《高分子物理塑料方向》課程教學(xué)大綱

《高分子物理塑料方向》課程教學(xué)大綱課程名稱（中文/英文）：高分子物理/PolymerPhysics課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)及平臺課課程性質(zhì)：必修/學(xué)位課 適用專業(yè)：高分子材料與工程學(xué)時(shí)數(shù)：72 其中：實(shí)驗(yàn)/上機(jī)學(xué)時(shí)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：4.5 考核方式：考試預(yù)修課程：大學(xué)物理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等教學(xué)參考書：金日光主編.《高分子物理》.化學(xué)工業(yè)出版社.2011.6何曼君主編.《高分子物理》.復(fù)旦大學(xué)出版社.2013.7馬德柱編.《高聚物的結(jié)構(gòu)與性能》.科學(xué)出版社.1999.2董炎明主編.《高分子物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》.科學(xué)出版社.2005.1開課單位：紡織與材料工程學(xué)院高分子材料與工程系課程簡介：本課程是高分子材料專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其任務(wù)是強(qiáng)化高分子材料專業(yè)本科生高分子材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、加工等基礎(chǔ)知識和拓寬知識面，以便使學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)理論知識有更深入的理解。本課程全面系統(tǒng)地介紹了高分子物理的基本理論及研究方法。主要內(nèi)容有高分子的鏈結(jié)構(gòu)與聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液性質(zhì)、高聚物的分子量與分子量分布、高聚物的分子運(yùn)動、力學(xué)性質(zhì)與電學(xué)性質(zhì)，從分子運(yùn)動出發(fā)闡述高分子的性能與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。本門課程對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)：通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握高分子物理的基本概念、基本理論，理解并掌握高聚物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和從事高分子材料合成、改性、加工等研究奠定良好的基礎(chǔ)。為學(xué)生畢業(yè)后從事高分子及其相關(guān)材料的生產(chǎn)、研究及創(chuàng)新等打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。第一章 高分子鏈結(jié)構(gòu)（10學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握結(jié)構(gòu)、構(gòu)型、內(nèi)旋轉(zhuǎn)、鏈段、構(gòu)象等概念及高分子鏈構(gòu)象的表征。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)構(gòu)型、構(gòu)象及構(gòu)象的表征。教學(xué)內(nèi)容一、概論高分子科學(xué)的誕生與發(fā)展高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)高分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容二、高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成2.鍵接結(jié)構(gòu)支化與交聯(lián)共聚物的結(jié)構(gòu)高分子鏈子的構(gòu)型五、高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)1.高分子的大小高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象高分子鏈的柔順性六、高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)1.均方末端距的幾何計(jì)算法均方末端距的統(tǒng)計(jì)計(jì)算法高分子鏈柔順性的表征高分子鏈的均方旋轉(zhuǎn)半徑蠕蟲狀鏈第二章 高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)(14學(xué)時(shí))教學(xué)目的和要求復(fù)習(xí)分子間的作用力,了解晶體的基本結(jié)構(gòu)和聚合物的晶體結(jié)構(gòu),聚合物的結(jié)晶動力學(xué),掌握聚合物熔點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的關(guān)系；掌握聚合物的取向結(jié)構(gòu)和取向因子的測定，了解加工過程中取向結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)聚合物的晶體結(jié)構(gòu),動力學(xué)和熔點(diǎn);取向度的測定,加工過程中取向結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展。教學(xué)內(nèi)容高聚物分子間的作用力高聚物結(jié)晶的形態(tài)和結(jié)構(gòu)高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)模型高聚物的結(jié)晶過程（結(jié)晶動力學(xué)）結(jié)晶對高聚物物理機(jī)械性能的影響結(jié)晶熱力學(xué)高聚物的取向態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)共混高聚物的織態(tài)結(jié)構(gòu)第三章 高分子的溶液性質(zhì)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求復(fù)習(xí)理想溶液的性質(zhì),了解高分子溶液的混合熱,混合熵和混合自由能的推導(dǎo)過程,掌握高分子溶液的混合熱,混合熵和混合自由能表達(dá)式，高聚物溶解過程.了解高分子的亞濃溶液、濃溶液、聚電解質(zhì)溶液的特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)Flory-Huggins格子模型，高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容高聚物的溶解高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)高分子的亞濃溶液高分子濃溶液聚電解質(zhì)溶液共混聚合物的溶混性高分子溶液的流體力學(xué)性質(zhì)第四章 高聚物的分子量及分子量分布（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握分子量表征和測定方法，分子量分布的表征和分級方法，了解凝膠色譜的原理及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)分子量的統(tǒng)計(jì)意義及測定，分子量分布的表征及常用分級方法。教學(xué)內(nèi)容聚物分子量的統(tǒng)計(jì)意義聚物分子量的測定分子量分布的表示方法基于相平衡的分級方法凝膠色譜法凝膠色譜的特殊應(yīng)用第九章 高聚物的分子運(yùn)動（10學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握高聚物的力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變；熟悉影響玻璃化溫度的因素，了解高聚物的粘性流動特點(diǎn)，掌握高聚物熔體的流動曲線。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)玻璃態(tài)高聚物的熱機(jī)械曲線，玻璃化溫度及影響因素。教學(xué)內(nèi)容一、物的分子熱運(yùn)動高分子熱運(yùn)動的主要特點(diǎn)高聚物的力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高聚物的次級松馳二、聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和玻璃化溫度的測量玻璃化轉(zhuǎn)變理論影響玻璃化溫度的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的多維性第十章 橡膠彈性 （6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握橡膠彈性的力學(xué)方程、橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論、橡膠彈性的影響因素流體的分類、粘流方程及彈性效應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論。教學(xué)內(nèi)容型變類型及描述力學(xué)行為的基本物理量橡膠彈性的力學(xué)方程橡膠彈性的統(tǒng)計(jì)理論橡膠彈性的影響因素?zé)崴苄詮椥泽w第十一章 高聚物的粘性流動 （6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握聚合物的松弛現(xiàn)象、時(shí)溫等效原理等。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)時(shí)溫等效和疊加、聚合物、共混物及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與動態(tài)力學(xué)性能關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容聚合物的力學(xué)松弛現(xiàn)象粘彈性的數(shù)學(xué)描述時(shí)溫等效和疊加研究粘彈行為的實(shí)驗(yàn)方法聚合物、共混物及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與動態(tài)力學(xué)性能關(guān)系第十二章 高聚合物的屈服與斷裂 （4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握應(yīng)力-應(yīng)變曲線，聚合物的塑性與屈服。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)聚合物的塑性與屈服。教學(xué)內(nèi)容聚合物的塑性與屈服聚合物的斷裂強(qiáng)度第十三章 聚合物的流變性（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握流體的分類、流變性、彈性效應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)熔體的切粘度和流變性。教學(xué)內(nèi)容牛頓流體和非牛頓流體聚合物熔體的切粘度多組分聚合物材料的流變性聚合物熔體的彈性效應(yīng)拉伸粘度第十四章 高聚物的電學(xué)性質(zhì)（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求了解高聚物的介