1、美术基础二-透视学课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：1605922、课程名称：美术基础二-透视学3、学时/学分：48 学时（其中讲解 12 学时，实训 36 学时）/3 学分4、开课系（部） 、教研室：艺术设计系景观教研室5、课程性质：必修课6、面向对象：景观学专业本科生二、课程性质、目的和要求美术基础二-透视学是艺术设计系学生的专业基础技法课程. “透视” 一词原于拉丁文 “perspclre” （看透） 。 最初研究透视是采取通过一块透明的平面去看景物的方法，将所见景物准确描画在这块平面 上，即成该景物的透视图。后遂将在平面画幅上根据一定原理，用线条来显示物 体的空间位置、轮廓和投
2、影的科学称为透视学。透视课程：1教学内容要系统全面，充分地做到将科学与艺术紧密结合，将科学的客观性、系统性与艺术的主观性、自由性溶合在一起。严谨细密而生动。2理论讲解要做到难易结合，重点难点突出，避免平铺直叙。3采取理论讲解与具体练习相结合，使理论能够迅速地运用到实践中去。4教学手法要不断更新，能灵活地运用各种教学手段进行教学。5在课堂教学中既要发挥教师的主导作用，同时又必须培养学生的主观能动性，使师生通力合作发现问题解决问题。三、课程性质与教学目的 课程性质与教学目的 课程性质：以设计意识为核心，优化透视教学模式，以适应现代设计的发展。在 写生作画的过程中，因观察的需要或为了避免不必要的视觉
3、劳累，眼睛可以向着 无数个目标观看作画对象，这种视向称为观察视向。构图视向只有一个，而作画 过程中的观察却可以有无数个。 我们作画是根据一个构图视向所造成的中心投影 关系来画物体的透视形的， 而观察过程中的其它无数个视向， 只是用来观察而已， 不做中心投影效果。因此，绘画中的透视分析与衡量，不能随观察视向看到哪里 分析到哪里，衡量到哪里，而只能按一个构图视向来进行。如果只凭直观的透视 感觉来作画，透视上也常会产生错误。 仅通过视平线与景物的部位对比来说明清仰视与俯视透视图中的视高， 是不太容易的。单看视平线在画幅框上下所占的位置，并不能反映出视高来，画幅的 大小与形状，是个裁剪问题，对视平线与
4、景物的关系毫无影响。因此，视平线与 画幅的关系也不能准确地反映出视高。 透视 有两个体系，一个是西方绘画的透视，叫“一点透视”因为绘画者观 察现物体的时候是固定一个地方的，眼睛（在绘画里叫视点）的位置是不变的， 所以叫一点透视。 另外一个体系是中国话画的透视，叫“散点透视”因为绘画者是走到哪里画 到哪里，眼睛的位置是在不断变化的所以叫散点透视。四、教学目的：纠正人们视觉中先天性的偏见和习惯，使人们自觉地形成三度空 间的造型观念。培养学生对现实生活的写实能力和对生活感受的表现能力；使学 生以新的观念去主动观察和表现自然空间。五、课程教学内容主要教学内容：第一部分 透视（一）透视学的基本概念（讲授
5、 4 学时）1.目的和要求将透视与客观规律的关系讲清楚；并讲解理论产生的背景以及透视发展史系统；交待清楚名词产生的原因。2.主要内容理论讲授：透视学的基本概念（二）平行透视（4 课时）1.目的和要求用结构素描方式将方体的平行透视规律表现出来。课后把平行透视图作出。2.主要内容（1）理论讲授：平行透视 （2）课堂练习：几何形体之方体写生（三）成角透视（4 课时）1. 目的和要求以结构素描方式表现，课后作出成角透视图。2.主要内容（1）理论讲授：成角透视 （2）课堂练习：方体写生 （四）倾斜透视（4 课时）1. 目的和要求以结构素描方式表现，概括建筑物的透视特征。课后作出倾斜透视图。2.主要内容（
6、1）理论讲授：倾斜透视 （2）课堂练习：几何形体写生，建筑物写生 （五）曲线透视（4 课时）1. 目的和要求以方塑造圆，做“米”字格，课后作出曲线透视图。2.主要内容（1）理论讲授：人物的透视变化 （2）课堂练习：几何形体及静物写生。（六）人物透视（2 课时）1. 目的和要求以概括的手法表现人物的体块关系，寻找出人物的透视结构线。2.主要内容（1）理论讲授：人物的透视变化。 （2）课堂练习：石膏人像写生/人像写生 （七）阴影透视、反影透视（4 课时）1. 目的和要求在室内打灯光寻找阴影变化，通过镜子或外出写生研究镜里、水里的物象反影透视。2.主要内容（1）理论讲授：阴影透视，反影透视 （2）课
7、堂练习：静物写生，风景写生 （八）散点透视（4 课时）1. 目的和要求从艺术与文化的角度研究传统中国画的透视现象。2.主要内容（1）理论讲授：散点透视 （2）课堂练习：中国古代作品欣赏分析。（九）建筑风景透视应用表现（18 课时）1. 目的和要求从设计学的角度分析建筑风景的透视原理，并临摹名作。2.主要内容（1）理论讲授：建筑风景透视应用 （2）课堂练习：当代园林景观设计表现作品临摹。四、课内实践教学要求通过因材施教，理论联系实际，以课堂讲授与教学实践相结合，示范、讨论、课堂练习、布置一定的作业，巩固所学的内容。五、教学时数分配表章节序号教学 学时 环节名 称课 堂讲 授实训 学 分 小 计一
8、 透视学基本概念 1 3 4二 平行透视 1 3 4三 成角透视 2 2 4四 倾斜透视 2 2 4五 曲线透视 1 3 4六 人物透视 1 3 4七 阴影透视、反影透视 1 3 4八 散点透视 1 3 4九 建筑风景透视应用表现 2 14 16总 计 12 36 48六、本课程与其它课程的联系透视学课程是高等师范院校美术教育专业的一门必修的专业基础课程，透视课程是阐述按照人类视觉习惯标准在二维平面上表现三维空间形体图象的学科， 七、教学参考书目1.透视、色彩、构图、解剖魏永利等编著，高等教育出版社 1989.72.透视殷光宇编著，中国美术学院出版社 1999.3.实用绘画透视学陆仰豪编著，广
9、西美术出版社 1995.64.建筑制图东南大学出版社 1991.35.造型透视学 黄河出版社 19996.绘画透视原理与技法李蜀光编著，西南师大出版社美术基础二-透视学课程实训教学大纲课程编号：160592实训说明课程总学时 48 实训学时数 36 单项训练项目数 6课程总学分 3 实训学分 2实训项目个 数9 综合训练项目数 3课程性质 必修课 选修课 集中实践环节实训类别 课程内实训独立设课实训 其他 实验者类别：本科生 专科生面向专业 景观学专业 开课单位 艺术设计系景观 教研室本课程实训教学地位、作用与目的1、本课程主要培养学生在二维平面上准确表达三维形体的作图能力及在特定光源下物体表
10、面阴影形成的规律，为设计效果图的表现技法，打下扎实的理论基础。2、培养学生在二维平面上进行三维形态的设计思维能力。3、培养学生基础知识的专业应用能力，为将来的专业实践打下基础。实训教材或指导书，参考书1.透视、色彩、构图、解剖魏永利等编著，高等教育出版社 1989.72.透视殷光宇编著，中国美术学院出版社 1999.3.实用绘画透视学陆仰豪编著，广西美术出版社 1995.64.建筑制图东南大学出版社 1991.35.造型透视学 黄河出版社 19996.绘画透视原理与技法李蜀光编著，西南师大出版社7.奥列佛风景建筑速写 （美） R.S. 奥列佛 著 .广西美术出版社 2003.8实训考核方式和成
11、绩评定标准本课程成绩为期末考试与平时成绩相结合进行综合评定，最终成绩由以下三个部分组成：第一部分：期末考试成绩占总成绩的 60%；第二部分：作业成绩及平时检测占总成绩的 30%；第三部分：上课考勤占总成绩的 10%。实训项目与主要内容序号 实训项目名称 学时 每组人数 实训类型 实训要求 实 训 内 容1 透视学基本概念 3 10 单项训练 必修 透视学基本概念示意图2 平行透视 3 10 单项训练 必修 平行透视作图法3 成角透视 2 10 综合训练 必修 成角透视作图法4 倾斜透视 2 10 综合训练 必修 倾斜透视作图法5 曲线透视 3 10 单项训练 必修 曲线透视作图法6 人物透视
12、3 10 单项训练 必修 人物透视作图法7阴影透视、反影透视3 10 单项训练 必修 阴影透视、反影透视作图法8 散点透视 3 10 单项训练 必修 散点透视作图法9建筑风景透视应用表现14 10 综合训练 必修 建筑风景透视应用表现总学时 36执笔人：柳井审核人：唐京华时 间：2011 年 2 月 20 日美术基础二-透视学课程考试大纲一、课程基本信息1、课程编号：1605922、课程性质：艺术设计专业基础课程3、适用专业：景观学专业 4、考试对象：景观学专业本科5、学时/学分：48 学时/3 学分(理论：12 学时；实训：36 学时)二、课程考试目的 美术基础二-透视学课程考试旨在考察学生
13、对透视学基本原理的基本运用能力和专业实践表现的综合实践应用能力。培养学生对现实生活的写实能力和对生活感受的表现能力；使学生以新的观念去主动观察和表现园林景观空间。三、考试内容与要求园林景观效果图表现（写生/临摹，视学生专业基础而定）（一）考试内容：园林景观效果图表现表现线稿及色稿各一幅（线稿要求透视分析）（二）考试要求：构图完整、色彩和谐、塑造深入、创意新颖；1、了解透视学基本的作图规律；2、理解以色造型、色彩在画面中的构成关系；3、掌握透视学在建筑景观中的综合运用；四、考试方式及时间1、考试方式：专业技能考试 2、考试时间：240 分钟（视教学情况而定）五、考试题型结构及分值分布题型结构：透
14、视学基本原理掌握和运用分值分布1、构图完整 20%2、色彩和谐 20%3、透视准确 40%4、具有创意 20%六、成绩综合评定办法本课程成绩为期末考试与平时成绩相结合进行综合评定，最终成绩由以下三个部分组成：第一部分：期末考试成绩占总成绩的 50%；第二部分：作业成绩及平时检测占总成绩的 40%；第三部分：上课考勤占总成绩的 10%。七、教材与参考书目1.透视、色彩、构图、解剖魏永利等编著，高等教育出版社 1989.72.透视殷光宇编著，中国美术学院出版社 1999.3.实用绘画透视学陆仰豪编著，广西美术出版社 1995.64.建筑制图东南大学出版社 1991.35.造型透视学 黄河出版社 1
15、9996.绘画透视原理与技法李蜀光编著，西南师大出版社7.奥列佛风景建筑速写 （美） R.S. 奥列佛 著 .广西美术出版社 2003.8执笔人：柳井审核人：唐京华时 间：2011 年 2 月 20 日聚乙烯（PE）简介1.1 聚乙烯化 学 名 称 ： 聚 乙 烯英文名称：polyethylene，简 称 PE结 构 式 ： 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量 -烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。1.1.1 聚 乙 烯 的 性 能1.一 般 性 能聚 乙 烯 为 白 色 蜡 状 半 透 明 材 料 ， 柔 而 韧 ， 比
16、水 轻 ， 无 嗅 、 无 味 、 无 毒 ，常 温 下 不 溶 于 一 般 溶 剂 ， 吸 水 性 小 ， 但 由 于 其 为 线 性 分 子 可 缓 慢 溶 于 某 些 有机 溶 剂 ， 且 不 发 生 溶 胀 。 工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。PE 易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚 乙 烯 的 性 质 因 品 种 而 异 ， 主 要 取 决 于 分 子 结 构 和 密 度 ，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE 是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的
17、。PE 密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE 由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE 支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种 PE 的力学性能见表 1-1。表 1-1 几种 PE 力学性能数据性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm -2弯曲强度MPa414672010030012.58090121740501525250550701525
18、60702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE 受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE 的熔点约为 125137，MDPE 的熔点约为 126134，LDPE 的熔点约为 105115。相对分子质量对 PE 的熔融温度基本上无影响。PE 的玻璃化温度（ Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50以下。PE 在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE 的脆化温度( Tb)约为-80-50，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超
19、高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE 的热变形温度( THD)较低，不同 PE 的热变形温度也有差别，LDPE 约为3850(0.45MPa，下同)，MDPE 约为 5075，HDPE 约为 6080。PE 的最高连续使用温度不算太低，LDPE 约为 82100，MDPE 约为 105121，HDPE 为 121，均高于 PS 和 PVC。PE 的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过 300。PE 的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE 的线胀系数约在(1530)10 -5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。几种 PE 的热性能见表 1-2。表 1-2 几种
20、 PE 热性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(10 -5K-1)比热容J(kgK) -1热导率/ W(mK) -11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.电性能PE 分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种 PE 的电性能见表 1-3。PE 的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影
21、响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于 0.01（质量分数） ，电性能不受环境湿度的影响。尽管 PE 具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到 Y 级（工作温度90） 。表 1-3 聚乙烯的电性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm -1（10 6Hz）介电损耗因数（10 6Hz）介电强度/kVmm -110 162.252.350.00052010 162.202.300.0005457010 162.302.350.0005182810 172.350.0005355.化学稳定性PE 是非
22、极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对 PE 也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对 聚 乙 烯有 缓慢侵蚀作 用 。PE 在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高，PE 结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后PE 可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如 LDPE 能溶于 60的苯中，HDPE 能溶于 8090的苯中，超过 100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘
23、、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下 PE 仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE 在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。为了防止 PE 的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的 PE 原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能，可在 PE 中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE 分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善 PE 性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。树脂生产厂
24、家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。PE 长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE 中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用 PE 容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影响食用效果。1.1.2 聚 乙 烯 的 分 类聚 乙 烯 的 生 产 方 法 不 同 ， 其 密 度 及 熔 体 流 动 速 率 也 不 同 。 按 密 度 大 小 主要 分 为 低 密 度 聚 乙 烯 （ LDPE） 、 线 型 低 密 度 聚 乙 烯 （ LLDPE） 、 中 密 度 聚 乙烯 （ MDPE） 、 高 密 度 聚 乙 烯 （ HDPE） 。 其 中 线 性
25、 低 密 度 聚 乙 烯 属 于 低 密 度 聚乙 烯 中 的 一 种 ， 是 工 业 上 常 用 的 聚 乙 烯 ， 其 他 分 类 法 有 时 把 MDPE 归 类 于HDPE 或 LLDPE。按 相 对 分 子 质 量 可 分 为 低 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 、 普 通 相 对 分 子 质 量 聚 乙烯 、 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 。按 生 产 方 法 可 分 为 低 压 法 聚 乙 烯 、 中 压 法 聚 乙 烯 和 高 压 法 聚 乙 烯 。1.低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 ： Low density polyethylene， 简 称 LDP
26、E低 密 度 聚 乙 烯 ， 又 称 高 压 聚 乙 烯 。 无 味 、 无 臭 、 无 毒 、 表 面 无 光 泽 、 乳白 色 蜡 状 颗 粒 ， 密 度 0.910 0.925g/cm3， 质 轻 ， 柔 性 ， 具 有 良 好 的 延 伸 性 、电 绝 缘 性 、 化 学 稳 定 性 、 加 工 性 能 和 耐 低 温 性 （ 可 耐 -70 ） ， 但 力 学 强 度 、隔 湿 性 、 隔 气 性 和 耐 溶 剂 性 较 差 。 分 子 结 构 不 够 规 整 ， 结 晶 度 较 低（ 55% 65%） ， 熔 点 105 115 。LDPE 可 采 用 热塑性成型加工的各种成型工艺
27、，如 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 旋转 成 型 、 涂 覆 、 发 泡 工 艺 、 热 成 型 、 热 风 焊 、 热 焊 接 等 ， 成型加工性好。主要 用 作 农 膜 、 工 业 用 包 装 膜 、 药 品 与 食 品 包 装 薄 膜 、 机 械 零 件 、 日 用 品 、 建筑 材 料 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 、 吹塑中空成型制品、涂 层 和 人 造 革 等 。2.高 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 ： High Density Polyethylene， 简 称 HDPE高 密 度 聚 乙 烯 ， 又 称 低 压 聚 乙 烯 。 无 毒 、 无 味 、 无 臭 ， 白
28、 色 颗 粒 ， 分 子为 线 型 结 构 ， 很 少 有 支 化 现 象 ,是 典 型 的 结 晶 高 聚 物 。 力 学 性 能 均 优 于 低 密度 聚 乙 烯 ， 熔 点 比 低 密 度 聚 乙 烯 高 ， 约 125 137 ， 其 脆 化 温 度 比 低 密 度 聚乙 烯 低 ， 约 -100 -70 ， 密 度 为 0.941 0.960g/cm3。 常 温 下 不 溶 于 一 般 溶剂 ， 但 在 脂 肪 烃 、 芳 香 烃 和 卤 代 烃 中 长 时 间 接 触 时 能 溶 胀 ， 在 70 以 上 时 稍溶 于 甲 苯 、 醋 酸 中 。 在 空 气 中 加 热 和 受 日
29、 光 影 响 发 生 氧 化 作 用 。 能 耐 大 多 数酸 碱 的 侵 蚀 。 吸 水 性 小 ， 具 有 良 好 的 耐 热 性 和 耐 寒 性 ， 化 学 稳 定 性 好 ， 还 具有 较 高 的 刚 性 和 韧 性 ， 介 电 性 能 、 耐 环 境 应 力 开 裂 性 亦 较 好 。HDPE 可 采 用 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 滚 塑 等 成 型 方 法 ， 生 产 薄 膜 制 品 、 日 用品 及 工 业 用 的 各 种 大 小 中 空 容 器 、 管 材 、 包 装 用 的 压 延 带 和 结 扎 带 ， 绳 缆 、鱼 网 和 编 织 用 纤 维 、 电 线 电 缆
30、 等 。3.线 性 低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 ： Linear Low Density Polyethylene， 简 称 LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是 乙 烯 与 少 量 高级 -烯 烃 (如 丁 烯 -1、 己 烯 -1、 辛 烯 -1、 四 甲 基 戊 烯 -1 等 )在 催 化 剂 作 用 下 ，经 高 压 或 低 压 聚 合 而 成 的 一 种 共 聚 物 ， 为 无 毒 、 无 味 、 无 臭 的 乳 白 色 颗 粒 ，密 度 0.918 0.935g/cm3。 与 LDPE 相 比 ， 具 有 强 度 大 、 韧 性 好 、 刚 性
31、大 、 耐热 、 耐 寒 性 好 等 优 点 ， 且 软 化 温 度 和 熔 融 温 度 较 高 ， 还 具 有 良 好 的 耐 环 境 应力 开 裂 性 ， 耐 冲 击 强 度 、 耐 撕 裂 强 度 等 性 能 。 并 可 耐 酸 、 碱 、 有 机 溶 剂 等 。LLDPE 可 通 过 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 等 成 型 方 法 生 产 农 膜 、 包 装 薄 膜 、 复 合 薄膜 、 管 材 、 中 空 容 器 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 层 等 。 由于不存在长支链，LLDPE 的 6570用于制作薄膜。4.中 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 ： Medium dens
32、ity polyethylene， 简 称 MDPE中 密 度 聚 乙 烯 是 在 合 成 过 程 中 用 -烯 烃 共 聚 ， 控 制 密 度 而 成 。 MDPE 的密 度 为 0.926 0.953g/cm3， 结 晶 度 为 70 80 ， 平 均 相 对 分 子 质 量 为 20万 ， 拉 伸 强 度 为 8 24MPa， 断 裂 伸 长 率 为 50 60 ， 熔 融 温 度126 135 ， 熔 体 流 动 速 率 为 0.1 35g 10min， 热 变 形 温 度 (0.46MPa)49 74 。 MDPE 最 突 出 的 特 点 是 耐 环 境 应 力 开 裂 性 及 强
33、度 的 长 期 保 持 性 。MDPE 可 用 挤 出 、 注 射 、 吹 塑 、 滚 塑 、 旋 转 、 粉 末 成 型 加 工 方 法 ， 生 产 工艺 参 数 与 HDPE 和 LDPF 相 似 ， 常 用 于 管 材 、 薄 膜 、 中 空 容 器 等 。5.超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯英 文 名 称 ： ultra-high molecular weight polyethylene，简称 UHMWPE超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 冲 击 强 度 高 ， 耐 疲 劳 ， 耐 磨 ， 是 一 种 线 型 结 构的 具 有 优 异 综 合 性 能 的 热 塑
34、性 工 程 塑 料 。 其 相 对 分 子 质 量 达 到 300 600 万 ，密度 0.9360.964g/cm 3，热变形温度(0.46MPa)85，熔点 130136。UHMWPE 因 相 对 分 子 质 量 高 而 具 有 其 他 塑 料 无 可 比 拟 的 优 异 性 能 ， 如 耐 冲击 、 耐 磨 损 、 自 润 滑 性 、 耐 化 学 腐 蚀 等 性 能 ， 广 泛 应 用 于 机 械 、 运 输 、 纺 织 、造 纸 、 矿 业 、 农 业 、 化 工 及 体 育 运 动 器 械 等 领 域 ， 其 中 以 大 型 包 装 容 器 和 管道 的 应 用 最 为 广 泛 。
35、另 外 ， 由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 优 异 的 生 理 惰 性 ，已 作 为 心 脏 瓣 膜 、 矫 形 外 科 零 件 、 人 工 关 节 等 在 临 床 医 学 上 使 用 ， 而 且 ， 超高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 耐 低 温 性 能 优 异 ， 在 -40 时 仍 具 有 较 高 的 冲 击 强 度 ，甚 至 可 在 -269 下 使 用 。 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 纤 维 的 复 合 材 料 在 军 事 上已 用 作 装 甲 车 辆 的 壳 体 、 雷 达 的 防 护 罩 壳 、 头 盔 等 ； 体 育 用 品 上 已 制
36、 成 弓 弦 、雪 橇 和 滑 水 板 等 。由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 熔 融 状 态 的 粘 度 高 达 108Pas， 流 动 性 极差 ， 其 熔 体 流 动 速 率 几 乎 为 零 ， 所 以 很 难 用 一 般 的 机 械 加 工 方 法 进 行 加 工 。近 年 来 ， 通 过 对 普 通 加 工 设 备 的 改 造 ， 已 使 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 由 最 初的 压 制 -烧 结 成 型 发 展 为 挤 出 、 吹 塑 和 注 射 成 型 以 及 其 他 特 殊 方 法 的 成 型 。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅
37、速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3 聚 乙 烯 的 成型加工PE 的熔体粘度比 PVC 低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚 乙 烯 属 于 结 晶 性 塑 料 ， 吸 湿 小 ， 成 型 前 不 需 充 分 干 燥 ， 熔 体 流 动 性极 好 ， 流 动 性 对 压 力 敏 感 ， 成 型 时 宜 用 高 压 注 射 ， 料 温 均 匀 ， 填 充 速 度 快 ，保
38、压 充 分 。 不 宜 用 直 接 浇 口 ， 以 防 收 缩 不 均 ， 内 应 力 增 大 。 注 意 选 择 浇 口 位置 ， 防 止 产 生 缩 孔 和 变 形 。PE 的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE 在 180左右， HDPE 在 220左右，最高成型加工温度一般不超过 280。熔融状态下，PE 具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE 的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却
39、速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性能。 收 缩 范 围 和 收 缩 值 大 (一般成型收缩率为 1.55.0) ， 方 向 性 明 显 ，易 变 形 翘 曲 ， 冷 却 速 度 宜 慢 ， 模 具 设 冷 料 穴 ， 并 有 冷 却 系 统 。 软 质 塑 件 有 较 浅 的 侧 凹 槽 时 ， 可 强 行 脱 模 。1.1.4 聚 乙 烯 的 改 性聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物
40、理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。（1）增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在
41、的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE，在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料，当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时，复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接，同时刚性的
42、晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO 2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO 2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合，当填充质量分数为2时，拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷，使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求
43、，而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题；LLDPE与HDPE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如LDPE-聚烯烃弹性体(POE)共混物，当POE的质量分数为3O时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合
44、力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能、阻燃性能等，但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘接强度是PE填充改性必须面临的问题，而PE是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料
45、与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同
46、时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中，从而改变PE的基本性能。主要改性品种有乙 烯 -丙 烯 共 聚 物（ 塑 料 ） 、 EVA、 乙 烯 -丁 烯 共 聚 物 、 乙 烯 -其 他 烯 烃 （ 如 辛 烯 POE、 环 烯 烃 ）共 聚 物 、 乙 烯 -不 饱 和 酯 共 聚 物 （ EAA、 EMAA 、 EEA、 EMA、 EMMA、 EMAH） 等 。通过共聚反应，
47、可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团，可以起到反应性增容剂的作用。（3）交联改性 交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力，由此极大地改善了诸如耐 热 性 、耐磨性、弹性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能，适 于 作 大 型 管 材 、 电 缆电 线 以 及 滚 塑 制 品 等 。 聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联。（4）氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物，具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的
48、电绝缘性。主 要 用 作 聚 氯 乙 烯 的 改 性 剂 ， 以 改 善聚 氯 乙 烯 抗 冲 击 性 能 ， 氯 化 聚 乙 烯 本 身 还 可 作 为 电 绝 缘 材 料 和 地 面 材 料 。氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料，属于高性能橡胶品种。其结构饱和，无发色基团存在，涂膜的抗氧性、耐 油 性 、 耐候性、 耐 磨 性 和保色性能优异，且耐酸碱和化学药品的腐蚀，已广泛应用于石油、化工等行业。（5）等离子体改性处理 等离子体是由部分电离的导电气体组成，其中包括电子、正离子、负离子，基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子。
49、在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面，使材料表面分子的化学键被打开，并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合，在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团，由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等。1.1.5 聚乙烯的应用聚 乙 烯 是 通 用 塑 料 中 应 用 最 广 泛 的 品 种 ， 薄 膜 是 其 主 要 加 工 产 品 ， 其 次是 片 材 和 涂 层 、 瓶 、 罐 、 桶 等 中 空 容 器 及 其 他 各 种 注 射 和 吹 塑 制 品 、 管 材 和电 线 、 电 缆 的 绝 缘 和 护 套 等 。 主 要 用 于 包 装 、 农 业 和 交 通 等 部
