《高分子物理化纖方向》課程教學(xué)大綱

《高分子物理化纖方向》課程教學(xué)大綱()課程名稱（中文/英文）：高分子物理/PolymerPhysics課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)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：有機(jī)化學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)、分析化學(xué)教學(xué)參考書：金日光,華幼卿編.高分子物理.化學(xué)工業(yè)出版社.2010何曼君,張紅東,陳維孝,董西俠編.高分子物理（第三版）.復(fù)旦大學(xué)出版社.2007何平笙編.新編高聚物的結(jié)構(gòu)與性能.科學(xué)出版社.2009馬德柱編.高聚物的結(jié)構(gòu)與性能（第二版）.科學(xué)出版社.1995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(jiǎn)介：本課程是高分子材料專業(yè)化學(xué)纖維方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它上承高有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)等課程，下啟高分子材料加工原理、化纖設(shè)備、纖維材料學(xué)和纖維材料改性等課程，是高分子材料的合成、加工研究與實(shí)踐的重要知識(shí)基礎(chǔ)，具有非常重要的地位。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(dòng)和熱轉(zhuǎn)變、力學(xué)性質(zhì)與電學(xué)性質(zhì)，從分子運(yùn)動(dòng)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(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使本專業(yè)學(xué)生對(duì)高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能有充分的認(rèn)識(shí)，并能從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋高分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。在具體合成、加工理論與實(shí)踐中，掌握多層次結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系這一主線，能利用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題，具備深入理解更多專業(yè)知識(shí)的能力。培養(yǎng)良好的專業(yè)素養(yǎng)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。第一章 高分子鏈的結(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)型三、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四、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5.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(dòng)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(cè)定,了解加工過(guò)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(dòng)力學(xué)和熔點(diǎn);取向度的測(cè)定,加工過(guò)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)容一、高聚物分子間的作用力二、高聚物結(jié)晶的形態(tài)和結(jié)構(gòu)三、高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)模型四、高聚物的結(jié)晶過(guò)程五、結(jié)晶對(duì)高聚物物理機(jī)械性能的影響六、結(jié)晶熱力學(xué)七、高聚物的取向態(tài)結(jié)構(gòu)八、高聚物的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)九、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(guò)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(guò)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)容一、高聚物的溶解二、高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)三、高分子的亞濃溶液四、高分子濃溶液五、聚電解質(zhì)溶液六、共混聚合物的溶混性七、高分子溶液的流體力學(xué)性質(zhì)第四章 高聚物的分子量和分子量分布（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握分子量表征和測(cè)定方法，掌握分子量分布的表征和分級(jí)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(cè)定，分子量分布的表征及常用分級(jí)方法教學(xué)內(nèi)容一、聚物分子量的統(tǒng)計(jì)意義二、聚物分子量的測(cè)定三、聚合物分子量分布及測(cè)定方法四、凝膠滲透色譜第五章 高聚物的分子運(yùn)動(dòng)（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握高高聚物的力學(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(dòng)特點(diǎn)，掌握高聚物熔體的流動(dòng)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、高聚物的分子熱運(yùn)動(dòng)1.高分子熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)高聚物的力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高聚物的次級(jí)松馳二、聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和玻璃化溫度的測(cè)量玻璃化轉(zhuǎn)變理論影響玻璃化溫度的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的多維性第六章 高聚物的流變性質(zhì)（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握非牛頓流體的流變性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)高分子物熔體的切粘度、拉伸粘度。教學(xué)內(nèi)容一、牛頓流體和非牛頓流體二、高聚物熔體的切粘度三、高聚物熔體的彈性表現(xiàn)四、拉伸粘度第七章 高聚物的力學(xué)性質(zhì)（12學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求掌握應(yīng)力-應(yīng)變曲線，高彈態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)，高聚物的粘彈性，熟練應(yīng)用WLF方程教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，橡膠彈性理論，WLF方程.教學(xué)內(nèi)容一、玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)二、高彈態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)三、高聚物的力學(xué)松馳第八章 高聚物的電學(xué)性質(zhì)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求了解高聚物的介電損耗、導(dǎo)電性的表