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高分子材料的配方分析范文1
【关键词】高分子材料成型加工 教学改革 课程设计
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）14-0010-02
在高分子科学的学科构架中，形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科，以及功能高分子及高分子新材料两个综合性研究领域。高分子材料成型加工属于高分子工程研究的范畴，高分子工程的主要研究线索是，研究在外场（剪切力、振动力、温度、压力等）作用下，高分子的链运动、相态及结构的变化规律和控制条件，从而发展聚合物成型的新方法和新技术。
高分子材料是材料领域的后起之秀，它具有许多其他材料不可比拟的突出性能，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域已成为不可缺少的材料。大多数高分子材料需要经过成型加工才能形成制品，无论金属、陶瓷、玻璃还是天然材料，没有哪一种材料能像高分子材料那样，其最终结构与性能都强烈依赖于加工过程。高分子材料加工过程是控制聚合物制品结构和性能的中心环节，内容涉及高分子物理、高分子化学、聚合物流变学、机械、计算机模拟等多学科，其任务是了解高分子材料的加工特性，确定最适宜加工条件，制取最佳性能产品，为合成具有预期性能的高分子材料提供理论依据。
高分子材料成型加工是高分子材料与工程专业最重要的专业核心课程之一。高分子材料成型加工的工程本质决定了它是一门多学科交叉、科学与工程紧密结合的学科。为使学生建立起大工程的观点，理解其精髓，本课程的讲授会涉及以上诸多学科的内容，要使学生在有限的学时内掌握这门课的基本内容，并且通过对高分子材料成型加工课程的学习，具有高分子材料及其制品设计、生产和研究的科学思维以及创新研究素质，无论对授课老师还是学生而言都是一个新的挑战。笔者结合自身讲授高分子材料成型加工课程的教学实践，在课程体系、教学内容、教学方法等方面提出以下几点看法。
一 加强课程的横向联系
高分子材料的生产有三大关键要素：适宜的材料组成、正确的成型加工方法、配套的成型机械及成型模具。要生产出一个有使用价值，能够利用现有成型设备进行加工的高分子材料制品，必须同时满足以上三个要素。高分子材料生产三个要素之间相互联系、相互影响，是一个不可分割的有机整体。从这个意义上来看，高分子材料成型加工与成型机械的联系应是非常密切的。
高分子材料成型加工与高分子材料成型机械是高分子材料与工程专业的两门专业基础课，这两门课程在本质上有密切的联系，高分子材料成型加工课程包括原材料树脂、助剂、配方设计、成型设备、成型模具、工艺条件及控制等方面，高分子材料成型设备课程主要讲述不同加工方法所采用的成型设备，如开炼机、密炼机、挤出机、注塑机、压延机、中空吹塑机等，从其包括的课程内容看，成型加工和成型机械相互渗透、相互联系，也有交叉重叠的内容，因此有必要对这两门课程的教学内容从整体的高度重新进行规划。
在这个原则的指导下，教师在教学中可以按照原材料、设备、工艺这三大要素组织教学内容，从而把两门课的知识点有机地融合起来，加强课程的横向联系，打破传统的教学模式，培养学生的大工程观。如在讲授聚氯乙烯（PVC）管材挤出成型工艺这部分内容时，教师首先讲授挤出所用的原材料配方（PVC树脂、各种助剂），由于PVC树脂牌号众多，不同牌号的树脂制备方法不同，树脂的性能也不同，在加工过程中所选用的工艺也会有所差异，因此，教师在开始讲授成型工艺时，有必要使学生具备原材料选择这个意识。然后介绍管材成型所需的设备（包括挤出机类型、机头口模、螺杆结构、螺杆组合、传动系统、控制系统、辅机）。如在讲解螺杆时，可分析各种螺杆结构参数对成型加工的影响，各种不同混合、混炼元件的螺杆组合所具有的加工特性，并结合PVC管材生产工艺特点，讲解生产PVC管材所用螺杆的选用原则。在讲解挤出机机头口模时，可将机头口模流道的设计、口模类型等涉及成型机械的内容引入课堂中，使学生掌握有关机头口模设计的基本原则。最后，讲授PVC管材生产的工艺条件及控制方法（螺杆转速、牵引速度、挤出机及机头温度）及其对制品性能的影响。
教学内容改革是21世纪高等教育教学改革的重点，将高分子材料成型加工与成型机械有机结合起来，重新组织课程内容既有利于教师的教学与学生的学习，增强理论教学的课堂教学效果，同时节约下来的理论教学课时可用于实践教学环节，培养学生的动手能力和创新意识，提高在社会上的竞争力，也符合高分子材料加工行业对本专业毕业生所提出来的越来越高的要求。
二 按课程主线组织教学内容
本课程以“材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线组织教学内容，重点了解和掌握高分子材料、成型加工工艺、制品性能三者的关系；材料的不同与成型加工方法的关系；同样的材料用不同的加工工艺方法或加工工艺条件，所得制品的性能为何不同；制品的性能
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* 基金项目：广东石油化工学院教育科学研究基金项目
与材料本身的性质有何关系等，强调了成型加工对制品性能的重要性，即高分子材料最终的结构与性能强烈依赖于加工过程这一独特之处，这是本课程的主题思想――高分子材料的工程特征，教师在教学过程中，将这一主题思想贯彻始终是本课程教学的首要目标。
在教学过程中，任课教师应将高分子科学基础理论与实际生产和日常用品的例子相结合，与学生进行分析和讨论，启发学生在学习过程中牢牢抓住本课程的主题思想。对于聚合物来说，具体结构决定了它的性能，同一种链结构的聚合物，由于成型加工条件的不同，分子链的排列与堆砌方式会有所不同，从而形成不同的聚集态结构，聚集态结构不同，制品性能也大不相同。如生产聚丙烯注塑件时，聚丙烯注塑制品最终的物理性能不仅与本身分子量和结晶性等有关，而且与注射工艺条件的控制有关。不同的工艺条件导致聚丙烯具有不同的微观结构，而微观结构又直接影响聚丙烯注塑制品的强度、韧性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光学性能会受到注射成型条件的影响，聚丙烯注塑件在冷却过程中，由于塑件不同部位的温度场、应力场的分布不同，从而会造成注塑件内不均匀的体积收缩和密度分布，因此严重影响了塑件的光学性能和力学性能。这些例子很好地体现了“高分子材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线。
三 对教学方法进行改革
1.多媒体教学
高分子材料成型加工属于专业技术课，教学内容具有很强的理论性和实践性，许多内容涉及成型机械的结构以及具体的操作过程，在学生大多缺少实际感性认识的情况下，单纯依靠文字的板书进行课堂教学，学生难以理解，教学效果不理想。因此，课堂讲授可借鉴国内一些院校的聚合物成型加工精品课程网站的教学资源来制作多媒体课件，通过结合所用的教材，有选择性地将多媒体动画仿真和图片资料补充到电子课件中，不断修改完善课件内容，增加课堂信息量，提高教学效果，激发学生的学习兴趣。为了加深学生对实际生产过程各种机械设备、操作工艺的认识，教师可通过收集各种高分子材料成型加工厂的生产视频，然后在课堂上进行播放讲解，可增加学生对高分子材料成型加工工艺的感性认识。如在讲薄膜的中空吹塑时，大多数学生对旋转机头的工作方式比较陌生，笔者通过给学生播放带有旋转机头口模的中空吹塑生产过程，学生在录像中可以很直观地看到旋转机头在工作中的运行情况，以及旋转机头如何调整薄膜厚度的工作原理，这些都使学生感受到课本的理论知识并不是枯燥的，它来源于生产实际，并对生产实际起到指导作用。
除了在课堂上引入多媒体课件外，教师还可向学生推荐一些著名的专业网站，包括美国塑料工程师学会（SPE）、美国塑料工业协会（SPI）、中国注塑技术论坛、聚合物技术网等，鼓励学生了解加工工程的前沿发展，从而提高学生的学习兴趣。
2.案例教学
为了提高学生分析问题和解决问题的能力，经常以日常生活中常用高分子材料制品进行案例教学，帮助学生认知高分子材料成型加工的整个过程，如日常用到的笔记本外壳、空调外壳、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽车轮胎等，启发学生去思考，然后进行讨论，针对常用制品分析所用的原材料、成型方法和工艺，使学生在看得见、摸得着的实例中体会所学知识，这样的教学方法提升了学生学习效率和学习效果。在实际教学中，教师可给学生提供一些案例，如某个工厂某批次的注射件出现了应力开裂现象，试让学生讨论分析其中的原因，并提出解决方案。通过课堂讨论，学生从这一案例中可学到包括原材料、成型方法、成型工艺条件（温度、压力）、制品性能（应力开裂）在内的许多知识点，很好地将高分子材料基础理论与生产实际相结合，学生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”这一课程的主题思想。
3.课程设计
作为大工程观教育理念的一部分，培养具有敏锐工程师意识的学生是工科教学的一个重要目标，高分子材料成型加工课程作为一门实践性很强的学科，可为学生将来走进企业站稳脚跟打下良好的基础，因此，在教学中引入项目教学的理念，让学生利用各种校内外的资源及自身的经验，通过完成给定的工作任务来获得知识与技能。本专业的课程设计是以高分子材料生产流程为主线，实现项目教学，以培养学生的创新能力。
设计内容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生产任务为依托建构、设计出一个高分子材料产品生产项目（包括厂址的选择、原料选择、配方设计、高分子材料加工方法、设备的选型以及生产成本的核算等）。它有效地解决了传统教学中理论与实践相脱离的弊端，使理论教学内容与实践教学内容通过课程设计紧密地结合在一起。在设计的过程中，学生通过互联网查找大量的资料、数据，通过到企业调查，掌握了许多第一手资料，在这个过程学生可以概括性地知道所学专业的主要工作内容及其在整个生产过程中所起的作用。
四 结束语
高分子材料成型加工是一门实践性很强的专业技术课程。结合该门课程自身的特点，通过采取加强课程间的联系，抓住课程主线教学、改革教学方法等措施，力图改变该课程课堂讲授效果不高、学生学习积极性普遍较低等现象。
在不断深化教学改革的过程中，要想使学生学有所得、融会贯通，首先应提高学生在高分子材料产品的设计、生产和研究等方面的综合应用能力，从而培养具有卓越工程师意识的高分子材料专业技术人才。
参考文献
[1]申长雨、关绍康、张锐.加强课程建设 培养创新人才――“高分子材料成型加工”课程建设随想[J].中国大学教学，2008（3）：52～54
[2]胡杰、袁新华、曹顺生.《高分子材料成型加工》课程教学中的几点思考[J].科技创新导报，2010（4）
[3]李宝铭、张星、郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探[J].化工高等教育，2010（3）：39～41
高分子材料的配方分析范文2
关键词：高分子材料；专业学习；实验方法
一、高分子材料成型加工专业概述
高分子材料成型加工技术是以高分子材料的结构性能和改性制备、制品设计、成型工艺、模具设计与应用、性能检测、设备应用等为研究对象的一门学科。开设主要课程有高分子化学基础、高分子物理学、聚合物流变学、聚合物加工原理、高分子材料与配方、高分子材料成型工艺、塑料成型模具、塑料成型设备等。高分子材料成型加工工艺是高分子材料成型加工技术专业最为核心的课程。培养具有高分子材料成型加工专业基础知识，能在高分子材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型专门技能人才。通过本专业的学习，学生应该掌握高分子材料的改性与配制方法；高分子材料的组成、结构和性能关系；聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能；具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有应用计算机进行模流分析、制品与模具设计应用的能力；具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工实验教学的改革方法探索
（一）对实验课程进行系统性设计，让其更具实操性
高分子材料成型加工技术是一门系统学科，其实验教学课程也应该是一个具有系统性的课程。但在以往的课程设置中却将实验课程分割成了高分子化学实验、高分子物理实验、高分子成型加工实验等若干个零碎的单元实验，学生获得的实验知识散乱，无法形成系统的知识链和技能集群。因此，将相关实验课程进行项目分类，按照案例模块设计，将相关实验有机地串联成一门集趣味性、知识性和实践性为一体的完整实验教学课程，这样知识间的联系也更为紧密，使实验课程的实操性更高。
（二）让实验的验证性向探究性转变，增加学生的自主性
现行的高分子材料成型加工实验教材上，都是以验证实验的正确性作为实验目的，实验教材上已经将实验方法、步骤、标准等介绍得非常清楚了，因此，学生只需要按照实验教材上的步骤完成即可，整个过程很少有需要学生创新探索的地方。很显然，这样的实验教学是无法满足高职教育对于提高学生综合实际应用能力的要求的。为此，在已有实验标准基础上，将验证性实验向探究性实验转变。让学生自行设计方案，自行探究完整实验应该如何做。学生将自己设定的实验步骤完整地记录下来，在实验过程中如果出现了问题，学生根据自己的实验步骤探究分析问题的症结。例如在做pp树脂熔体指数的测试实验时，同时进行pp树脂分子量的测定实验，通过两种实验的对比研究，使学生真正懂得在同一环境因素条件下，熔体指数只是树脂熔体流动性能好坏的表现形式，而高分子的大小才是树脂熔体流动性好坏的内在决定因素。只有让学生的所学在探究性的实验教学中有所体现，学生才能切实得到实践能力上的提升，才能不断提升自身综合素质。在这个过程中，学生分析与解决问题的能力才会得到有效提升。
（三）增加实验教学的创意性与趣味性
高分子材料成型加工的实验教学与一般化学实验的不同之处在于，它的很多实验都需要一个完整的工艺流程才能看到效果，有的单元实验枯燥无味，因此，对于高分子材料成型加工实验来说，增加一些创意性与趣味性是非常必要的。学生如果将做实验当做自己的兴趣来对待，所取得的教学效果会更好。以双酚a型环氧树脂的合成与粘接实验为例，由于环氧树脂是透明的，因此教师可以让学生在实验开始前自行准备一些喜欢的树叶或者卡片之类的东西。当环氧预聚体合成出来以后可以将这些准备好的树叶以及卡片等放到合成模具中，然后进行灌浆、封口以及加热操作，待其固化以后就会得到一个非常漂亮的自制相框。在这一创意的启发下，学生还可以发挥自己的才智制作出台历、钥匙牌等小用具，这就使这样的实验变得非常的有趣。这些创意不仅让学生获得了成就感，同时也更加喜欢实验课程。
（四）实施案例教学法来提高学生的实验分析能力
高职院校教学的重要任务是引导学生学会学习，培养学生的自主学习能力和创新精神。案例教学法是一种以案例为基础的教学法。在教师的指导下，根据教学目标和内容的需要，运用案例来个别说明展示，从实际案例出发，提出问题、分析问题、解决问题，通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际、融会贯通、增强知识、提高能力和水平的方法。它实现了以学生为主体，以培养学生的实践能力和创新能力为基本价值取向，将理论与实践有机地结合了起来，迅速、高效地解决实际问题。为了让同学们掌握分析解决塑料制品应力开裂现象的方法，在实验教学过程中，以学校高分子材料加工中心生产的某品牌的食用油包装瓶盖在使用过程中发生部分开裂现象为例，让同学们分析发生开裂的原因。通过调查研究知道，瓶盖发生开裂可能是加工温度等工艺条件设定不合适、材料的选择不够正确、模具的冷却系统和模具浇注系统结构不合理等因素造成。然后通过计算机模流分析，发现主要是浇口进浇方向不正确而引发的应力收缩开裂。为此，将进浇方向改为从瓶盖侧向进浇，使问题得到了解决。
参考文献
[1]关于《高分子材料成型加工》课程建设的思考[J]. 张世杰，黄军左. 广州化工. 2014（01）
[2]问题式教学法在高分子成型加工实验中的探讨[J]. 刘婵娟，黄孝华，韦春，张发爱. 广东化工. 2013（22）
[3]基于制品設计与工艺优化的高分子成型加工实验教学研究[J]. 杨斌，夏茹，钱家盛，苏丽芬，苗继斌，陈鹏. 广东化工. 2013（17）
作者简介
高分子材料的配方分析范文3
[关键词] 任务驱动教学法；双语课；教学方法
[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2014）01-0078-04
0 引言
2001年教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》，鼓励高校“积极推动使用英语等外语进行教学”[1]，我国高等学校各专业纷纷开设了双语课程。经过10余年的努力与发展，我国高校双语课的开课数量与教学质量均有大幅度提高。据武汉大学的数据调查显示，截至2009年，被调查的135所高校中已有132所开设了双语教学课，开课率高达97.8% [2]。虽然各级教育机构对双语教学的重视程度和投入力度不断加大，但是受到教师、教材以及学生水平等众多因素的限制，我国高校双语课的教学效果仍然有待提高。尤其是对于师资水平、学生水平有限的地方性高校，“双语教学”更是成为本科教学中的“鸡肋”――食之无味，弃之可惜。虽然目前学术界将制约我国双语教学水平的主要原因归咎于“师资、教材和学生”[3]，但不可否认的是，正确合理的教学理论指导和教学方法的缺失也是双语教学水平提高受限的重要因素[3]。
“任务驱动法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，起源于20世纪80年代中期，最早应用于外语类课程的教学实践中并取得良好的效果[4，5]，在计算机、信息类教学中也有广泛应用[6，7]。任务驱动教学过程中，教师根据教学大纲中的内容要求及培养目的设计相关任务，使学生在真实情境的驱使下，通过探究完成任务或解决问题的过程，学习和掌握教学要求的内容，并培养学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力。此方法将以往以教师传授知识、学生被动接受为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维、互动式的教学理念，使学生处于积极的学习状态之中，每一位学生根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[8]。2010年，胡静等[9]通过普通双语教学法和任务驱动教学法在“健康评估”双语课中的教学实践，对比了两届学生在同一阶段的考评结果以及学生对课程的认可度，结果显示采用任务驱动教学法的教学效果和学生对课程的认可度明显优于传统双语教学法。
本文结合高分子材料与工程专业双语课“高分子材料科学技术概论”（Introduction to Polymer Science and Technology ）的教学实践，对“任务驱动教学法”在本课程教学实践中的应用进行了探讨和解析。教学过程中根据专业特点及课程教学大纲的要求，以增长专业知识、培养学习兴趣、提高科技英语阅读写作水平为目标，对驱动任务的制定和分析、驱动任务的分解完成以及实施过程中存在的问题进行了探讨，为“任务驱动教学法”在双语教学实践中的进一步拓展提供了依据。
1 驱动任务的制定
我国双语课程开设的主要出发点是旨在通过双语教学培养学生国际化的职业能力和科研能力，以适应时展和需要。具体而言，一是从职业能力方面，改变学生“哑巴英语”、“聋子英语”的状态，使其在大学英语的基础上，掌握一定的专业术语，能够参与到国际化的工作交流中，如英文工作环境以及国际会议等；二是从国际化的科研能力来说，改变过去大学生对国外文献资料零接触的状态，使其初步具备搜集阅读和理解运用国外相关文献的能力，为学术研究开拓宽广的视野，打开获得外部信息观念的通道，从而把握本专业国际学术前沿的发展动态，向世界先进学术研究水准看齐[10]。“高分子材料科学技术概论”是高分子材料科学与工程专业任选课程之一，主要介绍高分子材料方面的基本概念、发展历史，聚合物的合成、加工以及结构与性能，目的是使学生在学习专业课之前对日常生活中接触到的聚合物材料有一个基本的认识和了解，激发其学习兴趣。另外，在介绍专业知识的基础上，加强学生对学术期刊论文、专利等科技论文格式的认识，使其初步具备专业科技论文的检索、阅读、分析和总结能力。传统的双语课教学主要采用英文课件，通过教师双语授课、学生被动接受的方式进行。然而，由于专业英语与大学英语的区别，加之专业基础知识的缺乏，使部分同学对课件内容及老师的英文讲述难以理解，从而影响了其对课程内容的接受水平。“任务驱动教学法”以“驱动任务”作为学生学习探索的推动力，使学生由被动接受转变为主动学习，有助于提高学习效果。
任务驱动教学方法的实施过程通常包括：设计任务、提出任务、分析任务、自主协作完成任务、交流评价5个环节。其中，设计合理有效的“驱动任务”是整个教学过程的关键，任务的完整性、难易程度及是否典型、能否引起学生兴趣等都将直接影响到学生课堂上探究式学习的效果。根据课程教学大纲及教学目的的要求，本课程的驱动任务设计过程中主要考虑在以下方面对学生进行训练：（1）专业知识的学习和掌握，如聚合物的合成反应及其实施方法、聚合物的结构与性能等；（2）专业类科技英语的学习和掌握，如组织学生通过英文课本、期刊、网站了解专业知识及行业发展前沿；（3）文献检索平台的使用，如学校图书馆、电子数据库的使用等；（4）科技论文的分类及格式要求，如区分研究型论文与综述性论文在写作方法及格式的异同，掌握专利文献的结构组成等；（5）多媒体课件的制作，如多媒体课件的设计、动画等；（6）中英文口头表述及交流互动，如“会议模式”的口头汇报及回答问题等；（7）任务分解及分工合作，即组内同学根据老师布置的任务对其进行分解后，大家分工合作，共同完成任务；（8）相互学习交流，由于不同学生的具体任务不同，大家在任务完成后可以相互学习交流，达到共同提高的目的。
“高分子科学技术概论”为概论型课程，主要涉及的专业内容包括高分子化学（介绍高分子的合成与制备反应）、高分子物理（介绍高聚物的结构与性能）、高分子材料成型工艺学（介绍常用高分子的成型方法及工艺条件）、高分子材料（介绍常用高分子的性能及应用）等。因此，驱动任务的设计在综合考虑其他能力锻炼的同时，要紧紧围绕相关的教学内容，难易适中，注重兴趣的培养。如针对高分子材料部分的内容，传统的教学方式只是枯燥的讲解何种材料具有何种性能，学生缺乏感性认识，学习兴趣不佳。在任务驱动教学法中，设定的驱动任务是以生活中常见的高分子材料制品为例，比如安排学生找出塑料盆是什么高分子材料组成的，该材料的制备方法、性能以及应用范围，制品配方设计包括哪些成分以及配方设计中应考虑的因素，产品的成型方法、成型条件等等。本方法充分调动了学生的好奇心，并以此为动力完成后续学习任务。另外，作为双语课程，更好的利用英语这一媒介采集和输出信息也是本课程重要的学习目的之一。因此，驱动任务也应该注意鼓励学生利用英文教材、网络等途径进行专业英语方面的了解和学习。
2 驱动任务的分析与分解
由于专业知识的限制，学生对任务的分析可能不够全面，教师在此过程中需要进行指导。“驱动任务”的设定通常以教学大纲为依据，因此教师在给出驱动任务后，应该根据教学大纲的内容及要求，对驱动任务进行充分的分析，使学生知道此任务设定的目的，明白完成此任务需要了解和掌握哪方面的知识，从而提高学习的针对性和任务完成的效率。例如对于上述任务，其设计目标是使学生对聚合物合成、结构与性能、塑料配方设计、高分子材料成型方法等多方面内容有一个基本的了解和掌握。教师在任务分析过程中除了提示学生充分考虑本任务涉及的知识外，也应该注意对相关知识的拓展及思考。例如，塑料盆的成型加工是采用何种方法，除此之外高分子材料还有哪些常用的成型方法；每种成型方法的特点及适用的高聚物类型以及产品类型、各成型加工条件的确定方法以及应注意的问题等，而所有这些问题的根源则是高分子材料的结构与性能的关系。学生对这些问题的思考与学习，对于其在以后的工作过程中将所学的理论知识学以致用、解决实际工程技术问题具有非常重要的意义。
3 驱动任务的完成
教师根据课程内容设定驱动任务后，需要对学生进行分组，要求每一组的同学相互协作，共同完成资料搜集、整理、幻灯片制作等工作。每一个驱动任务都可以分解为多个子任务，因此需要多名同学共同努力完成。一般每组学生4～6人，选取组中“中坚力量”为小组长，负责组织协调本组的学习活动，并详细记录问题探究的进展，每次课后要向教师汇报学习的情况。驱动任务主要靠学生在课下通过图书馆、互联网等多种途径搜集资料来完成。根据授课计划以及各组任务的难易程度，各小组的具体任务及完成时限要求将有所不同。因此，要求小组长切实做好任务分配及协调工作，保证大家进度一致，并在汇报前将工作做完。最后，小组任务的完成情况采用“学术会议”的组织模式，由小组代表采用多媒体课件进行汇报，汇报语言要求50%以上用英语。
下面以驱动任务“列出常用塑料的回收标志并找出对应的聚合物在生活用品中的应用及其基本物理化学性能和使用过程中应注意的问题”为例介绍任务的分解及完成要求。本任务主要可以分解为以下几个子任务：（1）塑料的回收标志及其对应的聚合物；（2）回收标志中的英文缩写对应的中英文全称；（3）回收标志中各种材料的化学组成及机械、物理性能；（4）针对回收标志1～7分别找出生活中5个实例并根据实际用途区别其性能差异。最后要求小组内成员将各自负责的内容整理汇总，并做好幻灯片以便课上汇报交流。由此可见，驱动任务的完成过程需要小组全体成员在教师的指导下共同合作完成，任务完成质量取决于各子任务的完成情况以及成员的团结合作，是集体智慧的结晶。任务的完成过程除了需要学生借助互联网、书籍等渠道查阅大量文献资料之外，还要求学生对生活中的塑料制品进行观察思考，有助于提高其学习兴趣。
4 交流评价
交流评价与归纳是总结、反思与巩固的阶段，这一过程应在每一组汇报以后进行。小组汇报结束后，作为观众的同学可以针对其讲述内容提出问题，并由汇报小组成员回答。学生通过问答或者讨论的形式获得知识，并实现信息的传播。交流的目的：（1）通过相互评价，加深学生对该任务的认识，将小组的研究结果汇报给其他同学，使“学”者的身份转换为“师”者，通过汇报内容传达教学大纲的要求；（2）总结完成任务的过程方法，发现和解决倾向性问题，促使学生进行反思，把所学会的知识内化；（3）锻炼学生在多媒体制作、口头表达自己思想、辩论自己观点等方面的能力。评价可以采用个人自评、组内互评、组间互评、教师点评等多种评价相结合的方法，使评价做到公平、公正。教师在整个过程中起指导、组织和补充的作用，使学生真正成为学习的主体。在这一模式下，学生可以通过计算机互联网随时获取帮助，并随时成为“教师”。这一方法完全改变了传统的教学方式，使因材施教真正落到实处，让每个学习者都能将学习当作一种享受。
5 运用中存在的问题
通过合理有效的驱动任务，大大调动了学生的学习动力，使兴趣成为其学习的内动力，效果是不言而喻的。但是，在此教学方法的应用过程中仍然存在着一些问题和需要注意的地方。具体来说主要有以下几个方面。
1）教学进度不易把握。驱动任务的完成过程需要耗费大量的课余时间，而原来的课堂授课时间很大一部分被交流和评价所占据。根据教学内容安排，如果汇报小组的准备不够充分，就会影响到教学进度。这就需要教师严格要求并在课下投入大量的精力对任务的完成情况进行督促和指导。另外，教师需要准备备用材料，以防止有的小组任务完成得不够全面。
2）课堂管理亟待改进。课堂的交流与评价时间应该防止部分学生“开小差”，游离于课堂讨论之外。针对这一问题，教师要认真观察，必要时采取提问的方式促使学生投入到课堂讨论中。
3）评价上有困难。由于任务的完成工作多在课下进行，在小组内可能会出现部分同学“偷懒”、不积极参与的情况。这要求教师和小组长做好协调和督促工作，针对每一位同学的具体任务，教师做到心中有数，并及时与小组长沟通任务进展情况。
4）如何达到“双语”这一目的。完成驱动任务往往需要查阅大量的文献和资料，能采用英文这一工具除了要求学生具有较高的英文水平之外，对学生专业基础知识和专业英语的掌握也是一个不小的挑战。否则，学生面对满眼不认识的单词往往不知所措，无法利用英文完成相应的任务。因此，如何增强学生面对大篇幅英文资料的信心，使课程真正达到“双语”课程设置的目的也有待后期的研究和实践。
6 结束语
本文结合“高分子材料科学技术概论”双语课程的实践教学，对“任务驱动教学法”在双语课教学中的应用进行了探讨。通过对学生的问卷调查显示本方法可以有效地调动学生的学习积极性并使兴趣成为其积极探索的内在动力，同时提高了其专业知识掌握、资料检索、多媒体课件制作、口头表述等综合素质，教学效果有效提高，也受到学生的广泛好评。针对实施过程中仍然存在的一些问题，在以后的教学过程中应该采取相应措施加以改善。
参考文献
[1]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[EB/OL].（2001-08-28）[2013-03-04]..
高分子材料的配方分析范文4
PEDOT是聚噻吩导电高分子的一种，由乙撑二氧噻吩（EDOT）单体聚合而成。它作为新型的导电高分子材料，与其他的导电高分子材料相比，有电导率高，热稳定性好，化学稳定性好的特点，因为在噻吩单体上引入的乙撑二氧基起到了重要的作用。PEDOT的导电性很高，特别是经过二次掺杂后电导率最高可达到800-1000S/cm。
和无机材料的“掺杂”不同，导电高分子材料的“掺杂”其实是氧化还原过程，是一种可逆的过程，即可以“掺杂”也可以“脱掺杂”。本征型导电高分子材料通常禁带宽度比较宽（1.4eV-4.0eV），处于绝缘体-半导体的电导率范围，而经过“掺杂”后，电导率可以提升1万-10亿倍达到导体的电导率范围。因此，导电高分子材料可以有很多应用，比如光电转换、导电弹性体、导电胶粘剂、导电涂层、有机太阳能电池材料、OLED、电磁波屏蔽等等。
虽然导电高分子有很多应用，但是导电高分子为了实现高导电性必须要经过“掺杂”，而这正好限制了导电高分子材料在某些方面的应用。例如，因为经过掺杂后的PEDOT是“不溶不熔”的，因此要加工应用PEDOT非常困难。因此本课题希望能通过SiO2与PEDOT进行复合，从而解决PEDOT的加工应用难题。
表1 典型的导电高分子的化学结构
名称 典型化学结构
聚乙炔
聚苯胺
聚吡咯
聚噻吩
PEDOT/PSS
二、实验部分
（一）主要原料
乙撑二氧噻吩（EDOT），使用前减压蒸馏，苏州博鸿化工有限公司；硫酸铁（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；过硫酸钠（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；聚苯乙烯磺酸（工业级），上海喜润化学工业有限公司；气相法二氧化硅（工业级），上海卡博特化工有限公司；去离子水（自制）；732阳离子交换树脂（工业级），上海华震科技有限公司；717阴离子交换树脂（工业级），上海华震科技有限公司；硫酸（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；氯磺酸（工业级），浙江龙盛集团股份有限公司。
（二）材料的合成
1、PEDOT/PSS的制备
聚噻吩的合成主要有化学合成法和电化学合成法两种。化学合成法的原料为噻吩单体、氧化剂、溶剂（常用去离子水）、掺杂剂等；电化学合成法的原料为噻吩单体、溶剂（一般为去离子水）、掺杂剂等，利用电流起到化学合成法中氧化剂的作用。两种方法的原理都可以看作是噻吩单体的阳离子自由基聚合，噻吩单体首先被氧化成自由基离子，然后两个带自由基的噻吩单体结合形成二聚体，再逐步与新的带自由基的噻吩单体结合，从而分子量逐渐增加并最终形成聚噻吩。而PEDOT/PSS的制备方法同上，不同的是聚苯乙烯磺酸（PSS）在聚合时，同时起到乳化剂和掺杂剂的作用。
PEDOT/PSS的工业化生产大多采用化学合成路线，因为化学合成路线具有生产设备简单，可重复大量生产，产品质量稳定，投资小的特点。
PEDOT/PSS化学法合成路线：将EDOT单体、聚苯乙烯磺酸PSS、硫酸铁、去离子水按照配方一并加入三口烧瓶中，快速搅拌，然后将过硫酸钠添加到以上的混合物中（分别按照一次性添加、多次添加、滴加的方式），快速搅拌24小时后，分别用酸碱活化过的阴阳离子交换树脂共混8小时去除钠离子和硫酸根离子。然后，抽滤去除离子交换树脂，得到深蓝色粘稠的PEDOT/PSS水溶液。
2、PEDOT/SiO2复合材料的制备
（1）SiO2-SO3H的制备
将气相法二氧化硅加入三口烧瓶中，在搅拌的情况下，按配方比例定量滴加氯磺酸，直到没有氯化氢气体生成为止，得到磺酸基气相二氧化硅的白色粉末。将一定量的磺酸基二氧化硅加入三口烧瓶中，加入去离子水，制成磺酸基二氧化硅水分散液，然后在快速搅拌的情况下用超声波仪超声一小时备用。
（2）PEDOT/SiO2-SO3H复合材料的制备
在以上制备的磺酸基二氧化硅水分散液中，按照配方比例定量加入EDOT、硫酸铁、过硫酸钠（一次性加入），快速搅拌24小时后，分别用酸碱活化过的阴阳离子交换树脂共混8小时去除钠离子和硫酸根离子。然后，抽滤去除离子交换树脂，得到深蓝色粘稠的PEDOT/SiO2-SO3H复合材料水分散液。最后离心分离产物，并用去离子水洗涤，重复多次后，将离心分离产物在80℃下干燥至恒重，得到以磺酸基二氧化硅为核心，PEDOT为壳的核壳结构复合材料。
三、实验结果与讨论
（一）氧化剂添加方式对PEDOT/PSS电导率的影响
实验中分别将氧化剂一次性添加、分批添加、滴加，最终发现对于PEDOT/PSS的电导率没有明显影响，电导率相差不大。只是在粒径大小、粘度大小上面稍微有一些区别。一次性添加氧化剂做出来的PEDOT/PSS相比较粒径最小，粘度最大；滴加氧化剂做出来的PEDOT/PSS相比较粒径最大，粘度最小；分批添加氧化剂做出来的PEDOT/PSS粒径和粘度都居中。
（二）反应时间对PEDOT/PSS电导率的影响
反应时间过长或者过短，对PEDOT/PSS的电导率都不利。反应时间过长，会因为粘度逐渐变大，反应时液面逐渐下降从而导致PEDOT/PSS在液面上方的反应容器壁上出现析出，造成有效含量下降从而电导率出现下降。反应时间过短，会因为单体没有充分反应完全或者过快的反应导致PSS没有很好掺杂，导致电导率出现下降。总体而言，随着反应时间的逐渐增加，对于PEDOT/PSS的电导率有一个先增加后减小的趋势，实验结果表面，最佳的反应时间为48小时。
（三）反应温度对PEDOT/PSS电导率的影响
反应温度在0℃时，合成出来的PEDOT/PSS电导率最高，主要原因是低温造成PEDOT/PSS的化学氧化聚合时，EDOT的聚合和PSS的掺杂是有序进行的，此时掺杂的效果最好。从工业化的角度来说，反应温度在10℃以下合成都是可以接受的，因为此时电导率和0℃时合成的电导率相差不大，而且可以节省生产时用于冷却的电。随着温度的逐渐增加，PEDOT/PSS的电导逐渐下降。
（四）氧化剂/EDOT配比对PEDOT/PSS电导率的影响
随着氧化剂/EDOT配比的逐渐增加，PEDOT/PSS的电导率逐渐增加到一个最高值后出现下降。因为氧化剂用量少时，EDOT单体不能完全被氧化，聚合度不高，分子量小，单体转化率不到100%，单体气味较大。氧化剂用量多时，EDOT单体被过氧化，PEDOT/PSS的醌式结构被破坏，从而出现PEDOT/PSS电导率下降。最佳的氧化剂/EDOT摩尔配比是1.2：1。
（五）催化剂/EDOT配比对PEDOT/PSS电导率的影响
PEDOT/PSS的聚合是阳离子自由基聚合，一般铁离子、铜离子等变价金属离子对聚合都有催化效果。但是催化剂不是越多越好，随着催化剂/EDOT的配比逐渐变大，PEDOT/PSS的电导率先增加后减小。原因是随着催化剂的增加，EDOT的聚合速度越来越快，EDOT聚合时与PSS的掺杂不完全导致电导率逐渐下降。最佳的催化剂/EDOT摩尔配比为0.0002：1。
（六）掺杂剂/EDOT配比对PEDOT/PSS电导率的影响
随着掺杂剂/EDOT的摩尔比逐渐增加，PEDOT/PSS的电导率是先增加后减小的。原因是当掺杂剂PSS摩尔比逐渐增加时， PSS对EDOT的掺杂逐渐增加，PEDOT/PSS的苯醌式结构逐渐增加，当PSS/EDOT摩尔比为1.4：1时，PEDOT/PSS的电导率最高。再随着PSS摩尔比的增加，因为PSS本身电阻较高的缘故，造成PEDOT/PSS的电导率逐渐下降。
（七）SiO2-SO3H制备对PEDOT电导率的影响
对于PEDOT/SiO2-SO3H复合材料的制备，SiO2-SO3H的制备比较重要。因为掺杂的原因，二氧化硅表面需要携带大量的磺酸基才能较好的制得PEDOT/SiO2-SO3H复合材料。制作该复合材料的原因是考虑利用纳米级二氧化硅的表面积大，可以增大PEDOT在与塑料共混添加时接触连接的几率。根据实验结果，随着二氧化硅粒径的增加，PEDOT添加到塑料中的抗静电效果越好。但是从生产成本角度和材料力学性能等角度出发，该复合材料不能大比例添加，当添加量为塑料重量的15%时，此时抗静电效果良好且材料力学性能不受影响。
高分子材料的配方分析范文5
三年以上工作经验 | 女| 25岁（1988年11月28日）
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2012 /9—至今：XX重工有限公司[ 1年7个月]
所属行业：机械/设备/重工
技术部 产品项目经理
1、组织上海工厂首套与外购1.5MW主模具配套的梁帽、腹板模具的设计及制造并通过试产验收；
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1、主持设计开发了75系列新型环保型硬质PVC型材、PVC-U型材外表镜面技术的研发等；
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2011 /7—2012 /7：XX加工有限公司 [ 1年]
所属行业： 原材料和加工
材料研究部 材料开发
1、在原料及开发阶段主要负责水盖及百事盖用HDPE树脂及色母开发；
2、制定公司内部所有原物料规格，管控进料检验，避免生产隐患；
3、原料开发之前进行MI、流变、色差等基础数据检测；
4、供应商技术沟通，就材料开发过程中出现问题加强沟通缩短开发时间；
5、从企划阶段经竞品分析、单本分析、单模制作直至产品量产，资料转移至制造部门整个项目过程。
教育经历
2007 /9—2011/7 西北工业大学 高分子材料与工程 本科
证 书
2009/6 大学英语六级
2008 /6 大学英语四级
高分子材料的配方分析范文6
【关键词】 超细纤维; 布洛芬; 静电纺丝; 聚乳酸; 药物释放; 月桂酸
【Abstract】 Objective To prepare poly ethylene glycol blocked poly lactic acid ultrafine fibers with ibuprofen entrapped by electrospinning and add lauric acid into fibers to investigate whether or not lauric acid affects the in vitro release of ibuprofen.Methods Fiber mats were prepared with both ibuprofen and lauric acid added by organic solvent highvoltage electrospinning technique by using poly ethylene glycol blocked poly lactic acid as drug loading material.The characterization of fiber mats was researched by ESEM，WAXD and DSC.The release behavior of ibuprofen in PBS with proteinase K added was investigated by HPLC.Results PEGPLLA fiber drug delivery system with lauric acid added was obtained，WAXD scanning demonstrated that no drug crystal was decomposed and all compounds were perfectly entrapped.After lauric acid addition，ibuprofen released faster.Conclusion Addition of lauric acid could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.Moreover，proteinase K could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.
【Key words】 ultrafine fiber;ibuprofen;electrospinning;poly lactic acid;drug release;lauric acid
静电纺丝技术是一种制备微米及纳米尺度纤维的新方法，近些年有不少文献采用此方法将药物包载在医用高分子材料中，进行了一些前瞻性的研究[15]。载药纤维制备的大体过程包括将药物溶于或分散于待纺丝的高分子聚合物有机溶液中或熔体中，将聚合物溶液或熔体带上103～104 V高压静电，在强静电场作用下带电的聚合物溶液滴在电场的作用力下克服液体表面张力于毛细管的末端形成Taylor锥体，并以静电力为牵引力来形成喷射流进行纺丝，在此过程中，由于溶剂的快速挥发，药物将以极小的颗粒或分子(离子)状态存在于聚合物纤维中最终在接收装置上获取一种新型的药物释放系统——超细纤维[6，7]，纺丝装置及原理如图1所示。
能够进行静电纺丝的高分子材料有很多，聚L乳酸是脂肪族聚酯中在人体中生物相容性和生物可降解性最好的材料之一，并且由于其亲脂的化学结构，其可对许多在水中溶解度低的化合物进行包裹，是近些年研究应用较多的一类高分子药物载体材料[8，9]。将PLLA用适当分子量的聚乙二醇(PEG)修饰后可使高分子呈现一定的亲水性，改善其在体内的应用[10]。本实验拟通过对溶解在有机溶剂中的聚乳酸进行静电纺丝制备得到超细生物可降解纤维。
布洛芬(ibuprofen，IPF)，化学结构如图2B，是近年来应用较多的一种芳基烷酸类非甾体抗炎药，其有一些副作用，尤其是对胃肠道系统有较强刺激作用，且IPF属于应用较早的药物，随着时间的推移，布洛芬的原料药及其制剂专利保护期逐步临近，因此，开洛芬的新型局部释药系统很有必要，其现有的剂型有缓释片、凝胶、微球等[11，12]。
本实验采用电纺技术制备得到一种新型的局部布洛芬释放系统——布洛芬生物可降解超细纤维，它可以作为组织表面仿生贴敷无纺布，对皮肤、粘膜烧伤、机械损伤或细菌感染引起炎症的部位进行抗炎，其还可以作为手术后防组织粘连的隔离材料，这相对于已有的布洛芬术后防组织粘连释放体系是一种改进[10]。作为人体腔道部位如阴道的抗炎，拔牙或去牙髓手术后作为牙髓腔的抗炎，镇痛填料等，电纺纤维也是一种较好选择。此外，对PLLA纤维中布洛芬的释放进行研究，可以为相似结构的化合物在聚乙二醇嵌段聚乳酸纤维中酶降解释放的规律提供参考。
由布洛芬化学结构可知，其属于芳基丙酸类非甾体抗炎药，化学结构中除有一羧基结构在水中可以电离外。其余部分为不含杂原子的碳氢结构，其与聚乳酸的结合应较为紧密，在PEGPLLA材料形成的药物载体中包封率应该较高。但是布洛芬中的羧基可在弱碱环境中解离使其在水中的溶解度增加。在高分子材料中添加小分子物质来改善药物的释放是制剂学中较常用的方法，本实验选用十二碳直链脂肪酸月桂酸作为药物释放调节物质。由于纺丝是在非水介质中进行的，只要可以纺成纤维，那么就可认为高分子中各种添加物质在纤维中的包封率是100%，这为纺丝成品中载体材料、药物和其它各种提供添加成分的定量提供了方便。本研究成功制得包载有布洛芬的PLLA纤维，并在纤维中进一步添加月桂酸拟改善药物的释放，考察了两种纤维中布洛芬的酶降解释放规律。
1 仪器与材料
静电纺丝装置(自组装，含玻璃注射器及内径0.4 mm不锈钢平口针头);静电发生器(LipexExtruder，加拿大NorthernLipid公司);场发射扫描电子显微镜(ESEM，日本);广角X射线衍射仪(日本理学);差示扫描量热仪(DSC);高效液相色谱仪(日本SHIMADZU公司，UV975型紫外检测器，PU980型泵);Anastat色谱工作站(天津奥特赛斯仪器有限公司);PHS2F型精密酸度计(上海精科仪器厂)。
布洛芬原料药(江苏巨化集团制药厂，含量98.5%，符合中国药典2005版);聚乙二醇2000聚L乳酸(PEGPLLA 本课题组合成，Mw=80 400 g/mol，PDI=1.22);月桂酸(lauric acid，博迪化工有限公司，天津);三乙基苯基氯化氨(TEBAC，国药试剂，长春);蛋白酶K(生化纯，Amesco，美国);氯仿(分析纯，康科德试剂公司，天津);甲醇(色谱纯，禹王公司，山东);其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 静电纺丝法制备布洛芬纤维毡首先配制纺丝溶液，将PEGPLLA、TEBAC、布洛芬和月桂酸等溶解在氯仿中磁力搅拌24 h后可得到无色、透明、均一的纺丝溶液，用氯仿定容得到待纺丝溶液。纺丝液的配方如表1 所示。
纺丝装置参考文献[13]搭建并有所改进，如图1所示，针头与静电发生器相连，接收屏接地并在其表面包蒙上铝箔，使针头喷丝口与铝箔平面之间的距离即纺丝距离为50 cm.用重物推动注射器的玻璃杆，使得从直角型针头滴出的溶液速度为1.5～2.5 ml/h.开动高压静电发生器至4 500 V，在针头和接收屏之间形成一个高压电场，电纺丝开始。从喷丝口流出的纺丝液在电场力的作用下以高速不规则的螺旋轨迹运行，并被拉伸成为一定形状沉积到接收屏上，在接受屏的后方用电暖气对铝箔上新纺出的成型材料中残余溶剂进行挥发，并确保接收板上的温度为30℃左右。纺丝约24 h后，注射器内的溶液使用完毕，接收平板上形成一张由纤维层积而成的毡，待纤维毡层积至0.5 mm后将其揭下，按一定规格用剪刀切成小片后进行表征、体外释放等研究。表1 纺丝液中高分子材料、药物和其它辅料的用量
2.2 布洛芬纤维毡的表征
2.2.1 ESEM观察厚朴酚聚乳酸珠串网络微观形态 将得到的两种薄膜剪切成0.5 cm×0.5 cm小片后用双面胶固定在载玻片上并真空蒸镀一层金后用ESEM进行观察。图3为所得两种薄膜在不同放大倍率下的微观形态。(1)(2)中的标尺为5 μm，(3)(4)中的标尺为2 μm，可以看出两种纤维的直径一般在0.3～0.5 μm，但也有部分直径1 μm左右的纤维存在。进一步放大倍数观察，发现纤维表面光滑，无结晶状或块状物质析出，说明IPF较好包裹在纤维中。
2.2.2 WAXD与DSC对厚朴酚聚乳酸珠串网络的表征 将纤维毡切成1.5 cm×1.5 cm方形薄片，用双面胶固定在载玻片上，扫描范围5° ～60°，扫描速率2°/min.称量6 mg纤维毡小块，进行DSC测定，扫描温度范围0～100℃，扫描速率2℃/min.
从WAXD扫描结果可以看出所得纤维表面均无布洛芬原料药和PEGPLLA高分子材料特征衍射峰的存在，而是在低衍射角度处形成坡度极缓的“馒头峰”，说明布洛芬被较好地包裹在高分子材料中(见图4)。
从DSC扫描图谱上可以得知，布洛芬、TEBAC、月桂酸在DSC扫描后均有明显的结晶峰，但是纺丝过后的纤维使得结晶材料的结晶峰均消失，说明纺丝过后，纤维中的各种材料均呈无定型状态(见图5)。
2.3 布洛芬聚乳酸珠串网络薄膜中药物的体外释放研究
2.3.1 布洛芬HPLC测定方法[14] 色谱柱:DikmaDiamonsil C18(4.6 mm×150 mm，5 μm);流动相:甲醇水(80︰20);检测波长:225 nm;流速1 ml/min;柱温:室温;进样量:20 μl.
图4 材料和纤维毡的广角X射线衍射图谱(从上至下:布洛芬原料药;MePEGPLLA粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.4 WAXD detection patterns of material and fiber mats(from top to bottom:ibuprofen;MePEGPLLA powder;PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added;PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added;PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
图5 DSC图谱(从上至下：布洛芬;三乙基苄基氯化铵;月桂酸;MePEGPLLA粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;只添加月桂酸的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.5 DSC thermographs(from top to bottom: ibuprofen; TEBAC， Lauric acid; MePEGPLLA powder; PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added; PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added; PEGPLLA fibers without IPF and with lauric added; PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
2.3.2 超细纤维中布洛芬的累积释放曲线 将样品剪切成5 cm×1 cm长方形条，(50±2)mg，浸入250 ml释放介质中，释放介质组成:将13.6 g KH2PO4和3.16 g NaOH 溶解在去离子水中并定溶至2 000 ml，精密称量5 mg蛋白酶K至上述PBS中，得蛋白酶K浓度为2.5 μg/ml的PBS，实验中以不含蛋白酶K的PBS作为对照，以不含蛋白酶K的PBS为对照释放介质。在预定的时间点30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、16 h、24 h、48 h、72 h、96 h，取释放介质1 ml进行HPLC测定，并在释放介质中添加1 ml新的相应释放介质，计算各时间点的药物释放百分率并以其对时间作释放曲线(见图6)。厚朴酚释放百分率计算公式为:
Release(%)=(Ibuprofen released in PBS / Ibuprofen totally entrapped in net works ) × 100%
超细纤维毡可以看成是固体分散体型药物释放系统，所以其中药物释放可以根据Higuchi方程进行模拟[15]:
α=DεT×(2A-εCs)×Cst1/2
上式可简化为:α=Kt1/2
α:单位表面积药物释放量，mg/cm2;D:药物在介质中的扩散系数，cm2/s;ε:材料的孔隙率;T:材料的曲折因子;Cs :药物在释放介质中的溶解度，mg/cm3;A:单位体积固体分散体中药物含量，mg/cm3.
可采用上式对释放时间的算数平方根t1/2 和布洛芬的累积释放量(%) 进行线性回归。
药物释放结果发现，纤维毡中的药物有30%左右的突释效应，释放曲线的拟合符合α=Kt1/2的形式。蛋白酶K的添加加速了药物释放的速率，其原因是酶能加快降解聚乳酸中的酯键，使得纤维变得疏松，产生亲水性的孔洞等，这些都使Higuchi方程中的T值变小，ε值变大，从而加大K值即拟合曲线的斜率增大，药物释放速率加快，这已多有报道[13]。
3 讨论
本研究首次制得有生物可降解材料聚乳酸经过静电纺丝技术而成型的含有非甾体抗炎药物的纤维毡，得到一种新型释药体系，并在纤维中添加小分子物质调节药物的释放速率，该项研究国内外文献未见报道。实验后成功得到表面无药物析出的超细纤维。
已有文献报道[1，2]包载有利福霉素、紫杉醇、阿霉素等聚乳酸，或聚乙二醇修饰的聚乳酸静电纺丝纤维，并对药物的释放规律进行了较为详细的研究。结果显示，相对于没有蛋白酶K的释放介质，有蛋白酶K的释放介质中的纤维毡，药物释放的速率加快，这是由于蛋白酶K对聚合物中的聚乳酸部分有降解作用;水溶性药物的不同状态(例如阿霉素的分子型、盐型)对其释放也有着相当强的影响[2]。纤维毡应用于生物组织后，在水中具有一定溶解度的药物通过扩散作用释放进入周围环境，另外由于H+、OH—和酶对聚乳酸酯键的作用，高分子逐步降解并促使纤维加快释放药物，所以在释放介质中添加蛋白酶K可以加快药物的释放速率。
将纤维中的一部分高分子材料(本实验设为1/60)用小分子物质月桂酸替换后，从0～12 h药物释放速率有较明显的加快。在含有月桂酸的电纺丝中释放变快，说明添加合适的生理相容的小分子化合物可调节布洛芬在PLLA电纺纤维中的释放。
所得纤维毡中的药物在释放的前5 min内有一突释，这可以满足病变部位在初始治疗对大浓度药物的需要，随后的伪1级药物缓慢释放阶段可满足病变部位对一定水平药物浓度的需要。
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