西安交通大学高分子合成与制备工艺课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 高分子合成与制备工艺 Polymer Synthesis and Fabrication Technique 课程编号 MATL503102 课程学分 2 总学时 32 学时分配 理论:32 实验:0 上机:0 课外:14 课程类型 公共课程通识课程 学科门类基础课专业大类基础课 专业核心课专业选修课集中实践 开课学期 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2 4-1 4-2 5-1 5-2 先修课程 高分子化学，高分子物理 教材、参考 书 及 其 他 资料 使用教材： [1] 王国建.高分子现代合成方法与技术. 上海：同济大学出版社， 2013. 参考教材： [2] 胡桢. 新型高分子合成与制备工艺.哈尔滨工业大学出版社， 2014 [3]韦军. 高分子合成工艺学.上海：华东理工大学出版社，2011. [4]贺英. 高分子合成和成型加工工艺. 北京：化学工业出版社， 2013. 二、课程目标及学生应达到的能力 2.1 课程的基本要求 本课程是一门专业选修课。通过该课程的学习，使学生能够较全面和系统地 理解高分子合成与制备的机理和原理，掌握主要的合成与制备工艺。同时了解合 成与制备高分子化合物的新工艺方法和技术。为学生今后在高分子材料领域的深 造和专门研究奠定较坚实的基础。 本课程以高分子合成与制备的机理和原理为主线，在简要回顾基础理论知识
后，着重阐述获得预定性能和结构的高分子合成与制备的具体实施方法，以重要 的案例强化学生对基础理论的理解;介绍新材料研究中合成与制备高分子化合物 的新工艺方法和工艺技术，如阴离子活性聚合、活性可控自由基聚合、基团转移 聚合、超支化聚合物的制备、点击化学、高分子自组装技术等的发展历史、基本 原理、主要应用和发展方向。 要求学生掌握新材料研究中高分子合成与制备的机理和原理, 掌握合成与 制备高分子化合物的新工艺方法和工艺技术及其实际应用。要求学生熟悉新工艺 方法的特点与各种工艺的选用原则。开展课堂讨论，学生就教师的提问或者布置 的专题进行讨论和交流，要求学生查阅文献资料，写文献综述，在全班进行课堂 总结交流，培养学生沟通交流能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 (1) 复杂材料工程问题分析能力 掌握高分子合成与制备工艺领域各种学术名词和概念，掌握各种高分子合成 与制备工艺的特点，熟悉高分子材料的结构与性能特点。能够运用高分子合成与 制备的相关知识对高分子新材料开发和实际应用中的问题进行分析，能够对比分 析不同合成与制备工艺的影响因素和特点，提出多种解决方案和途径，获得高分 子新材料合成与制备的有效方案。 (2) 材料与工艺设计能力 根据高分子材料在使用条件下对特殊性能、服役寿命或其他需求，结合高分 子结构与性能之间的相互关系，进行高分子设计，并设计出合理的合成与制备工 艺。 支撑毕业要求指标点 3-2：能够针对材料在特定服役环境下对特殊性能、服 役寿命或其他需求，完成材料单元、部件的设计。 (3)环境与可持续发展 能够运用高分子合成与制备的相关知识对高分子新材料开发、生产和实际应 用对环境、社会可持续发展的影响进行分析评价，在原料选择及工艺设计解决方 案的过程中能正确处理二者的关系。 支撑毕业要求指标点 7-2：能够正确评价材料生产和使用周期对环境、社会 可持续发展的影响，在设计解决方案的过程中能正确处理二者的关系
课程目标与专业毕业要求的关联关系 毕业要求 课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课程目标 2 M 课程目标 3 M 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的关 联关系用 H/M/L 标注。 三、教学内容简介 序号 章节名称 知识点 参考 学时 1 第 1 章离子型活性聚合 1.1 概述（简要回顾合成基础理论知识） 1.2 阴离子活性聚合 1.3 阳离子活性聚合 聚合物主要聚合机理、特 征、聚合工艺及应用； 离子活性聚合的特点、机理 及应用 8 2 第 2 章基团转移聚合 2.1 概述 2.2 基团转移聚合的特点 2.3 基团转移聚合的机理 2.4 基团转移聚合的应用 基团转移聚合概念、特点、 机理及应用 3.5 3 第 3 章自由基活性可控聚合 3.1 概述 3.2 自由基活性可控聚合的难点及解决 对策 3.3 无金属引发体系的可控自由基聚合 3.4 原子转移自由基聚合 3.5 ATRP 技术的应用 自由基活性可控聚合的难 点分析及解决对策、活性种 与休眠种、休眠共价化合 物、原子转移自由基聚合机 理 3.5 4 第 4 章树枝状聚合物和超支化聚合物的合 成 4.1 概述 4.2 聚合物的结构与支化聚合物 树枝状聚合物的结构特点 与性能特点； 发散合成法 收敛合成法 2
4.3 树枝状聚合物的合成 4.4 超支化聚合物的合成 4.5 树枝状聚合物和超支化聚合物的应 用 5 第 5 章大分子引发剂和大分子单体的制备 与应用 5.1 概述 5.2 大分子引发剂的合成与应用 5.3 大分子单体的合成与应用 大分子引发剂和大分子单 体的定义、大分子偶氮化合 物的合成、大分子过氧化物 的合成、大分子单体的合成 方法 2 6 第 7 章模板聚合 7.1 概述 7.2 模板的合成 7.3 模板聚合 7.4 模板共聚合 7.5 阴离子模板聚合 模板聚合概念、模板聚合的 原理、模板的种类和特征、 影响模板聚合的因素 3 7 第 9 章点击化学 9.1 概述 9.2 点击化学的反应特征 9.3 点击化学的原理 9.4 点击化学在材料科学中的应用 点击化学的基本概念、点击 化学的类型、点击化学的原 理 0.5 8 第 10 章大分子自组装 10.1 概述 10.2 分子自组装的原理 10.3 大分子自组装 自组装的概念、分类、自组 装的原理 2 9 第 11 章碳纳米材料的高分子修饰 11.1 概述 11.2 富勒烯的结构与性能 11.3 碳纳米管和石墨烯的结构与性能 11.4 碳纳米材料的高分子修饰 富勒烯的结构与性能、碳纳 米管和石墨烯的结构与性 能、富勒烯的高分子化、碳 纳米管的高分子修饰、石墨 烯的高分子修饰 3.5 10 第 12 章高分子合成与制备工艺新进展 合成与制备高分子化合物 的新工艺方法和工艺技术 4
四、教学安排详表 章节 顺序 教学内容 学时 分配 教学方式 （授课、实验、 上机、讨论） 教学要求 （知识要求及能力要求） 对课程目标的 支撑关系 第 1 章 简要回顾高分子合 成与制备基础理论 知识，讲授阴离子活 性聚合和阳离子活 性聚合的机理 8 授课 要求掌握聚合物主要聚合机理、特征、聚合工艺及应用；掌握离子型 活性聚合的特点、机理，了解单体结构特点和引发剂，能够使用离子 型活性聚合机理制备具有特殊结构与性能的聚合物。 课程目标 1 第 2 章 讲授基团转移聚合 的定义、基团转移聚 合的特点、基团转移 聚合的机理、基团转 移聚合的应用 3.5 授课 要求掌握基团转移聚合的机理，了解单体结构特点和引发剂，能够使 用基团转移聚合机理制备具有特殊结构与性能的聚合物。 课程目标 1，2 第 3 章 分析自由基活性可 控聚合的难点及解 决对策，讲授无金属 引发体系的可控自 由基聚合、原子转移 3.5 授课 要求掌握自由基活性可控聚合的概念、机理原理、无金属引发体系的 可控自由基聚合、原子转移自由基聚合及主要应用。 课程目标 1，2