12高分子物理II
发布时间:2018年09月28日 09:48 来源: 阅读数:

 

polymer physics II

一、课程基本信息

 时:64

 分:4

考核方式:考试(平时30%+期末70%

中文简介:高分子科学主要包括高分子化学,高分子物理,高分子物理化学,聚合物工程等学科。其中高分子物理的主要内容是阐述高聚物的结构与性能之间的关系,是高分子材与科学工程的最重要的专业技术基础课之一。“高分子物理”是高分子科学各专业的重要专业基础课程。设课程以物理学、有机化学、物理化学、高分子化学为基础,又为后继课程聚合物加工原理、聚合物合成工艺、其它高分子专业课等打下理论基础。

二、 教学目的与要求

   高分子物理是研究聚合物结构与性能之间关系的一门学科,其主要任务是使学生掌握有关聚合物的多层次结构、分子运动及主要物理、机械性能的基本概念、基本理论和基本研究方法,为从事高分子材料设计、改性、加工、应用奠定基础。

三、教学方法与手段

    采用讲练结合的方式教学,以激发学生的学习兴趣,提高学习效率;采用PowerPoint多媒体教学同时组织课堂讨论、习题课等教学模式。必要时不定期对学期进行课堂小测验。

四、 教学内容及目标

  教学内容

教学目标

学时

分配

第一章  高分子链的结构

6

第一节 化学组成、构型、构造和共聚物的序列结构

掌握

第二节 高分子链的构象

理解

重点与难点:高分子链柔顺性及其影响因素,均方末端距的计算。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握聚合物的近程结构和远程结构层次,链结构对聚合物性能的影响;独立完成课后习题。

第二章  高分子的聚集态结构

10

第一节 基本概念

掌握

第二节 非晶态聚合物结构

掌握

第三节 高分子液晶

理解

第四节 聚合物的取向结构

理解

第五节 多组分聚合物

理解

重点与难点:聚合物晶态、非晶态结构模型,结晶度及其测定,聚合物的织态结构,高分子合金相容性表征。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握各种聚集态结构特点及其对制品性能的影响;独立完成课后习题。

第三章 高分子溶液

8

第一节 聚合物的溶解

掌握

第二节 柔性链高分子溶液的热力学性质

理解

第三节 高分子溶液的相平衡

理解

第四节 共混聚合物相容性的热力学

掌握

第五节 聚电解质溶液

了解

第六节 聚合物的浓溶液

了解

重点与难点:Flory-Huggins晶格模型基本假设和高分子溶液热力学基本公式,Huggins参数和第二维列系数。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握聚合物溶液的热力学基本公式,会用热力学方法处理聚合物混合物的相分离;独立完成课后习题。

 高聚物的分子量及其分布

8

第一节 聚合物分子量的统计意义

掌握

第二节 聚合物分子量的测定.

掌握

第三节 聚合物分子量分布的表示方法

掌握

重点与难点:平均相对分子质量的统计意义和表达式,各种测定分子量和分子量分布的方法,聚合物沉淀溶解分级原理。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握分子量及其分布的表示、测量方法;独立完成课后习题。

第五章 高聚物的分子运动

10

第一节 聚合物分子运动的特点

掌握

第二节 黏弹行为的五个区域

掌握

第三节 玻璃橡胶转变行为

掌握

第四节 结晶行为和结晶动力学

理解

第五节 熔融热力学

理解

重点与难点:聚合物分子热运动主要特点,模量(形变)-温度曲线上的各种力学状态及转变所对应的分子运动情况。玻璃化温度的测定方法和影响因素及调节方法。

衡量学习是否达到目标的标准: 掌握聚合物分子运动特点,掌握不同力学状态下分子运动情况;独立完成课后习题。

第六章 橡胶弹性

6

第一节 形变类型和描述力学行为的基本物理量

掌握

第二节 橡胶弹性的热力学方程

理解

第三节 橡胶弹性的统计理论

理解

第四节 橡胶弹性的唯象理论

了解

重点与难点:热力学分析法推导橡胶弹性的方法,橡胶状态方程及一般修正。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握橡胶应力应变的简单计算;独立完成课后习题。

第七章 聚合物的黏弹性

6

第一节 聚合物的力学松弛现象

掌握

第二节 粘弹性的数学描述

理解

第三节 时温等效和玻尔兹曼叠加原理

掌握

第四节 研究黏弹行为的实验方法

了解

第五节 材料的结构与动态力学性能的关系

掌握

重点与难点:黏弹现象及分子机理,黏弹性的模型理论。松弛时间谱,推迟时间谱。高聚物黏弹性的实验方法。储能模量、损耗模量、损耗角正切。时温等效原理。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握黏弹特点及各种衡量参数,熟悉两个原理;独立完成课后习题。

第八章 聚合物的屈服和断裂

6

第一节 聚合物的塑性和屈服

掌握

第二节 聚合物的断裂和强度

掌握

重点与难点:聚合物应力-应变曲线以及各种因素对应变-应变曲线的影响。屈服现象和机理、银纹、剪切带,屈服判据。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握各种聚合物的应力应变曲线及其特点;独立完成课后习题。

第九章 聚合物的流变性

4

第一节 牛顿流体和非牛顿流体

掌握

第二节 聚合物熔体的切粘度

了解

第三节 多组分聚合物材料的流变性能

了解

第四节 聚合物熔体的弹性效应

掌握

重点与难点:温度、剪切力或剪切速率、相对分子量对聚合物熔体粘度的影响,聚合物流动的非牛顿行,聚合物的流动曲线。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握各种聚合物的流变行为及其影响因素;独立完成课后习题。

五、推荐教材和教学参考资源

1. 华幼卿, 金日光. 高分子物理(第四版). 北京: 化学工业出版社,2013.

2. 何曼君. 高分子物理(第三版). 上海: 复旦大学出版社, 2007.

3. 符若文, 李谷, 冯开才. 高分子物理. 北京: 化学工业出版社, 2005.

4. 华幼卿, 高分子物理学习指导与习题集. 北京: 化学工业出版社,2016.

         

大纲修订人:郭清兵                       修订日期:201712

 

大纲审定人:陈循军                       审定日期:   

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