高分子材料综合实验

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高分子物理实验报告

高分子物理实验报告高分子物理实验报告引言：高分子物理是研究高分子材料的结构、性质和行为的学科。

本实验旨在通过实验方法，对高分子材料的一些基本性质进行探究，以加深对高分子物理的理解。

实验一：高分子材料的熔融流动性材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）方法：将PE和PP分别切成小块，放入两个不同的容器中，通过加热使其熔化，观察其流动性。

结果：PE在加热后迅速熔化，并呈现出较大的流动性，而PP则需要较高的温度才能熔化，且流动性较小。

结论：高分子材料的熔融流动性与其分子结构有关，分子链间的相互作用力越强，熔融温度越高，流动性越小。

实验二：高分子材料的拉伸性能材料：聚酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）方法：将PET和PVC分别切成薄片状，用拉力试验机进行拉伸测试，记录其拉伸强度和断裂伸长率。

结果：PET具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，而PVC的拉伸强度较低，断裂伸长率也较小。

结论：高分子材料的拉伸性能与其分子链的排列方式、分子量以及交联程度等因素有关，分子链越有序，交联程度越高，拉伸强度越大，断裂伸长率越小。

实验三：高分子材料的热稳定性材料：聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）方法：将PS和PC分别切成小块，放入热风箱中进行热稳定性测试，记录其质量损失。

结果：PS在高温下易分解，质量损失较大，而PC在相同条件下质量损失较小。

结论：高分子材料的热稳定性与其分子链的稳定性有关，分子链越稳定，热稳定性越好，质量损失越小。

实验四：高分子材料的玻璃化转变温度材料：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）方法：将PMMA和PVA分别切成小块，通过差示扫描量热法（DSC）测试其玻璃化转变温度。

结果：PMMA的玻璃化转变温度较高，而PVA的玻璃化转变温度较低。

结论：高分子材料的玻璃化转变温度与其分子链的自由度有关，分子链越自由，玻璃化转变温度越低。

结论：通过以上实验，我们可以看到不同高分子材料在熔融流动性、拉伸性能、热稳定性和玻璃化转变温度等方面表现出不同的特性。

高分子材料性能测试实验报告

高分子材料性能测试实验报告一、实验目的本实验旨在对常见的高分子材料进行性能测试，以深入了解其物理、化学和机械性能，为材料的选择和应用提供科学依据。

二、实验材料与设备1、实验材料聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）2、实验设备电子万能试验机热重分析仪（TGA）差示扫描量热仪（DSC）硬度计冲击试验机三、实验原理1、拉伸性能测试高分子材料在受到拉伸力作用时，会发生形变。

通过测量材料在拉伸过程中的应力应变曲线，可以得到材料的拉伸强度、断裂伸长率等性能指标。

2、热性能测试TGA 用于测量材料在加热过程中的质量损失，从而分析材料的热稳定性和组成成分。

DSC 则可以测量材料在加热或冷却过程中的热量变化，用于研究材料的相变温度、玻璃化转变温度等。

3、硬度测试硬度是衡量材料抵抗局部变形的能力。

硬度计通过压入材料表面一定深度，测量所施加的力来确定材料的硬度值。

4、冲击性能测试冲击试验机通过施加冲击载荷，测量材料在冲击作用下的吸收能量，评估材料的抗冲击性能。

四、实验步骤1、拉伸性能测试将高分子材料制成标准哑铃状试样。

安装试样到电子万能试验机上，设置拉伸速度和测试温度。

启动试验机，记录应力应变曲线。

2、热性能测试称取一定量的高分子材料样品，放入 TGA 和 DSC 仪器的样品盘中。

设置升温程序和气氛条件，进行测试。

3、硬度测试将试样平稳放置在硬度计工作台上。

选择合适的压头和试验力，进行硬度测量。

4、冲击性能测试制备标准冲击试样。

将试样安装在冲击试验机上，进行冲击试验。

五、实验结果与分析1、拉伸性能聚乙烯（PE）：拉伸强度较低，断裂伸长率较高，表现出较好的柔韧性。

聚丙烯（PP）：拉伸强度较高，断裂伸长率适中，具有一定的刚性和韧性。

聚苯乙烯（PS）：拉伸强度较高，但断裂伸长率较低，脆性较大。

聚氯乙烯（PVC）：拉伸强度和断裂伸长率因配方不同而有所差异。

2、热性能TGA 结果显示，不同高分子材料的热分解温度和分解过程有所不同。

功能高分子材料试验

五、实验流程： 1）单体预乳化在500mL圆底烧瓶中，加入100mL水，1.5g碳酸氢钠，3.4g十二烷基硫酸钠，3.4gOP-10搅拌溶解后再依次加入2.7g(2.7mL)丙烯酸， 12.7g(13.2mL)甲基丙烯酸甲酯，27.5g(31.1mL)丙烯酸丁酯，28.3g(31.4mL)苯乙烯，室温下搅拌乳化30min.
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功能高分子专业综合实验

环氧树脂未固化时为热塑性的线性结构，使用时必须加入固化剂。固化剂的种类很多，有多元的胺、羧酸、酸酐等。使用多元胺固化时，固化反应为多元胺的氨基与环氧预聚体的环氧端基之间的加成反应。该反应无需加热，可在室温下进行，叫冷固化。反应式如下：
功能高分子专业综合实验
功能高分子专业综合实验 11
O (n+1) HO OH+(n+2)ClH2C
NaOH
H2C ( O
OCH2
CH
CH2 )n O
O
CH2
O
OH O
功能高分子专业综合实验
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改变原料配比、聚合反应条件（如反应介质、温度及加料顺序等），可获得不同分子量和软化点的产物。为使产物分子链两端都带有环氧基，必须使用过量的环氧氯丙烷。树脂中环氧基的含量是反应控制和树脂应用的重要指标。根据环氧基的含量可计算产物分子量，环氧基含量也是计算固化剂用量的依据。环氧基含量可用环氧值或环氧基的百分含量来描述。而环氧值是指100g环氧树脂所含环氧基的摩尔数。环氧值采用滴定的方法来获得。
功能高分子专业综合实验 25

丙烯酸为功能性单体，可提高附着力、润湿性和乳液稳定性，并赋予乳液一定的反应特性，如亲水性、交联性等。除了丙烯酸以外，功能性单体还有丙烯酰胺、丙烯腈等。

高分子专业实验的整合与综合设计

ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗｅｒｅｄｅｓｃｉｂｒｅｄ．Ｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｗａｓｔａｋｅｎａｓａｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔ．Ｍｏｌｄｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｐｏｌｙｍｅｒｗａｓｓｅｔａｓａｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｂａｓｉｓｗａｓｇｕｉｄｅｄｂｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｍｅｒｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙａｎｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄ．
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｉｍｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｓｏｆ“Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｏｆｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ’ ’ａｎｄ “Ｇｌａｓｓｓｔｅｅｌｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ”．ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ

高分子材料实验

实验1有机玻璃的制备一、目的要求1．了解本体聚合的原理和有机玻璃的性能。

2．掌握有机玻璃的制备方法二、原理甲基丙烯酸甲酯通过本体聚合的方法可以制得有机玻璃。

聚甲基丙烯酸甲酯由于有庞大的侧基存在，为无定形聚合物，其最突出的性能是具有高度的透明性。

它的比重小，故其制品比同体积无机玻璃制品轻巧得多。

同时又具有一定的耐冲击强度与良好的低温性能，是航空工业与光学仪器制造工业的重要原料。

有机玻璃表面光滑，在一定的弯曲限度内，光线可在其内部传导而不逸出，故外科手术中利用它把光线输送到口腔吼部作照明。

聚甲基丙烯酸甲酯的电性能优良，是很好的绝缘材料。

甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰（BPO）或偶氮二异丁腈（AIBN）引发剂存在下进行如下聚合反应：CH2 CCH3COOCH3CH2 CCH3COOCH3nn聚合反应开始前有一段诱导期，聚合速率为零，体系粘度无变化。

在转化率超过20﹪之后，聚合速率显著加快，即产生自动加速效应。

而转化率达80﹪之后，聚合速率显著减小，最后几乎停止聚合，需要升高温度才能使之聚合完全。

聚合配方中引发剂的含量，应视制备的模具厚度而定，一般情况如下：厚度（mm）1－1.6 2－3 4－6 8－12 14－25 30－45偶氮二异丁腈（﹪）0.06 0.06 0.06 0.025 0.020 0.005由于甲基丙烯酸甲酯单体密度只有0.94 g·mL-1，而其聚合物密度为1.17 g·mL-1，故有较大的体积收缩，因而生产上一般先做成甲基丙烯酸甲酯的预聚体，然后再进行浇模，这样一则可以减少体积收缩，二则预聚体具有一定粘度，在采用夹板式模具时不会产生液漏现象。

三、主要试剂和仪器甲基丙烯酸甲酯过氧化二碳酸环己酯偶氮二异丁睛试管三颈瓶冷凝管恒温水浴四、实验步骤1．制模（烘箱聚合用模）取两块表面光滑、无磨损的玻璃块，经肥皂洗净擦干后，用酒精擦洗一次，烘干，在四角用一定的垫块垫好（注1），然后用不透水的纸（玻璃纸或描图纸）用聚乙烯醇水溶液（10 g聚乙烯醇溶于100 mL蒸馏水中）作浆糊，使纸完全贴紧模子，严密地封好，一共糊三层，以免漏浆。

高分子综合课程设计

高分子综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握高分子材料的基本概念、分类和特性，了解其在日常生活和工业中的应用。

2. 帮助学生理解高分子材料的合成原理，掌握常见高分子材料的合成方法和工艺。

3. 使学生了解高分子材料的结构与性能关系，能分析高分子材料在实际应用中的优缺点。

技能目标：1. 培养学生运用所学高分子知识解决实际问题的能力，能进行高分子材料的简单设计和制备。

2. 提高学生的实验操作技能，熟练使用实验设备和仪器，掌握高分子材料测试与表征方法。

3. 培养学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组讨论中积极发表观点，共同完成课程设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对高分子材料学科的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。

2. 培养学生的环保意识，使他们认识到高分子材料在环境保护和可持续发展中的重要性。

3. 培养学生的创新精神和实践能力，使他们具备高分子材料领域发展的潜力。

课程性质：本课程为综合实践课程，旨在通过高分子材料的设计与制备，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的化学基础和实验操作能力，对高分子材料有初步的了解，但缺乏深入研究和实践。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的动手能力和团队协作精神。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得较好的学习成果。

通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 高分子材料基本概念与分类- 深入讲解高分子材料的基本概念、结构与分类方法。

- 分析各类高分子材料的性质、应用领域及其在国民经济中的作用。

2. 高分子材料的合成与制备- 介绍高分子材料的合成原理、方法及工艺流程。

- 指导学生进行高分子材料的实验室制备，包括聚合反应、加工成型等。

教学大纲：- 高分子合成原理- 常见高分子材料的合成方法- 高分子材料制备工艺3. 高分子材料的结构与性能表征- 讲解高分子材料的结构与性能关系，分析其影响规律。

面向工程应用的高分子材料创新综合实验教学探索

业生因缺乏工程实践能力而找不到合适的岗
位。因此，工程应用能力的培养对工科学生子化学实验、高分子物理实验、高分子材料程中可通过创新实践活动而获得创新能力就业具有重要意义。实验教学环节是工程应性能测试等。而且，开设的实验项目大同小和分析解决问题能力。创新综合实验借助用型人才培养的关键，工程应用型实验课程异，基本上都开设 “ 甲基丙烯酸甲酯的本体于创新思维解决实际问题，因而创新综合
在高等教育从精英教育向大众教育转变
多以验证型实验为主，教学过程过分强调２创新综合实验的作用工程应用型人才是一种兼具工程实践
的今天，人才培养与社会需求的矛盾日益突理论基础知识的灌输，往往忽视对学生创２．１培养工程应用型人才的重要手段
题的综合能力和创新能力的培养】。为了培乳液聚合 ” ．２调动学生学习积极性。培养学生的综合、“ 乌氏粘度计测聚合物的分子２养学生的工程实践能力，我校高分子材料与量 ” 、“ 偏光显微镜观察聚合物球晶” 、“ 高能力
的建设是实验教学改革的核心。创新综合实聚合 ” 、“ 醋酸乙烯酯的溶液聚合 ”、 “ 甲基实验是培养工程应用型人才的一个十分重

高分子材料专业实验-压缩与弯曲实验

压缩实验实验目的1．熟悉高分子材料压缩性能测试标准条件、测试原理及其操作；2．了解测试条件对测定结果的影响。

实验原理将试样夹持在专用压缩夹具上，对试样施加静态压缩负荷，通过负荷指示器、变形指示器以及计算机处理，测绘出试样的压缩负荷－变形曲线以及变形过程中的特征量如在压缩实验过程中的任一时刻，试样单位原始横截面积所承受的压缩负荷（压缩应力）、由压缩负荷引起的试样高度的改变量（压缩变形）、在压缩实验的负荷－变形曲线上第一次出现的应变或变形增加而负荷不增大的压应力值（压缩屈服应力）、在压缩实验的负荷－变形曲线的横坐标上，在规定的变形百分数处（如0.2％的压缩应变）平行于曲线的直线部分划一直线，取直线与负荷一变形曲线交点的负荷值与试样的原始截面积之比（压缩偏置屈服应力）、在压缩实验过程中，试样所承受的最大压缩应力（压缩强度）、在应力一应变曲线的线性范围内，压缩应力与压缩应变之比（压缩模量）。

原材料试样（1）试样形状和尺寸试样应为正方柱体或矩形柱体或圆柱体，试样各处高度相差不大于0.1mm，两端面与主轴必须垂直。

圆柱体：直径10±0.2mm，高20±0.2mm。

正方柱体：横截面边长10±0.2mm，高20±0.2mm。

矩形柱体：截面边长15±0.2mm，10±0.2mm，高20±0.2mm。

（2）试样所有表面均应无可见裂纹、刮痕或其他可能影响结果的缺陷。

（3）各向同性材料每组试样至少5 个。

（4）各向异性材料每组取10个试样，垂直于和平行于各向异性的主轴方向各取5 个试样。

本次实验试样采用注塑成型高密度聚乙烯弯曲大试样。

设备能以规定恒定速度移动，并具有下列各组件的实验机均可使用。

实验机应由国家计量部门定期检定。

（1）压缩夹具能准确地沿试样轴向施加负荷，表面粗糙度为Ra0.8 的硬化钢压板，并应装有自动对中装置（2）负荷指示器。

指示试样所承受的压缩负荷，在规定的实验速度内没有惯性滞后，指示负荷的精度为指示值的±1％或更高。

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?综合实验流程
复合配方设计配料及粗混熔混造粒
注射制备测试样测试复合材料性能
?可供选择的实验设备
高速混合器、双螺杆挤出机、毛细管流变仪、注射机、拉伸试验机、冲击试验机、氧指数测试仪等
?注意事项
遵守仪器设备操作规程和注意实验安全
2、高分子导电复合材料综合实验
?原材料基体：聚丙烯添加剂：自选
?考勤15分（包括任务布置与介绍课考勤、资料检索报告课考勤、实验总结报告课考勤和实验过程考勤等方面）
?实验过程30分（包括实验操作、实验作风、实验记录、回答问题等情况）
?实验报告55分（包括资料检索报告和综合实验总结报告两个内容）
高分子成形综合实验
应宗荣
一、教学目的与目标
?学会根据课题进行资料检索 ?学会根据资料制定综合实验方案 ?学会根据实验方案开展实验研究 ?学会成果总结和写作综合实验报告 ?掌握综合实验课题的研究基本方法
二、教学总体要求Biblioteka 综合实验课题（任选一个） ?高分子阻燃复合材料综合实验 ?高分子导电复合材料综合实验 ?高分子纳米复合材料综合实验
?综合实验流程
复合配方设计配料及粗混熔混造粒
注射制备测试样测试复合材料性能
?可供选择的实验设备
高速混合器、双螺杆挤出机、毛细管流变仪、注射机、拉伸试验机、冲击试验机、高阻计、万用电表等
?注意事项
遵守仪器设备操作规程和注意实验安全
3、高分子纳米复合材料综合实验
?原材料基体：聚丙烯纳米填料：碳酸钙
总教学要求：
?资料检索报告字数≥2000（针对复合方法及机理、国内外现状、需要研究问题及方法等）
?自拟综合实验配方和研究方案 ?综合实验总结报告
字数≥2000（反映综合实验内容、研究结果及分析、收获及建议等）
三、综合实验内容
1、高分子阻燃复合材料综合实验
?原材料基体：聚丙烯添加剂：自选
?综合实验流程
复合配方设计配料及粗混熔混造粒
注射制备测试样测试复合材料性能
?可供选择的实验设备
高速混合器、双螺杆挤出机、毛细管流变仪、注射机、拉伸试验机、冲击试验机、偏光显微镜等
?注意事项
遵守仪器设备操作规程和注意实验安全
四、综合实验时间进度
?综合实验总时间2周三个阶段： ?资料检阅阶段时间3天 ?综合实验设计与实施阶段9天 ?综合实验总结报告阶段2天
?检索报告内容 ?参考文献（≥15篇）
×年×月×日
八、综合实验总结报告
×××（题目名）综合实验总结报告 ×××（学号××××）
?1．前言 ?2．综合实验部分 ?3．综合实验结果与讨论 ?4．综合实验结论 ?5．综合实验再思考 ?6．参考文献
九、考核方式
?总成绩由考勤、实验过程和实验报告三部分综合评定
五、综合实验组织实施
?两人为一组，专门老师分组指导考勤： ?上午8:00～12:00 ?下午14:00～17:30
六、实验记录格式
实验人：实验日期：
天气：
室温：
?实验原料及规格
?实验设备及参数
?实验配方
?实验过程情况
?实验样品与分析
?当日实验小结
七、综合实验资料检索报告
×××（题目名）综合实验检索报告 ×××（学号××××）