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高分子材料的应用前景范文1
中图分类号:TB381文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)02-106-01
智能高分子材料是一种新型的现代高分子材料,又名智能聚合物、环境敏感性化和物等,它随着外界环境等影响因素的变化而发生自身性能的改变,比如在温度、压力、磁场等不同因素影响下,其外在形状、电场、面积大小等随之做出相应改变,来适应不同环境的变化,,是一种新型的现代化的智能应用材料。随着科技的发展,智能高分子材料的应用领域越来越广,不但在建筑工程、化工、高科技领域得到充分发展体现,近年来,智能高分子材料被越来越多地应用到医学领域,特别体现智能给药系统的应用上,预示着良好的发展前景。智能高分子材料具体可分为合成智能高分子材料、半合成智能高分子材料、天然智能高分子材料,下面,我们具体对三种不同类型的高分子材料在智能给药系统中的应用进行分析探究。
一、合成智能高分子材料
合成高分子材料之一是智能高分子凝胶,它是由三维交联网络结构的聚合物和低分子介质组成的多元体系结构的一直合成智能高分子,随着外界环境因素的变化而变化,体现在体积大小上的收缩、持续或间断的变化,具有良好的收缩和溶胀的性能。因此在智能给药系统中,发挥其自我调节和反馈的功能,智能高分子凝胶粒具有感应温度、血糖、磁场等性能,并在身体状态良好的情况下保持收缩状态,当其收到病情信号时,体积膨胀从而扩散到身体病变部位,扩散药物以便达到良好的治疗功效,对智能给药系统具有良好的调节和促进作用;此外,可生物降解的聚酯类是合成智能高分子材料的另一种重要应用,同样在医学等各个领域都得到了广泛应用。同时,在智能给药系统中,由于可生物降解的聚酯类具有可生物降解、化学稳定性高、无毒无害等优点,大量被用于注射给药系统中,并且在肿瘤药物治疗中,可生物降解的聚酯类相对于其它游离药物具有减缓肿瘤生长等功效,有效地解决了医学领域许多棘手的难题,在智能给药系统中更是得到了充分体现和发展。
二、半合成智能高分子材料
半合成智能高分子材料作为智能高分子材料的一个重要组成部分,具有毒性小、粘度大、溶解度高等优点,可以有效地控制药物在人体的释放速度,增加药物吸收程度、降低了药物毒副作用提高药效等,对治疗各种疾病起到良好的促进作用,因而被广泛地应用到缓释药物制剂的研发和利用中,发挥了其在智能给药系统中的重要作用。比如,在智能给药系统中,蛋白质或肽类药物既可以在保持其生物活性的同时,又提高了载药量,是一种适合在肠道定向给药的特殊蛋白质药物递送系统,最大限度的降低了药物降解,起到了提高药效等作用。此外,对于心脏病等疾病,利用半合成智能高分子材料设计一种时控型的药物释放系统,按照药理学和患者病情定量给药,从而发挥其药效和并起到良好的预防作用。
三、天然智能高分子材料
相对于合成和半合成高分子材料,天然智能高分子材料特别具有良好的生物溶解性、天然无毒性等优点,是医学领域特别是智能给药系统中应用广泛和发展前景宽广的一种智能高分子材料。具体表现为壳聚糖、海藻酸盐、明胶三种类别。壳聚糖具有良好的生物降解性和溶解性、生物活性、粘附性等多种优点,被广泛地应用到结肠定位系统、缓控释、蛋白多肽等给药系统中,并且壳聚糖可进行交联。酯化等多种化学改性,从而研究制成具有不同特性的壳聚糖衍生物,并通过各种研发,研制了各种壳聚糖凝胶给药系统,提升了其在智能给药系统中的地位,大大扩展了其在医学领域的应用范围,具有良好的发展前景;其次,海藻酸盐在智能给药系统中的运用主要体现在与蛋白药物领域的结合,通过各种化学反应的作用,提高蛋白物的活性,制成各种蛋白质药物给要系统,提高了蛋白质药物的生物利用度,更加有利于患者治疗;再次,利用明胶和葡聚糖半互穿网络结构研制成的脂质微球,是一种双重刺激响应的半互穿网络系统,这种系统对于治疗多种复杂疾病具有良好的功效,在控制明胶相变温度变化的前提下,研制的半互穿网络结构水凝胶,具有特殊的控制脂质微球降解的功效,此外,脂质微球从凝胶中释放的基础是A-糜蛋白酶和葡聚糖酶同时存在的情况下,因此这种可生物降解的水凝胶构成的半互穿网络系统,在医学领域很有发展潜力, 不但阻止了单一酶存在导致的药物快速降解负面影响, 而且当在两种酶同时存在时, 药物才能从脂质微球中释放出来, 从而起到了药物缓控释释放的效果,从而实现智能给药系统对于疾病的综合治理,在医学领域展现了良好的发展前景。
四、结语
伴随着现代社会高科技的迅猛发展,智能高分子材料作为一种新型的、发展前景巨大的应用材料,已经普及到社会发展的各个领域和发展事业,不仅体现在国外的良好的发展前景,目前,在我国,智能高分子作为一种高科技研发、具有多样性和复杂性的智能材料在医学领域更是得到了长足和充分体现,对于在治疗各种疾病,制备多种给药系统的应用上发挥了重要作用。随着智能高分子材料研究的不断深入,并且通过各个领域的合作交流,智能高分子材料越发朝着信息化、智能化、自动化的方向发展,更加智能化的透析病理生理,制备兼具多种功能的智能释放药物系统,在我国医学领域必将得到充分、长足的发展运用。
参考文献:
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[2]陶宝祺.智能材料结构[M].北京:国际工业出版社,2009(07).
高分子材料的应用前景范文2
关键词:高分子材料新型材料市场应用农业领域
1.前言
随着社会的发展,我国的科技有了崭新的发展机会以及广阔的发展平台,高分子材料科学也处速发展的状态。经过多年的发展,高分子材料已经在我国市场上的多个领域得到了十分广泛的应用。值得一提的是,合成高分子材料凭借着其独特的优良性质以及相对良好的使用性能,在市场上已经占据了比较重要的地位。伴随着时代的持续发展,人们对新型高分子材料也相应的提出了更高的要求,因此,为了适应人类的需要,对新型高分子材料的研究便十分重要。
2.高分子材料简述
高分子化合物是高分子材料的组成基础,构成高分子化合物的基本成分是聚合物。所以,高分子材料所具有的性质便是其构成基础聚合物所具有的性质了,其含有的主要材料所具有的特性,便是这种高分子材料的特征性能。目前,高分子材料和无机非金属材料以及金属材料是在当前的市场上应用的材料主体,是应用性材料科学的主要内容。在三者当中,属高分子材料最受欢迎,由于其优良的性能得以广泛的应用,在整体的新型材料的市场上都占据着重要的地位。在全球范围内的材料市场上,高分子材料的发展一直都没有停止,反而是以高速的发展形态展现在人类的面前。例如,合成树脂的数量在十年之内几乎增加了一百倍,高分子材料的飞速发展,给人类的生活带来了极大的便利以及翻天覆地的变化。塑料便是一种典型的高分子材料,塑料的用途广泛,传统的木材和水泥的年产量加起来也远远没有塑料的产量高。合成橡胶的产量也大于天然橡胶的产量,合成纤维一年的产量几乎达到了羊毛和棉花等人造纤维或者天然纤维总产量的二倍之多。还要合成树脂的发展等等。但是,即使高分子材料在我国取得了很大的研究进展以及生产应用,但是相比于世界上的发达国家,我国的科技仍然是较为落后,与各大发达国家存在着较大的距离。
高分子材料于一九三零年问世,至今已经发展了将近九十年的时间。但是一直到二十世纪末期,高分子材料才正式收到人类的重视和研究。科技处于不断的进步当中,人类对新型高分子材料的需求也在不断增加。例如大家都熟知的纳米材料,纳米高分子材料是一种聚合物基材以及纳米微粒的复合材料,这种材料具有独特的优良性质,在研究纳米材料的时候,要以其潜在的性质为依托,寻找最有效、迅速的开发方式。
2.新型高分子材料的应用概述
高分子材料作为材料市场的后起之秀,发展速度十分迅速。并且在整个材料市场上的应用十分广泛,在各行各业,在我们生活中的各个角落都能见到高分子材料的身影。例如在功能材料方面随处可见高分子材料,在结构材料方面高分子材料也表现出其难以比拟的优势。新型高分子材料的主要分类为:光功能材料和高分子分离膜,高分子复合材料以及该分子磁性材料。所谓光功能材料即是指这种材料能够对光进行吸收和转换,或者透射和储存。所谓高分子分离膜材料,其本身是一种薄膜性质的材料,即是利用高分子材料来制作成的一种具有半透性质的过滤膜,它的典型特征是选择透过性。这种材料对环保工作等做出了重要贡献,并且分离效率高,使用条件好。所谓高分子复合材料是指有多种具有不同的性质的物质所复合而成的多相材料。这种材料聚集了多种材料的特征,优势十分明显,例如复合材料能够同时具备耐高温和高强度等多种优点。所谓高分子磁性材料是指磁性材料于高分子材料的一种复合形式,也属于高分子复合材料的一种。这些新兴的高分子材料已经渗透进了人类生活的各个领域,在医疗行业以及工业行业都做出了重大的贡献
3.举例说明新型材料在农业领域的应用
科技的进步无疑大大促进了农业的发展,我国是一个农业大国,新兴材料在农业领域的应用,对促进农业的发展发挥了很大的作用。
在我国农业以及工业的生产领域,木塑复合材料的应用十分常见,木塑复合材料大多应用在农业领域,这种高分子材料具有以下优点:韧性好,较高的强度,可再生性好并且能够耐腐蚀。因此,木塑复合材料能够在一定程度上取代传统的钢铁材料,故在我国农业领域具有广泛的应用前景。在我国大片的庄稼地中,大量存在着秸秆这种新型材料,我国对秸秆加以利用的研究已经投入了很大的精力。秸秆用于沼气发电,秸秆用于提取纤维素制作高能燃料等,将秸秆作为一种重要的新型材料仍然需要研究。部分农作物的生长需要在温室中进行,因此温室大棚便是农业领域当中的必需品。新型温室大棚保温材料能够在白天充分吸收阳光,并自动进行恒温工作的处理,在夜晚能够使大棚内维持同样的温度和空气中的湿度。这种采用新型温室大棚保温材料的温室能够使植物自然生长,提高了农业产量和质量。对于温室材料的研究,最主要的研究性能便是其保温性能。新型温室保温材料的研究意义重大。
4.新型材料的发展前景
我们现在共同的目标是可持续发展,新型材料的开发能够满足人类对可持续发展目标的推进,新型材料能够凭借其优良的性能以及可重复利用的特点为人类社会的发展做出重要贡献。但是,我们要时刻铭记,新型高分子材料的发展要坚持以下原则:首先,新型高分子材料的使用不能对环境产生污染,其次,新型高分子材料要尽量追求成本低廉,能够满足大部分人的需求。目前我国所研究出的新型高分子材料大多价钱昂贵,因此,寻找廉价的基础材料作为高分子材料的生产成本至关重要,原材料的选取和加工工艺的选择都是未来新型高分子材料的研究重点问题之一,人类也从未停止过对新型高分子材料的探究工作。同时,要对新型高分子材料进行宣传,让大家都有所了解,才能提高高分子材料的利用率。最后再次强调,不能以牺牲环境为代价去发展新型高分子材料,才能让这种高分子材料对我们的社会发展发挥重要的作用。
参考文献:
[1]谭志坚,王朝云,易永健,等.可生物降解材料及其在农业生产中的应用[J].塑料科技,2014,42(2):83-89.
[2]祁春媛,方东辉,任小杰.木塑复合材料在农业机械上的应用
[J].黑龙江水利科技,2014,42(5):149-151.
高分子材料的应用前景范文3
关键词 高分子材料 现状 可持续发展
中图分类号:TQ317 文献标识码:A
1高分子材料的相关概念
1.1高分子材料的基本概念及来源
高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、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进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等
1.2高分子材料的分类
高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等,其中前三种被称为高分子的三大材料。
橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。
2高分子材料科学的发展进程
2.1高分子材料科学的发展历史
高分子学科的建立,至今不到80年。从远古时期开始,人类就已经学会使用天然高分子材料,比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。
20世纪20年代,才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代,高分子材料工业才步入发展阶段,而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶,高分子取得了一系列突破性的进展,比如聚烯烃的多元聚合,设计合成嵌段,超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科学的发展现状
进入21世纪,单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的,所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。
在电气工业领域,高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展,高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国,全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料,而家用电器是人们的必须生活用品,所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。
在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆,德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面,高分子的发展还是比较成熟,系统的。并且可以预见,随着汽车轻量化进程的加速,塑料在汽车中的应用将更加广泛
高分子材料还在航空航天,建筑工程,医疗,包装行业等众多领域发展已经比较成熟,并且正在朝着一个更加规范,更加科学,更加和谐的方向稳定发展
2.3高分子材料科学的发展前景
高分子材料科学代表的是一种前沿技术,其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。
2.3.1精细化
随着时代的发展,精细化必然成为材料的主流趋势,未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成,这既包括分子层次上的化学方法,也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用,采用自组装或自合成等方法,靠分子间的相互作用,构建具有特殊结构形态的分子聚集体。
2.3.2绿色友好化
在强调可持续发展的21世纪,任何事物都在渐渐转型,高分子材料也不例外。实现绿色友好化,需要在材料的合成,生产,运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强,寻找可以替代石油的其它资源,则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置,控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质,就可能使某种物质满足某种使用要求,这种物质就能作为材料来使用。
2.3.3智能化
在这个智能材料的时代,高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复,如若实现,也必然会对人类发展发挥巨大的作用。
3结语
本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学,相信在今后的生活中,随着科技的发展,技术的进步,越来越多的人会认识高分子材料,并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。
参考文献
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高分子材料的应用前景范文4
【文章编号】0450-9889(2017)06C-0078-02
高分子材料是化工产品的一个分支,是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品;高分子行业的迅猛发展,急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面,对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群,为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而,广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程,且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业,开设的专业课程很多,所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下,本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。
一、教材的选用
广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时,选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》,学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用,全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中,学生反映这本教材的难度太大,因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程,需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后,对学生进行综合训练。
“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课,此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课,然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课,高分子材料方面的基础较差,加上这本教材讲述的理论知识较少,所以学起来较吃力。根据学生的反映,学院及时更换了教材,采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材,该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识,对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍,全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺,也兼顾了新技术和新方法,难度适中,得到学生好评。
二、教学内容的改革
高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科,“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程,需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识,学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容,重点掌握三者的关系,强调成型加工对制品性能的重要性,这是本课程的主题思想,也是高分子材料的工程特征;选用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》,充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态,不断更新及补充教学内容,确保教学内容的先进性;在教学内容安排上,以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点,以宽专业为目标,概况高分子材料理论基础和概念(详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学),从高分子材料的加工原理出发,着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发,对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授,然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别,对于一些新的成型方法,以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺,教师建立了QQ群这样的交流平台,并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上,经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台,引导学生关注,激发学生的学习积极性,让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念,对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍,而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容,在有限的学时内,节选核心内容,把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结,而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲,但不同章节会选不同的材料体系来进行,比如讲橡胶的压延,那么注塑可能选塑料,而挤出可能选复合材料,这样来兼顾各类高分子材料的成型。
三、教学方法的改革
教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点:一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性;二是该课程的理论性和实践性都很强,如何在教学过程中实现理论与实际的结合,用理论来解释生产中的实际问题,或以具体实例来说明理论,促使学生真正掌握知识。针对这些问题,“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。
(一)现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性,同时,该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材,利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生,激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力,大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备,教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课,同时广泛收集案例、动画演示及成型录像,不断补充到授课内容中,让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识,对课件内容进行更新和完善,丰富课堂内容,加大课堂信息量,使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识,使教学达到事半功倍的效果。
同时,教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点,将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中,并用眼神、情感、心灵与学生沟通,必要时还要进行板书,让学生彻底把握一些关键问题。
(二)采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同,笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法,从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂,转变为组织和引导;从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时,并没有按照书本来进行,而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”,让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题,并在学生完成后让他们用PPT来展示成果,通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。
启发式互动式教学强调先让学生积极思考,再进行适时启发;教师不仅要加强自身专业素养和知识积累,而且更重要的是建立师生互动的教学过程,并营造良好的课堂教学氛围,实现教学相长;教师注意自己角色的转变,良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息,从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣;在教学过程中,对于重要的知识点,通过案例教学,与学生共同分析和讨论,启发学生进行思考,培养学生的创新能力。
高分子材料的应用前景范文5
一、新材料
材料是社会进步的物质基础和先导,对国民经济和国防建设起着关键的支撑作用。新材料是高技术领域的重要组成部分,与信息、生命、能源并称为现代文明和社会发展的四大支柱。加强新材料的开发,对推动高新技术产业发展、促进传统产业升级换代和增强综合国力,具有重要的意义。本年度重点支持新材料领域中下列五个方面的技术和产品:1.金属材料;2.无机非金属材料;3.高分子材料;4.生物医用材料;5.精细化学品。本刊重点介绍后三种技术和产品。
高分子材料
高分子材料是新材料领域的重要组成部分,由于其具有优良的物理、化学性能和优异的加工特性,被广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、建筑和能源等国民经济重要领域。随着新型高分子合成、改性与加工等高技术的发展,高性能高分子材料迅速崛起,新产品、新技术不断涌现。新型高分子材料的开发和广泛应用,对于推动传统产业的升级换代、新兴产业的发展壮大会起到积极的作用,必将对推动我国国民经济的发展发挥重要的作用。
本年度重点支持的方向如下。
高性能高分子结构材料
高性能高分子结构材料具有机械性能好、比强度高、耐热性好、耐腐蚀、耐磨损和易加工等特点,在各行业应用广泛,对国民经济的发展和国家安全具有重要意义。本年度重点支持:具有高强、耐高温、耐磨、高韧的高分子结构材料和复合材料;低成本化的特种工程塑料;具有特殊功能、特殊用途的高附加值热塑性树脂。
新型高分子功能材料
高分子功能材料由于其特有的功能性和专用性,在生态环境保护、信息功能化、生物医用器材、物质分离膜、能量转换和储能技术等工业领域有着极为广泛的应用。本年度重点支持:先进功能膜材料及支撑材料;光电信息高分子材料;液晶高分子材料;形状记忆高分子材料;高分子相变材料;具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。
高分子材料的低成本化和高性能化
通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化,仍然是当前高分子材料领域研究、开发的重点之一,同时也是扩大通用塑料和工程塑料应用范围的一个重要措施。鼓励开发产业化制备技术和工业化应用技术。本年度重点支持:通过化学改性和/或物理改性(含纳米技术改性),性能显著提高或获得特殊性能的高分子及其复合材料;高刚性、高韧性、高电性能、高耐热或导热性聚合物合金与改性材料;新型高性能热塑性弹性体;具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。
本年度不支持:普通塑料的一般改性专用料;普通电线、电缆专用料;流延、吹塑、拉伸法生产的通用薄膜;普通管材、管件及异型材(如普通塑钢窗);以聚乙烯、聚丙烯为基材的部分降解材料;普通的PS和PU泡沫塑料等。
新型橡胶材料
新型橡胶作为三大合成材料之一,在国防工业、航空航天和交通运输等方面具有广泛的应用。为满足现代汽车工业高速、耐热、减震、密封、耐老化、耐介质、耐脉冲性的要求,优化橡胶工业产品结构,采用高性能材料,可以有效缓解资源不足和环境污染的压力。本年度重点支持:特种合成橡胶;新型橡胶功能材料及产品;为高速安全交通配套的橡胶轮胎和制品。
本年度不支持普通橡胶制品项目。
新型纤维材料
纤维是高分子材料的重要组成部分,广泛应用于纺织、信息、航空、汽车、环保、卫生、建筑等领域。我国纤维、纺织品及服装的产量均居世界第一,但产品性能档次低、附加值低,常规产品产能过剩,高档产品需进口,技术进步和产品创新仍以跟踪国外为主。新型纤维品种及其成纤高分子新品种的开发及产业化是纺织新产品创新的源头,因此必须加大技术含量高、市场前景好的新技术和新品种开发力度,加快产业化进程,推进全行业产品的升级换代,重视环境友好和清洁生产,重点支持我国自主知识产权的技术,同时支持有较高技术含量的集成创新。本年度重点支持:新型成纤聚合物开发,及应用新型成纤聚合物制备的具有特殊性能或功能的纤维;高性能纤维及其原料、半成品;环境友好及可生物降解型纤维;在确保环境保护的前提下,申报差别化纤维开发及应用项目(仅限于西部欠发达地区申报)。
本年度不支持服装面料、衬布、纱线、常规或性能仅略有改善的纤维(如:有色、异形、细旦、功能粉体添加、简单的化学改性、常规的共混等)及服装项目;不支持常规的非织造布、涂层布或层压纺织品、一般功能性纤维材料产品项目。
生态和环境友好高分子材料
随着高分子材料的迅速发展,传统高分子材料在使用过程及废弃后对环境的危害逐渐显现,白色污染已经引起了社会的关注。发展生态和环境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重点支持:以生物质来源的高分子材料及制品;全生物降解塑料及其制品。
本年度不支持:淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、单纯填充的材料、废旧高分子直接回用、单纯降解塑料制品常规制备项目。
高分子材料的加工应用技术
现代科技进步迫切需要成型加工具有优异性能和特定形态的高分子材料及制品,成型加工工艺及设备也正在向高效、节能、省料、优质方向发展。通过某些物理化学和机械手段将各种形态的聚合物成型为不同用途的制品;通过对高分子材料制品表面进行改性,可制备出具有导电、磁性、压电、屏蔽、耐蚀、耐磨等单功能或多功能应用产品。本年度重点支持:具有微孔结构的复合注射成型;高比强度、大型复杂热塑性制品成型;模内优质修饰注塑成形;先进的高分子材料制品的表面改性与应用;CAD及气辅CAE辅助等高分子加工新工艺;具有显著节能减排效果的新工艺技术。
高分子材料的应用前景范文6
关键词:高分子材料与工程;发展前景;专业人才培养
引 言:人才培养模式是一个综合概念,它明确了人才的培养模式和实践形式,对于人才培养的目标、途径、过程、方法等都有明确的规定。目前,人才市场的竞争越来越激烈,社会对高级工程应用型人才的需求越来越大,所以如何培养这类人才迫在眉睫。高分子材料以及石油化工产业有着广阔的发展前景,正确解读它的发展态势将有利于专门人才的培养。
一、突出本行业实际需求
高分子材料与工程专业人才的培养不是一蹴而就,也不是毫无章法的,要有策略的进行,可以组织学校教师到化纤企业进行访问学习,一些新兴化纤企业和专门定点机构是调研的首选。目前国内值得参考的企业有:亚洲最大的经营锦纶的企业――中国神马集团有限责任公司,中国最大化纤机构――仪征化纤股份有限公司,全亚洲规模最大的黏胶企业――新乡白鹭化纤集团有限责任公司,河南华康大豆纤维集团有限责任公司,江苏盛虹化纤有限公司等知名企业。新的人才培养目标要突出重点,在对企业高级技工、企业高管以及企业法人进行意见、经验咨询时要善于思考,学会归纳总结,制定符合实际的人才发展规划,深入贯彻落实科学发展观,为社会经济的良性发展输出复合型人才;积极学习外国先进经验,创新教学模式和课程设置;注重基础知识的夯实,严格专业要求,建构起专业发展的大厦,培养具有时代气息、满足市场需求的高素质、复合型人才。
二、建立专业教学指导委员会
市场对高分子材料和工程专业的人才有具体要求和标准,为了提升教学效果,可以建立权威的教学指导委员会,聘任知名院校离任教师或专家、相关化纤部门的技术人员、高管人员进行教学指导,确保教学方案的科学、合理、全面,使学院的教学工作与市场接轨、与行业挂钩,实现产与学的良性互动。
专业教学指导委员会要及时关注人才市场的最新动态,详尽了解化纤企业的人才构成结构,准确洞悉行业的未来发展趋势和就业前景,为高分子材料和工程专业的学生构建起稳定、持久的就业平台,明确他们未来的就业方向和行业要求;依据就业市场的需求加强职业道德建设,促进他们素质、能力的全面提升,加强教学实践,改进教学方法、内容和模式。
三、实施“平台式”教学
工程专业的应用型人才要下基层、奋斗在生产第一线,所以在狠抓基础的前提下,还要注重学生综合素质的提升,将实践能力和动手能力作为衡量学生的一个重要标准。
为了加强学生适应社会的能力、契合行业发展要求,实现自我素质和才能的最大发挥,高分子材料与工程专业应该创新教学模式,建构起实践教学平台、理论教学平台、第二课时素质教育平台相结合的教学模式。[2]
“实践教学平台”涵盖两方面的内容,有对化纤企业进行模拟操作的实践教学和对基础知识的掌握;“理论教学平台”是一个综合理论的教学环节,涵盖专业知识能力的教学、素质的教学、专业能力拓展教学、学科基础课程教学等,基本形成了四维一体的课程体系;“第二课时素质教育平台”是第一课堂的拓展和延伸,基本涵盖了社会实践、公共选修课、课外素质拓展等部分,有利于学生的个性张扬和能力提升。
四、工程环境仿真化,提升学生工程实践能力
高分子材料与工程专业一直在寻求教学改革的契机,旨在培养“操作能力强、岗位适应能力强、综合能力高”的高素质人才。进行专业教学的教师一般都具有丰富的实战经验,逐渐以适应市场需求、重视岗位需求、注重素质提升、强调能力拓展、主张开拓创新为教学理念,教学过程中立足企业的实际需求,将学校环境与市场实战相结合。
高分子材料与工程专业的学生要突出实践能力的学习,着力提升学生的研发能力,突出实践教学的内容。在课程设置上要设立专门的基础实验课,安排单独的学分,基本杜绝课程安排上的重复现象。培养学生的动手能力,引导学生不断进行创新,夯实学生的基础知识和对基本操作的掌握。
课堂模拟实验尽量还原企业的生产和质检环节,检验体系要专业、连贯,加强校内实训基地的专业性、完备性,同时要加强与相关企业的合作,实现产学结合和互助。[3]
五、推行“教一学一交”的教学方式
由专业教研室提出的“教育――学习――交流”模式取得了显著效果。教师作为教书育人的重要角色,要及时灌输给学生先进生产理念和技术知识,同时以自身的人格魅力引导学生,让学生在润物细无声的环境中得到人格的提升和升华。作为学习的主体,学生应该认真学习理论知识,牢固掌握基础知识,并且不断创新思路,做到理论与实际的完美契合;要学会做人,时刻保持良好的职业操守和做人准则,为我国的化纤事业做出应有的贡献;深入到群众中,扎根生产第一线,实现理论知识的融会贯通。交流是情感表达的最好方式,它是一个综合概念,涉及到生产、生活、学习、心理等各个方面。学生专业能力和业务素质的提升,需要积极的交流。教师与学生实现良流能帮助教师了解每个学生的特点,从而实现一对一专业指导和引导,促进学生创新能力和素质的提升。教师与学生双向交流,双方处于平等的地位,能保证教育达到最佳的效果。
六、设置“专业能力拓展课程”
在平时的教学环节要增加“专业能力拓展课程”。学生在教师的引导下思考自己的未来出路,选择“就业”或者“创新和考研”,为自己的将来做一个妥善的安排。“就业”模块要求学生从自身条件出发,加强与行业的联系,及时调整自己的市场定位,不断夯实专业基础,关注就业市场的最新信息,注重理论联系实际,提升学生专业素质和职业素养。“创新和考研”模块主要是提升学生研发设计的能力,掌握新型高分子材料的相关知识,关注各大名校的研究命题。加强这一模块的学习能提升学校的就业率和考研率,实现学校与学生的健康长远发展。
七、总结
由此可见,高分子材料与工程专业有着良好的发展前景,在新技术、新材料不断涌现的知识经济时代,我们对教育改革的激情和探索也是永不枯竭的。我们提出了新的人才培养计划,在这一批学生离校时我们将会对学生进行全面考察和检验,以及时了解计划成效,使人才培养方案不断趋于完善、科学。
参考文献:
[1]王罗新,罗淑彬,易长海.纺织类高校高分子材料工程专业人才培养模式的思考[J].2011(11)
[2]龚春丽,文胜,郑根稳,汪连生,颜永斌.高分子材料与工程专业人才培养方案[J].2012(11)