《高分子材料结构与性能》课程教学大纲

课程代码： 070417 课程性质：专业任选总学时： 32 学时

总学分： 2 开课学期： 7 适用专业：化工 先修课程：有机化学、物理化学后续课程：毕业论文

大纲执笔人：HJH 参加人： HGJGHJH 审核人： JHHJH 修订时间：2012年8月

编写依据： 09化学工程与工艺专业人才培养方案（2009）年版 一、课程介绍

高分子材料结构与性能课程是以高分子结构-性能-应用为主线，联系其他材料科学，阐述了高分子材料的合成方法、结构性能和主要应用领域，并简要介绍了各类高分子材料的基础知识和有关的加工成型方法。通过本课程的学习，使学生能够了解高分子材料的基础知识，拓宽知识面，使学生进一步了解本专业。它是学生学习《材料物理》、《材料物理实验》、《树脂基复合材料》《复合材料科学与工程实验》、《高分子材料成型加工》、《高分子材料工程实验》等其它专业基础课的先修课程和基础，同时也是不同专业十几门选修课的先修课程，在专业培养中处于重要地位。同时，该课程也可作为化学化工类非高分子专业的本专科生，为拓宽知识面，认识基础高分子科学相关的选修课，有望发展成化学化工类大学生专业基础课程，为将来从事材料领域的研究和开发工作打好基础。 二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用 材料在生产与生活中占有非常重要的地位，并与人们生活紧密相联。而作为材料学中的一大类别——高分子材料正发挥着越来越重要的作用。本门课程作为应用化学以及化学工程与工艺专业本科生的一门专业选修课，目的在于让学生了解高分子材料学的基础知识，扩大知识面，培养学生掌握高分子材料基本知识与概念，并能初步分析和解决材料研究中的实际问题。 高分子材料结构与性能是以高分子材料为基本研究对象的一门课程，是高分子科学的基础课程。与化学的其它二级学科相比，它与现代物理学有着更加深刻的亲缘关系，其发展更加依赖于化学与物理学的进步，同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻的影响。由于近年高分子科学对各个工业部门和科技领域的渗透作用显著，所以在化学本科等非高分子专业作为选修课教学具有重要的意义。

三、本课程教学所要达到的基本目标

高分子材料结构与性能课程的内容主要包括高分子材料的结构-性能-应用的内在联系和塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与功能高分子等主要高分子材料品种的介绍，要求学生在掌握高分子材料的结构-性能-应用的内在联系的基础上，熟悉塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂的一些主要品种，并能对一些材料性能及相关影响因素做出简单解释。通过教学提高学生运用高分子化学与物理的知识分析问题、解决问题的能力。

本课程的基本要求如下：1、掌握高分子的基本知识、基本概念；2、了解高分子各类材料的特点；3、了解和掌握高分子材料的各种合成方法；4、了解和掌握高分子材料的结构与性能的关系。

四、学生学习本课程应掌握的方法与技能

本课程较系统地阐述了高分子材料的合成方法，并以高分子结构-性能-应用为主线，介绍了各类高分子材料的基础知识，是关于高分子材料基础应用的实用课程，它的任务是使学生较熟练地掌握各类高分子材料的基本概念、制备及其应用，并能运用结构-性能-应用的内在联系，初步分析和解决材料研究中的实际问题。 五、本课程与其他课程的联系与分工

《高分子材料结构与性能》课程是材料化学、高分子材料与工程及其相近专业的一门重要课程，是在学生具备了必要的有机化学、物理化学等基础知识之后，在学习了高分子化学与物理基础上选修的专业基础课程，并为功能高分子材料化学，高聚物合成工艺学等后续专业课程的学习奠定坚实的基础。

六、本课程的教学内容与目的要求 【第一章】材料科学概述（共2学时） 1、教学目的和要求：

（1）熟悉材料的分类；了解材料的多层次结构。

（2）掌握复合材料及复合效应以及材料工艺及其与结构和性能的关系。 2、教学内容：

（1）第一节材料与材料科学 （2）第二节材料结构简述 （3）第三节材料的性能

（4）第四节材料工艺及其与结构和性能的关系 （5）第五节材料的强化机制 3、教学重点和难点：

（1）重点：材料及材料化过程，复合材料，功能物性，材料结构及性能关系 （2）难点：几个重要概念，复合材料，材料化过程 4、本章思考题： P289思考题与习题

【第二章】高分子材料的制备反应（共4学时） 1、教学目的和要求：

（1）熟悉连锁聚合反应与逐步聚合反应的基本反应类型。 （2）了解高分子材料制备反应的新进展；掌握自由基聚合反应与自由基共聚合反应的概念、机理及应用以及聚合实施方法。 2、教学内容：

（1）第一节高分子与高分子材料 （2）第二节连锁聚合反应 （3）第三节逐步聚合反应

（4）第四节高分子材料制备反应新进展 3、教学重点和难点：

（1）重点：自由基聚合，乳液聚合，逐步加聚反应

（2）难点：连锁聚合反应与逐步聚合反应机理、反应条件 4、本章思考题：

P289-291思考题与习题

【第三章】高分子材料的结构与性能（共8学时） 1、教学目的和要求： （1）熟悉聚合物大分子联的组成和构造，聚合物凝聚态结构；了解高分子材料的力学性能、物理性能以及化学性能。 （2）掌握聚合物分子运动的特点、聚合物的物理状态、玻璃化转变以及聚合物熔体的流动。 2、教学内容：

（1）第一节聚合物的结构

（2）第二节高聚物的分子运动及物理状态 （3）第三节高分子材料的力学性能

（4）第四节高分子材料的物理性能 （5）第五节高分子材料的化学性能 3、教学重点和难点：

（1）重点：聚合物的柔顺性与构象的关系，聚合物分子运动的特点，聚合物的松弛现象，聚合物的力学三态，聚合物熔体特性，聚合物的力学屈服以及聚合物的力化学过程。 （2）难点：聚合物的松弛特性，力学屈服现象 4、本章思考题：

P291-293思考题与习题

【第四章】通用高分子材料（共8学时） 1、教学目的和要求：

（1）熟悉几大类通用高分子材料的基本概念、分类；掌握通用高分子材料的结构、性能及应用。

（2）了解塑料、橡胶、纤维、黏合剂及涂料的制备工艺。 2、教学内容： （1）第一节塑料 （2）第二节橡胶 （3）第三节纤维

（4）第四节胶黏剂及涂料 3、教学重点和难点：

（1）重点：塑料的组成、作用及成型加工方法，热塑性塑料，工程塑料，热固性塑料，合成橡胶

（2）难点：几个重要概念，通用高分子材料的结构、性能及应用之间的内在联系 4、本章思考题：

P293-294思考题与习题

【第五章】功能高分子材料（共4学时） 1、教学目的和要求：

（1）以专题讲座的方式引入功能高分子的基本概念，分类及应用。 （2）重点结合自己的科研成果，简单介绍几类功能高分子。 2、教学内容：

（1）第一节医用高分子及高吸水性树脂

（2）第二节智能高分子及功能高分子最新进展 3、教学重点和难点：

（1）重点：医用高分子及高吸水性树脂，智能高分子及功能高分子最新进展 （2）难点：几个重要概念，刺激响应性，功能高分子的作用机理 4、本章思考题： P294思考题与习题

【第六章】聚合物共混物（共2学时） 1、教学目的和要求：

了解聚合物共混物的基本概念、制备方法及主要品种。 2、教学内容：

（1）第一节聚合物共混物及其制备方法 （2）第二节主要品种 3、教学重点和难点：

（1）重点：几个重要概念，聚合物共混物的制备方法