《高分子材料》课程教学大纲

1、高分子材料Polymer Materials一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时，实验（含上机）：0学时，课外0学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：材料化学，材料物理适用专业：材料物理教 材：张留成，高分子材料基础，化学工业出版社，2011年。开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务本课程是材料物理专业的一门专业选修课。主要介绍高分子材料的聚合反应、结构与性能的关系、通用高分子材料、聚合物基复合材料。通过该课程的学习，要求学生重点掌握（1）高分子材料的一些基本概念和术语，高分子材料的基本合成方法和原理；

2、（2）高分子材料的结构特点和性能特点，高分子材料结构与性能之间的关系；（3）熟悉高分子材料的分类方法和几种主要高分子材料的制备、结构、性能和应用领域。三、教学内容和要求第1章 材料科学概述（1学时）教学内容：材料的分类方法，高分子材料、金属材料、无机材料、复合材料的基本特点和区别。（1）了解材料的分类方法；（2）理解高分子材料、金属材料、无机材料、复合材料的区别；（2）掌握高分子材料、金属材料、无机材料、复合材料的基本特点；重点：材料的分类难点：高分子材料的特点第2章 高分子材料的制备反应（5学时）教学内容：高分子与高分子材料，连锁聚合反应，逐步聚合反应。2.1高分子与高分子材料（1学时）（1

3、）了解高分子材料的基本概念；（2）理解高分子材料的分类； （3）掌握高分子材料的命名方法；重点：高分子材料的分类难点：高分子材料的命名2.2连锁聚合反应（2学时）（1）了解自由基、引发剂的基本概念；（2）理解自由基聚合机理；（3）掌握自由基共聚反应的实施方法和特点；重点：本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合的实施方法和特点难点：自由基聚合机理2.3逐步聚合反应（2学时）（1）了解逐步聚合反应的分类和特点；（2）理解逐步聚合反应和连锁聚合反应转化率、分子量随时间变化的特点；（3）掌握缩聚反应的平衡方程和线型缩聚产物分子量的控制方法；重点：官能度、凝胶点的基本概念难点：逐步聚合反应转化率、分子量与时间的关

4、系第3章 高分子材料的结构与性能（12学时）教学内容：聚合物的凝聚态结构，聚合物的分子运动及物理状态，高聚物的屈服和断裂，高分子材料的化学性能。3.1聚合物的凝聚态结构（4学时）（1）了解分子量的概念和分布特点；（2）理解液晶聚合物的基本概念和特点；（3）掌握聚合物的聚集态结构和特点； 重点：晶态和非晶态高聚物的结构特点难点：结晶和取向的异同3.2聚合物的分子运动及物理状态（3学时）（1）了解聚合物分子运动单元的多样性及时间、温度依赖特性；（2）理解非晶态高聚物和晶态高聚物的力学状态；（3）掌握高聚物分子结构对结晶能力的影响；重点：晶态和非晶态高聚物的力学状态难点：根据热力学原理理解影响高聚物

5、熔点的因素3.3 高聚物的屈服和断裂（4学时）（1）了解聚合物的应力-应变曲线；（2）理解聚合物的屈服与强度的概念及影响因素；（3）掌握聚合物力学性能改性的途径和机理；重点：聚合物应力-应变曲线的五个阶段和影响因素难点：非晶与结晶聚合物应力-应变曲线的异同3.4高分子材料的化学性能（1学时）（1）了解聚合物的化学反应和老化的概念；（2）理解光氧化、热氧化、生物侵蚀、化学侵蚀的作用机制；（3）掌握高分子材料燃烧和阻燃的过程和机理；重点：聚合物的老化和阻燃难点：氧指数的概念和阻燃机理第4章 通用高分子材料（8学时）教学内容：塑料，橡胶，纤维、胶黏剂和涂料。4.1塑料（4学时）（1）了解塑料的分类及

6、特征；（2）理解塑料的基本组分及作用；（3）掌握塑料的成型加工方法、特性和应用；重点：常见热塑性塑料和热固性塑料的组成和特性难点：塑料添加剂的种类和作用4.2橡胶（2学时）（1）了解橡胶的分类及特征；（2）理解橡胶的基本组分及作用；（3）掌握橡胶的成型加工方法、特性和应用；重点：天然橡胶、合成橡胶和热塑性弹性体的特点难点：橡胶添加剂的种类和作用4.3纤维、胶黏剂和涂料（2学时）（1）了解天然纤维、人造纤维的分类、制备方法和性能；（2）理解胶黏剂的分类、组成和胶结机理；（3）掌握涂料的组成、分类和成膜机理；重点：纤维的性能指标，胶黏剂和涂料的组成难点：胶结机理和涂料的成膜机理第5章 聚合物共混物

7、（4学时）教学内容：聚合物共混物的概念、制备方法和增韧。（1）了解聚合物共混物的基本概念、类型和发展历史；（2）理解物理共混法、共聚-共混法、互穿网络法的特点；（3）掌握橡胶和刚性粒子增韧塑料的机理；重点：互穿网络法制备聚合物共混物难点：橡胶和刚性粒子增韧塑料的机理第6章 聚合物基复合材料（2学时）教学内容：纳米复合材料的概念、组成和命名方法，聚合物/粘土复合材料的组成、结构与性能。（1）了解纳米复合材料的概念；（2）理解纳米复合材料的组成和命名方法；（2）掌握聚合物/粘土复合材料的组成、结构与性能；重点：聚合物基纳米复合材料的特点难点：聚合物/蒙脱石纳米复合材料的形态结构与性能四、课程考核（1）作业等：作业：4次，课程论