方躍勝
【摘要】高分子加工綜合實(shí)驗(yàn)在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中占有重要地位,橡膠加工工藝是高分子加工的組成部分;開展密煉實(shí)驗(yàn)是對(duì)橡膠混煉工藝的有效補(bǔ)充,同時(shí)為橡膠配方設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)做好鋪墊,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程和生產(chǎn)實(shí)際情況有重要作用。
【關(guān)鍵詞】高分子加工 本科實(shí)驗(yàn)教學(xué) 密煉工藝
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)29-0224-01
1.橡膠加工實(shí)驗(yàn)在本科教學(xué)中的重要意義
高分子材料與傳統(tǒng)的金屬材料和無機(jī)材料是最常見的三大材料,與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān),隨處可見?!案叻肿硬牧吓c工程專業(yè)”是培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面基礎(chǔ)知識(shí),能夠在高分子材料的合成、制備、改性以及成型加工等專業(yè)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及檢測(cè)和質(zhì)量控制管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才的學(xué)科。
高分子材料專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課包括高分子化學(xué)、高分子物理和高分子成型加工,高分子化學(xué)研究的是高分子材料的設(shè)計(jì)、合成、制備,高分子物理研究其組成、結(jié)構(gòu)、性能,從原料到產(chǎn)品的中間過程就屬于高分子加工的研究范圍。對(duì)于理論和實(shí)踐結(jié)合十分緊密的高分子專業(yè)來說,專業(yè)基礎(chǔ)理論課所對(duì)應(yīng)的各個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要,其教學(xué)效果直接影響到專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1,2]。
高分子加工工藝實(shí)驗(yàn)一般由塑料、橡膠、纖維、涂料以及膠黏劑的相關(guān)加工工藝實(shí)驗(yàn)組成,不同高校會(huì)根據(jù)自身情況而開展不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。我校地處廣東珠江三角洲地帶,是高分子化工行業(yè)最繁榮的地區(qū)之一。早在1952年院系大調(diào)整之際,我校就開設(shè)了全國第一家橡皮工學(xué)專業(yè),1958年開設(shè)高分子化工專業(yè),關(guān)于橡膠的研究和教學(xué)長久以來就是我校材料專業(yè)的一個(gè)特色方向,因此,我們一直以來致力于不斷豐富和提高本科生的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.高分子工藝綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)壳暗脑O(shè)計(jì)情況
我校根據(jù)當(dāng)前的教學(xué)情況和學(xué)生人數(shù),按照工程教育認(rèn)證的要求,在高分子工藝綜合實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)上,比較側(cè)重塑料、橡膠和纖維的加工工藝教學(xué),包括七個(gè)基本實(shí)驗(yàn)和三個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。其中,與橡膠加工相關(guān)的實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)基本實(shí)驗(yàn)(橡膠塑煉實(shí)驗(yàn)、橡膠混煉工藝、橡膠正硫化時(shí)間測(cè)定及硫化工藝)和一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(橡膠配方設(shè)計(jì))。將學(xué)生按3-4位一個(gè)小組,9位一個(gè)大組,在完成基本實(shí)驗(yàn)后,再進(jìn)行配方設(shè)計(jì)。需要進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)課程的專業(yè)包括高分子材料專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)、材料創(chuàng)新班,共計(jì)約170人左右。
3.開展密煉工藝實(shí)驗(yàn)的意義
對(duì)于開展密煉工藝實(shí)驗(yàn)的意義有以下幾點(diǎn)[3,4]:
①加工類課程的教學(xué)仍然以課堂教學(xué)為主,配合一些簡單的參觀實(shí)驗(yàn)室,開展密煉實(shí)驗(yàn)是對(duì)理論課的有效補(bǔ)充,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程有重要作用。
②目前,企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中使用最廣泛的橡膠混煉設(shè)備是密煉機(jī),開展密煉實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更好的了解實(shí)際情況,在參加工作后更好更快的適應(yīng)工作。
③混煉工藝不僅僅是雙輥開煉機(jī)混煉,還包括密煉機(jī),對(duì)混煉工藝實(shí)驗(yàn)的有效補(bǔ)充。
④配方設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是分大組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,可以通過密煉實(shí)驗(yàn)把混煉母膠制備好,再進(jìn)行配方設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做鋪墊。
4.密煉工藝實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
根據(jù)原實(shí)驗(yàn)安排情況,可在學(xué)生進(jìn)行混煉實(shí)驗(yàn)之前,安排學(xué)生按大組進(jìn)行密煉實(shí)驗(yàn),然后將密煉得到的母膠按小組分好,再分別進(jìn)行混煉實(shí)驗(yàn)、后續(xù)的硫化時(shí)間測(cè)定和硫化工藝實(shí)驗(yàn)。
為了讓橡膠相關(guān)的加工實(shí)驗(yàn)和橡膠配方設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成為一個(gè)比較系統(tǒng)性的、相關(guān)性的整體,可將配方設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和密煉實(shí)驗(yàn)有效的結(jié)合起來。將配方設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中不是變量的組份通過密煉實(shí)驗(yàn)制成母膠,然后把母膠按份數(shù)分給各個(gè)小組(3-4位同學(xué)一小組),各小組在雙輥開煉機(jī)上加入配方中的變量組份。完成混煉操作后,各小組繼續(xù)進(jìn)行硫化時(shí)間測(cè)定和硫化工藝實(shí)驗(yàn)。并且將硫化得到的膠片作為高分子物理綜合實(shí)驗(yàn)中力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的樣品,力學(xué)性能可以反饋配方設(shè)計(jì)中變量組份對(duì)配方的影響。
5.總結(jié)
高分子加工綜合實(shí)驗(yàn)在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中占有重要地位,橡膠加工工藝是高分子加工的組成部分;開展密煉實(shí)驗(yàn)是對(duì)橡膠混煉工藝的有效補(bǔ)充,同時(shí)為橡膠配方設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)做好鋪墊,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程和生產(chǎn)實(shí)際情況有重要作用。因此,開展密煉工藝實(shí)驗(yàn)是有必要的。
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