前，承担在研的有4个省部级、国家级项目以及2个省级教研项目发表。

2.实验室与实践教学基地

高分子材料与工程专业拥有9个基础实验室，拥有价值250多万元的中大型仪器设备，完全满足了基础实验的教学;5个专业实验室保证了学生的专业实验教学;8个开放实验室保证了学生科技创新工作的顺利进行，丰富了学生的课外的科技活动，提高了学生的科技兴趣。拥有10家校外实践教学基地，能满足该专业学生的实践教学要求。

尽管国际高等教育质量认证是以机构评估为主，但是机构认证只有辅之以专业质量认证，才能够全面确保高等学校的质量改善。一些工程教育认证标准在一些综合实力雄厚的高校，其可行性和适用性强，有较强的学科优势支撑，得以较好地执行，如要在地方性和应用型上有所创新和体现，地方应用型本科院校的工科专业就需要有可靠的教学质量，就应有较强的、合理的、全面的教育教学质量保障体系，因此其开展工科专业的质量认证是势在必行。目前，从高分子材料与工程专业的认证实践来看，专业认证对地方应用型本科院校保证专业质量提升效果较为明显。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈益林，马修水，何小其.应用型大学工程教育专业认证体系的构建[J].扬州大学学报（高教研究版），2011（2）.

[2] 罗尧.对美国高等工程教育专业认证制度的分析和思考[J].长春工业大学学报（高教研究版），2010（1）.

[3] 李涛，刘灵芝.我国高等工程教育专业认证的现状分析及对策研究[J].大学教育，2012（6）.

[4] 杨林，杨其华.基于工程教育专业认证和卓越工程师培养计划的地方高校应用型人才培养模式的构建与实践[J].Proceedings of Conference on Creative Education，2012.

[5] 张晓卫，张华，仲荣慧.地方普通高校转型期学科发展策略探析[J].大学教育，2014（8）.

[6] 范爱华.我国高校专业认证实施策略研究[D].武汉：武汉理工大学，2007.

[责任编辑：钟 岚]

[收稿时间]2014-12-11

[基金项目]安徽省质量工程项目资助（2013jyxm256，2013jyxm252，2012jyxm562）。