《高分子材料及助劑》教學大綱

《高分子材料及助劑》教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中、英文）：高分子材料及助劑（PolymerandAdditive）課程號（代碼）：300014020課程類別：專業(yè)選修課學時：32學分：2二、教學目的及要求本課程以高分子材料加工工程及高分子材料專業(yè)本科生掌握常用高分子材料的種類、結(jié)構(gòu)、性能及其應用，和高分子材料常用助劑的特性及使用為目的。主要講授通用塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）、工程塑料（聚酰胺、聚碳酸酯等）和熱固性塑料（酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等）的結(jié)構(gòu)、性能與成型加工方法及工藝，以及常用助劑（抗氧劑、光穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、阻燃劑、著色劑、發(fā)泡劑等）的結(jié)構(gòu)、特性、原理和使用方法。本課程是相關專業(yè)本科生學習和實踐的重要基礎，經(jīng)過本課程的學習，不僅加深對聚合物的結(jié)構(gòu)與性能關系的理解，而且為進一步學習聚合物成型工藝、聚合物共混改性、聚合物加工機械及模具打下基礎。對畢業(yè)要求及其分指標點支撐情況：畢業(yè)要求1，分指標點1.4；畢業(yè)要求2，分指標點2.2；畢業(yè)要求3，分指標點3.3。三、教學內(nèi)容（含各章節(jié)主要內(nèi)容、學時分配，并用下劃線注明重點難點）緒論（2學時）簡要介紹塑料的定義及分類，塑料的基本性能。使學生對本課程的學習內(nèi)容和學習方法建立整體概念。要點：塑料的定義和發(fā)展簡史塑料的分類塑料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀塑料的性能第二章通用塑料（9學時）介紹聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的合成、結(jié)構(gòu)、性能及其加工應用。使學生掌握五種通用塑料的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)與性能關系、主要加工方法和應用領域。1.聚乙烯（2學時）要點：聚乙烯的合成與分類（高壓法和低壓法）聚乙烯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)）聚乙烯的性能（物理性能、力學性能、熱性能、電性能、溶解性等）聚乙烯的加工與應用（主要加工方法、應用領域）2.聚丙烯（2學時）要點：聚丙烯的合成與分類（均聚、共聚，等規(guī)、無規(guī)）聚丙烯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、多晶型）聚丙烯的性能（側(cè)甲基對性能影響，主要性能對比分析）聚丙烯的加工與應用（主要加工方法、應用領域）3.聚氯乙烯（2學時）要點：聚氯乙烯的合成聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、氯原子側(cè)基的影響）聚氯乙烯的性能（熱分解特性，主要性能對比分析）聚氯乙烯的加工與應用（主要加工方法、應用領域）4.聚苯乙烯類塑料（2學時）要點：聚苯乙烯的合成聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、規(guī)整性、苯環(huán)的影響）聚苯乙烯的性能（無定形透明，分子鏈剛性與脆性，性能對比分析）聚苯乙烯的加工與應用（主要加工方法、應用領域）其它苯乙烯類塑料（ABS和HIPS的結(jié)構(gòu)、性能與加工應用）5.聚甲基丙烯酸甲酯（1學時）要點：聚甲基丙烯酸甲酯的合成聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、側(cè)基影響）聚甲基丙烯酸甲酯的性能（側(cè)基對性能的影響，主要性能分析）聚甲基丙烯酸甲酯的加工與應用（主要加工方法、澆鑄、應用領域）第三章工程塑料與特種工程塑料（9學時）介紹聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚醚類塑料和氟塑料的合成、結(jié)構(gòu)、性能及其加工應用。使學生掌握主要工程塑料的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)與性能關系、主要加工方法和應用領域。1.聚碳酸酯（2學時）要點：聚碳酸酯的合成聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)的主要特點、結(jié)構(gòu)性能關系）聚碳酸酯的性能（物理性能、力學性能、光學性能、熱性能等）聚碳酸酯的加工與應用（加工方法，加工中的問題，應用領域）2.聚酰胺（2學時）要點：聚酰胺的合成與分類聚酰胺的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)，酰胺基，氫鍵）聚酰胺的性能（物理性能、力學性能、流動性能、熱性能等）聚酰胺的加工與應用（加工方法，加工中的問題，應用領域）3.聚酯（1學時）要點：聚酯的合成聚酯的結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)，PBT與PET對比分析）聚酯的性能（物理性能、力學性能、流動性能、熱性能等）聚酯的加工與應用（加工方法，加工中的問題，應用領域）4.聚醚類塑料（3學時）要點：聚醚類塑料概述、分子結(jié)構(gòu)通式、主要品種。聚甲醛聚甲醛的分子結(jié)構(gòu)、均聚與共聚甲醛分子結(jié)構(gòu)式、半縮醛結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性；聚甲醛的性能、加工、應用聚苯醚聚苯醚的分子結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能關系、聚苯醚的性能、加工、應用聚苯硫醚聚苯硫醚的分子結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能關系、聚苯硫醚的性能、加工、應用聚醚醚酮聚醚醚酮的分子結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能關系、聚醚醚酮的性能、加工、應用5.氟塑料（1學時）要點：氟塑料概述氟塑料的結(jié)構(gòu)、特點與主要品種聚四氟乙烯：分子結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)特點、性能與應用第四章熱固性塑料（3學時）介紹熱固性樹脂及其塑料的結(jié)構(gòu)、反應、性能和加工應用。使學生掌握熱固性樹脂及塑料的典型特點，并對酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂及其塑料的結(jié)構(gòu)、反應過程、性能、成型加工方法、應用等有較深入的了解。1.酚醛樹脂及其塑料（1學時）要點：酚醛樹脂制備反應的特點、主要原料影響反應的因素（酚活性、原料配比、酸堿度）酸法酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)、特點、性能堿法酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)、特點、性能酸法酚醛樹脂的加工，壓縮粉、成型方法、用途堿法酚醛樹脂的加工，層壓塑料工藝，用途2.環(huán)氧樹脂及其塑料（1學時）要點：環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)特點、分類環(huán)氧樹脂的合成環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)性能關系環(huán)氧樹脂的固化，胺類固化劑、多元酸酐固化劑，各類固化劑的作用與特點環(huán)氧樹脂性能：環(huán)氧基當量、酯化當量、有機氯值、無機氯值加工方法（層壓、澆鑄），塑料性能、應用3.不飽和聚酯樹脂及其塑料（1學時）要點：不飽和聚酯樹脂的制備，常用單體不飽和聚酯的固化，室溫、中溫、高溫固化體系不飽和聚酯結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能關系主要分類（不飽和聚酯玻璃鋼，不飽和聚酯非增強塑料，不飽和聚酯模塑料）成型方法（接觸成型，連續(xù)成型，澆鑄成型，壓制成型，注射成型，傳遞模塑），用途第五章高分子材料常用助劑及配方設計（9學時）塑料用加工助劑為改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物質(zhì)。通過本章學習使學生掌握常用助劑（抗氧劑、光穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、阻燃劑、著色劑、發(fā)泡劑等）的結(jié)構(gòu)、特性、原理和使用方法，并通過案例分析初步掌握塑料的配方設計方法和典型產(chǎn)品的配方。1.助劑的作用（1學時）要點：提高使用性能改善加工性能降低成本賦予功能性環(huán)保要求2.穩(wěn)定劑（1學時）要點：老化的定義與實質(zhì)、穩(wěn)定劑種類光穩(wěn)定劑的特點和作用機理、常用紫外線抗御劑抗氧劑的作用和種類，抗氧劑的選用PVC穩(wěn)定劑的種類，機理3.增塑劑（1學時）要點：增塑劑的定義、特點、作用與選用標準增塑機理，隔離、屏蔽、耦合增塑劑的種類及各自特點常用增塑劑品種、特點4.潤滑劑（0.5學時）要點：潤滑劑的定義、作用，常用潤滑劑品種潤滑機理潤滑劑的選用要點5.阻燃劑（1學時）要點：阻燃劑的定義、選用要求阻燃劑的主要種類、品種，各自特點阻燃作用與機理阻燃劑的協(xié)同作用與對抗作用6.填充劑（0.5學時）要點：填充劑的定義、作用、種類填充劑的使用、用量填充劑的表面處理，改善表面物理結(jié)構(gòu)與化學結(jié)構(gòu)的方法7.著色劑（0.5學時）要點：著色劑的定義、作用、分類顏料的組成、特點染料的結(jié)構(gòu)、特點著色劑的選用8.抗靜電劑（0.5學時）要點：靜電的產(chǎn)生與危害消除靜電的方法抗靜電劑作用機理抗靜電劑的選用要求9.防霧劑（0.5學時）要點：防霧劑的定義、作用防霧劑的作用機理防霧劑的種類和使用要求10.化學發(fā)泡劑（0.5學時）要點：化學發(fā)泡劑的定義、作用，選用標準化學發(fā)泡劑主要種類、品種、特點化學發(fā)泡劑的選用要求11.交聯(lián)劑（0.5學時）要點：交聯(lián)劑的定義、作用、種類對過氧化物交聯(lián)劑的要求過氧化物交聯(lián)劑的應用過氧化物交聯(lián)劑的主要品種和特點12.配方案例分析（1.5學時）四、教材（名稱、作者、出版社、出版時間）《高分子材料與助劑》，自編講義。五、主要參考資料《高分子材料》，馮孝中、李亞東主編，哈爾濱工業(yè)大學出版社，