《高分子化学》课程教学体会点滴

《高分子化学》课程是大部分材料类专业的必修课程,学生的学习兴趣和对课程内容的掌握程度,对后续的专业课学习影响很大。针对材料类专业《高分子化学》课程教学过程中的一些共性问题,如课程的重点与教学安排、课程主线及其所解决的问题、可控/"活性"自由基聚合的本质和对高分子学科发展的意义、配位聚合的内涵和教学重点以及经典高分子化学与高分子化学新发展之间的关系等,提出了了本人的见解,并就如何调动学生的学习积极性和提高教学质量介绍了本人的教学经验和进行了讨论。     

对《高分子化学》课程中若干难点的教学体会

针对《高分子化学》课程教学中的一些疑难问题,如丙烯的聚合能力、自由基聚合终止反应动力学方程中的系数、从聚合度分布函数推导平均聚合度、缩聚反应中“摩尔系数”的定义和可控活性聚合等,介绍了本人的理解和教学经验。     

活性聚合和可控／“活性”聚合教学的点滴体会

针对目前<高分子化学>课程中对活性聚合和可控/"活性"聚合的教学比较薄弱的现状,从教学的角度探讨了活性聚合和可控/"活性"聚合的本质和特点,介绍了本人的理解和教学经验.     

高分子化学中的活性/可控自由基聚合教学

活性/可控自由基聚合自20世纪90代被报道到现在经历了30余年的发展,其反应机理和相关理论比较成熟,对高分子化学和功能高分子材料产生重大的影响。而目前本科生高分子化学的教学中对该部分的内容没有足够的重视,很多专业受学时的限制并未对该部分的内容进行讲授,制约了学生的知识面和科学研究思维。针对如何将普通自由基聚合转变为可控/活性自由基聚合这一问题,通过问题的提出、寻找解决策略及其发展趋势等,循序渐进教学,启发学生进行知识创新,提高学生对知识的运用能力和解决问题的能力。     

RAFT乳液聚合

高分子材料性能追本朔源主要由分子链微结构决定。以RAFT聚合为代表的"活性"/可控自由基聚合结合了传统自由基聚合和活性阴离子聚合各自的优点,提供了一种有效调控聚合物分子链微结构的聚合方法。RAFT乳液聚合作为"活性"/可控自由基聚合中具有工业应用前景的聚合方法,在过去二十年受到了学术界的广泛关注。本文总结了RAFT乳液聚合乳液失稳机理、聚合动力学、链结构的可控性等方面的进展。在此基础上,介绍了通过RAFT乳液聚合这一可控制备聚合物新材料的平台制备得到的新型嵌段共聚物、梯度共聚物,并展望了RAFT乳液聚合在高分子合成材料领域的应用前景。     

原子转移自由基聚合与高分子构筑

活性聚合反应是目前高分子合成研究最为活跃的领域之一，原子转移自由基聚合反应（ATRP）是实现活性聚合的一种有效途径，可实现多种单体的活性聚合和可控自由基聚合。本文介绍了原子转移自由基聚合反应机理，重点综述了原子转移自由基聚合在高分子合成中的应用。     

高分子化学教学中化学理论知识的有效融入

《高分子化学》是高分子材料与工程专业的一门重要的专业基础课程。高分子化学中融入了大量的基础化学理论知识,因此在《高分子化学》教学中适当地引入相关基础化学理论知识,将有利于帮助学生克服畏难心理,提高学生学习兴趣,有助于学生对重点难点的理解,有效提高教学效果。本文根据教学实践,介绍了自由基、活化能、过渡态等基础化学理论知识有效融入高分子化学教学的一些实例和心得体会。实践表明,通过以"旧知求新知"可以明显提高"教"与"学"的效果。     

自由基聚合中平均聚合度的学习

自由基聚合是《高分子化学》课程的重要一章 ,其中 ,平均聚合度是自由基聚合微观动力学的重要研究内容。正确理解其概念 ,掌握各种数学表达式的涵义 ,对高分子化学的学习十分有益 ,本文对不同终止和链转移情况下平均聚合度的表述方法进行了讨论     

甲基丙烯酸丁酯的反向ATRP“活性”/可控自由基聚合研究

自由基聚合以其可聚合的单体种类多、反应条件温和易控制、实现工业化生产容易等优点一直在高分子合成领域占有重要地位,而实现自由基“活性”/可控聚合更是高分子化学工作者孜孜以求的目标之一.然而由于自由基非常活泼,在反应过程中极易发生偶和、歧化终止和链转移等副反应,使自由基活性聚合的实现变得非常困难.1995年Matyjaszewski等[1]提出的原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)的概念为自由基活性聚合研究开辟了一条崭新的途径.ATRP反应过程如反应式1所示     

功能性含糖聚合物的研究

含糖聚合物具有良好的亲水性和生物相容性,糖单元的特异识别性又赋予了聚合物先进的生物功能性,因此近年来成为高分子科学及材料科学研究的热点。可控自由基聚合技术、"点击"化学的深入发展为合成各种结构及功能性的含糖聚合物提供了有效的途径。本文主要介绍了RAFT聚合技术、可控自由基聚合技术结合"点击"化学在合成功能性含糖聚合物方面的相关研究工作,以及我们课题组在合成刺激响应性含糖嵌段共聚物、含糖聚合物-多肽生物缀合物方面的研究。     

有机硒化合物在活性/可控自由基聚合中的应用

活性/可控自由基聚合是实现聚合物分子结构设计的有效手段,是近年来高分子研究领域的热点之一。含硒聚合物具有独特的多重响应行为,例如氧化、还原、辐射、光等,被认为是一种优异的生物功能材料。同时,含硒化合物也表现出许多独特的光电性能,因而在光电材料中得到了广泛关注。本文综述了有机硒化合物在"活性"/可控自由基聚合中的应用,从硒醚、含硒单体、二硒代羰基化合物等方面概述了有机硒化合物在聚合物合成设计中的应用。通过将含硒聚合物与活性自由基聚合手段相结合,为有机硒聚合物的合成设计和功能性聚合物材料的开发提供新方法。     

《高分子化学》课程在土建类本科院校的教学改革初探

《高分子化学》是高分子材料与工程专业四大专业基础课之一,作为该专业学生接触的第一门专业基础课,内容涵盖了高分子的基本概念、聚合方法、聚合反应类型和机理,是进一步学习其他专业课程的基础。本文根据高分子化学课程在土建类工科院校的现状,结合近年来高分子化学课程的教学实践与探索,从增加教学中建筑材料切入点、探索适应工科学生的互动教学模式、注重高分子化学实验的互补作用、与行业实际相结合等角度出发,改进教学方法,提高教学质量,培养学生的创新能力和专业自信心,提出了适应高分子材料与工程专业、具有土建类本科院校特色的《高分子化学》课程教学改革的一些建议。     

《高分子化学》教学过程新教学模式探讨

随着高分子科学技术的快速发展,《高分子化学》已经成为了化学、化工、材料等专业的必修课程,也成为了理科和师范院校的选修课程。但由于《高分子化学》涵盖的内容繁杂、抽象,致使学生在学习《高分子化学》课程中感觉非常吃力,常常出现难理解、难消化等问题。笔者在教授《高分子化学》课程中,使用"类比教学"、"实物教学"、"翻转教学""口诀教学"等手段将高分子化学所涉及的概念具体化、形象化、丰富化,使学生快速理解和掌握高分子化学中的概念知识,牢记知识要领,起到了很好的教学效果。     

原子转移自由基聚合反应及其进展

活性自由基聚合是目前高分子科学中最为活跃的研究领域之一,原子转移自由基聚合反应是实现活性聚合的一种颇为有效的途径,可实现众多单体的活性可控自由基聚合。此文综述有关原子转移自由基聚合反应及其最新进展。     

光致氧化还原调控的活性聚合

近几年,光致氧化还原调控的可控自由基聚合得到了迅速发展,其适用单体范围广、反应条件温和,为合成聚合物和功能高分子材料提供了新方法。本综述对光致氧化还原调控活性聚合进行了总结与探讨,归纳整理了多种单体聚合的最新研究进展,为研究人员探索光催化聚合反应、设计合成功能高分子材料提供了新思路。     

《高分子化学》聚合机理教学中有机化学知识的衔接利用

高分子化学是在有机化学基础上发展而成一门学科,高分子的合成反应与有机小分子的合成反应密切相关,特别是高分子合成反应机理的学习中大量应用到有机化学的基础知识.因此,在高分子化学教学中有效利用有机化学知识是帮助学生更好理解和掌握高分子化学反应机理相关知识的关键.本文根据笔者教学实践,从烯类单体聚合活性及机理、自由基聚合阻聚机理、配位聚合机理等方面以实例形式探讨了如何利用有机化学知识帮助解释高分子化学中反应活性及反应机理.     

DOPA-PSPMA仿生共聚物综合探究性实验研究

为提高本科学生的创新创业能力,通过高分子化学实验教学使学生深入了解仿生共聚物的制备及性能的相关知识,设计了综合探究性实验。通过原子转移自由基聚合法制备仿生共聚物,并将其修饰在多种材料表面。采用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、生物显微镜分别对修饰材料进行表征。该实验通过共聚物的制备使学生掌握高分子化学中活性可控自由基聚合制备共聚物的方法;掌握仿生共聚物设计及构筑方法;使学生学习科研仪器的操作方法,切实提高学生的实践能力。该实验重复性好、创新性及拓展性强,将共聚物设计制备及应用有机结合,适用于高分子专业本科生综合探究性实验。     

“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物及其应用

两性离子聚合物是在高分子链段上包含丰富等量阴离子基团与阳离子基团的聚合物,因具备优异的亲水性、生物相容性等独特的性质,近年来在抗污染、生物医药等领域展示了极广阔的应用前景。按照其结构特征,可以大体被分为混合电荷型与甜菜碱型两性离子聚合物。目前两性离子聚合物的制备方法多种多样,从实际应用的角度出发,使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物具有独特的优势,如分子量可控、易于制备复杂结构聚合物等,这些特性拓宽了两性离子聚合物的应用领域。本文沿"单体直接聚合"和"聚合物后修饰"两条路径,介绍了使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物的优势及进展,同时从抗污染材料、生物医药材料、物质检测与分离等方面概述了两性离子聚合物的主要应用,并对其未来发展作出展望。     

“点击”反应在制备环状聚合物中的应用

环状聚合物具有不同于线性高分子的独特性质,是一类具有应用前景的新型聚合物材料,但复杂的结构导致其合成过程复杂繁琐.＂点击＂化学由于其高效、可靠、高选择性的特点已成为拓扑高分子合成的新方法,活性自由基聚合（ATRP、RAFT和NMP）具有聚合物结构可控等特点,二者联用为环状聚合物的合成拓宽了思路.本文就近几年＂点击＂反应、＂点击＂反应与活性自由基聚合联用以及其他方法联用在环状聚合物中的应用进行综述.＂点击＂反应与这些方法的结合将在功能性环状聚合物的设计与合成中发挥积极的作用.     

基于PLA制备的高分子化学理论与实践的有机结合

高分子化学课程以基本概念、聚合原理和基本聚合方法为主,按照聚合机理分为逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合和配位聚合.为避免课程理论教学过于空洞和抽象,作者以科研中乳酸为原料制备聚乳酸的合成过程为例,结合课程教学中聚合反应的基本原理,探讨了线性缩聚反应、阳离子开环聚合反应、阴离子开环聚合反应、配位聚合反应等反应机理,将理论教学与科研工作、生产实际相结合,使教与学达到双赢.