《高分子专业实验-2》教学大纲执笔人：包艳华审核人：陈双俊负责人：朱云峰一、课程基本信息材料科学与工程学课程代码开课学院MSE311094院课程名称（中高分子专业实验-2文)课程名称（英Experiments of Polymer Specialty:Part II文)适用专业高分子材料与工程专业本科生学分4总学时64理论学时0实验学时640讨论/线上学时0上机学时必修课7课程性质开课学期高分子材料成型加工、高分子物理、高分子材料、聚合物先修课程表征技术、高聚物改性原理、高分子材料性能测试方法、高聚物流变学、高分子助剂与配方设计二、课程简介1.中文简介本课程是高分子材料与工程专业的必修课，实验内容涉及高分子材料成型加工、高分子物理、高分子材料等专业核心课程和高聚物改性原理、高分子材料性能测试方法、高聚物流变学、高分子助剂与配方设计等选修课程，涵盖了高分子材料改性成型及其热性能、燃烧性能、力学性能、微观结构等性能评价方法，具有很强的实践性和可操作性，实验项目中共设置1个一体化设计性实验、4个综合性实验和7个验证性实验，共计64学时，通过动手实验操作，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，让学生进一步理解高分子材料的基本理论、掌握研究方法和手段，并重点提高学生的专业知识综合利用能力，满足高分子材料专业人才培养计划的要求。2.英文简介This course is a compulsory coursefor Polymer Material and Engineering.Theexperimental contentcovers all professionalcorecourses such asPolymerMoldingand
《高分子专业实验-2》教学大纲 执笔人：包艳华 审核人：陈双俊 负责人：朱云峰 一、课程基本信息 课程代码 MSE311094 开课学院 材料科学与工程学 院 课程名称（中 文） 高分子专业实验-2 课程名称（英 文） Experiments of Polymer Specialty：Part II 适用专业 高分子材料与工程专业本科生 学分 4 总学时 64 理论学时 0 实验学时 64 讨论/线上学时 0 上机学时 0 课程性质 必修课 开课学期 7 先修课程 高分子材料成型加工、高分子物理、高分子材料、聚合物 表征技术、高聚物改性原理、高分子材料性能测试方法、 高聚物流变学、高分子助剂与配方设计 二、课程简介 1．中文简介 本课程是高分子材料与工程专业的必修课，实验内容涉及高分子材料成型加 工、高分子物理、高分子材料等专业核心课程和高聚物改性原理、高分子材料性 能测试方法、高聚物流变学、高分子助剂与配方设计等选修课程， 涵盖了高分 子材料改性成型及其热性能、燃烧性能、力学性能、微观结构等性能评价方法， 具有很强的实践性和可操作性，实验项目中共设置 1 个一体化设计性实验、4 个 综合性实验和 7 个验证性实验，共计 64 学时，通过动手实验操作，培养学生发 现问题、分析问题和解决问题的能力，让学生进一步理解高分子材料的基本理论、 掌握研究方法和手段，并重点提高学生的专业知识综合利用能力，满足高分子材 料专业人才培养计划的要求。 2．英文简介 This course is a compulsory course for Polymer Material and Engineering. The experimental content covers all professional core courses such as Polymer Molding and
Processing, Polymer Physics, Polymeric Materials, and elective courses such asPolymer Characterization Technology, Principles of Polymer Modification, TestingMethodsforPropertiesofPolymerMaterials,PolymerRheology,PolymerAdditivesand Formula Design, etc. The experiment covers covers the modification, molding,thermal performance,combustion performance,mechanical properties,microstructureand other performance evaluation methods of polymer materials. It has strongpracticality and operability. There are 1 integrated design experiment, 3 comprehensiveexperiment and 5 confimatory experiments in the experimental project, with a total of64 class hours. Through hands-on experimental operation, cultivate students' ability tofind problems, then analyze and solve problems, so as to further understand the basictheory of polymer materials, master research methods and means.And focus onimproving the comprehensive utilization ability of students' professional knowledge tomeet the requirements of the talent training plan of polymer materials specialty三、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握高分子聚合方法与工艺实验技能，加深学生对理论课知识的理解，训练实验技能，培养学生分析和解决高分子材料合成的科研和生产中的能力和素质。具体课程目标如下：课程目标1：培养学生提出多种解决方案解决高分子材料与工程专业复杂工程问题的能力，能够在实验过程中发现实际问题，采取合适的方法和手段进行分析论证复杂工程问题的影响因素，提出可供替代的解决方案。课程目标2：能够运用高分子专业知识并结合文献资料调研，对解决复杂工程问题的影响因素进行识别、表达和分析，总结分析解决方案的合理性，获得有效结论。课程目标3：培养学生基于专业基础知识，通过查阅文献资料等途径，研究复杂工程问题的解决方案，并采用合理的实验方案和测试方法，开展高分子材料的研制和表征的能力：同时，能够通过分析总结，对高分子研究工艺进行设计与优选。课程目标4：在工程应用的背景下，培养学生组织管理、团队协调和环境适应能力。能够独立思考和分析总结，做出正确判断；注重听取团队其他成员的意见，能够陈述发言、清晰表达和回应指令，组织、协调和指挥团队工作的开展，并承担责任
Processing, Polymer Physics, Polymeric Materials, and elective courses such as Polymer Characterization Technology, Principles of Polymer Modification, Testing Methods for Properties of Polymer Materials, Polymer Rheology, Polymer Additives and Formula Design, etc. The experiment covers covers the modification, molding, thermal performance, combustion performance, mechanical properties, microstructure and other performance evaluation methods of polymer materials. It has strong practicality and operability. There are 1 integrated design experiment, 3 comprehensive experiment and 5 confirmatory experiments in the experimental project, with a total of 64 class hours. Through hands-on experimental operation, cultivate students' ability to find problems, then analyze and solve problems, so as to further understand the basic theory of polymer materials, master research methods and means. And focus on improving the comprehensive utilization ability of students' professional knowledge to meet the requirements of the talent training plan of polymer materials specialty. 三、课程目标 通过本课程的学习，使学生掌握高分子聚合方法与工艺实验技能，加深学生 对理论课知识的理解，训练实验技能，培养学生分析和解决高分子材料合成的科 研和生产中的能力和素质。具体课程目标如下： 课程目标 1：培养学生提出多种解决方案解决高分子材料与工程专业复杂工 程问题的能力，能够在实验过程中发现实际问题，采取合适的方法和手段进行分 析论证复杂工程问题的影响因素，提出可供替代的解决方案。 课程目标 2：能够运用高分子专业知识并结合文献资料调研，对解决复杂工 程问题的影响因素进行识别、表达和分析，总结分析解决方案的合理性，获得有 效结论。 课程目标 3：培养学生基于专业基础知识，通过查阅文献资料等途径，研究 复杂工程问题的解决方案，并采用合理的实验方案和测试方法，开展高分子材料 的研制和表征的能力；同时，能够通过分析总结，对高分子研究工艺进行设计与 优选。 课程目标 4：在工程应用的背景下，培养学生组织管理、团队协调和环境适 应能力。能够独立思考和分析总结，做出正确判断；注重听取团队其他成员的意 见，能够陈述发言、清晰表达和回应指令，组织、协调和指挥团队工作的开展， 并承担责任
本课程目标对毕业要求指标点的支撑关系：毕业要求毕业要求观测点内容课程目标2.3能认识到解决问题有多种方案可供选择，能结合文献调研，对复杂工程课程目标1问题的影响因素进行分析2间题分析：能够应用数学、自然科学基本原理，并通过文献调研，论证，寻求可替代的解决识别、表达和分析高分子材料与工方案。程的复杂工程问题，以获得有效结2.4运用专业知识并借助论。文献调研，讨论和分析解决工程问题的影响因素，课程目标2并分析解决方案的合理性，获得有效结论。4.1能够基于高分子材料的专业理论知识，通过文4研究：能够基于科学原理并采用献调研等方法，分析复杂科学方法对高分子材料与工程的工程问题的解决方案；能课程目标3复杂工程问题进行研究，包括设计够根据高分子材料中复杂实验、分析与解释数据、并通过信工程问题的特征，选择合息综合得到合理有效的结论。理的研究路线，设计优化的研究方案。9个人和团队：能够在多学科背景9.2在工程实践中，能够组下的团队中承担个体、团队成员和织、协调和指挥团队开展课程目标4负责人等多种不同角色。工作，并承担责任。本课程复杂工程问题的支撑课程对解决复杂工程问题能力培养的复杂工程问题描述贡献点通过测试聚合物的流变性能、熔体高分子材料的性能和寿命与多种因素流动性能等，掌握不同高分子材料的结相关，内因包括高分子材料的结构、组构特点和加工特性。通过密炼、混炼、成、制备和加工工艺等，外因包括使用挤出和注塑等实验操作，掌握不同类型环境介质、受力因素等，内外因相互交高分子材料的加工工艺。织和共同作用，导致材料性能出现问通过聚合物阻燃改性设计，开展以题的复杂性。同时，以高效、绿色、节学生为主导的材料配方设计→加工工艺探索→结构分析→产品性能测试一能、安全、环保为目标，对选材、结构、体化实验教学，了解高分子材料改性、组成和加工工艺等解决方法提出了更加工对使用性能的影响，掌握高分子材高要求。料的组成、结构与性能之间的关系
本课程目标对毕业要求指标点的支撑关系： 毕业要求 毕业要求观测点内容 课程目标 2 问题分析：能够应用数学、自然 科学基本原理，并通过文献调研， 识别、表达和分析高分子材料与工 程的复杂工程问题，以获得有效结 论。 2.3 能认识到解决问题有 多种方案可供选择，能结 合文献调研，对复杂工程 问题的影响因素进行分析 论证，寻求可替代的解决 方案。 课程目标 1 2.4 运用专业知识并借助 文献调研，讨论和分析解 决工程问题的影响因素， 并分析解决方案的合理 性，获得有效结论。 课程目标 2 4 研究：能够基于科学原理并采用 科学方法对高分子材料与工程的 复杂工程问题进行研究，包括设计 实验、分析与解释数据、并通过信 息综合得到合理有效的结论。 4.1 能够基于高分子材料 的专业理论知识，通过文 献调研等方法，分析复杂 工程问题的解决方案；能 够根据高分子材料中复杂 工程问题的特征，选择合 理的研究路线，设计优化 的研究方案。 课程目标 3 9 个人和团队：能够在多学科背景 下的团队中承担个体、团队成员和 负责人等多种不同角色。 9.2 在工程实践中，能够组 织、协调和指挥团队开展 工作，并承担责任。 课程目标 4 本课程复杂工程问题的支撑： 复杂工程问题描述 课程对解决复杂工程问题能力培养的 贡献点 高分子材料的性能和寿命与多种因素 相关，内因包括高分子材料的结构、组 成、制备和加工工艺等，外因包括使用 环境介质、受力因素等，内外因相互交 织和共同作用，导致材料性能出现问 题的复杂性。同时，以高效、绿色、节 能、安全、环保为目标，对选材、结构、 组成和加工工艺等解决方法提出了更 高要求。 通过测试聚合物的流变性能、熔体 流动性能等，掌握不同高分子材料的结 构特点和加工特性。通过密炼、混炼、 挤出和注塑等实验操作，掌握不同类型 高分子材料的加工工艺。 通过聚合物阻燃改性设计，开展以 学生为主导的材料配方设计→加工工 艺探索→结构分析→产品性能测试一 体化实验教学，了解高分子材料改性、 加工对使用性能的影响，掌握高分子材 料的组成、结构与性能之间的关系
四、课程内容
四、课程内容
课程思政、劳育、美育实验项目实验内容与学时分配内容提要实验项目聚合物阻燃改性设计及性能测试（20学时）名称聚合物阻燃改性实验，了解阻燃改性机理，根据选用材料进串联了高聚物流变性能实行配方设计；熟悉相关仪器设备操作验、双螺杆挤出共混制备复规程；掌握改性工艺流程，根据性能测基本要求合材料、塑料的注射成型、高试数据进行总结分析。聚物燃烧性能测试、力学性支撑课程目标1、2、3、4能测试和耐热性能测试等实掌握改性工艺流程，主要仪器设备的验。通过双螺杆共混挤出和实重点组成结构、使用机理和安全实验操作注射成型实验可以研究阻燃验流程配方的加工工艺。加工成型后利用复合材料的氧指数来学会数据分析和总结。考察材料的阻燃性能，通过加工工艺：针对不同的塑料品种，合理难点力学性能和耐热性能测试考设定注射模塑工艺条件，生产出质量察材料的使用性能。加工过合格的塑料试样。程中使用到高温加工设备，注意做好通风和个人防护。实验类型回设计口验证口综合口演示主要仪器设备：流变仪、挤出机、注塑机、氧指数仪、电子万能试验机、热变形维必做口选做实验性质卡软化点试验机等。实验项目聚合物熔体流动速率的测定（3学时）名称了解热塑性聚合物在粘流态时粘性流热塑性聚合物都是利用动的规律。掌握聚合物熔体流动速率其粘流态下的流动行为进行基本要求的测定方法。加工成型，因此必须在聚合支撑课程目标1、2、3、4物的流动温度（T）以上才能进行加工。但是究竞选择高学习热塑性聚合物在粘流态时粘性流于流动温度多少，要看在T实重点动的规律和掌握聚合物熔体流动速率以上粘稠聚合物的流动行为验的测定方法。来决定。如果流动性能好，则二熔体流动速率如何衡量熔体流动性能加工时可选择略高于流动温难点好坏以及对材料的选择和成型工艺条度，所施加的压力也可小一件的确定。些。相反，如果聚合物流动性能差，就需要温度适当高一实验类型口设计国验证口综合口演示些，施加的压力也要大一些，以便改善聚合物的流动性。主要仪器设备：熔融指实验性质回必做口选做数仪
实验项目 实验内容与学时分配 课程思政、劳育、美育 内容提要 实 验 一 实验项目 名称 聚合物阻燃改性设计及性能测试（20 学时） 基本要求 了解阻燃改性机理，根据选用材料进 行配方设计；熟悉相关仪器设备操作 规程；掌握改性工艺流程，根据性能测 试数据进行总结分析。 支撑课程目标 1、2、3、4 聚合物阻燃改性实验， 串联了高聚物流变性能实 验、双螺杆挤出共混制备复 合材料、塑料的注射成型、高 聚物燃烧性能测试、力学性 能测试和耐热性能测试等实 验。通过双螺杆共混挤出和 注射成型实验可以研究阻燃 配方的加工工艺。加工成型 后利用复合材料的氧指数来 考察材料的阻燃性能，通过 力学性能和耐热性能测试考 察材料的使用性能。加工过 程中使用到高温加工设备， 注意做好通风和个人防护。 主要仪器设备：流变仪、 挤出机、注塑机、氧指数仪、 电子万能试验机、热变形维 卡软化点试验机等。 重点 掌握改性工艺流程，主要仪器设备的 组成结构、使用机理和安全实验操作 流程 难点 学会数据分析和总结。 加工工艺：针对不同的塑料品种，合理 设定注射模塑工艺条件，生产出质量 合格的塑料试样。 实验类型 □√ 设计 □验证 □综合 □演示 实验性质 □√ 必做 □选做 实 验 二 实验项目 名称 聚合物熔体流动速率的测定（3 学时） 基本要求 了解热塑性聚合物在粘流态时粘性流 动的规律。掌握聚合物熔体流动速率 的测定方法。 支撑课程目标 1、2、3、4 热塑性聚合物都是利用 其粘流态下的流动行为进行 加工成型，因此必须在聚合 物的流动温度（Tf）以上才能 进行加工。但是究竟选择高 于流动温度多少，要看在 Tf 以上粘稠聚合物的流动行为 来决定。如果流动性能好，则 加工时可选择略高于流动温 度，所施加的压力也可小一 些。相反，如果聚合物流动性 能差，就需要温度适当高一 些，施加的压力也要大一些， 以便改善聚合物的流动性。 主要仪器设备：熔融指 数仪。 重点 学习热塑性聚合物在粘流态时粘性流 动的规律和掌握聚合物熔体流动速率 的测定方法。 难点 熔体流动速率如何衡量熔体流动性能 好坏以及对材料的选择和成型工艺条 件的确定。 实验类型 □设计 □√ 验证 □综合 □演示 实验性质 □√ 必做 □选做