發(fā)布時間：2023-09-25 17:40:00
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的化學(xué)高分子材料與工程樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革
Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course
Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang
Dalian university of technology， Dalian， 116024， China
Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.
Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform
機械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程，涉及專業(yè)包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數(shù)機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1，2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠?qū)嶋H工程中與材料相關(guān)的基本問題進行正確分析和處理。
1 高分子材料教學(xué)改革原則
20世紀(jì)中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點。近年來一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學(xué)過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學(xué)時課程的教學(xué)計劃進行了調(diào)整，將高分子材料部分由之前的2學(xué)時增加到4學(xué)時，并確定了以下改革原則：
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(dāng)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[4-6]。
1.2 授課目標(biāo)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(biāo)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[7，8]。
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
通過機械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革，學(xué)生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。
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【關(guān)鍵詞】高分子；化學(xué)；發(fā)展；方向
中圖分類號： F407 文獻標(biāo)識碼： A
一、前言
我國高分子化學(xué)一直都是我國發(fā)展的重點，這項技術(shù)對于很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常有幫助，高分子化學(xué)是高分子材料的研究基礎(chǔ)，已經(jīng)涉及到了機械行業(yè)，建筑行業(yè)等多個行業(yè)，因此發(fā)展高分子化學(xué)對于我國高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況和應(yīng)用范圍
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在，隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài)，科學(xué)家們已經(jīng)開始使用高分子化學(xué)進行材料的合成。有數(shù)字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長速度。新型的材料，特別表現(xiàn)在合成材料，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必要動力源泉。
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學(xué)功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結(jié)晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
五、高分子化學(xué)的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達的城市，天空中都會飄著非常濃郁的黑煙，對人們的日常生活有非常嚴重的污染。綠色，在現(xiàn)在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒有污染方面，我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對的減少污染源?，F(xiàn)在的情況表明，化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個方面的性質(zhì)，可以對綠色使用材料進行研究，也可以繼續(xù)對環(huán)境造成惡化。例如：在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環(huán)境造成影響的主要元兇，若長期的進行排放，會對環(huán)境造成嚴重的影響，甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強的依賴性，眾所周知，石油是經(jīng)過地球非常漫長孕育才出現(xiàn)的，另外，石油也是現(xiàn)如今人類社會非常重要的能源，石油資源現(xiàn)在正在快速的減少，而且不能快速的進行補充，所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對物質(zhì)中原子和分子的比率進行調(diào)節(jié)，對物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進行加強控制，也許這種物質(zhì)就會滿足一些行業(yè)的使用要求，當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以，在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度，并對使用材料和環(huán)境進行相互協(xié)調(diào)，這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域。現(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況，可以對天然高分子進行利用，這其中也應(yīng)該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料，主要因為原子中以碳為主要元素，其中還含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進行判斷，大約有40～50種元素可以成為長鏈分子?，F(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無機高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機側(cè)鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多，所以，化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中，像納米量級的片層當(dāng)中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內(nèi)進行排列，之后產(chǎn)生單體聚合，聚合之后的產(chǎn)物的拓撲結(jié)構(gòu)不會再受限的空間內(nèi)進行全部的復(fù)制，這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會在受限制空間內(nèi)進行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?；瘜W(xué)的研究對象基本都是納米量級的分子和原子，但是因為沒有精細的方式，沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現(xiàn)如今很難做到對分子的精準(zhǔn)設(shè)計，使化學(xué)的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計，在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式，通過納米技術(shù)對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制，達到對高分子各級結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會是以合成材料為標(biāo)志的，在21世紀(jì)人類社會的標(biāo)志將會是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化，有意識的進行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施，這就是智能材料的基本定義?，F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征，簡單說就是可以對外場具有反應(yīng)。
六、結(jié)束語
綜上所述，高分子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了非常不錯的方向，在很多方面都有非常廣闊的運用，目前高分子化學(xué)會朝著綠色以及環(huán)保方面進行發(fā)展，隨著高分子化學(xué)不斷取得突破，未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 高分子材料 現(xiàn)狀 可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號：TQ317 文獻標(biāo)識碼：A
1高分子材料的相關(guān)概念
1.1高分子材料的基本概念及來源
高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料。按來源可分為分為天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進化的基礎(chǔ)。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等
1.2高分子材料的分類
高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復(fù)合材料等，其中前三種被稱為高分子的三大材料。
橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料，經(jīng)過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高，一般為結(jié)晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分，再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。
2高分子材料科學(xué)的發(fā)展進程
2.1高分子材料科學(xué)的發(fā)展歷史
高分子學(xué)科的建立，至今不到80年。從遠古時期開始，人類就已經(jīng)學(xué)會使用天然高分子材料，比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。
20世紀(jì)20年代，才出現(xiàn)高分子科學(xué)的概念。到了20世紀(jì)30年代，高分子材料工業(yè)才步入發(fā)展階段，而到了20世紀(jì)50年代配位聚合的出現(xiàn)極大地推動了高分子材料的發(fā)展。進入20世紀(jì)下半葉，高分子取得了一系列突破性的進展，比如聚烯烴的多元聚合，設(shè)計合成嵌段，超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
進入21世紀(jì)，單單從一個大方向來描述高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀是不可取的也是不全面的，所以將簡單分為幾個領(lǐng)域分別介紹目前的發(fā)展現(xiàn)狀。
在電氣工業(yè)領(lǐng)域，高分子材料也有杰出的表現(xiàn)。隨著時代的發(fā)展，高分子材料在電子、家電和通信領(lǐng)域。我國電氣生產(chǎn)大國，全行業(yè)對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質(zhì)、絕緣、耐腐蝕、表面質(zhì)量高和易于成型加工的特點正是生產(chǎn)各種家用電器的最佳材料，而家用電器是人們的必須生活用品，所以高分子材料在電氣工業(yè)的發(fā)展是會一直進行下去的。
在機械制造領(lǐng)域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轎車的塑料用量已經(jīng)超過 120千克/輛，德國高級轎車用量已經(jīng)達到300 千克/輛?？梢娫谄囍圃旆矫妫叻肿拥陌l(fā)展還是比較成熟，系統(tǒng)的。并且可以預(yù)見，隨著汽車輕量化進程的加速，塑料在汽車中的應(yīng)用將更加廣泛
高分子材料還在航空航天，建筑工程，醫(yī)療，包裝行業(yè)等眾多領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)比較成熟，并且正在朝著一個更加規(guī)范，更加科學(xué)，更加和諧的方向穩(wěn)定發(fā)展
2.3高分子材料科學(xué)的發(fā)展前景
高分子材料科學(xué)代表的是一種前沿技術(shù)，其發(fā)展趨勢也必然要適應(yīng)社會發(fā)展的潮流和最先進工業(yè)發(fā)展的需求。
2.3.1精細化
隨著時代的發(fā)展，精細化必然成為材料的主流趨勢，未來將納米技術(shù)融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成，這既包括分子層次上的化學(xué)方法，也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用，采用自組裝或自合成等方法，靠分子間的相互作用，構(gòu)建具有特殊結(jié)構(gòu)形態(tài)的分子聚集體。
2.3.2綠色友好化
在強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的21世紀(jì)，任何事物都在漸漸轉(zhuǎn)型，高分子材料也不例外。實現(xiàn)綠色友好化，需要在材料的合成，生產(chǎn)，運用三方面全方位實現(xiàn)?，F(xiàn)在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強，尋找可以替代石油的其它資源，則成為21 世紀(jì)的高分子化學(xué)研究中的一個迫切需要解決的問題。調(diào)節(jié)原子和分子在物質(zhì)中的組合配置，控制物質(zhì)的微觀性質(zhì)、宏觀性質(zhì)和表面性質(zhì)，就可能使某種物質(zhì)滿足某種使用要求，這種物質(zhì)就能作為材料來使用。
2.3.3智能化
在這個智能材料的時代，高分子化學(xué)同樣承擔(dān)著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調(diào)節(jié)、修飾和修復(fù)，如若實現(xiàn)，也必然會對人類發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。
3結(jié)語
本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學(xué)，相信在今后的生活中，隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進步，越來越多的人會認識高分子材料，并投入到這門與人類生活息息相關(guān)的科學(xué)研究中去。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]高分子材料；表面改性；醫(yī)用
生物醫(yī)用高分子材料（Biomedical polymeric ma-terials）主要用來診斷、治療與器官再生與合成，是一種新型高分子材料。當(dāng)前，較為普遍的應(yīng)用在藥物控制釋放、組織工程、人工器官合成、牙齒治療等領(lǐng)域，其高技術(shù)含量與科學(xué)意義非常顯著，并與患者的康復(fù)緊密相關(guān)，在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮著重要價值。鑒于生物醫(yī)用高分子材料有較多局限性，在以合成方式進入到人體以后，其細胞表面會受體接觸，發(fā)出信號用來與異體區(qū)分，沒有經(jīng)過表面改性的高分子材料生物相容性非常差。為此，對醫(yī)用高分子材料表面進行改性成為人們關(guān)注的重點。
一、生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性
（一）血液相容性
當(dāng)高分子材料與血液接觸時，將不會引發(fā)凝血或者是血小板凝聚的情況，這種情況就被稱為血液相容性，溶血情況很少發(fā)生。鑒于高分子材料與血液接觸建立在材料表面，建立在材料表面合成設(shè)計是抗凝血材料的主要工作[1]。
（二）組織相容性
組織相容性就是指生物活體組織與材料接觸時，細胞、組織功能依然正常，并沒有引發(fā)炎癥、癌變的情況。而使用合成高分子依然存在一些弊端，可游離的有毒物質(zhì)將在接觸生物組織過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)，長期在人體中存在將產(chǎn)生異化反應(yīng)。組織相容性要確保材料無毒、無害、不損傷組織結(jié)構(gòu)，要想解決這一問題可以通過改性材料實現(xiàn)[2]。
二、生物醫(yī)用高分子材料表面改性
（一）物理方法
1、表面涂層
一旦異體與血液接觸，異體表面就會吸附一層蛋白質(zhì)，很多血小板都粘附在蛋白質(zhì)上，還有一些會以吸附形式存在于異體表面血纖維蛋白上，通過特定作用對血小板進行粘附與活化，最終導(dǎo)致凝血的出現(xiàn)。而通過生物醫(yī)用高分子材料能夠使表面增加抗凝血涂層，使生物材料表面得以鈍化，血液將不會接觸材料表面，能夠使高分子表面抗凝血型提升。Ishihara等通過研究研究合成了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿聚合物，將其涂層到基材表面，能夠?qū)Σ牧夏阅苓M行抑制，抑制材料凝血性能的提升[3]。Lewis等合成了交聯(lián)的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿聚合物、甲基丙烯酸月桂醇脂、甲基丙烯酸三甲氧基硅丙脂等涂層。這種合成的涂層粘合力非常強，能夠?qū)⑵渫康揭酌撀涞尼t(yī)療器材元件上，增加器材的牢固性。使用方法較為簡單、能夠均勻的對生物材料表面進行涂層，吸附力將更強，防止出現(xiàn)脫落。
2、物理共混
將一小部分抗凝血添加劑與基材混合能夠得到良好的抗凝血材料。材料中有較多的兩性共聚物與抗凝血添加劑，在與基材融合以后，會在基材的表面聚集。將甲基丙烯酸正丁脂、2-甲基丙烯酰氧基磷酰膽堿聚合物將聚砜混合，能夠使聚砜的血液相容性增強。聚氧乙烯內(nèi)部有長鏈的共聚合物也可以當(dāng)成是抗凝血的添加劑，與材料混合以后使材料的抗凝血性增強，并能防止出現(xiàn)滲透基材的情況[4]。
（二）化學(xué)方法――表面接枝改性
改善血液相容性，提高材料抗凝血性可以通過接枝親水基團實現(xiàn)，這種方式下能夠使基材與表面充分聚合，進而防止出現(xiàn)表面脫落。用來接枝表面的有等離子體法、高能輻射法、臭氧活化法、化學(xué)試劑法等，近年來，化學(xué)固定法的出現(xiàn)備受人們關(guān)注。以上所有方法都是通過接枝側(cè)鏈增強對血細胞的排斥，進而減少吸附，側(cè)鏈良好的水溶性、柔順性將非常有利于血細胞正常形態(tài)維持，進而依靠生物膜實現(xiàn)抗凝血的目的。
1、表面接枝聚氧乙烯
良好的血液相容性是生物醫(yī)用高分子材料的重要特征，實現(xiàn)相容性的條件就是表面要就有長鏈結(jié)構(gòu)。PEO接枝鏈表面抗凝血材料的使用得到廣泛認可[5]。因為PEO血液相容性強、親水性與柔順性均非常好，能夠與水形成一個PEO鏈，并且水合的懸掛鏈能夠使蛋白材料作用降低，進而阻止發(fā)生蛋白吸附情況。
2、等離子體表面處理
等離子體表面處理就是將材料放置在非聚合氣體當(dāng)中，利用等離子體的能量粒子、活性物與材料表面發(fā)生反應(yīng)，并在材料表面產(chǎn)生官能團，使材料表面結(jié)構(gòu)改變，實現(xiàn)對材料的改性。比如，CH4、NH3、N2、O2、Ar等氣體。使用O2等離子體對聚丙烯中空纖維膜表面進行處理，處理過后的烷氧基等基團明顯提升，表面自由也得以釋放，材料的溶血性與血小板粘附密度將大大降低。
（三）表面肝素化
肝素是被成為最天然的抗凝血藥物，通過對凝血酶原活化進行抑制能夠使纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)形成的凝血得以延緩與阻止，抗凝血效果將非常好，進而使通過導(dǎo)管引入的細菌感染得以減少，降低了感染的發(fā)生率。將肝素利用在醫(yī)用生物高分子材料中，能夠使抗凝血性得以改善，也可以使用物理吸附法、化學(xué)偶合法改善抗凝血型，但肝素的基本形態(tài)不變；化學(xué)耦合方法將造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，肝素構(gòu)象將不利于形成，大大降低了抗凝血性能。
（四）表面磷脂化
通常，細胞膜外表面的最主要構(gòu)成要素是卵磷脂。卵磷脂中的兩性磷酸膽堿基團有非常強的抗凝血效果，并且PC基表面呈現(xiàn)出惰性情況較多，將不會吸附血小板；此外，PC端基親水性非常好，能夠減少出現(xiàn)蛋白弱化情況，能夠?qū)Φ鞍走M行吸附，維持蛋白基本形態(tài)。
結(jié)語
一個良好的生物相容性是確保生物醫(yī)用高分子材料發(fā)展的目標(biāo)之一，優(yōu)化并提升生物相容性是醫(yī)用高分子材料應(yīng)用的重點，為此，加強對高分子材料表面改性研究是非常重要的。
參考文獻
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專業(yè)大觀
生活在鋼筋水泥森林里的我們，對金屬材料一定不陌生。從汽車外殼到小小螺絲釘，從建筑用材到鍋碗瓢盆，處處充斥著金屬感?？梢哉f，金屬材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，日益深入和改變著我們的生活。
金屬材料工程是一門實用性很強的專業(yè)，通過對金屬材料制備工藝及其原理的探索，研究成果可以直接應(yīng)用于現(xiàn)實生產(chǎn)。該專業(yè)開設(shè)的主要課程有材料熱力學(xué)、金屬學(xué)、材料力學(xué)性能、材料分析技術(shù)、金屬材料學(xué)、材料成型加工工藝與設(shè)備、計算機在材料工程中的應(yīng)用等。通過學(xué)習(xí)這些課程，同學(xué)們將被培養(yǎng)成為具備金屬材料科學(xué)與工程等方面的知識，能在冶金、材料結(jié)構(gòu)研究與分析、金屬材料及復(fù)合材料制備、金屬材料成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
金屬材料工程發(fā)展歷史很長，基礎(chǔ)非常雄厚，可以說從事這方面研究的人員一開始就站在了巨人的肩膀上，但需要注意的是，借助學(xué)科雄厚的基礎(chǔ)，初學(xué)者雖然很容易入門，但入門后看見的是一片片整整齊齊的田野，仿佛沒有值得開墾的地方，要想取得突破性進展必須下一番力氣。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時需要注重培養(yǎng)自己的觀察和判斷能力，不盲目迷信書本和權(quán)威，要敢于放開自己的思維不斷探索新知。
經(jīng)過本科階段的學(xué)習(xí)，金屬材料工程專業(yè)的畢業(yè)生將被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)后如果希望從事專業(yè)相關(guān)工作，可以去相應(yīng)的研究所（比如北京有色金屬研究院）參加工作，或是在寶鋼、首鋼等國有大中型鋼鐵集團以及其他相關(guān)企業(yè)擔(dān)任中高級工程技術(shù)人員，當(dāng)然也可以選擇留?；蛘叱鰢?。當(dāng)你看見自己辛勤勞動的成果在鋼花飛濺中誕生，為國家和人民創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟利益的時候，你一定會由衷地感到高興。也許到時候你會發(fā)現(xiàn)自己對別的領(lǐng)域更感興趣，不要擔(dān)心，你所學(xué)的知識和方法完全可以幫助你適應(yīng)其他的工作，因為在這里養(yǎng)成的分析問題、解決問題的能力，會令你左右逢源、游刃有余。
報考點津：由于本專業(yè)涉及到金屬材料的設(shè)計、計算機的應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域，因此，有創(chuàng)新意識，吃苦精神，且在繪圖、計算機等方面有專長的同學(xué)更適合報考該專業(yè)。
高?？煺眨罕本┕I(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、鹽城工學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)等。
專業(yè)大觀
高分子材料與工程屬于理工科類，是研究有機及生物高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的高新技術(shù)專業(yè)。目前高分子材料已被廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科研和國防等各個領(lǐng)域，成為我國科學(xué)研究的一個重點領(lǐng)域。
高分子材料與工程培養(yǎng)的是高新技術(shù)方面的人才，該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識及高分子成型加工技術(shù)知識，具體的課程有有機化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法?？凑n程的名稱，我們會發(fā)現(xiàn)，高分子材料與工程主要涉及化學(xué)、物理、材料知識。但是，不要以為你高中的物理、化學(xué)學(xué)得好就能把高分子材料與工程專業(yè)學(xué)好，我們高中時學(xué)的物理、化學(xué)其實都只是基礎(chǔ)知識，并沒有朝深方向延伸。因此說，高中所學(xué)的物理、化學(xué)知識只能算是在為學(xué)高分子化學(xué)、物理打基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)了高分子材料與工程的主要課程后，充其量只能說你學(xué)到了知識，還不具備有開發(fā)研究高分子材料的能力。為了幫助該專業(yè)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為技能，學(xué)生在校期間的大部分時間都被用來做實驗，同時學(xué)校也會適當(dāng)?shù)陌才乓恍┥鐣嵺`，同學(xué)們可以進行金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)實驗、計算機應(yīng)用與上機實踐、課程設(shè)計等。此外，同學(xué)們自己還可以利用寒暑假的時間到工廠、企事業(yè)單位實習(xí)。
總而言之，只有經(jīng)過社會實踐并且反復(fù)摸索驗證課本上的理論知識，同學(xué)們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法，獲得聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計的基本技能，具有對高分子材料改性及加工過程進行技術(shù)經(jīng)濟分析和管理的初步能力。當(dāng)同學(xué)們在學(xué)校就具有以上這些能力，那可以說已經(jīng)很優(yōu)秀了，畢業(yè)時那會是企業(yè)爭搶的香餑餑。
關(guān)于就業(yè)，高分子材料與工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，可以到高分子材料及高分子復(fù)合材料成型加工、高分子合成、化學(xué)纖維、新型建筑裝飾材料、現(xiàn)代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業(yè)從事設(shè)計、新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理、市場經(jīng)營及貿(mào)易部門工作，也可以到高等學(xué)校、科研單位從事科學(xué)研究與教學(xué)工作，還可以到政府部門從事行政管理、質(zhì)量監(jiān)督等工作。
報考點津：對物理、化學(xué)感興趣的學(xué)生較適合本專業(yè)。另外，由于該專業(yè)要與計算機、英語打交道，因此你要有計算機、英語方面的學(xué)習(xí)熱情。還有，按照相關(guān)招考規(guī)定，色弱、色盲者不能報考該專業(yè)。
高?？煺眨核拇ù髮W(xué)、浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)、大連理工大學(xué)、華僑大學(xué)等。
專業(yè)大觀
復(fù)合材料與工程是實用性很強的專業(yè)，它分為復(fù)合材料設(shè)計與加工和復(fù)合材料工程兩個專業(yè)方向，這樣可以術(shù)業(yè)有專攻，使同學(xué)們在成為本專業(yè)通才的同時又是某個方向的專才。
既然復(fù)合材料與工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)的是如何研發(fā)復(fù)合材料，那么復(fù)合材料究竟有何魔力驅(qū)使同學(xué)們?nèi)パ芯克?？人們獲取知識時常用的方法是去粗取精，從而使知識更上一層樓。復(fù)合材料其實和同學(xué)們汲取知識的方法是一樣的，它是由兩種或多種性質(zhì)不同的材料通過物理和化學(xué)復(fù)合，組成具有兩個或兩個以上相態(tài)結(jié)構(gòu)的材料。簡單的說，就是它具有合成材料共有的優(yōu)點，性能要高出任何一個合成的部分。其實，在現(xiàn)實生活中，我們會看到很多的復(fù)合材料產(chǎn)品，如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車配件、電話亭等。當(dāng)我們驚訝于復(fù)合材料與工程何以如此強悍時，羨慕和期待的眼光便落在了復(fù)合材料與工程專業(yè)上。
看著五花八門的工藝花盆、燈飾，同學(xué)們可能會難掩內(nèi)心的激動，也想自己動手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情，表示同學(xué)們已經(jīng)愛上了復(fù)合材料與工程專業(yè)了。由于該專業(yè)所要解決的是了解復(fù)合材料的組成特點、主要應(yīng)用領(lǐng)域、復(fù)合原理和主要制備工藝等問題，因此該專業(yè)的同學(xué)們需要學(xué)習(xí)的專業(yè)課程有復(fù)合原理、復(fù)合材料學(xué)、復(fù)合材料工藝設(shè)備、材料學(xué)概論、復(fù)合材料的實驗技術(shù)、高分子化學(xué)及物理、復(fù)合材料工藝學(xué)、復(fù)合材料聚合物基礎(chǔ)等。
羅列出這么多專業(yè)課程，你可能會發(fā)出感慨，怪不得該專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生能夠研制出許多性能各異的產(chǎn)品，因為他們所學(xué)的知識不僅專，而且全。該專業(yè)同學(xué)畢業(yè)后可以到航空航天、汽車、船舶、建材、化工防腐、電機、電子、石油、通信、國防等行業(yè)的科研院所、高校、公司、企業(yè)工作。即使是新入職的該專業(yè)的畢業(yè)生，薪酬也不會很低，一般薪水在3000左右，不過也分地域、單位和各人能力。
報考點津：能吃苦，有創(chuàng)新精神，且對化學(xué)、物理感興趣的最適合報考本專業(yè)。盡管沒有性別限制，但從往年的男女就業(yè)情況來看，男生比女生更受企業(yè)的歡迎。
高?？煺眨何錆h理工大學(xué)、蘭州交通大學(xué)、江蘇大學(xué)、華東理工大學(xué)、濟南大學(xué)等。
專業(yè)大觀
生物功能材料專業(yè)是生命科學(xué)和材料科學(xué)的前沿叉學(xué)科，是生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程和藥物釋放等交叉學(xué)科技術(shù)的迅速發(fā)展對專業(yè)人才的迫切需求而設(shè)立的。
生物功能材料專業(yè)的魅力，就在于敢于實踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久，青島即發(fā)集團成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”，而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來做紡織面料材料的棉花相比，在纖維等特性上相差十萬八千里，但就是這樣不可能的事實，科研人員利用甲殼素經(jīng)化學(xué)處理和拉纖工藝制備，制出了可紡性高、抗菌性強、隔熱性能好等特點的“高性能殼聚糖纖維材料”?？蒲腥藛T之所以可以變不能為可能，完全歸功于生物功能材料專業(yè)。
科研人員有如此“特異功能”，與天生無關(guān)，而在于他們都接受過生物功能材料方面的專業(yè)學(xué)習(xí)。他們必學(xué)的主要課程有：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、高分子化學(xué)、高分子物理、生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)、生物材料制備與加工、生物材料綜合實驗等專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)課程。要學(xué)好這些專業(yè)知識，沒有勤奮刻苦的精神，以及科學(xué)的學(xué)習(xí)方法是學(xué)不好的，因為這些課程比較深奧難懂，同學(xué)們除了在課堂上認真聽講，認真做好筆記，在課后消化以外，還必須給自己“加餐”，以接觸更多的相關(guān)知識。
因為生物功能材料是涉及面很廣的專業(yè)，因此一般的學(xué)校都會加大選修課的比例，主要開設(shè)的課程有：生物醫(yī)用高分子改性、組織工程學(xué)、控制釋放理論與應(yīng)用、生物可降解高分子、環(huán)境材料基礎(chǔ)等。
學(xué)習(xí)了主要課程和選修課程之后，同學(xué)們可能還會關(guān)心，學(xué)習(xí)了這么多知識，究竟能把自己塑造成一個什么樣的人才？從開設(shè)的主要課程來看，生物功能材料的目標(biāo)很明確，就是培養(yǎng)能在生物材料的制備、改性、加工成型及應(yīng)用等領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)等的綜合型高級技術(shù)人才。該專業(yè)就業(yè)面寬，同學(xué)們畢業(yè)后可在研究院所、設(shè)計院、大專院校和企事業(yè)單位工作。
關(guān)鍵詞：高分子材料；成型加工技術(shù)；創(chuàng)新研究
尖端技術(shù)的發(fā)展代表著國家經(jīng)濟的不斷繁榮與發(fā)展，如何推進我國高端工業(yè)領(lǐng)域和軍事工業(yè)的不斷向前發(fā)展，是我國尖端科學(xué)工作者共同面臨的發(fā)展問題。高分子材料的成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，有利于實現(xiàn)國家高端科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。文章本著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的觀念，探究我國高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展步伐，提出相關(guān)創(chuàng)新思路，以期更好地奉獻于我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展。
現(xiàn)階段，我國某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高強度、高模量、輕質(zhì)等，各種特定要求的高強度聚合物的開發(fā)研制越來越顯迫切。這些結(jié)合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否達到我國這些領(lǐng)域的質(zhì)量要求，就有賴于高分子材料成型加工技術(shù)的不斷改進和創(chuàng)新。從該項技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，更依賴于科研人員的不斷研究和創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展，從而更進一步的不斷完善，達到我國特殊行業(yè)領(lǐng)域的高端要求。
一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概述
高分子材料形成加工技術(shù)進入21世紀(jì)以后已經(jīng)成為國際社會的一門高端熱行的競爭行業(yè)。合成工業(yè)的避震材料的研制發(fā)展促使易于璃確控制樹脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進行低成本的生產(chǎn)。例如新時期汽車工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對高分子材料的要求越來越重要。汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和高端技術(shù)的不斷改進帶動了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為了實現(xiàn)汽車高性能低成本的發(fā)展，同時能夠提高汽車的載荷量，提高高分子材料質(zhì)量成為至關(guān)重要的發(fā)展手段，從而提高高分子材料成型技工技術(shù)成為關(guān)鍵。
據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示表明，目前汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具，在美國、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達的國家，模具產(chǎn)業(yè)超過50%的產(chǎn)品是汽車用模具。目前，高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展；成型加工方面，從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變，并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。
二、現(xiàn)階段高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究
（一）聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
現(xiàn)階段國內(nèi)外大多數(shù)應(yīng)用反應(yīng)加工設(shè)備來實現(xiàn)高分子材料的成型加工。然而，這種反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題。另一方面，設(shè)備引進和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴重、密封困難。
引用聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程，達到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。新設(shè)備的引進和使用具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點，這些優(yōu)點有效解決了當(dāng)前需解決的一系列問題，從而走進世界尖端技術(shù)先進行列，具有該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)先地位。
（二）以動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)
信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。運用新技術(shù)實現(xiàn)光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運和光盤盤基成型，從而使三個過程融為一體，與動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)相結(jié)合，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備，達到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
聚合物/無機物復(fù)合材料物理場強化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設(shè)計（粒子設(shè)計），在設(shè)計好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機物復(fù)合材料。
熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進程，實現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國TPV技術(shù)水平。
三、我國高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展前景
近年來，我國高分子材料的成型加工技術(shù)得到迅速發(fā)展，發(fā)展成績斐然。我國各大新型高分子材料成型設(shè)備國家工程研究中心在預(yù)期完成國家預(yù)定研究任務(wù)的同時突破了國際新技術(shù)發(fā)展。在出色地完成國家攻關(guān)項目的同時，并使科技成果與產(chǎn)業(yè)化有機地轉(zhuǎn)化，是理論實時地與現(xiàn)實生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合。并逐步推向市場目前新設(shè)備的市場需求情況很好，聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在不斷與相關(guān)機械生產(chǎn)公司有機組合并進行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場等機制，爭取在更短時間內(nèi)實現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。在我國與國際科技接軌的同時，WTO給我們發(fā)展機遇的同時，也給我們極為嚴峻的挑戰(zhàn)。高分子材料的發(fā)展與成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新研究，可以促使我國高分子材料市場發(fā)展前景看好，前途一片光芒。
四、結(jié)語
綜上所述，我國現(xiàn)階段國家額社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展要求，我國高分子材料成型加工技術(shù)必須走具有中國特色的創(chuàng)新發(fā)展之路。突破國外技術(shù)封鎖，自主研發(fā)具有競爭實力的核心技術(shù)，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展并趕上國際先進水平，更有望于趕超國際發(fā)展技術(shù)，持續(xù)趕超國際終端水平。不斷推進科研成果與實際生產(chǎn)相結(jié)合，實現(xiàn)高分子材料成型加工技術(shù)的前沿發(fā)展模式，充分運用引進來和走出去的發(fā)展戰(zhàn)略，達到綜合提高我國尖端科學(xué)技術(shù)的國際競爭實力。
參考文獻：
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[2]瞿金平，聚合物動態(tài)塑化成型加工理論與技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2005 427435.
關(guān)鍵詞：高分子塑料；成型工藝；分析探討；未來發(fā)展
中圖分類號：TB32 文獻標(biāo)識碼：A
一、高分子塑料的概述
1高分子塑料定義
高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說，高分子化合物的分子量應(yīng)該在1000以上。目前我們所使用的塑料，它就是一種合成的高分子化合物，一般把它稱之為高分子或者巨分子，它是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的，并由合成樹脂及填料、穩(wěn)定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據(jù)它的特點來說，它可以自由改變形體樣式。
2高分子塑料的特性
單就高分子塑料的特性來說，除了它可以自由改變形體樣式以外，它還具有一定的粘彈性，它在外力作用下會發(fā)生高彈性變形和粘性流動，其變形與時間有關(guān)。還具體低強度和高比強度。一般地高分子塑料強度很低，但是由于它的密度很低，所以比強度較高。
除此之外，還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性低、熱穩(wěn)定性差等諸多特點。
3高分子塑料的分類
分析了高分子塑料定義、特性外，我們再來看它的分類。目前在我國現(xiàn)階段我們把它分為七大類。具體如下：高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復(fù)合材料。下面筆者根據(jù)工作經(jīng)驗和體會分別對這七大類做一詳細的說明介紹，僅供參考。
第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實際應(yīng)用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑，不完全統(tǒng)計應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。
第二類是橡膠。從物理概念來說，它的分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，一般地在外力作用下可產(chǎn)生較大的形變，不穩(wěn)定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢復(fù)原狀。
第三類是塑料。塑料在我們的生活生產(chǎn)中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要的成分，加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。
第四類是高分子涂料。這個類型的主要是以聚合物為主，在生產(chǎn)中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中，在日常生活中很常見。
第五類是纖維。這個也是在平時聽到最多的一種塑料，一般分為天然纖維和化學(xué)纖維兩種。物理學(xué)分析我們得出纖維具有次價力大、形變能力小、模量高等特點，一般為結(jié)晶聚合物。
第六類是功能高分子材料?，F(xiàn)在我們已經(jīng)采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。
最后一種是高分子基復(fù)合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點，在實際使用中我們根據(jù)需要進行材料的任意設(shè)計。
4高分子塑料的應(yīng)用
如果說塑料的應(yīng)用，我們大家都不陌生，在生活生產(chǎn)中都常見，而提到高分子塑料的應(yīng)用，大部分人都比較陌生，而實際上，我們在生活中或多或少都聽到見到過，只是加以高分子就難以理解了。經(jīng)過多年的工作體會和實際工作操作，現(xiàn)筆者就高分子塑料的應(yīng)用做一闡述。具體如下。
從軍事尖端大方面來說，高分子塑料的應(yīng)用已經(jīng)涉及到軍事及尖端技術(shù)上，無形中它促使了高分子合成和加工技術(shù)的發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計它已經(jīng)成為一種獨立的專門工程技術(shù)。
從高分子材料科學(xué)研究上來看，它是年輕而新興的學(xué)科。我們的科學(xué)家主要集中于結(jié)構(gòu)和組成與材料的性質(zhì)、探索加工工藝，對各種環(huán)境因素對材料性能的影響，其主要目的是為了進一步開發(fā)新材料、新工藝等。目前，從一些材料上看高分子材料已經(jīng)和金屬材料等并駕齊驅(qū)，在國際上我們把它列為一級學(xué)科，這是很高的級別。
二、高分子塑料加工工藝
上文我們分析了高分子塑料的定義，特性，分類及應(yīng)用，從大的方面我們有了一個感官的認識和了解，下面筆者再結(jié)合實際談?wù)勊募庸すに?。以便在實際中進一步總結(jié)應(yīng)用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現(xiàn)的物理和化學(xué)變化。先來看物理變化。
1高分子塑料的物理變化。一般地，高分子塑料在等溫條件下會結(jié)晶，我們把它稱為靜態(tài)結(jié)晶。但實際在加工過程中，它大多數(shù)情況下結(jié)晶都不是等溫的，筆者認為這些因素都會影響結(jié)晶過程。實踐中我們得出，熔化溫度與在該溫度的停留時間會影響聚合物中可能殘存的微小有序區(qū)域或晶核的數(shù)量。
另外，高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會受到高應(yīng)力作用，這個時候它就會有加速結(jié)晶作用的傾向；如果在剪切或拉伸應(yīng)力作用下，熔體中會生成長串的纖維狀晶體，隨應(yīng)力或應(yīng)變速率增大，它的晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點升高。
經(jīng)過多年的實踐，筆者得出這樣一個結(jié)論：就是說高分子塑料的分子鏈結(jié)構(gòu)與結(jié)晶過程有很大的關(guān)系。具體來說，如果分子量愈高，大分子及鏈段結(jié)晶的重排運動愈困難，高分子的結(jié)晶能力一般隨分子量的增大而降低，這是成反比的，需要我們加以注意。
2高分子塑料的化學(xué)變化是指高分子塑料在高溫和應(yīng)力作用下，受到熱和應(yīng)力的作用它的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列變化。這個變化中會發(fā)生輕微的降解物質(zhì)，這個物質(zhì)釋放出來后會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。所以，我們在實際加工的過程中，要嚴格控制原材料指標(biāo)，并使用合格的原材料，在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩(wěn)定劑等輔材料來增強高分子對降解的抵抗能力，確保生產(chǎn)安全。
3高分子塑料成型加工工藝
在明確了高分子塑料的物理和化學(xué)變化后，下面我們進一步闡述它的成型加工工藝。具體如下：
現(xiàn)階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發(fā)，一般地是通過溫度的作用，讓高分子塑料受熱熔化，經(jīng)過高分子塑料成型設(shè)備加工成具有一定結(jié)構(gòu)形狀的產(chǎn)品過程。筆者統(tǒng)計，現(xiàn)階段有擠出成型工藝、擠出注射技術(shù)、壓延成型、氣體輔助注射技術(shù)等。
3.1擠出成型工藝。這個工藝原理采用的是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓，將塑料生產(chǎn)物料用擠出機擠入機頭，形成具備口模形態(tài)的型坯，完成冷卻定型，塑化等基本工藝流程。這個技術(shù)對成型工藝發(fā)展的研究具有重要的現(xiàn)實意義。但需要加以注意的是，在實際的加工過程中，我們?yōu)榱舜_保工藝流程質(zhì)量，在生產(chǎn)物料制備、模具設(shè)計方面我們的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴格監(jiān)督控制，確保質(zhì)量有所提升。
3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優(yōu)點是可以更加靈活地調(diào)節(jié)復(fù)合物的配方，省去了造粒、包裝等工序，可以降低設(shè)備費用和減少了生產(chǎn)時間。
3.3吹塑成型工藝。在這個工藝中，筆者僅僅拿出其中一個工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產(chǎn)中它能夠?qū)崿F(xiàn)原料的不斷更換。對于那些大型燃油箱容器的生產(chǎn)時的冷卻工藝處理來說，這個時候就急需要減少模腔內(nèi)壓力。我們可以采取將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，在高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，確保消除垂縮和擠出膨脹現(xiàn)象。
3.4注射成型工藝。筆者認為，該工藝是塑料加工生產(chǎn)中最為實用且最為普遍的一種工藝。在生產(chǎn)中可以配合設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的運用情況下，實現(xiàn)高分子塑料生產(chǎn)工藝的價值。經(jīng)過筆者的實踐分析來看，這種工藝具有應(yīng)用范疇廣、生產(chǎn)效率較高以及工藝操作簡單等很多的特性。在目前的生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，生產(chǎn)效率也很高。
三、高分子塑料成型加工工藝未來發(fā)展
隨著目前科技的日益發(fā)展和實際的需求情況來看，高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現(xiàn)在向高性能化方向發(fā)展。比如說用化學(xué)或物理的方法來控制發(fā)光倍率的發(fā)泡制品，具有分離機能和透析機能的離子膜。
再有就是向精密化發(fā)展。比如說，我們使用的超微指令的激光唱盤、計算機光盤等。最后是向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。我們可以采用與其他成型加工技術(shù)組合的加工方法，比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品，像錄像帶，以及高絕緣等。
結(jié)語
本文對高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝，未來發(fā)展分別做了闡述，這讓我們不難看出，高分子塑料材料在實際應(yīng)用中不但取得了一定的成績，而且還向高度集成化、精度控制自動化等特性方面快步發(fā)展。換句話說，高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實現(xiàn)其使用價值的，我們從應(yīng)用角度來講，以對高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術(shù)有著重要的意義。
參考文獻
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你適合學(xué)習(xí)材料專業(yè)嗎?
材料學(xué)包羅萬象，是國內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎(chǔ)而重要的學(xué)科。目前據(jù)相關(guān)專家分析，我國在材料成型設(shè)計方面的人才缺口在20萬～30萬之間，并且呈逐年遞增趨勢，材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業(yè)都缺少高精尖人才，人才缺失問題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。
材料行業(yè)對人才的需求是如此的迫切，那么也可以想象材料學(xué)的就業(yè)趨勢非常好，想要進入材料行業(yè)的學(xué)生也很多，那什么性格的人適合進入材料學(xué)院呢?筆者列出了如下的性格需求度表格，同學(xué)們不妨參考一下。
概述：材料學(xué)究竟是什么
材料學(xué)是一門跨學(xué)科的科學(xué)，涵蓋的范圍很廣，子學(xué)科多。所以想要回答“材料學(xué)究竟學(xué)什么”這一問題很難。總的來說，材料學(xué)就是研究材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和性能，以制造出更好的材料或更好地使用材料的學(xué)科。
材料學(xué)具體分為三個大類：金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。因此，大部分高校會開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè)，專業(yè)下又分出幾個方向，針對性地學(xué)習(xí)這三大類的知識，并且它還與其他一些工程科學(xué)相重疊，因此在各大院校，材料科學(xué)與工程都有若干分支。
從這三大類可以看出，材料學(xué)是典型的工科專業(yè)，課程安排和其他工科專業(yè)大同小異。大學(xué)一、二年級會安排基礎(chǔ)科目的學(xué)習(xí)，如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計與隨機過程、大學(xué)英語、C語言、大學(xué)物理、機械制圖、電子電工學(xué)這樣與材料生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)的課程：到了大三大四，則會偏重專業(yè)課，比如材料物理、物理化學(xué)、有機化學(xué)、材料力學(xué)等，都是必須要學(xué)習(xí)的。
材料學(xué)由于應(yīng)用廣泛。在眾多領(lǐng)域都有很大的發(fā)展空間。學(xué)生畢業(yè)后可在航空航天、冶金、機械、汽車、電子、信息、交通、化工和建筑等工業(yè)企業(yè)以及相關(guān)科研單位工作。學(xué)校不同，學(xué)科方向不同，就業(yè)的去向也不一樣，比如以研究鋼鐵為主的材料專業(yè)。學(xué)生畢業(yè)后大部分去的都是加工為主的企業(yè)，比如鋼鐵廠、汽車廠。
總體而言，材料學(xué)是比較基礎(chǔ)的學(xué)科，光是大學(xué)四年學(xué)不到特別專業(yè)的知識。所以很多同學(xué)會選擇考研深造，這個時候，不妨選擇一個前沿的并且熱門的方向，比如先進陶瓷、復(fù)合材料、納米材料、生物材料等。
核心專業(yè)：高分子材料科學(xué)與工程
從本世紀(jì)中葉。高分子材料逐漸登上了材料王國中的寶座。據(jù)2011年的最新統(tǒng)計，我國高分子材料的體積產(chǎn)量已經(jīng)超過其他各類材料，塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)超過鋼鐵體積產(chǎn)量，合成纖維的生產(chǎn)也超過全部有色金屬的總產(chǎn)量，這說明我國已經(jīng)跨進了高分子材料時代。
高分子材料科學(xué)與工程的建立可以說只有二三十年的歷史。從“高分子”三個字，就知道這個專業(yè)需要用到化學(xué)方面的很多知識，在大多數(shù)院校中，都開設(shè)了無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等，而且根據(jù)各個學(xué)校的側(cè)重點不一樣，有機化學(xué)、量子化學(xué)、結(jié)晶化學(xué)和熱力學(xué)、固體物理學(xué)、結(jié)晶學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、聚合物流變學(xué)、高分子材料學(xué)、塑料成型工藝學(xué)、機械制造基礎(chǔ)、模具材料及制造等課程也都是需要學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了理解高分子材料中的許多物理現(xiàn)象。系統(tǒng)學(xué)習(xí)高分子物理學(xué)也是十分重要的。如果你只希望念完本科就畢業(yè)工作，高分子材料專業(yè)是個很不錯的專業(yè)，因為它的就業(yè)市場很大。
新興專業(yè)：生物功能材料
國家將生命科學(xué)和新材料科學(xué)列為21世紀(jì)重點發(fā)展的領(lǐng)域，而生物材料學(xué)作為一門只有十年歷史的新專業(yè)、站在生命科學(xué)和材料科學(xué)前沿的交叉學(xué)科，更是優(yōu)先發(fā)展的重點。
生物功能材料專業(yè)是培養(yǎng)具有材料科學(xué)與工程、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)知識，掌握生物材料的基礎(chǔ)和專業(yè)知識，能在生物材料的制備、改性、加工成型及應(yīng)用等領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)等的綜合型高級技術(shù)人才。
不過很多人會納悶，生物材料到底拿來做什么呢?作用到底體現(xiàn)在哪里呢?答案很簡單—它們最常出現(xiàn)在牙科和整形外科。假牙、補牙材料、人造骨、人造關(guān)節(jié)都是生物材料的一種。例如為防止骨折，關(guān)節(jié)等部位要承擔(dān)體重的3—6倍的重量，而且一年要承受近200萬次重復(fù)荷重，因此要求人造的關(guān)節(jié)材料有優(yōu)良的對生物適應(yīng)性、疲勞強度和耐磨性等。
本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)、繼續(xù)升學(xué)和出國深造的前景廣闊。可從事與生物材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域相關(guān)的管理、產(chǎn)品研究開發(fā)、市場銷售、貿(mào)易等方面的工作。
院校推薦
到目前為止，我國設(shè)有材料類專業(yè)的高校有400多所，這400多所院校有自己的特色，因此，這些院校在學(xué)生的培養(yǎng)上也會有自己的特色。
比如，清華大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)注重學(xué)生的基礎(chǔ)，下設(shè)了五個方向：材料物理與化學(xué)、金屬材料、無機非金屬材料、復(fù)合材料和電子材料。不過在本科階段，五個方向的課程都大致相同。
北京科技大學(xué)的材料科學(xué)與工程專業(yè)是該校最強勢的學(xué)科，偏重鋼鐵材料研究，軟硬件設(shè)備足以讓冶金專業(yè)以外的學(xué)生眼紅。學(xué)校名師薈萃，科研實力強，本科生在校學(xué)習(xí)期間都可跟老師進實驗室做科研。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的材料學(xué)院則始終圍繞“高端”兩字，緊密圍繞國防尖端技術(shù)發(fā)展需要的新型材料、新型材料的精密和特種加工技術(shù)設(shè)置課程與內(nèi)容。
北京化工大學(xué)的材料學(xué)是國家的重點學(xué)科，其高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是傳統(tǒng)強項，碳基復(fù)合材料、無機非金屬材料和金屬材料防護學(xué)科在全國具有很高的知名度。
