探索《高分子物理》教学新路

《高分子物理》课程具有内容多、要求高、学科新、发展快、社会需求不断变化等特点,教学面临严峻的挑战。本文介绍了作者在教学过程中的一些方法。在教材建设方面,提出向双语和案例分析方面进行改革,在教学过程中牢牢把握“结构与性能关系”主线,突出“柔顺性”这一重点,注重表达的方式、加强互动、结合科研、以及运用教具和多媒体课件等辅助教学手段,以收到良好的教学效果。     

高分子链超声裂解新的Monte Carlo算法

设计了一种新的Monte Carlo算法，在计算机上模拟了高分子链的超声裂解过程。首先根据Ovenall模型用遍历法对高分子链进行模拟断裂，随后进行倒接，进而反演了整个裂解过程。在获得大量模拟结果的基础上，分别研究了极限断裂次数的频率分布，最可几极限断裂次数与聚合度之间的关系，极限断片长度的平均分布，以及分子量多分散系数与裂解程度之间的关系。     

毛细管气相色谱辐照键合相的研究——快速电子辐照丙烯腈键合相柱的研制及性能的初步考察

采用国产402型电子静电加速器作为辐射源,以国产软质玻璃毛细管作为接枝(键合)基体,用减压加热动态气相共辐照方法研制了丙烯腈键合柱。用氨气敏选择性电极测定了键合层的含氮量;从扫描电镜观察了柱内壁生长层的存在;测定了柱效以及对混合烃的分析,初步考察了柱子的色谱性能。此外,还探讨了影响键合量和键合效果的若干因素。     

在Matlab/Simulink仿真平台上演示和模拟高分子的粘弹性

设计了基于Matlab／Simulink的高分子粘弹性计算机辅助教学（CAI）软件。计算机程序由各种功能模块根据聚合物的粘弹性原理连接组合而成,通过点击模块可以输入和修改实验数据和模拟参数,运行后可以从虚拟的“示波器”、“数字显示屏”和“XY记录仪”上显示模拟结果。该软件可演示和模拟高分子材料的静态和动态粘弹性行为,如形变的滞后效应、动态力学损耗、Boltzmann叠加和自由振动衰减曲线等。该软件不仅可用于高分子物理课程的教学演示,也能够应用于高分子材料的设计和研究。     

用Matlab/Simulink模拟聚合物在交变力场作用下的应力史效应

应用动态仿真工具Simulink,以Voigt-Kelvin模型为基础，根据Boltzmann叠加原理，模拟了聚合物在交变力场作用下的应力史效应。     

一种同时订定高分子凝胶渗透色谱校准参数和K、α常数的新方法

 ]报道一种同时订定高分子凝胶渗透色谱(GPC)校准参数和Mark常数K、α的新方法。待测高分子经粗分级，测得其特性粘数[η]和GPC谱图G1，另取一种已知K0、α0值的参考高分子也经粗分级后测得[η]和C0，1，根据普适校准关系，结合Mark方程和由Wesslan分布函数所导出的粘均分子量计算公式得到联立方程组。通过求解该方程组同时订定了高分子的GPC校准参数和K、α常数。     

高分子化叔丁基氢醌的抗氧化活性研究

通过叔丁基氢醌（ＴＢＨＱ）与苯乙烯－马来酸酐交替共聚物的酯化反应制备了高分子化的叔丁基氢醌（ＰＴＢＨＱ）。经测定，高分子化的叔丁基氢醌的抗氧化活性、热稳定性和持久作用能力均较高分子化前增强     

一种同时订定高分子凝胶渗透色谱校准参数和K、α常数的新方法

报道一种同时订定高分子凝胶渗透色谱(GPC)校准参数和Mark常数K、α的新方法。待测高分子经粗分级,测得其特性粘数[η]_1和GPC谱图G_1,另取一种已知K_0、α_0值的参考高分子,也经粗分级后测得[η]_(0,1)和G_(0,1),根据普适校准关系,结合Mark方程和由Wesslan分布函数所导出的粘均分子量计算公式,得到联立方程组。通过求解该方程组同时订定了高分子的GPC校准参数和K、α常数。     

采用高分子自组装ZnO纳米线及其形成机理

介绍了一种能在各种晶面的硅衬底上制备垂直于衬底取向生长的ZnO纳米线阵列的新方法. 该法采用高分子络合和低温氧化烧结反应, 以聚乙烯醇(PVA)高分子材料作为自组装络合载体来控制晶体成核和生长. 首先通过PVA侧链上均匀分布的极性基团羟基(—OH)与锌盐溶液中的Zn²⁺离子发生络合作用, 然后滴加氨水调节络合溶液pH值为8.5±0.1, 使络离子Zn²⁺转变为Zn(OH)₂, 再将硅片浸入此溶液中, 从而在硅衬底表面得到较均匀的Zn(OH)₂纳米点, 随后在125 ℃左右Zn(OH)₂纳米点通过热分解转化为ZnO纳米点, 其后在420 ℃烧结过程中衬底上的ZnO纳米点在PVA高分子网络骨架对其直径的限域下逐渐取向生长成ZnO纳米线, 并且烧结初期PVA碳化形成的碳通过碳热还原ZnO为Zn, 再在氧气氛中氧化为ZnO的方式在纳米线顶端形成了催化活性点, 促进了纳米线顶端ZnO的吸收. 烧结后碳逐渐氧化被完全去除. 采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM, HR-TEM)和X射线衍射(XRD)对纳米线的分析结果表明, ZnO纳米线在硅衬底上分布均匀, 具有六方纤锌矿结构, 并且大多沿[0001]方向择优取向生长, 直径为20～80 nm, 长度可从0.5至几微米. 提出了聚合物控制ZnO结晶和形貌的网络骨架限域模型以解释纳米线的生长行为.