聚合物结构与性能课程教学大纲

聚合物结构与性能（课程）教学大纲

一、   课程信息

二、课程内容

1、课程教学目标

该课程是研究高分子的结构与性能之间关系的科学，也是研究聚合物分子运动规律的科学。它是在物理学、物理化学、有机结构理论、材料力学和流体力学等基础上发展起来的新兴学科。高分子材料的合成的研究与实践离不开聚合物结构与性能的基础。对合成出来的聚合物，总要尽可能知道它的性能。如果是一种新的聚合物，那就更需要对它的性能、特点有较全面而深入的了解，以便推广应用到最合适的地方，这都需要用到聚合物结构与性能的基础理论与实验方法来分析判断。

在聚合物成型加工过程中，既要针对不同聚合物的特性，选择最合理的成型加工条件，又要针对制件的要求得到满意的产品。这就涉及到对温度、压力、时间、模具设计的因次及各种添加剂的比例等参数的控制。聚合物结构与性能的内容包括聚合物的分子结构、分子量、分子量分布、聚合物的流变性、粘弹性、玻璃化温度、熔融温度、分解温度、结晶态与非晶态等各种因素对各种性能的影响。高分子材料的应用也离不开聚合物结构与性能的理论指导。通过本课程的学习，学生可了解各种高分子材料的结构与性能和应用之间的关系。

2、教学内容基本要求

（一）高分子链的结构

◎ 了解高分子科学的发展简史以及高分子结构的特点和研究内容。

◎ 掌握高分子链近程结构的具体内容及其对性能的影响。

◎ 掌握高分子链末端距以及等效自由结合链的概念。

◎  熟练掌握高分子链内旋转构象的概念；高分子链柔顺性及其影响的结构因素。

◎ 理解高分子链末端距统计分析结果的物理意义。

（二）高分子的聚集态结构

◎ 理解高聚物分子间的作用力，内聚能密度。

◎ 了解高聚物结晶的形态和基本结构。

◎  熟练掌握高聚物的结晶过程、结晶动力学及影响高聚物结晶能力的各种因素。

◎ 掌握理解高聚物结晶的热力学分析；结晶高聚物的熔融与熔点。

◎ 了解高聚物的取向态结构和织态结构。

（三）高聚物的分子运动

◎ 深入理解高聚物分子运动的特点。

◎ 熟练掌握高聚物的三种力学状态以及二个转变过程。

◎ 理解掌握高聚物的玻璃化转变机理及影响玻璃化转变温度的因素。

◎ 掌握高聚物粘性流动的特点及影响流动温度的因素。

（四）高聚物的力学性能

◎ 了解高聚物的一般力学性能与特点。

◎ 熟练掌握高聚物的高弹性特点及其本质。

◎ 熟练掌握高聚物的线性粘弹性概念；动态粘弹性与分子运动。

◎ 掌握高聚物的时温等效原理和Boltzmann叠加原理。

（五）高分子的溶液性质

◎ 掌握高聚物的溶解过程及其热力学解释；溶剂选择原则。

◎ 掌握高分子溶液理论的物理含义。

◎ 了解高聚物的增塑，凝胶和冻胶；共混高聚物的相容性。

◎ 理解交联高聚物的溶涨平衡及其应用。

◎ 了解高聚物平均分子量的统计意义；掌握其基本的测定方法及各种方法的特点。

◎ 掌握高聚物分子量分布的基本概念；相平衡及分子量的分级原理。

◎ 了解凝胶渗透色谱（GPC）的基本原理及其应用。

（六）高聚物的热性能和电性能

◎ 掌握高聚物耐热性能的特点及分子结构对耐热性能的影响。

◎  了解高聚物的介电性能及其特点。

三、学时分配

四、考核方式

总评成绩=平时成绩（含实践）+期中、末考试成绩+创新实践加分

平时成绩占 30 %

期中成绩占   %

期末成绩占  70  %

创新实践加分   3～5  分

五、教材及参考书

教材：高分子物理   何曼君等编（复旦大学出版社）

参考资料：

1　高分子物理、金日光等主编、化学工业出版社

2　高聚物的结构与性能、马德柱等主编、科学出版社

六、授课手段：课堂多媒体演示讲解；课堂讲解、课程论文和讨论

七、教师队伍及职称