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高分子材料与工程专业学生创新实验周实验指导书高分子教研室编南京工程学院材料工程学院2014年1 月一、综合实验周的目的和要求高分子科学既是一门理论科学，又是一门应用科学。
综合实验是培养高分子材料专业学生动手能力和实践能力的一门课程，是专业基础课的理论与实际相结合的课程。
通过实验，使学生了解和掌握高分子合成的方法、高分子结构与性能关系的基本原理，从而在感性上进一步加深理解高分子科学的原理，掌握实验知识和技能，培养工艺资料的使用能力，为以后学习和从事高分子学科内的工作打下基础。
要求学生通过综合实验初步掌握高分子合成工艺设计方法。
二、综合实验的基本内容氨基树脂（Amino Remin）是一种很重要的有机化工合成物，在工业上有多方面的用途。
除用于模塑料以制造塑料外，还大量应用于以下方面：木材胶粘剂、浸渍树脂、涂料的基料、纸张、织物、皮革的处理剂、混凝土的塑化剂、铸砂粘结剂、金刚砂纸、阻燃涂层、离子交换树脂以及污水处理用絮凝剂等。
1、通过查阅资料选定一种以氨基树脂为原料的产品，如氨基树脂涂料、氨基树脂粘合剂等，以合成该产品为目标。
2、根据现有条件制定合成该产品的工艺方案（所需药品、仪器设备、性能评测方法）3、按照制定的工艺方案制备该氨基树脂的产品。
4、按照制定的工艺方案测定所制得产物的部分性能。
三、实验周的的基本要求要求对所制备的产品进行简介，简述合成原理，列出详细的工艺方案（原料、配料比、反应温度、反应时间等，并根据现有条件列出详细的检测项目及方法），绘制实验装置图。
能够制备出氨基树脂的产物，所测定数据真实可信，有参照的标准、手册等。
四、综合实验周的时间分配1、布置实验任务。
0.5天2、通过查找资料选定需要制备的产品并制定工艺方案。
1天3、实验前期准备。
0.5天2、按照制定的方案制备该氨基树脂的产品并检测部分性能。
2天3、写实验报告。
1天。
五、综合实验的考核方法作为一个重要的教学环节，综合实验结束时的考核按以平时表现(遵守纪律情况，查阅资料情况)和编制的氨基树脂制备及检测工艺规程的正确性作为基本依据，进行综合评定。
高分子综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握高分子材料的基本概念、分类和特性，了解其在日常生活和工业中的应用。
2. 帮助学生理解高分子材料的合成原理，掌握常见高分子材料的合成方法和工艺。
3. 使学生了解高分子材料的结构与性能关系，能分析高分子材料在实际应用中的优缺点。
技能目标：1. 培养学生运用所学高分子知识解决实际问题的能力，能进行高分子材料的简单设计和制备。
2. 提高学生的实验操作技能，熟练使用实验设备和仪器，掌握高分子材料测试与表征方法。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组讨论中积极发表观点，共同完成课程设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对高分子材料学科的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生的环保意识，使他们认识到高分子材料在环境保护和可持续发展中的重要性。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，使他们具备高分子材料领域发展的潜力。
课程性质：本课程为综合实践课程，旨在通过高分子材料的设计与制备，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的化学基础和实验操作能力，对高分子材料有初步的了解，但缺乏深入研究和实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的动手能力和团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得较好的学习成果。
通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 高分子材料基本概念与分类- 深入讲解高分子材料的基本概念、结构与分类方法。
- 分析各类高分子材料的性质、应用领域及其在国民经济中的作用。
2. 高分子材料的合成与制备- 介绍高分子材料的合成原理、方法及工艺流程。
- 指导学生进行高分子材料的实验室制备，包括聚合反应、加工成型等。
教学大纲：- 高分子合成原理- 常见高分子材料的合成方法- 高分子材料制备工艺3. 高分子材料的结构与性能表征- 讲解高分子材料的结构与性能关系，分析其影响规律。
2023年高分子材料与工程专业特色简介
高分子材料与工程专业是以高分子物理、高分子化学和高分子加工工艺为基础，以培养高分子材料及其相关领域的应用研究和工程技术人才为目标的专业。
随着科技的发展，高分子材料在现代科技和工业生产中发挥着越来越重要的作用。
高分子材料与工程专业的毕业生可以从事新材料研发、工程设计及工业化生产技术管理等多方面的工作。
本专业的主要特色有：
1. 综合性强
高分子材料与工程专业是从高分子化学、高分子物理、高分子加工等多个方面综合培养学生的，因此拥有各方面的优势。
学生可以通过学习基础理论和相关工艺，掌握高分子材料的性质、特点、加工工艺及应用等知识，具备应用研究和工程技术方面的能力。
2. 实践性强
本专业注重学生实践操作能力的培养，通过开展实验教学，让学生理论知识与实际操作相结合，加深学生对高分子材料的理解和应用技能。
此外，还组织学生进行毕业实习，让学生在真实的工作环境中得到实践锻炼，提高综合素质。
3. 现代化工程技术
随着现代工业的发展，新材料、新工艺的应用越来越广泛，本专业注重培养学生掌握现代化工程技术，使学生具备掌握新工艺、新技术的能力，以适应未来工作的需求。
4. 与市场需求接轨
本专业以提高学生就业竞争力为目标，与市场需求紧密结合，注重学生实际就业需要，对就业前景较好或市场潜力较大的领域设置相应的课程和模块，使学生毕业后能够顺利就业。
总之，高分子材料与工程专业是一个前景广阔的专业，在未来的工业生产中将会发挥越来越重要的作用，学习本专业的学生将会成为这个领域中的专业人才，为推动行业发展做出自己的贡献。
高分子材料与工程Polymer Materials & Engineering专业代码：080407 学制：4年培养目标：培养适应国家社会经济与科技发展的需求，具有良好思想素质、人文社科素养和职业道德，具有安全与环保意识和国际化视野，系统掌握高分子材料科学与工程专业的基本原理、专业技能、研究方法等知识，具备科学创新思维、不断学习和适应发展的能力，能够在材料、化工、机械等领域从事与高分子材料相关的科学研究、技术开发、工程设计、生产及经营管理等方面工作的高素质、“三创型”（创新、创造和创业）高素质专门人才。
经过本科阶段的培养以及毕业之后在工作岗位的进一步学习和锻炼，本专业学生在毕业5年左右应具备以下能力：（1）能够在与本专业相关的工业、学术等领域成功开展工作，适应独立和团队工作环境；（2）能够运用所学的大材料学科和高分子材料学科的知识来分析和解决复杂的高分子材料工程问题；（3）能够从应用目标出发对高分子材料进行成本、工艺、环保、性能和效益的综合评估及材料选用，并具有对其中涉及的相关伦理、技术进行分析和管理的能力；（4）具有良好的职业道德和“三实一新”（基础扎实、工作踏实、作风朴实、勇于创新）的优秀品质，能够通过终身学习适应职业发展，在高分子材料科学与工程领域具有不断提升的职场竞争力和全球化视野。
毕业要求：№1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域复杂工程问题。
№1.1能将数学、自然科学、工程科学的语言工具用于高分子材料与工程领域复杂工程问题的表述。
№1.2能针对高分子科学与工程领域复杂工程问题具体的对象建立数学模型并求解。
№1.3能够将高分子专业相关知识和数学模型方法用于推演、分析高分子科学与工程领域复杂工程问题。
№1.4能够将高分子专业相关知识和数学方法用于高分子科学与工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合。
№2.问题分析：能够应用数学、自然科学及高分子材料工程的基本原理和技术方法，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材料与工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。
聚合物加工实验报告综合实验1--挤出注塑Ⅰ、三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其挤出造粒一、实验目的1、聚烯烃改性的基本原理和方法2. 认识EPDM对聚丙烯的增韧改性。
3. 理解双螺杆挤出机的基本工作原理，学习挤出机的操作方法。
4. 了解聚烯烃挤出的基本程序和参数设置原理。
二、实验原理1、聚丙烯以丙烯聚合而得到的聚合物称为聚丙烯．聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物透明性也较好。
它易燃，燃烧时熔融滴落并发出石油气味。
有时为了满足各种性能需要，在聚丙烯合成过程中，常引入少量乙烯单体(或丁烯－1、己烯—1等)进行共聚，得到共聚聚丙烯。
共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。
聚丙烯的拉伸强度、屈服强度、刚性、硬度都较聚乙烯高。
聚丙烯的电气性能与聚乙烯相似。
有优良的电绝缘性。
室温下任何液体对聚丙烯不发生溶解作用。
成型收缩串较大，低温易脆裂，酌磨性不足，热变形温度不高，耐光性差，不易染色等，通过共混对聚丙烯改性获得显著成效，例如聚丙烯与乙—丙共聚物、聚异丁烯、聚丁二烯等共混均可改善其低温脆裂性，提高抗冲强度。
2、EPDM乙烯(质量百分数45%~70%)、丙烯(质量百分数30%~40%)和双烯第三单体(质量百分数1%~3%)形成的无规共聚物，最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。
由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。
在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。
它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。
因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
3、聚丙烯与EPDM的共混增韧聚丙烯作为世界上五大通用塑料之一，它的应用时非常广泛的，然而，纯的聚丙烯抗冲击能力是很差的，也就是说它是非韧性材料，而在不同的工程应用中韧性是影响聚合物工作情况的关键因素。
因此，聚丙烯无法作为工程塑料来使用。
但是，如果聚丙烯经过增韧改性以后，其增韧会得到显著的增加，完全可以作为适用于各行各业的工程塑料使用，针对聚丙烯冲击韧性差的缺点，主要是在聚丙烯中加入玻璃化温度低，分子链柔顺的弹性体。
高分子材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解高分子材料的定义、分类和基本特性，掌握高分子材料的结构与性能关系。
2. 使学生了解高分子材料在日常生活、工程领域及高科技领域的应用，掌握不同应用场景下的高分子材料选择原则。
3. 引导学生掌握高分子材料制备方法及其工艺特点，了解高分子材料产业发展现状及趋势。
技能目标：1. 培养学生运用高分子材料知识解决实际问题的能力，能够分析并解决高分子材料在使用过程中可能出现的性能问题。
2. 提高学生的实验操作技能，学会高分子材料的基本制备方法和性能测试方法，具备一定的实验设计和数据处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对高分子材料学科的兴趣，激发他们探索未知、追求科学的热情。
2. 培养学生的环保意识，认识到高分子材料对环境保护的重要性，树立绿色化学观念。
3. 引导学生关注高分子材料在国民经济发展中的作用，培养他们的社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生，结合高分子材料学科特点，以实用性为导向，注重理论联系实际。
通过本课程的学习，使学生能够掌握高分子材料的基本知识，提高解决实际问题的能力，培养创新精神和实践能力，为我国高分子材料产业的发展储备优秀人才。
二、教学内容1. 高分子材料的基本概念- 高分子定义、分类及特性- 高分子结构与性能关系2. 高分子材料的制备方法- 加聚反应与缩聚反应- 常见高分子材料的制备工艺3. 高分子材料的性能与应用- 力学性能、热性能、电性能等- 日常生活、工程领域及高科技领域的应用案例4. 高分子材料的选择与设计- 不同应用场景下的高分子材料选择原则- 高分子材料的设计方法及原则5. 高分子材料产业发展现状与趋势- 国内外高分子材料产业发展现状- 高分子材料产业发展趋势及前景6. 实践教学环节- 高分子材料制备实验- 高分子材料性能测试实验教学内容根据课程目标，结合课本知识体系进行编排，注重科学性和系统性。
在教学过程中，按照教学大纲逐步推进，确保学生能够逐步掌握高分子材料的基本知识，提高实际操作能力，并关注产业发展动态。
高分子本科专业实验《高分子本科专业实验》高分子材料是现代工程与科学领域的重要学科之一。
作为高分子材料专业的本科生，实验课程是我们掌握实践技能、加深对理论知识的理解以及培养创新思维的重要环节。
在这门课程中，我们有机会亲自进行高分子材料的制备、性能测试与分析，体验到科学研究的魅力。
实验课程的第一个环节是高分子材料的制备。
我们学习了高分子合成的基本原理和方法，通过加热反应、溶液聚合或界面聚合等不同手段合成高分子材料。
实验中，我们需要精确地控制温度、气氛和试剂的比例，以确保合成的高分子材料质量优良。
通过实验的反复实践，我们学会了如何调整条件和参数以探索更好的方法，这培养了我们的耐心和工程实践能力。
实验课程的第二个环节是高分子材料性能的测试与分析。
我们学习了高分子材料的力学性能测试、热学性能测试、电学性能测试等不同方面的内容。
通过实验，我们可以了解不同条件下高分子材料的性能差异，从而根据需求选择合适的材料。
同时，我们还学会了使用常规的分析仪器，比如红外光谱仪、差示扫描量热仪等，以对高分子材料进行结构表征和分析。
这些实验操作培养了我们的仪器操作技能和数据处理能力。
实验课程的最后一个环节是创新实验。
我们有机会在指导教师的帮助下开展小型研究项目，探索不同的高分子材料制备和应用方法。
这个环节不仅提高了我们的科研能力，还培养了我们的创新精神和团队协作意识。
通过自主设计实验方案、收集数据、分析结果以及编写实验报告，我们将理论知识与实践操作相结合，不断提升自身能力。
通过高分子本科专业实验课程的学习，我们深入了解了高分子材料的制备、性能测试与分析方法。
这不仅为我们将来的科研和工程实践奠定了基础，还为我们的专业发展打下了坚实的基础。
我们相信，在今后的学习生活中，我们将继续努力，不断探索，为高分子材料领域的发展贡献自己的力量。
综合实验四高分子材料的合成与加工实验4.1 高分子材料的合成实验学时：4 实验类型：综合、设计型前修课程名称：材料工程基础适用专业：材料类本科生一、实验目的与任务：1、通过实验了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用，尤其是乳化剂的作用；2、掌握制备聚苯乙烯乳胶的方法。
二、实验原理：乳液聚合体系主要包括：单体，分散介质（水），乳化剂，引发剂，pH缓冲剂，氧化还原体系及电介质等其它辅助试剂。
乳化剂是乳液聚合中的重要组分，当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时，开始形成胶束，链引发与链增长绝大部分在胶束中发生。
乳液聚合的反应速度和产物分子量与反应温度、单体浓度、引发剂浓度和单体体积内聚合物颗粒数有关，而体系中最终有多少单体－聚合物颗粒主要取决于乳化剂的种类和用量。
三、实验要求：了解乳液聚合实验原理；掌握乳液聚合的方法；在指导教师的启发下自己动手动脑，并通过交流与协作顺利完成实验任务。
四、仪器与试剂：1、仪器聚合装置如图所示，主要由三口瓶、球形冷凝管、电热锅、表面皿、吸管、移液管、搅拌机、水浴、布氏漏斗等组成。
2、试剂新洗涤苯乙烯、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、氢氧化钠、蒸馏水五、实验配方与操作步骤：1、实验配方苯乙烯10 ml十二烷基硫酸钠0.6g过硫酸钾0.1g氢氧化钠 10%水溶液蒸馏水 55ml2、操作步骤（1）洗涤苯乙烯除去阻聚剂在10ml量筒内取苯乙烯10ml，放入250ml分液漏斗中，用少量5％NaOH洗涤，以除去单体中的阻聚剂对苯二酚。
单体和5％NaOH摇均后再分层，放掉NaOH溶液，直到NaOH溶液不发红为止，然后用蒸馏水洗到单体呈中性。
水洗后的单体如不澄清透明，可用水氧化钙干燥片刻。
（2）聚苯乙烯胶乳的制备反应在装有搅拌器、温度计、冷凝管的三口瓶中进行，先加入蒸馏水，然后加入乳化剂，在温水浴中搅拌，待其完全溶解后，加入过硫酸钾及氢氧化钠（10％，0.6ml），搅拌均匀后，观察其乳化情况是否良好，测pH值（pH值控制在11～12），再加入洗涤过的苯乙烯单体，维持反应温度在85～90℃，约每隔15min 测一次pH值。
