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1、北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 功能高分子材料教学大纲功能高分子材料教学大纲 课程编号：课程编号：05190190 课程名称：课程名称：功能高分子材料Functional Polymer Materials 课程性质：课程性质：选修课 课程类别：课程类别：学科基础教育 学分：学分： 2学时：学时： 32 （其中课内实验学时：（其中课内实验学时：0 ） 一、目的与任务一、目的与任务 功能高分子是高分子化学的一个重要研究领域，是高分子基础学科与其他学科相互交 叉而发展形成的一门新兴学科。 本课程重点介绍各种功能性高分子材料的分类、 结构与性能 的关系、 分子设计和合成方法、 测试技术、
2、应用领域和发展趋势等。 学生通过本课程的学习， 基本掌握功能高分子的基础知识、 设计方法和制备策略， 了解有关功能高分子化学研究的方 法和应用实例，提高学生研究开发多功能高分子材料的能力。其教学目标是要求学生（1） 掌握功能高分子材料的概念、分类、研究领域、测试技术和发展趋势； （2）掌握功能高分子 的基础知识、设计方法和制备策略； （3）了解有关功能高分子化学研究的方法和应用实例， 对功能高分子材料化学有比较全面的认识； （4）查阅文献资料，锻炼写文献综述的能力， 提 高交流和自我表达能力。 二、教学内容及学时分配二、教学内容及学时分配 第一章第一章 绪论（学时：绪论（学时：2 2 ） 简介
3、简介：本单元内容首先是针对所有类型功能高分子材料从共性入手，介绍它们的定义、分类 方法和微观和宏观结构与性能之间的共性关系， 并且概述了功能高分子材料的设计方法与制 备策略，以及常用的研究手段和方法。通过本单元学习，应首先了解学习功能高分子材料化 学目的意义， 重点掌握功能高分子材料的定义和分类， 以及各种功能高分子材料的种类与功 能概括知识， 掌握功能高分子材料的微观和宏观结构与性能之间的共性关系和掌握指定功能 的功能高分子材料的设计方法与制备策略分析，并了解功能高分子材料化学的各种研究方 法。 重点：重点：功能高分子材料的定义和分类，功能高分子材料的结构与性能之间关系。 难点：难点：功能高
4、分子材料的设计方法与制备策略。 具体内容：具体内容： 1.1 功能高分子材料的概念及研究内容 1.2 功能高分子材料的分类和特点 1.3 功能高分子材料的功能与结构的关系 1.4 功能高分子材料的制备 1.5 功能高分子材料发展概况与展望 1.6 线形、支链行和交联形大分子 第二章第二章 吸附分离高分子材料（学时：吸附分离高分子材料（学时：4 4 ） 简介简介：本单元主要介绍了高分子吸附剂、离子交换树脂、螯合树脂及吸水聚合物的有关 内容。 通过本单元学习， 应重点掌握高分子吸附剂和离子交换树脂的分类和典型的制备方法， 理解吸附性聚合物物理和化学结构与吸附性能之间的关系， 了解高吸水性高分子材料
5、和高分 子絮凝剂的物理化学结构、作用机理，实际应用等内容。 重点：重点：高分子吸附剂的类型，离子交换树脂的性能及应用。 难点：难点：吸附原理，高吸水性聚合物的吸水原理。 具体内容：具体内容： 2.1 吸附树脂 2.2 离子交换树脂 2.3 螯合树脂 2.4 高吸水性树脂 2.5 高分子絮凝剂 第三章第三章 高分子分离膜高分子分离膜 （学时：（学时：4 4） 简介简介：本单元从膜的基础知识入手，介绍了高分子功能膜材料的基本概念，分离型功能膜的 组成和微观结构与其物理化学性质的关系，以及高分子功能膜的分类方法、膜分离机理， 各 种功能膜的制备方法、膜科学研究方法，以及在科学研究和生产中的应用等内容
6、。通过本单 元学习， 应重点掌握高分子功能膜材料的基本概念， 分离型功能膜的组成和微观结构与其物 理化学性质的关系，以及高分子功能膜的分类方法、膜分离机理。 重点：重点：高分子功能膜的膜分离机理， 常见的几种高分子分离膜的特点和应用。 难点：难点：分离型功能膜的组成和微观结构与其物理化学性质的关系。 具体内容：具体内容： 3.1 概述 3.2 高分子分离膜的分离原理 3.3 高分子分离膜的材料 3.4 高分子分离膜的制备 3.5 膜过程及其应用 第四章第四章 电功能高分子材料电功能高分子材料 （学时：（学时：4 4） 简介简介：本单元首先从导电高分子的概念和类型入手，主要介绍了电子导电型、离子
7、导电型和 氧化还原型导电聚合物简单的导电机理、影响因素、制备测试方法和应用研究进展等内容； 并简介了电致发光和电致变色高分子材料的概念和结构形式，以及制备方法和应用实例。 通 过本单元学习， 应重点掌握电子导电型聚合物的导电机理和制备方法， 并了解离子导电型和 氧化还原型导电聚合物简单的导电机理， 理解影响导电高分子材料电性能的因素， 以及了解 各种导电聚合物的研究现状和测定方法；掌握电致发光和电致变色高分子材料的定义和结 构。 重点：重点：影响导电高分子材料电性能的因素，复合型导电高分子材料的导电性。 难点难点： 电子导电型聚合物的导电机理和制备方法， 电致发光和电致变色高分子材料的定义和
8、结构。 具体内容：具体内容： 4.1 概述 4.2 复合型导电高分子材料 4.3 结构型导电高分子材料 4.4 电致发光高聚物 4.5 电致变色高聚物 4.6 高分子压电材料 4.7 超导高分子 4.8 电功能高分子材料的应用及进展 第五章第五章 光功能高分子材料光功能高分子材料 （学时：（学时：4 4） 简介简介：本单元从光敏高分子的分子结构入手，介绍了其结构与光敏特性的关系。通过本单元 学习， 应重点掌握重要的与光敏高分子的分子有关的高分子光化学反应， 主要光敏高分子材 料的类型、结构和应用，包括了解光敏涂料、光刻胶、光稳定剂、光致变色和在光能利用方 面使用的光敏高分子材料。 重点重点：
9、主要光敏高分子材料的类型、 结构和应用， 光敏涂料的作用原理， 光刻胶的光刻原理。 难点：难点：高分子光化学反应，光致变色材料的变色原理。 具体内容：具体内容： 5.1 概述 5.2 光敏涂料及光敏胶 5.3 光致抗蚀剂 5.4 高分子光稳定剂 5.5 光致变色高分子材料 5.6 光导电高分子材料 5.7 光学塑料与光纤 第六章第六章 环境降解高分子材料环境降解高分子材料 （学时：（学时：3 3） 简介简介： 本单元介绍了环境降解高分子材料的发展和应用， 光降解高分子相关的理论及光降解 塑料的制备和应用。根据环保的具体要求，本章重点介绍生物降解高分子材料。其主要内容 有：生物降解高分子材料的概
10、念和分类；天然的和微生物合成的可生物降解高分子材料； 化 学合成的可降解高分子材料以及光-生物双降解塑料和生物降解的复合材料，纳米材料等内 容。 重点：重点：化学合成生物降解高分子材料种类、结构。光降解高分子材料的合成，特点及应用。 难点：难点：光降解高分子材料的合成，特点及应用。 具体内容：具体内容： 6.1 概述 6.2 光降解高分子材料 6.3 生物降解高分子材料 6.4 生物降解复合材料 6.5 可生物降解的聚合物纳米微粒 第七章第七章 生物医用高分子材料（学时：生物医用高分子材料（学时： 2 2 ） 简介：简介：本章主要介绍了 1. 生物医用高分子材料的定义；常用的医用高分子材料的结
11、构、性 质和制备方法；2. 医用高分子材料的特殊要求，生物相容性高分子材料、生物惰性高分子 材料、生物活性高分子材料和可生物降解高分子材料的结构和性质、制备及应用；抗凝血高 分子材料设计准则；3. 常见的人造器官用的高分子材料和药用高分子材料。 重点：重点：生物惰性高分子材料，可生物降解高分子材料。 难点：难点：生物相容性高分子材料（包括血液相容性高分子和组织相容性高分子） 。 具体内容：具体内容： 7.1 概述 7.2 生物医用高分子材料的生物相容性和生物学评价 7.3 血液净化高分子材料 7.4 生物吸收高分子材料 7.5 生物惰性高分子材料 7.6 生物活性高分子材料 7.7 高分子材料
12、在药学中的应用 第八章第八章 智能高分子材料智能高分子材料 （学时：（学时：2 2） 简介：简介：本章主要介绍了 “智能凝胶”、“体积相转变”的概念及其研究发展进展；高分子 凝胶的溶胀及对各种刺激的响应； 凝胶溶胀动力学基本知识； 智能凝胶相关技术应用及发展； 形状记忆高分子材料的特点及应用； 智能型复合材料的特点以及智能高分子膜、 智能高分子 微球等其他类型的智能高分子材料。 重点：重点：体积相转变等概念，智能凝胶种类及应用。 难点：难点：形状记忆高分子材料、智能型高分子复合材料。 具体内容：具体内容： 8.1 智能型高分子凝胶 8.2 形状记忆功能高分子材料 8.3 智能型高分子复合材料
13、8.4 其他智能型高分子 第九章第九章 液晶高分子液晶高分子 （学时：（学时： 2 2 ） 简介简介： 本单元介绍了有关高分子液晶的基本概念和结构与性能之间的关系。 通过本单元学习， 应重点掌握高分子液晶的定义、 分类与命名方法， 理解高分子液晶的结构与形态对性能的影 响，了解有关高分子液晶的研究方法，以及高分子液晶的物理和化学性质，这些性质在各方 面的应用。 重点：重点：高分子液晶的定义、分类，高分子液晶的结构与形态对性能的影响。 难点：难点：高分子液晶的结构与形态对性能的影响。 具体内容：具体内容： 9.1 概述 9.2 高分子液晶的分子结构及液晶的高分子理论 9.3 高分子液晶材料的表征
14、方法 9.4 液晶高分子的合成方法及性能 9.5 液晶高分子材料的新发展 9.6 液晶高分子材料的应用 第十章第十章 高分子纳米复合材料高分子纳米复合材料 （学时：（学时： 2 2 ） 简介简介： 本单元介绍了 1. 纳米技术、 纳米复合材料简介、 高分子纳米复合材料的种类及特点、 制备方法。 2.聚合物蒙脱土插层复合材料简介； 聚合物蒙脱土插层复合材料三大类型及 其特点；插层方法分类简介；插层热力学及动力学分析；插层复合材料的性能及应用、最新 研究进展与展望。 重点：重点：高分子纳米复合材料的特点及制备方法、插层复合方法、复合材料的性能。 难点：难点：复合材料性能的调控。 具体内容：具体内容
15、： 10.1 概述 10.2 纳米复合材料的制备 10.3 无机/聚合物纳米复合材料的标准与分析 10.4 无机/聚合物纳米复合材料的性能及应用 第十一章第十一章 超支化聚合物超支化聚合物 （学时：（学时： 2 2 ） 简介简介： 本单元介绍了超支化聚合物相关的概念及其结构特点， 并进一步介绍了超支化聚合物 的制备和性能及应用，同时阐述了超支化聚合物的相关改性方法。 重点：重点：超支化聚合物的结构特点，超支化聚合物的制备、改性和应用。 难点：难点：超支化聚合物的结构对性能的影响。 具体内容：具体内容： 11.1 概述 11.2 超支化聚合物的结构特点 11.3 超支化聚合物的制备及改性 11.
16、4 超支化聚合物的性能 11.5 超支化聚合物的应用 第十二章第十二章 固固- -固相转变高分子材料固相转变高分子材料 （学时：（学时： 1 1 ） 简介：简介：本单元介绍了固-固相转变高分子材料相关概念，介绍了形状稳定的相转变高分子材 料和多元醇类固-固 PCM， 并用化学合成的方法制备了固-固 PCM， 同时介绍了固-固 PCM 的特 点和应用。 重点：重点：形状稳定的相转变材料，多元醇类固-固 PCM 和化学合成的固-固 PCM。 难点：难点：固-固相转变高分子材料的特点和应用。 具体内容：具体内容： 12.1 概述 12.2 相转变材料 12.3 形状稳定相转变材料 12.4 多元醇类固-固 PCM 12.5 化学法合成的固-固 PCM 12.6 高分子及其复合潜热储能材料的应用及展望 三、考核与成绩评定三、考核与成绩评定 考核性质考核性质：考查课，五级分制 考核形式考核形式：开卷、笔试 考试用时：考试用时：期末 90 分钟 考核模式考核模式：两段制模式 成绩评定方法成绩评定方法：期末总评成绩平时成绩40期末成
