高分子材料的概述

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高分子材料的概述范文第1篇

关键词：高分子材料；成型加工技术；创新研究

尖端技术的发展代表着国家经济的不断繁荣与发展，如何推进我国高端工业领域和军事工业的不断向前发展，是我国尖端科学工作者共同面临的发展问题。高分子材料的成型加工技术的不断创新与发展，有利于实现国家高端科学领域的不断向前发展。文章本着科学技术发展的观念，探究我国高分子材料成型加工技术的发展历程和发展步伐，提出相关创新思路，以期更好地奉献于我国科学技术发展。

现阶段，我国某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻质等，各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。这些结合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否达到我国这些领域的质量要求，就有赖于高分子材料成型加工技术的不断改进和创新。从该项技术的不断创新发展，更依赖于科研人员的不断研究和创新设计发展，从而更进一步的不断完善，达到我国特殊行业领域的高端要求。

一、高分子材料成型加工技术发展概述

高分子材料形成加工技术进入21世纪以后已经成为国际社会的一门高端热行的竞争行业。合成工业的避震材料的研制发展促使易于璃确控制树脂的分子结构，加速采用大规模进行低成本的生产。例如新时期汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对高分子材料的要求越来越重要。汽车行业的不断发展和高端技术的不断改进带动了零部件及相关材料工业的发展。为了实现汽车高性能低成本的发展，同时能够提高汽车的载荷量，提高高分子材料质量成为至关重要的发展手段，从而提高高分子材料成型技工技术成为关键。

据相关研究数据显示表明，目前汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具，在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展；成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。

二、现阶段高分子材料成型加工技术的创新研究

（一）聚合物动态反应加工技术及设备

现阶段国内外大多数应用反应加工设备来实现高分子材料的成型加工。然而，这种反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题。另一方面，设备引进和使用投资大、能耗高，噪音污染严重、密封困难。

引用聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。新设备的引进和使用具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点有效解决了当前需解决的一系列问题，从而走进世界尖端技术先进行列，具有该领域技术发展的领先地位。

（二）以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术

信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。运用新技术实现光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型，从而使三个过程融为一体，与动态连续反应成型技术相结合，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。

聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计（粒子设计），在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下，利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。

热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。

三、我国高分子材料成型加工技术的发展前景

近年来，我国高分子材料的成型加工技术得到迅速发展，发展成绩斐然。我国各大新型高分子材料成型设备国家工程研究中心在预期完成国家预定研究任务的同时突破了国际新技术发展。在出色地完成国家攻关项目的同时，并使科技成果与产业化有机地转化，是理论实时地与现实生产发展相结合。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在不断与相关机械生产公司有机组合并进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在更短时间内实现新设备年销售额超亿。在我国与国际科技接轨的同时，WTO给我们发展机遇的同时，也给我们极为严峻的挑战。高分子材料的发展与成型加工技术的不断创新研究，可以促使我国高分子材料市场发展前景看好，前途一片光芒。

四、结语

综上所述，我国现阶段国家额社会主义市场经济发展要求，我国高分子材料成型加工技术必须走具有中国特色的创新发展之路。突破国外技术封锁，自主研发具有竞争实力的核心技术，实现持续发展并赶上国际先进水平，更有望于赶超国际发展技术，持续赶超国际终端水平。不断推进科研成果与实际生产相结合，实现高分子材料成型加工技术的前沿发展模式，充分运用引进来和走出去的发展战略，达到综合提高我国尖端科学技术的国际竞争实力。

参考文献：

[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.

[2]瞿金平，聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京：科学出版社，2005 427435.

高分子材料的概述范文第2篇

关键词：高分子塑料；成型工艺；分析探讨；未来发展

中图分类号：TB32 文献标识码：A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定义

高分子塑料是指以高分子化合物为主要成分的所有材料。从物理概念来说，高分子化合物的分子量应该在1000以上。目前我们所使用的塑料，它就是一种合成的高分子化合物，一般把它称之为高分子或者巨分子，它是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的，并由合成树脂及填料、稳定剂、色料等添加剂组合而成的。而根据它的特点来说，它可以自由改变形体样式。

2高分子塑料的特性

单就高分子塑料的特性来说，除了它可以自由改变形体样式以外，它还具有一定的粘弹性，它在外力作用下会发生高弹性变形和粘性流动，其变形与时间有关。还具体低强度和高比强度。一般地高分子塑料强度很低，但是由于它的密度很低，所以比强度较高。

除此之外，还有一定的高耐磨性、高绝缘性、膨胀性、高化学稳定性、导热性低、热稳定性差等诸多特点。

3高分子塑料的分类

分析了高分子塑料定义、特性外，我们再来看它的分类。目前在我国现阶段我们把它分为七大类。具体如下：高分子胶粘剂、橡胶、塑料、高分子涂料、纤维、功能高分子材料和高分子基复合材料。下面笔者根据工作经验和体会分别对这七大类做一详细的说明介绍，仅供参考。

第一类是高分子胶粘剂。它是以合成天然高分子化合物为根本的一种胶粘材料。而在实际应用中我们又把它分为天然和合成胶粘剂，不完全统计应用较多的是合成胶粘剂。

第二类是橡胶。从物理概念来说，它的分子链间次价力小，分子链柔性好，一般地在外力作用下可产生较大的形变，不稳定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢复原状。

第三类是塑料。塑料在我们的生活生产中听到的比较多。一般来讲它是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要的成分，加入填料、增塑剂和其他添加剂组合而成。我们通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料。

第四类是高分子涂料。这个类型的主要是以聚合物为主，在生产中再添加溶剂和各种添加剂制得。一般把它分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料三中，在日常生活中很常见。

第五类是纤维。这个也是在平时听到最多的一种塑料，一般分为天然纤维和化学纤维两种。物理学分析我们得出纤维具有次价力大、形变能力小、模量高等特点，一般为结晶聚合物。

第六类是功能高分子材料。现在我们已经采用的是高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料等待。它具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。

最后一种是高分子基复合材料。这种材料综合了原有材料的性能特点，在实际使用中我们根据需要进行材料的任意设计。

4高分子塑料的应用

如果说塑料的应用，我们大家都不陌生，在生活生产中都常见，而提到高分子塑料的应用，大部分人都比较陌生，而实际上，我们在生活中或多或少都听到见到过，只是加以高分子就难以理解了。经过多年的工作体会和实际工作操作，现笔者就高分子塑料的应用做一阐述。具体如下。

从军事尖端大方面来说，高分子塑料的应用已经涉及到军事及尖端技术上，无形中它促使了高分子合成和加工技术的发展，据不完全统计它已经成为一种独立的专门工程技术。

从高分子材料科学研究上来看，它是年轻而新兴的学科。我们的科学家主要集中于结构和组成与材料的性质、探索加工工艺，对各种环境因素对材料性能的影响，其主要目的是为了进一步开发新材料、新工艺等。目前，从一些材料上看高分子材料已经和金属材料等并驾齐驱，在国际上我们把它列为一级学科，这是很高的级别。

二、高分子塑料加工工艺

上文我们分析了高分子塑料的定义，特性，分类及应用，从大的方面我们有了一个感官的认识和了解，下面笔者再结合实际谈谈它的加工工艺。以便在实际中进一步总结应用。首先我们先来了解高分子塑料在加热中出现的物理和化学变化。先来看物理变化。

1高分子塑料的物理变化。一般地，高分子塑料在等温条件下会结晶，我们把它称为静态结晶。但实际在加工过程中，它大多数情况下结晶都不是等温的，笔者认为这些因素都会影响结晶过程。实践中我们得出，熔化温度与在该温度的停留时间会影响聚合物中可能残存的微小有序区域或晶核的数量。

另外，高分子塑料如果在纺丝、薄膜拉伸、挤出等成型加工过程中会受到高应力作用，这个时候它就会有加速结晶作用的倾向；如果在剪切或拉伸应力作用下，熔体中会生成长串的纤维状晶体，随应力或应变速率增大，它的晶体中伸直链含量增多，晶体熔点升高。

经过多年的实践，笔者得出这样一个结论：就是说高分子塑料的分子链结构与结晶过程有很大的关系。具体来说，如果分子量愈高，大分子及链段结晶的重排运动愈困难，高分子的结晶能力一般随分子量的增大而降低，这是成反比的，需要我们加以注意。

2高分子塑料的化学变化是指高分子塑料在高温和应力作用下，受到热和应力的作用它的大分子结构发生的一系列变化。这个变化中会发生轻微的降解物质，这个物质释放出来后会产生大量的有害物质。所以，我们在实际加工的过程中，要严格控制原材料指标，并使用合格的原材料，在配方中我们还要考虑使用抗氧剂、稳定剂等辅材料来增强高分子对降解的抵抗能力，确保生产安全。

3高分子塑料成型加工工艺

在明确了高分子塑料的物理和化学变化后，下面我们进一步阐述它的成型加工工艺。具体如下：

现阶段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等诸多过程。从它的加工工艺定义出发，一般地是通过温度的作用，让高分子塑料受热熔化，经过高分子塑料成型设备加工成具有一定结构形状的产品过程。笔者统计，现阶段有挤出成型工艺、挤出注射技术、压延成型、气体辅助注射技术等。

3.1挤出成型工艺。这个工艺原理采用的是利用螺杆旋转加压，将塑料生产物料用挤出机挤入机头，形成具备口模形态的型坯，完成冷却定型，塑化等基本工艺流程。这个技术对成型工艺发展的研究具有重要的现实意义。但需要加以注意的是，在实际的加工过程中，我们为了确保工艺流程质量，在生产物料制备、模具设计方面我们的工作人员应当严格监督控制，确保质量有所提升。

3.2挤出注射工艺。挤出注射工艺它的突出优点是可以更加灵活地调节复合物的配方，省去了造粒、包装等工序，可以降低设备费用和减少了生产时间。

3.3吹塑成型工艺。在这个工艺中，笔者仅仅拿出其中一个工艺来讨论——多层吹塑成型工艺。这个工艺可以用于要求反渗透性能良好的制备品加工中。在生产中它能够实现原料的不断更换。对于那些大型燃油箱容器的生产时的冷却工艺处理来说，这个时候就急需要减少模腔内压力。我们可以采取将熔料储存在挤出螺杆前端的熔槽中，在高速下挤出型坯，以最大限度减少型坯壁厚的变化，确保消除垂缩和挤出膨胀现象。

3.4注射成型工艺。笔者认为，该工艺是塑料加工生产中最为实用且最为普遍的一种工艺。在生产中可以配合设备自动化控制系统的运用情况下，实现高分子塑料生产工艺的价值。经过笔者的实践分析来看，这种工艺具有应用范畴广、生产效率较高以及工艺操作简单等很多的特性。在目前的生产中应用比较广泛，生产效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工艺未来发展

随着目前科技的日益发展和实际的需求情况来看，高分子塑料成型加工工艺已取得了一定的成果。这主要体现在向高性能化方向发展。比如说用化学或物理的方法来控制发光倍率的发泡制品，具有分离机能和透析机能的离子膜。

再有就是向精密化发展。比如说，我们使用的超微指令的激光唱盘、计算机光盘等。最后是向优质化发展。我们可以采用与其他成型加工技术组合的加工方法，比如挤出压缩法等。还有就是以磁带为代表的记忆制品，像录像带，以及高绝缘等。

结语

本文对高分子塑料材料的定义、特性、分类及加工工艺，未来发展分别做了阐述，这让我们不难看出，高分子塑料材料在实际应用中不但取得了一定的成绩，而且还向高度集成化、精度控制自动化等特性方面快步发展。换句话说，高分子塑料材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，我们从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。

参考文献

[1]《高分子材料学与工程》征稿简则[J].高分子材料科学与工程，2010（04）.

[2]胡杰，袁新华，曹顺生.《高分子材料成型加工》课程教学中的几点思考[J].科技创新导报，2010（04）.

[3]陈捷.炸药、高分子材料及部件贮存性能与老化机理研究进展[A].中国工程物理研究院科技年报，2010.

高分子材料的概述范文第3篇

关键词:高分子材料 抗静电 研究 

 

 

静电广泛地存在于自然界和日常生活之中，如人们每时每刻呼吸的空气每厘米就含有100500个带电粒子；自然界的雷电；干燥季节里人身上化纤衣物由于摩擦起电而粘附在身体上，这一切都是比较常见的静电现象。实际上，静电在生物工程中有着重要的应用。 

 

一、高分子抗静电的方法概述 

 

高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质，其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射，三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率，所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此，通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂，添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法，而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。 

（一）添加导电填料 

这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。 

（二）与结构型导电高分子材料共混 

导电高分子材料中的高分子（或聚合物）是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其它高分子基体进行共混，制成抗静电复合型材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性，效果更好更持久。 

（三）添加抗静电剂法 

1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构通式为ryx，其中r为亲油基团，x为亲水基团，y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，c12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类：阳离子型抗静电剂；阴离子型抗静电剂；非离子型抗静电剂；两性型抗静电剂。 

导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种：（1）抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海一岛”型水性的导电膜。（2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。（3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的漏泄；二是减少摩擦电荷的产生。 

2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。

二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况 

 

我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种，以非离子表面活性剂为主，目前常用的品种有，大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、abps（烷基苯氧基丙烷磺酸钠）、dpe（烷基二苯醚磺酸钾）；上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂sn（十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐），另外该厂生产的抗静电剂pm（硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物）、抗静电剂p（磷酸酯与乙醇胺的缩合物）；北京化工研究院开发的asa一10（三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物）、asa一150（阳离子与非离子表面活性剂复合物），近年来又开发出ash系列、asp系列和ab系列产品，其中asa系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂；asb系列产品则为有机硼表面活性剂（主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯）与其他非离子表面活性剂复合而成；ash和asp系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成，杭州化工研究所开发的hz一1（羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物）、ch（烷基醇酰胺）；天津合成材料工业研究所开发的ic一消静电剂（咪唑一氯化钙络合物）；上海合成洗涤剂三厂开发生产的sh系列塑料抗静电剂，已经形成系列产品，在使用效果和性能上处于国内领先地位，部分品种可以替代进口，如sh一102（季铵盐型两性表面活性剂）、sh一103、104、105等（均为季铵盐型阳离子表面活性剂），sh抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂；济南化工研究所jh一非离子型抗静电剂。（聚氧乙烯烷基胺复合物）等；

河南大学开发的kf系列等，如kf一100（非离子多羟基长碳链型抗静电剂）、kf-101（醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂），另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等；抗静电剂tm系列产品也是目前国内常用的，主要用于合成纤维领域。 

从抗静电剂发展来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是在精密的电子电气领域，目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。 

 

三、结语 

 

我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好，针对目前国内研究、生产、应用与需求现状，对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。 

（一）加大新品种开发力度 

近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂；用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯；用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求，开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种，并不断强化应用技术研究，以满足国内需求。 

（二）加快复

合抗静电剂和母粒的研究与生产 

今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配，向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料，如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾，国内要加快抗静电母粒的开发与研究，促进我国抗静电剂工业发展。 

 

参考文献： 

[1]高绪珊、童俨，导电纤维及抗静电纤维[m]．北京：纺织工业出版社，1991．148154． 

高分子材料的概述范文第4篇

【关键词】高分子化学;能力培养;实践;实验教学

《高分子化学实验》是针对高分子科学相关专业学生编写的一部教材和参考书。在高校开设《高分子化学实验》课程，实现了与专业理论基础课程之间的有机结合，对于巩固学生理论知识和专业技能，提升学生的实验水平和科研能力具有重要的意义。本文将围绕基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学展开研究。

1.高分子化学实验教学概述

1.1高分子化学实验课程的重要性

目前，各类高校均有开设《高分子化学实验》课程，该课程多针对年纪较高的本科生开设。《高分子化学实验》是一门具有较强的实践性的课程，而各类高分子化学实验则是该课程开设的实践基础。

通过开设该课程，可以培育材料化学、高分子材料与工程专业等专业学生的实践能力，使学生能够掌握实验技能和研究方法，更对培养学生创新精神具有关键作用。

1.2当前高分子化学实验课程教学现状

目前，国内许多高校《高分子化学实验》课程教学中，普遍存在实验教学缺乏独立性和主动性，对理论教学依附性太强，且实践教学所占比重低于理论教学。具体体现如下几个方面：

其一，从教学内容来看，理论验证性实验较多，而创新型实验、设计型实验以及综合型实验较少。

其二，从实验设置上来看，大多选择陈旧、老套的实验，缺乏现代实验。

其三，从实验教学方式上来看，学生进行的实验项目，多为固定的，学生只需按照实验步骤进行反复实验论证，这种实验教学方式对扎实学生理论知识，培养学生试验基本技能具有一定的积极作用，但不利于调动学生兴趣和激发学生的探索精神，难以使学生通过培养实践能力提升科研能力、解决问题能力和创新能力。

总之，学生通过课程学习能够掌握基本的理论知识和技能，实验操作也较为规范。但存在自主性较差，缺乏知识技能向科研创新能力的转化能力，不能将理论学习与实际应用有机结合。因此，如何在《高分子化学实验》课程中培养学生的创造性、主动性和探索性已成为《高分子化学实验》课程的重要研究课题。下文将基于实践能力培养对《高分子化学实验》课程教学进行探讨。

2. 基于实践能力培养的高分子化学实验课程教学策略研究

2.1学理念上，注重调动学生自身主动性与探索精神

高校应用型人才培养理念下，要求专业课程教学必须实现继承传统教学优势基础上的创新，必须坚持以学生为本，发挥学生的自主性和积极性。《高分子化学实验》作为一门实践性较强的课程，必须坚持学生为本、发挥学生创新性、积极性和主动性的教育理念。

首先，坚持学生主导地位，教师定位于实验指导者角色。在高分子化学实验中，教师的关键作用在于组织学生进行思考和实践。课堂中，教师将自身学生之中，与学生共同思考，让学生成为课堂的主人，便被动为主动。

其次，实验标准及预习报告设计由学生独立进行。高分子实验中，应鼓励学生制定标准。同时，实验前容许学生自主确定实验步骤和预习报告设计。实验中要求学生详细记录实验中遇到的现象和实验数据，并独立对实验中出现的问题等进行分析，碳素解决方法。实验后对本次实验进行点评，总结成功的经验，分析失败的原因。

2.2改革教学内容，增设综合性和设计性实验

教学中，为提升学生实践能力，应强调理论知识与实践技能的有机结合。具体如下：

首先，重编《高分子化学实验》教学大纲及参考书。在新版教学大纲和参考书中引入科研成果，改革实验教学内容。同时，应增设设计性实验、探索性实验和综合性实验，保证教学内容与时俱进，与科研前沿的保持一致。

其次，挑选应用性和综合性强的实验。教学中，应多安排应用性和综合性强的实验，使学生通过亲自参加实验，明确高分子化学实验的重要性所在，并通过参与实验实践获得动手能力和实验技能的提升。

第三，引入研究性和设计性实验。教师应提前告知学生本课程设计的实验内容和实验参考目录。学生可以独立选择实验项目并设计对应的实验可行性方案，经教师批准后方可进行实验。通过引入研究性、设计性实验，可以有效地调动起学生的主动性，激发学生积极进行学习。

2.3健全实验室开放制度配合学生探索性实验

课程学时有限，而实验室是学生《高分子化学实验》课程的重要补充。因此，高校应通过健全实验室开放制度，为学生提供更多的机会进行高分子材料的性能测试与表征等实验内容。一方面，通过开放实验室学生可以依据兴趣进行探索性实验，也可以方便学生之间进行讨论，互助答疑。《高分子化学实验》教师可以适当安排学生分组负责2-3项探索性实验，并可建立对应的课题组群组或网站，为学生与学生之间、学生与教师之间针对探索性项目进行交流。

3.结语

总之，基于实践能力培养的《高分子化学实验》课程教学研究是当前高校高分子相关专业教学的重要研究课题。在明确《高分子化学实验》课程重要性的基础上，立足当前高校《高分子化学实验》的教学现状，从教学理念、教学内容、实验室开放制度等多层面入手，有助于培养学生的实践能力，提升学生的实验技能和科研能力。

【参考文献】

[1]胡建设，周爱娟，王宏光.高分子化学与物理实验教学探索与实践[J].高分子通报，2010，03：70-73

[2]王丽梅.改革高分子化学实验教学培养创新型人才[J].化学工程与装备，2011，01：219-220+216

[3]刘宁，李田，王小丹，刘丰收.《高分子化学实验》课程的教学探讨[J].高分子通报，2011，07：110-112

【作者简介】

高分子材料的概述范文第5篇

关键词：火灾残余物 环境毒害性 评估方法

火给人类带来了光明，但火灾产生的烟气及灰分直接或间接地影响着人们的居住周围环境，包括水、大气、土壤等。以往在对火灾进行研究时，人们关注的往往是人员伤亡和财产损失，而忽视了火灾带来的环境污染，其实火灾对环境的影响是极其深远的。因此，在防灭火技术不断进步、人们的防火意识不断增强的同时，对火灾残余物环境毒害性进行研究是十分必要的。

1 火灾残余物

1.1 火灾烟气

火灾烟气是一种混合气体：蒸汽、悬浮颗粒物或气溶胶。火灾烟气通常由以下三类物质组成[1]：

①燃烧物质释放出的高温蒸气和有毒气体；

②被分解和凝聚的未燃物质；

③被火焰加热而带入上升卷流中的大量空气。

烟气是由以上三类物质经过充分混合而成的混合物，它含有蒸汽、有毒气体和弥散的固体微粒。

火灾中可以导致人员死亡的最主要原因是烟气中毒。火灾统计结果表明：火灾死亡人数中70%-80%是烟气中毒。烟雾中的有毒气体主要来源于高分子材料在火灾中的燃烧，高分子材料在空气中燃烧产生的气体产物包括CO、CO2、SO2、NH3、CH4、HCN、HCl等，还会生成酮类、醇类、醛类、醚类以及其他一些复杂的有机化合物[2]。其中CO、CO2是火灾中致人死亡的最主要的气体。几乎所有的物质在不完全燃烧的条件下都会产生CO，它能很快与血红蛋白结合，使人缺氧而中毒；浮尘在气体的扩散作用下进入人体肺部粘附并聚集在肺胞壁上，可随血液送至全身，引起呼吸道疾病且会增大心脏病死亡率；火灾烟气具有较高的温度，对人体也有危害性；烟气能避光、降低能见度，妨碍安全迅速疏散，而且也妨碍正常的扑救，增加了中毒或烧死的可能性，对人具有较大的毒害性。

1.2 灰分

高分子材料燃烧过程排放的环境污染物，主要是由于其高温条件下的不完全燃烧产生的，主要成分是多环芳烃、卤代有机化合物和硝基化合物等。大多数高分子材料燃烧都可以产生多环芳烃（PAHs）。以苯并芘为代表的多环芳烃早已被确认具有致癌、致畸和致基因突变的三致作用。

2 火灾残余物的环境毒害性

2.1 火灾残余物对大气的影响

造成大气污染的主要物质是SOx、NOx、CO、碳氢化合物、炭黑粒子和飞灰等。烟气中的飞灰是燃料燃烧后剩余的细微固体颗粒物，少量的CO、H2、CH4、碳氢化合物、炭黑粒子等属于不完全燃烧的产物。粒径小于10μm的颗粒能在空气中长期悬浮并做布朗运动，容易进入人的呼吸系统。由于这些颗粒几乎不能被上呼吸道表面体液截留并随痰排出，很容易直接进入肺部并在肺泡内沉积，因此对人体的危害最大，其危害程度取决于固体颗粒物的粒径、种类、溶解度以及吸附的有害气体的性质等。燃烧过程产生的烟尘具有很复杂的化学组成，其中有含镍、镉、铬、铍、钒、铅、砷等的有毒化合物。特别是致癌物质苯并芘、苯芘蒽等，通过呼吸道或皮肤进入人体，引起肺癌或皮肤癌。

2.2 火灾残余物对水体的影响

火灾残余物对水体的影响主要表现在六个方面：

（1）无机污染物质。污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类，这种污染可使水体的pH值发生变化，妨碍水体自净能力。

（2）无机有毒物质。污染水体的无机有毒物质主要是重金属和非金属等有长期潜在影响的物质。主要有汞、镉、铅、砷、硫等元素。

（3）有机有毒物质。污染水体的有机有毒物质主要是燃烧过程中生成的氰化氢及灭火过程中冲刷出的各种有机农药、多环芳烃、卤代烃等。它们大多是人工合成物质，化学性质稳定，很难被降解。

（4）需氧污染物质。灭火救援产生的废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气，故称之为需氧污染物质。

（5）植物营养物质。主要是灭火救援产生污水中的含氮、磷等植物营养素。

（6）油类污染物质。主要是石油及石油产品对水体的污染。

2.3 火灾残余物对土壤的影响

燃烧产物如卤素化合物、含硫化物、含氮化合物等均能导致酸雨的产生，酸雨以自然降水形式进入土壤，引起土壤酸化。SO2、NO等有害气体在大气中发生反应而形成金属氧化物粉尘，在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2～3 km范围的点状污染。进入土壤的污染物，因其类型和性质的不同而主要有固定、挥发、降解、流散和淋溶等不同去向[3]。重金属离子，主要是能使土壤无机和有机胶体发生稳定吸附的离子，包括与氧化物专性吸附和与胡敏素紧密结合的离子，以及土壤溶液化学平衡中产生的难溶性金属氢氧化物、碳酸盐和硫化物等，将大部分被固定在土壤中而难以排除；虽然一些化学反应能缓和其毒害作用，但仍是对土壤环境的潜在威胁。土壤中的污染物都可随地面径流或土壤侵蚀而部分流失，引起污染物的扩散；作物收获物中的重金属和残留污染物也会向外环境转移，即通过食物链进入家畜和人体等。NO等易于淋溶而污染地下水，NH3易于挥发而造成氮素损失并污染大气。

2.4 灭火剂对生态环境的影响

使用的泡沫灭火剂会加重水体的污染，还有大量用水是对生态环境的一种破坏；森林化学灭火剂可以通过地表径流和淋浴作用在土壤中扩散，进入溪流等自然水体时会引起水质变化，导致水生物受害；灭火剂中含有的磷酸铵、聚磷酸铵会造成植物烧伤以及生长期中毒[4]。

3 火灾残余物对环境影响的量化分析方法

目前环境的可持续发展日益成为倍受重视的课题，针对火灾残余物，可以通过其对盐泽螺旋藻和绿豆的毒性作用，来定量分析火灾残余物中烟气和灰分对于环境的毒害性大小及其具体表象。

盐泽螺旋藻是水中的初级生产者，是食物链的基础环节，并且具有生命力强、繁殖快、对环境条件变化反应敏感等优良特点，因此选取盐泽螺旋藻作为水生生物的代表是非常合理的。绿豆具有易于培养和生长迅速的优点，浮萍具有体积小，易于饲养和繁殖快速的优点，在环境毒理学等学科的研究中是非常有用的实验材料，因此在国内的生态毒理学研究中有着广泛的应用前景。借助盐泽螺旋藻和绿豆作为受试生物，对火灾烟气和灰分进行研究，进而引起人们对火灾残余物的环境污染问题的重视，同时可以作为国家量化分析火灾残余物环境毒害性的依据，以期推动一系列的相关政策出台。

参考文献

[1] 杨元.高层民用建筑中排烟系统的问题及对策[J] .魅力中国，2009（13）：45-47

[2] 陈现景，张守鹏，杨晓洁等.烟密度测试仪使用中的问题及原因分析[J] .广东建材，2011（3）：22-23

[3] 张光兴.土壤污染及防治对策[J] .汕头科技，2002（4）：77-79