大家好~北京化工大学材料科学与工程学院2026年全国硕士研究生招生考试《高分子材料科学与工程基础》复试大纲已经公布了,接下来就和小编一起来看看具体有哪些内容吧!北京化工大学2026材料学院复试大纲
  一、“聚合物制备工程”部分,占60分
  (一)考试的基本要求
  要求考生系统地掌握聚合物制备工艺与流程的基本概念,聚合反应器及其附件的基本原理与选择、连锁聚合和逐步聚合的聚合实施方法及其基本原理、三大合成材料主要品种的合成原理与工艺流程以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法、特种或高性能聚合物品种的合成原理和实施方法。要求考生具有抽象思维能力、逻辑推理能力和综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。
  1.掌握聚合物制备工程的基本概念、聚合物生产过程和单体原料来源。
  2.掌握聚合物制备工程中的反应器的设计原则、选型原则、操作评价方法;掌握相关的基本定律、基本设计方程;掌握搅拌器的基本概念、选择原则;掌握聚合反应器的类型和特点,了解其选用原则;掌握聚合反应工程分析的基本概念。
  3.掌握连锁聚合反应实施方法的特点、聚合工艺的共性及其主要考虑的工程问题与解决思路;
  4.掌握逐步聚合反应实施方法的特点、聚合工艺的共性及其主要考虑的工程问题与解决思路;
  5.掌握通用塑料、通用工程塑料、通用热固性树脂的品种、合成方法与聚合工艺;掌握特种工程塑料的品种和聚合实施方法;
  6.掌握通用合成橡胶的品种、合成方法与聚合工艺;掌握特种橡胶的品种和聚合实施方法;
  7.掌握通用纤维的品种与合成方法、聚合工艺;掌握高性能纤维的品种和聚合实施方法。
  (二)考试的主要内容与要求
  1.聚合物制备工程的基本概念
  聚合物制备工程的内容、聚合物生产过程、聚合物制备工程的相关过程对产品质量影响、聚合物制备工艺路线的选择原则、单体/原料的来源。
  2.聚合物制备工程基础
  反应器分类与特征;理想反应器的设计的基本要求;间歇反应器、平推流反
  应器和理想混合反应器的设计方程;多级串连反应器的特征与设计方程;理想混合反应器热稳定性的条件与合理的操作点选择;连续反应器的停留时间分布及其测定;反应器的型式和操作方法的评价与选择;聚合反应器的结构特征;搅拌器的类型与选择;搅拌附件的类型与安装形式;聚合反应工程分析;聚合物制备辅助工序的内容与相关设备选择。
  3.连锁聚合实施方法
  本体聚合的特点及产品;本体聚合反应器类型与特点;本体聚合面临的工程问题及其解决思路;溶液聚合的特点及产品;溶剂选择依据;溶液聚合反应器类型与特点;溶液聚合面临的工程问题及其解决的思路;悬浮聚合的特点及产品;悬浮聚合分类与成粒机理;树脂的颗粒特性与产品性能关系;悬浮聚合分散剂种类及其稳定作用机理;悬浮聚合影响颗粒特性的主要因素及其调控方法;乳液聚合的特点及产品;乳液聚合主要组成与各组分的作用及其选择;乳液聚合反应机理及动力学:乳液聚合中组分的构成与作用及产品性能设计与各组分的关系:单体/引发剂/乳化剂/分子量调节剂;乳液聚合工艺与评价及选择;连锁聚合实施方法的比较。
  4.逐步聚合实施方法
  熔融缩聚的特点及产品;熔融缩聚反应器类型与特点;熔融缩聚面临的工程问题及其解决的思路;溶液缩聚的特点及产品;溶剂选择依据;溶液缩聚反应器类型与特点;溶液缩聚面临的工程问题及其解决的思路;界面缩聚的特点及产品;界面缩聚基本原理;溶剂选择依据;界面缩聚反应器类型与特点;界面缩聚面临的工程问题及其解决的思路;固相缩聚的特点及产品;固相缩聚基本原理;温度选择依据;固相缩聚反应器类型与特点;固相缩聚面临的工程问题及其解决的思路;逐步聚合实施工艺的比较。
  5.合成树脂与塑料
  树脂与塑料基本概念;通用塑料聚合工艺及流程,以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法,主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PVC、ABS、聚甲基丙烯酸酯等;通用工程塑料聚合工艺及流程,以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法,包括聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等;通用热固性树脂聚合工艺及流程,以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法,包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等;特种工程塑料聚合工艺及流程,包括聚苯硫醚,PEEK,聚砜(聚醚砜)、聚酰亚胺等。
  6.合成橡胶
  合成橡胶分类;通用合成橡胶(7大主要品种):顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶的聚合工艺及流程,以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法;热塑性弹性体的聚合工艺
  及流程以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法,主要是SBS(线形或星形)的合成方法、聚合工艺与流程;特种合成橡胶的品种与实施方法,包括丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯醚橡胶等。
  7.合成纤维
  纤维的分类;成纤聚合物的特点;通用纤维的聚合工艺及流程以及聚合反应过程、分子结构参数、性能指标等的调控方法,包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯纤维等;高性能纤维的品种与实施方法,包括芳纶、PBI、PBO、PI、碳纤维等。
  二、“聚合物表征”部分,占70分
  (一)考试的基本要求
  用于研究分析聚合物材料所使用的各种光谱、色谱、质谱、能谱及显微镜等实验技术;测定聚合物基本参数如聚合物分子量及其分布、熔点、玻理化转变、结晶度、光学性能、热性能、力学松弛、各向异性等方面的方法。
  涉及的表征方法包括红外光谱(FTIR)、聚合物分子量及分子量分布表征(GPC),热分析中的差示扫描量热(DSC)、动态力学分析(DMTA)及热重分析(TGA),X射线衍射(XRD),显微结构观察中的光学显微镜、电子显微镜静及原子力显微镜,静态力学和聚合物流变学分析等。
  内容涉及仪器的基本结构、测试基本原理及基本操作方法,各种表征方法的应用领域及可以得到的结果信息。
  试题中综合多种能力的考察,包括表征方法的选择、实验过程的简单描述、表征结果的综合分析等,在题目设计中,在单独对某一种表征手段考察的基础上,还融合综合分析判断的题目。目的是交叉考察学生对知识点的掌握程度及综合应用能力。
  (二)考试的主要内容与要求
  1.分子结构分析中红外光谱(FTIR)的基本原理及应用
  分子运动形式,FTIR的基本原理。聚合物FTIR解析基本原则。
  2.聚合物材料相对分子质量及分布表征
  聚合物数均、重均及Z均相对分子质量及相对分子质量分布的公式,定义及其物理含义。表征聚合物相对分子质量的基本手段,凝胶渗透色谱(GPC)的基本原理及应用。
  3.聚合物材料微观结构表征
  光学显微镜,原子力显微镜及电子显微镜(扫描电镜及透射电镜)的观测尺度,应用范围,应用侧重点。
  4.聚合物材料静态力学分析
  基本力学性能:拉伸,弯曲,冲击的表征方法,材料硬度的表征方法。对应得到的相关物理参数如拉伸强度,断裂伸长率,冲击强度等。
  5.聚合物材料热分析
  包括差热扫描量热(DSC),热重分析(TGA)及动态力学分析(DMTA)。
  DSC升温及降温,热失重曲线的解析。实验条件如升降温速度,样品形态等对实验结果的影响规律。各种基本物理参数如熔点,玻璃化温度,结晶熔融过程描述,结晶度的计算等。
  TGA中对材料热稳定性及热分解过程的分析描述包括微分DTG曲线中关键参数的分析解释。
  DMTA中对储能模量(E’)、储能模量(E’’)及损耗角正切(tgδ)物理意义的描述,并分析相关数据对材料性能的影响。对温度谱、频率谱曲线的分析解释。DMTA测试中不用运动模式的选择。时温等效测试的基本意义及实现方法。
  6.聚合物材料结晶性能表征
  X射线衍射分析(XRD)的基本原理。XRD仪的基本结构及测试基础方法。
  结晶的基本参数,如晶型,结晶度等物理量的基本含义及利用XRD研究晶
  体结构的方法。
  布拉格(Bragg)衍射公式及谢乐(Scherrer)公式的基本含义及其在晶体结构分析中的应用。
  7.新型表征手段的了解
  结合聚合物材料在电池、光伏、光电及其他领域的新应用拓展,简单涉及一些新型表征知识的拓展。例如聚合物半导体材料的能级测试方法、导电性能、电磁屏蔽性能、阻燃性能、光致发光/吸光等性能的测试等。此部分分值占比较低,以知识拓展考察为主。
  三、“聚合物加工工程”部分,占70分
  (一)考试的基本要求
  本课程以数学、物理、物理化学、高分子化学、高分子物理等课程为基础,以聚合物流变学为切入点,系统讲授聚合物共性加工方法、原理及工艺等内容,具体包括聚合物加工流变学基础理论、混合与混炼、挤出成型、压延成型、注射成型及最新成型技术进展等。要求考生掌握高分子材料的共性加工方法、原理及工艺特点,学会用流变学理论分析加工过程及其原理,了解加工工艺控制与制品质量之间的相互制约关系,学会用聚合物加工原理指导聚合物加工成型方法和工艺的选取和设计。要求考生具有抽象思维能力、逻辑推理能力以及综合运用所学知识解决聚合物加工工程问题的能力。
  1.建立场和连续介质的概念;了解张量的物理意义及其运算规则;熟练掌握应力
  张量、应变张量及应变速率张量的数学表达式、各分量物理意义及其基本性质;掌握连续性方程、运动方程和能量方程以及牛顿流体和幂律流体流变状态方程的推导思路、数学表达式和物理意义,并能够运用流变学基础方程求解简单的流变学。
  2.掌握在聚合物加工中物料混合与混炼的基本理论,了解混合与混炼设备的结构类型,掌握各种设备的工作原理和应用领域,掌握混合与混炼相关工艺要点,在此基础上能够解决聚合物共混改性及加工的实际问题。
  3.了解挤出成型的工艺流程和设备种类,掌握单螺杆挤出理论,包括固体输送理论、熔融理论以及熔体输送理论,熟悉排气挤出机和双螺杆挤出机的工作原理,在此基础上能够解决聚合物挤出成型加工中的实际问题。
  4.了解注射成型生产工艺过程及其特点,注射机的基本结构、分类方法;熟悉注射机注射系统和合模系统的作用、结构组成及工作原理;掌握注射成型工艺过程中物料温度和压力变化规律、重要工艺参数及其选择原则,注射成型过程中制品取向、结晶及内应力产生的原因及有关改善措施。
  5.了解聚合物熔体在压延机辊隙流道流动的基本规律;熟练掌握用流体的连续性方程、运动方程和牛顿流体的本构方程描述等温流体在辊间流道的压力、速度分布状态,并在此基础上学会调整压延工艺条件和控制制品质量的措施。
  (二)考试的主要内容与要求
  1.流变学:
  (1)连续介质假设;
  (2)流体运动的两种描述方法(拉格朗日法和欧拉法);
  (3)流变学的基本概念(应力、应变及应变速率);
  (4)流变学的基础方程(连续性方程、运动方程及能量方程);
  (5)流变状态方程(牛顿流体的流变状态方程)。
  2.混合与混炼:
  (1)聚合物共混的目的、方法、共混形态、共混体系类型;
  (2)混合与混炼的基本概念,共混原则,共混过程要求;
  (3)间歇式混合与混炼设备的类型、结构和工作原理;
  (4)橡胶混合与混炼工艺,塑料和纤维的混合与塑化工艺。
  3.挤出成型:
  (1)挤出成型工艺流程,设备种类,单螺杆挤出机的结构和特点,挤压系统的组成和作用;
  (2)单螺杆挤出理论:
  固体输送理论(对固体输送率公式中某些因素的讨论);熔融理论(熔融过程模型,熔融区长度的定性分析);
  熔体输送理论(讨论速度分布和计量段生产率的影响因素);
  (3)双螺杆挤出机的工作原理;
  (4)挤出成型工艺及其发展(挤出成型工艺中模内成型、冷却定型、拉伸取向等共性问题)。
  4.注射成型:
  (1)注射成型工艺流程、特点及其应用领域;
  (2)注射机的基本结构、分类方法;
  (3)注射机注射系统和合模系统的作用、结构组成及工作原理;
  (4)注射成型工艺过程中物料温度和压力变化规律、重要工艺参数及其选择原则;
  (5)注射成型过程中制品取向、结晶及内应力产生的原因及有关改善措施;
  (6)注射成型制品质量的控制。
  5.压延成型:
  (1)压延成型简介(压延成型工艺流程、压延设备);
  (2)熔体在压延机辊隙流道流动的基本规律;
  (3)压延成型原理,包括压延成型钳住区的压力分布和速度分布方程的讨论;
  (4)压延成型工艺及其发展,压延成型中的几个效应,控制压延成型制品质量的有效措施。
  6.3D打印:
  (1)3D打印的主要成型方法及其原理;
  (2)3D打印的优势和不足;
  (3)3D打印的应用领域;
  (4)3D打印高分子材料的类型和性能特点;
  (5)3D打印成型工艺过程及特点;
  (6)3D打印机及3D打印材料的发展方向。
  7.静电纺丝:
  (1)静电纺丝的特点及应用;
  (2)静电纺丝设备、原理和工艺流程;
  (3)纺丝工艺的使用条件和选择依据;
  (四)静电纺丝纤维质量的关键影响因素。
  8.纤维/聚合物复合材料成型加工:
  (1)纤维/聚合物复合材料的特点和应用
  (2)纤维/聚合物复合材料的成型方法、设备、原理。
  参考书目:
  1.吴一弦,徐日炜.聚合物制备工程.北京:化学工业出版社,2025
  2.陈建峰,陈甘棠主编.化学反应工程(第1,2,4,5,11章).第五版.北京:化学工业出版社,2023
  3.赵进修订,赵德仁,张慰盛主编.高聚物合成工艺学.第三版.北京:化学工业出版社,2013
  4.杨万泰.聚合物材料表征与测试(第二版).北京:中国轻工业出版社,2025
  5.赵素合,张丽叶,毛立新,张立群.聚合物加工工程(第一版).北京:中国轻工业出版社,2001
  6.爱课程国家精品资源共享课“聚合物加工工程”(北京化工大学张立群老师)哔哩哔哩网站也可以查看
  7.戴李宗,袁丛辉,许一婷,曾碧榕.高分子加工.北京:化学工业出版社,2021