聚合物共混改性基本知识教学活动大纲.docx

1、聚合物共混改性基本知识教学活动大纲聚合物共混改性原理教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：聚合物共混改性原理(Principle of Polymer Blending)课程号：300029020课程类别：专业必修课学时：32 学分：2二、教学目的及要求教学目的：本课程从聚合物共混改性的原理出发，对聚合物共混物的分类、发展，聚合物共混物的相容性、形态学、界面设计、工艺设计、聚合物成型过程中共混物的形态结构变化、聚合物共混物的性能、以及填充及增强改性的方法、构成、形态及界面、结构与性能等方面进行详细的分析和阐述。使学生对聚合物的共混改性的基本原理和方法有一个全面的认识，并了解共混改性发展

2、的一些最新进展。教学要求：了解聚合物共混改性的目的、意义，掌握聚合物共混物的分类、制备方法，掌握聚合物共混改性的基本原理以及理论，了解聚合物的共混改性方面的应用和发展，能初步学会运用基本方法来设计、制备聚合物共混物，解决改性聚合物实践中遇到的实际问题。对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求1，分指标点1.4；（2）毕业要求2，分指标点2.2；（3）毕业要求3，分指标点3.2.三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并以下划线或*等方式注明重点、难点）第一章|、引言 3学时介绍共混复合材料的分类、定义；共混改性的目的、意义；共混复合材料在国防、军用、汽车、建筑、电子电器，日常生活中的应

3、用；教学内容和参考文献。第二章、聚合物共混物相容性 5学时 1、掌握聚合物共混体系相容性的基本概念，包括：热力学相容性2、工艺相容性；聚合物共混体系相图（1）二元相图，LCST、UCST等类型相图；（2）三元相图；3、Flory-Huggings聚合物共混体系热力学理论（1）理论的描述，假设条件、公式的推导等；（2）影响聚合物共混体系相容性的因素包括：溶度参数、共聚物的组成、极性、表面张力、结晶能力、粘度、分子量第三章、 聚合物共混物形态学 2学时3.1 概述3.2 聚合物共混物形态结构的基本类型3.3 不同制备方法制备的共混物的形态结构3.3.1 机械共混物（非晶聚合物共混物、结晶聚合物共混

4、物）3.3.2. 接枝共聚物（HIPS、ABS、MBS）3.3.3 嵌段共聚物（嵌段共聚反应、热塑性弹性体SBS的形态结构）3.3.4 互穿聚合物网络IPN（IPN的制备、IPN的形态结构特征）第四章、聚合物共混物界面设计 2学时4.1 概述4.2 聚合物共混物的界面4.3 共混物界面上的扩散与界面层结构4.4 改善界面层的方法4.5 相容性共混物4.6 不相容性聚合物共混物的增容4.7 橡胶增韧中的界面偶联作用第五章、 共混物的工艺实现 3学时5.1 共混物的制备技术简介5.1.1 简单机械共混技术（物理共性）5.1.2 反应性共混技术5.1.3 共混-共混法5.1.4 IPN技术5.1.5

5、 分子间特殊相互作用技术5.2 聚合物共混设备5.2.1 粉料共混设备 高速捏合机 Z形捏合机5.2.2 熔体共混设备 开炼机、密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机第六章、 成型加工中共混物的形态发展与结构变化 3学时6.1 概述6.2 剪切引起的相容与相分离6.3 不相容性共混物在挤出过程中的形态发展6.3.1 计算机模拟6.3.2 实验论证6.4 动态应力场作用下共混物的形态控制与微相分离6.5 反应性共混挤出第七章、聚合物共混物的性能 3学时7.1概述7.2聚合物共混物性能与其组分性能的一般关系 均相共混物、单相连续的二元共混物、两相连续的二元共混物7.3聚合物共混物的玻璃化转变 相容性共

6、混物（Fox方程、Gordon方程） 不相容共混物、部分相容共混物 共混物玻璃化转变的自由体积模型、强度与形态结构的关系7.4聚合物共混物的力学性能7.4.1弹性模量（混合法则、Hashin方程、Kerner方程）7.4.2共混物的拉伸性能 剪切屈服形变、银纹化 剪切带的产生、结构、性质及影响因素 影响共混物形变的因素（基体性质、应力、取向、橡胶含量等）7.4.3共混物的冲击性能橡胶的增韧机理影响橡胶增韧的因素（基体树脂、橡胶含量、粒径、粒子间距、交联、粒子内树脂包容量、相容性等）7.4.4共混物的其它性能第八章、 典型聚合物共混体系 1学时8.1 PP/EPDM8.2 PVC/NBR8.3

7、ABC共混合金8.4 PC共混合金8.5 尼龙共混合金第九章、 聚合物的填充及增强改性概论 1学时9.1 填料的定义及典型性质本节从诸多文献中对填料定义的描述出发，分析历史上不同时期和不同的文献对于填料和填充改性的不同理解和阐述，介绍填料涉及的基本性质，使学生对聚合物中使用的填料的概念有一个完整准确的理解。9.2 填充及增强改性的意义主要从填料用于改进聚合物的多种性能，同时可降低成本等方面来阐述填充和增强改性的意义，具体包括以下几个方面：成本降低 材料密度 光学性质 颜色 表面性质 热性质 电性质 磁性质 渗透性 机械性质 化学反应性 流变性 形态 材料耐久性 环境影响等9.3 填充增强改性的

8、应用和发展1.通过列举实例来说明填料的主要品种和在聚合物中的应用状况2.聚合物填充改性技术进展从填料的制备技术，填充改性的混合混炼设备的改进，填充增强改性理论研究，填充改性的特殊应用等方面综述热塑性聚合物填充改性的进展。内容：填充改性基本概念、意义、发展现状及展望。第十章、 填料的种类及特性 1.5学时10.1 填料的性质内容：填料的几何形态、表面形态，物理化学特性，表征方法10.2 常用填料品种及特性内容：常用填料品种、性能10.3 功能性填料内容：阻燃性填料，导电性填料，导热性填料，抗辐射填料等第十一章、 填料的表面处理改性 1.5学时11.1 表面处理剂及作用机理11.2 表面处理剂的分

9、散包覆技术11.3 填料的其他表面改性方法第十二章、 聚合物的增容改性 1.5学时12.1 化学改性 各种化学改性方法的原理和改性产物的性能及在聚合物的增容改性方面的应用；12.2 表面改性 主要表面改性方法的原理和改性产物的性能及在聚合物的增容改性方面的应用；12.3 辐照改性 主要辐照改性概念及设备和辐照改性方法在聚合物的增容改性方面的应用。第十三章、 填充聚合物的制备与性能 1.5学时1、填充塑料的构成 构成填充塑料的组分及其作用 2、 填充塑料的形态 填充塑料的形态形式以及影响填充塑料的形态的主要因素。 3、 填充塑料中填料与树脂的界面3.1 填充塑料中填料与树脂界面的形成、结构以及破

10、坏形式。3.2 填充塑料中填料与树脂界面的作用机理以及设计思想。 3.3 填充塑料中填料与树脂界面的表征4、 填充聚合物的性能 4.1 填充聚合物的加工性能 4.2 填充聚合物的性能的物理化学性能 4.3 刚性粒子填充塑料的增韧与增强第十四章、 热塑性聚合物的增强改性 3学时本章从热塑性聚合物增强改性的意义入手，从增强材料的特性及表面处理，短纤维增强聚合物的机理和工艺方法，连续纤维增强聚合物的制备和发展，增强聚合物的界面设计与控制等几方面讨论热塑性聚合物增强的特点和工艺原理。本章分四节，具体内容如下：14.1 增强材料的种类与特性 主要涉及玻璃纤维，碳纤维，金属纤维，硼纤维，晶须等主要增强材料

11、的物理化学特性，表面处理方法等。14.2短纤维增强热塑性聚合物复合材料本节是本章的重点。内容包括短纤维增强热塑性聚合物的机理，强度预测，制备方法。短纤维增强聚合物复合材料的制备方法，影响因素，制备过程中螺杆组合方式，螺杆组合方式的基本原理。14.3连续纤维增强热塑性聚合物复合材料介绍连续纤维增强热塑性塑料的发展概况，制备技术及应用。14.4增强热塑性聚合物复合材料的界面控制与设计探讨纤维增强热塑性复合材料界面优化的途径和方法第十五章、 聚合物纳米复合材料 2学时1、 概述2、 制备聚合物纳米复合材料的无机物的种类 3、 聚合物纳米复合材料的制备方法4、 聚合物纳米复合材料的特殊性能5、 聚合物

12、纳米复合材料的结构6、 表征方法7、 应用8、 展望四、教材（名称、作者、出版社、出版时间）聚合物共混改性原理，傅强等编著，四川大学讲义五、主要参考书1、国家自然科学基金委员会，自然科学学科发展战略调研报告（高分子材料科学），北京，科学出版社，19942、沈家瑞，贾德民编著，聚合物共混物与合金，广州，华南理工大学出版社，19993、O.Olabis等著,项尚田等译.聚合物聚合物溶混性，化学工业出版社，19874、江明著.高分子合金的物理化学，四川教育出版社，19885、反应挤出原理与实践，美 马里诺.赞索斯6、塑料混合工艺及设备，美 David B. Todd7、双螺杆挤出机及其应用， 耿孝正

13、8、王耀先，复合材料结构设计，化工出版社。9、邓如生，聚酰胺数值及应用，化工出版社10、弹性体的化学改性， （俄）N.A.图托尔斯基 .波塔波夫 .什瓦尔茨 中国石化出版社 199811、表面改性与合金化， J.M.波特等主编 胡壮麒等译 科学出版社 198812、塑料填充改性， 刘英俊 刘伯元 主编 中国轻工业出版社 199813、塑料改性技术，王经武著，化学工业出版社，2004/2 出版14、塑料助剂生产技术与应用，丁学杰，方岩雄著，广东科技出版社1999/12 15、塑料添加剂手册，R.根斯特，H.米勒著，化学工业出版社2000/1出版六、成绩评定（注明期末、期中、平时成绩所占的比例，或理论考核、实践考核成绩所占的比例） 课程考试类型为考查，平时成绩（包括出勤、课堂提问与讨论等）占50 %，案例分析及答辩成绩50 %。