《高分子物理化纤方向》课程教学大纲

《高分子物理化纤方向》课程教学大纲()课程名称（中文/英文）：高分子物理/PolymerPhysics课程类型：专业基础课课程性质：必修/学位课 适用专业：高分子材料与工程学时数：72 其中：实验/上机学时：0学分数：4.5 考核方式：考试预修课程：有机化学、大学物理、物理化学、分析化学教学参考书：金日光,华幼卿编.高分子物理.化学工业出版社.2010何曼君,张红东,陈维孝,董西侠编.高分子物理（第三版）.复旦大学出版社.2007何平笙编.新编高聚物的结构与性能.科学出版社.2009马德柱编.高聚物的结构与性能（第二版）.科学出版社.1995开课单位：纺织与材料工程学院高分子材料与工程系课程简介：本课程是高分子材料专业化学纤维方向的专业基础课程，它上承高有机化学、物理化学和分析化学等课程，下启高分子材料加工原理、化纤设备、纤维材料学和纤维材料改性等课程，是高分子材料的合成、加工研究与实践的重要知识基础，具有非常重要的地位。本课程全面系统地介绍了高分子物理的基本理论及研究方法，主要内容有高分子的链结构与聚集态结构、高分子溶液性质、高聚物的分子量与分子量分布、高聚物的分子运动和热转变、力学性质与电学性质，从分子运动出发阐述高分子的性能与结构间的关系。本门课程对学生知识、能力和素质的培养目标：通过本课程的学习，使本专业学生对高分子材料的结构与性能有充分的认识，并能从分子运动的观点解释高分子结构与性能的关系。在具体合成、加工理论与实践中，掌握多层次结构与性能关系这一主线，能利用所学知识分析问题与解决问题，具备深入理解更多专业知识的能力。培养良好的专业素养、业务素质和创新精神。第一章 高分子链的结构（10学时）教学目的和要求掌握结构、构型、内旋转、链段、构象等概念及高分子链构象的表征。教学重点和难点构型、构象及构象的表征。教学内容一、概论高分子科学的诞生与发展高分子结构的特点高分子结构的内容二、高分子链的近程结构1.结构单元的化学组成2.键接结构支化与交联共聚物的结构高分子链子的构型三、高分子链的远程结构1.高分子的大小高分子链的内旋转构象高分子链的柔顺性四、高分子链的构象统计1.均方末端距的几何计算法均方末端距的统计计算法高分子链柔顺性的表征高分子链的均方旋转半径5.蠕虫状链第二章 高分子的聚集态结构(14学时)教学目的和要求复习分子间的作用力,了解晶体的基本结构和聚合物的晶体结构,聚合物的结晶动力学,掌握聚合物熔点和结构的关系;掌握聚合物的取向结构和取向因子的测定,了解加工过程中取向结构和结晶结构的形成和发展.教学重点和难点聚合物的晶体结构,动力学和熔点;取向度的测定,加工过程中取向结构和结晶结构的形成和发展.教学内容一、高聚物分子间的作用力二、高聚物结晶的形态和结构三、高分子的聚集态结构模型四、高聚物的结晶过程五、结晶对高聚物物理机械性能的影响六、结晶热力学七、高聚物的取向态结构八、高聚物的液晶态结构九、共混高聚物的织态结构第三章 高分子的溶液性质（6学时）教学目的和要求复习理想溶液的性质,了解高分子溶液的混合热,混合熵和混合自由能的推导过程,掌握高分子溶液的混合热,混合熵和混合自由能表达式,高聚物溶解过程.了解高分子的亚浓溶液、浓溶液、聚电解质溶液的特点教学重点和难点Flory-Huggins格子模型，高分子溶液的热力学性质教学内容一、高聚物的溶解二、高分子溶液的热力学性质三、高分子的亚浓溶液四、高分子浓溶液五、聚电解质溶液六、共混聚合物的溶混性七、高分子溶液的流体力学性质第四章 高聚物的分子量和分子量分布（8学时）教学目的和要求掌握分子量表征和测定方法，掌握分子量分布的表征和分级方法，了解凝胶色谱的原理及应用。教学重点和难点分子量的统计意义及测定，分子量分布的表征及常用分级方法教学内容一、聚物分子量的统计意义二、聚物分子量的测定三、聚合物分子量分布及测定方法四、凝胶渗透色谱第五章 高聚物的分子运动（8学时）教学目的和要求掌握高高聚物的力学状态和热转变；熟悉影响玻璃化温度的因素,了解高聚物的粘性流动特点，掌握高聚物熔体的流动曲线。教学重点和难点玻璃态高聚物的热机械曲线,玻璃化温度及影响因素。教学内容一、高聚物的分子热运动1.高分子热运动的特点高聚物的力学状态和热转变高聚物的次级松驰二、聚合物的玻璃化转变玻璃化转变现象和玻璃化温度的测量玻璃化转变理论影响玻璃化温度的因素玻璃化转变的多维性第六章 高聚物的流变性质（8学时）教学目的和要求掌握非牛顿流体的流变性质。教学重点和难点高分子物熔体的切粘度、拉伸粘度。教学内容一、牛顿流体和非牛顿流体二、高聚物熔体的切粘度三、高聚物熔体的弹性表现四、拉伸粘度第七章 高聚物的力学性质（12学时）教学目的和要求掌握应力-应变曲线，高弹态高聚物的力学性质，高聚物的粘弹性，熟练应用WLF方程教学重点和难点应力-应变曲线，橡胶弹性理论，WLF方程.教学内容一、玻璃态和结晶态高聚物的力学性质二、高弹态高聚物的力学性质三、高聚物的力学松驰第八章 高聚物的电学性质（6学时）教学目的和要求了解高聚物的介电损耗、导电性的表