《高分子材料》課程教學(xué)大綱

1、高分子材料Polymer Materials一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分：2學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)，其中講課：32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)（含上機(jī)）：0學(xué)時(shí)，課外0學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：選修開課學(xué)期：第5學(xué)期先修課程：材料化學(xué)，材料物理適用專業(yè)：材料物理教 材：張留成，高分子材料基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社，2011年。開課單位：物理與光電工程學(xué)院材料物理系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)本課程是材料物理專業(yè)的一門專業(yè)選修課。主要介紹高分子材料的聚合反應(yīng)、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、通用高分子材料、聚合物基復(fù)合材料。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握（1）高分子材料的一些基本概念和術(shù)語，高分子材料的基本合成方法和原理；

2、（2）高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)，高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系；（3）熟悉高分子材料的分類方法和幾種主要高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用領(lǐng)域。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章 材料科學(xué)概述（1學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：材料的分類方法，高分子材料、金屬材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料的基本特點(diǎn)和區(qū)別。（1）了解材料的分類方法；（2）理解高分子材料、金屬材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料的區(qū)別；（2）掌握高分子材料、金屬材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料的基本特點(diǎn)；重點(diǎn)：材料的分類難點(diǎn)：高分子材料的特點(diǎn)第2章 高分子材料的制備反應(yīng)（5學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：高分子與高分子材料，連鎖聚合反應(yīng)，逐步聚合反應(yīng)。2.1高分子與高分子材料（1學(xué)時(shí)）（1

3、）了解高分子材料的基本概念；（2）理解高分子材料的分類； （3）掌握高分子材料的命名方法；重點(diǎn)：高分子材料的分類難點(diǎn)：高分子材料的命名2.2連鎖聚合反應(yīng)（2學(xué)時(shí)）（1）了解自由基、引發(fā)劑的基本概念；（2）理解自由基聚合機(jī)理；（3）掌握自由基共聚反應(yīng)的實(shí)施方法和特點(diǎn)；重點(diǎn)：本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合的實(shí)施方法和特點(diǎn)難點(diǎn)：自由基聚合機(jī)理2.3逐步聚合反應(yīng)（2學(xué)時(shí)）（1）了解逐步聚合反應(yīng)的分類和特點(diǎn)；（2）理解逐步聚合反應(yīng)和連鎖聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、分子量隨時(shí)間變化的特點(diǎn)；（3）掌握縮聚反應(yīng)的平衡方程和線型縮聚產(chǎn)物分子量的控制方法；重點(diǎn)：官能度、凝膠點(diǎn)的基本概念難點(diǎn)：逐步聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、分子量與時(shí)間的關(guān)

4、系第3章 高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能（12學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，聚合物的分子運(yùn)動(dòng)及物理狀態(tài)，高聚物的屈服和斷裂，高分子材料的化學(xué)性能。3.1聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）（1）了解分子量的概念和分布特點(diǎn)；（2）理解液晶聚合物的基本概念和特點(diǎn)；（3）掌握聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)； 重點(diǎn)：晶態(tài)和非晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)難點(diǎn)：結(jié)晶和取向的異同3.2聚合物的分子運(yùn)動(dòng)及物理狀態(tài)（3學(xué)時(shí)）（1）了解聚合物分子運(yùn)動(dòng)單元的多樣性及時(shí)間、溫度依賴特性；（2）理解非晶態(tài)高聚物和晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)；（3）掌握高聚物分子結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)晶能力的影響；重點(diǎn)：晶態(tài)和非晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)難點(diǎn)：根據(jù)熱力學(xué)原理理解影響高聚物

5、熔點(diǎn)的因素3.3 高聚物的屈服和斷裂（4學(xué)時(shí)）（1）了解聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；（2）理解聚合物的屈服與強(qiáng)度的概念及影響因素；（3）掌握聚合物力學(xué)性能改性的途徑和機(jī)理；重點(diǎn)：聚合物應(yīng)力-應(yīng)變曲線的五個(gè)階段和影響因素難點(diǎn)：非晶與結(jié)晶聚合物應(yīng)力-應(yīng)變曲線的異同3.4高分子材料的化學(xué)性能（1學(xué)時(shí)）（1）了解聚合物的化學(xué)反應(yīng)和老化的概念；（2）理解光氧化、熱氧化、生物侵蝕、化學(xué)侵蝕的作用機(jī)制；（3）掌握高分子材料燃燒和阻燃的過程和機(jī)理；重點(diǎn)：聚合物的老化和阻燃難點(diǎn)：氧指數(shù)的概念和阻燃機(jī)理第4章 通用高分子材料（8學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：塑料，橡膠，纖維、膠黏劑和涂料。4.1塑料（4學(xué)時(shí)）（1）了解塑料的分類及

6、特征；（2）理解塑料的基本組分及作用；（3）掌握塑料的成型加工方法、特性和應(yīng)用；重點(diǎn)：常見熱塑性塑料和熱固性塑料的組成和特性難點(diǎn)：塑料添加劑的種類和作用4.2橡膠（2學(xué)時(shí)）（1）了解橡膠的分類及特征；（2）理解橡膠的基本組分及作用；（3）掌握橡膠的成型加工方法、特性和應(yīng)用；重點(diǎn)：天然橡膠、合成橡膠和熱塑性彈性體的特點(diǎn)難點(diǎn)：橡膠添加劑的種類和作用4.3纖維、膠黏劑和涂料（2學(xué)時(shí)）（1）了解天然纖維、人造纖維的分類、制備方法和性能；（2）理解膠黏劑的分類、組成和膠結(jié)機(jī)理；（3）掌握涂料的組成、分類和成膜機(jī)理；重點(diǎn)：纖維的性能指標(biāo)，膠黏劑和涂料的組成難點(diǎn)：膠結(jié)機(jī)理和涂料的成膜機(jī)理第5章 聚合物共混物

7、（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：聚合物共混物的概念、制備方法和增韌。（1）了解聚合物共混物的基本概念、類型和發(fā)展歷史；（2）理解物理共混法、共聚-共混法、互穿網(wǎng)絡(luò)法的特點(diǎn)；（3）掌握橡膠和剛性粒子增韌塑料的機(jī)理；重點(diǎn)：互穿網(wǎng)絡(luò)法制備聚合物共混物難點(diǎn)：橡膠和剛性粒子增韌塑料的機(jī)理第6章 聚合物基復(fù)合材料（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：納米復(fù)合材料的概念、組成和命名方法，聚合物/粘土復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能。（1）了解納米復(fù)合材料的概念；（2）理解納米復(fù)合材料的組成和命名方法；（2）掌握聚合物/粘土復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能；重點(diǎn)：聚合物基納米復(fù)合材料的特點(diǎn)難點(diǎn)：聚合物/蒙脫石納米復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：4次，課程論