高分子材料分析4要点
高分子膜分离材料要点
高分子膜分离材料要点引言高分子膜分离材料是一种重要的分离技术，被广泛应用于水处理、气体分离、生物医药等领域。
本文将介绍高分子膜分离材料的要点，包括材料选择、膜结构设计和性能优化等方面。
材料选择高分子膜分离材料的选择对于分离效果至关重要。
常用的高分子材料包括聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚醋酸乙烯（EVA）等。
选择材料时需要考虑以下因素：1.分离性能：材料应具有良好的分离性能，包括高通量、高分离因子和较低的渗透压。
2.化学稳定性：材料应在分离过程中具有良好的化学稳定性，可以耐受不同的化学药品和温度。
3.机械性能：材料应具有足够的机械强度，以确保膜在操作过程中不会破裂或变形。
膜结构设计高分子膜分离材料的结构设计对于分离性能和稳定性同样至关重要。
以下是一些常见的结构设计要点：1.孔径分布：膜的孔径分布应合理控制，以满足特定的分离要求。
孔径太小会导致通量降低，孔径太大则无法实现有效的分离。
2.膜厚度：膜的厚度应适当选择，通常较薄的膜具有较高的通量，但较厚的膜能够提供更好的机械强度。
3.支撑层：支撑层可以增强膜的机械强度和稳定性，同时减少膜的变形和破裂风险。
常见的支撑层材料包括聚酰胺、聚酰胺亚胺等。
性能优化为了进一步提高高分子膜分离材料的性能，可以考虑以下方面的优化：1.表面修饰：通过表面修饰可以改变膜的亲水性或疏水性，提高膜的抗粘附性能和选择性。
2.添加填料：添加适当的填料可以改变膜的孔径分布和通量，提高膜的分离性能。
3.模块化设计：将多个膜堆叠起来形成模块化结构，可以增加分离面积，提高通量和分离效果。
高分子膜分离材料是一种重要的分离技术，材料选择、膜结构设计和性能优化是关键要点。
在实际应用中，根据具体的分离要求和条件选择合适的高分子材料，并进行合理的膜结构设计和性能优化，能够提高分离效果和稳定性，广泛应用于各个领域。
广州SGS高分子材料材质成分分析
通标标准技术服务有限公司广州分公司
材料与可靠性实验室
1
内容简介
1.概述 1.1 高分子材料分类 1.2 客户需求 1.3 测试分类 1.4 实验室仪器介绍 2.测试能力 2.1 定性分析 2.2 定量分析 2.3 异物与污染物分析
2
1.1高分子材料分类（按特性分）
3
高分子材料基本组成
之前产品
在用产品
49
Sample: DONG Size: 5.3200 mg
DSC
File: C:\TA\Data\DSC\1212\12629\Melt.001 Operator: GJ Run Date: 04-Dec-2012 09:47 Instrument: DSC Q200 V24.2 Build 107
Sample: SHMR120504555 Size: 5.6500 mg File: C:\TA\Data\DSC\1205\04555\melt.001 Operator: GJ Run Date: 30-May-2012 11:57 Instrument: DSC Q200 V24.2 Build 107
Universal V4.3A TA Instruments
Temperature (°C)
Deriv. Weight Change (%/°C)
16
Weight (%)
二、热重分析（TGA）曲线在定量中的应用
17
18
2.测试能力 2.1 定性分析
19
例1： 测试要求:鞋各部分的材质定性，给予买家标签上的材料证明
0.0
Heat Flow (W/g)
-0.2
外推起始温度 玻璃态区 73.21°C 中点温度
高分子改性要点
高分子改性要点高分子材料在工业生产中具有广泛的应用，但其性能往往无法满足特定需求。
为了改善材料性能，高分子改性成为了一种重要的手段。
本文将就高分子改性的要点进行讨论。
一、改性目的高分子改性的目的是提升材料的性能，使其适用于更广泛的应用领域。
改性可以改善材料的力学性能，增加材料的耐热性、耐腐蚀性，改善材料的电性能等等。
二、改性方法1. 添加填充剂填充剂的添加可以有效地改善高分子材料的力学性能。
常用的填充剂包括纤维素、玻璃纤维、碳纤维等。
填充剂的添加可以增加材料的强度、硬度和耐磨性。
2. 引入交联剂通过引入交联剂，可以使高分子材料形成网状结构，从而提高其热稳定性和力学性能。
常用的交联剂有有机过氧化物、热塑性橡胶等。
交联剂的添加可以提高材料的强度、硬度和热变形温度。
3. 添加增容剂增容剂的添加可以改善高分子材料的加工性能。
常用的增容剂有增塑剂、润滑剂等。
增容剂的添加可以降低材料的熔融温度、提高材料的流动性，从而便于加工制造。
4. 表面改性通过表面改性，可以改善高分子材料的附着性、耐腐蚀性等性能。
常用的表面改性方法有等离子体处理、电子束辐照等。
表面改性可以提高材料的界面粘合能力，增加材料的耐候性和抗老化性。
三、改性注意事项在进行高分子材料改性时，需要注意以下几点：1. 注意添加剂的种类和添加量，确保其在改性过程中起到理想的作用，并避免副作用的产生。
2. 改性过程中的加工条件需要加以控制，包括温度、压力、时间等，确保改性剂的均匀分散和与高分子材料的良好相容性。
3. 需要进行严格的性能测试和评估，以验证改性后材料的实际性能是否满足要求。
综上所述，高分子改性是一项重要的技术手段，可使高分子材料的性能得到显著提升。
通过选择合适的改性方法和注意改性过程中的细节，可以实现高分子材料的优化。
高分子改性的研究和应用将对材料科学领域的发展起到积极的推动作用。
高分子材料物理化学实验复习资料整理
Huggins式： sp K H C C
2
ln 2 Kramer式： K K C C
外推至 C→0， 两直线相交于一点此截距即为[]。 两条直线的斜率
4 / 11
{
图2
lg C
sp
ln 对 C和 对C 的关系图 C C
3 / 11
图 1 DSC 法测定结晶速率 (a)等温结晶 DSC 曲线 (b)结晶分数与时间关系
高材物化实验复习资料
4
放热峰。当曲线回到基线时，表明结晶过程已完成。记放热峰总面积为 A0，从结晶起始时刻（t0）到任一时 刻 t 的放热峰面积 At 与 A0 之比记为结晶分数 X(t)： Avrami 指数 n=空间维数+时间维数（空间维数：球晶：1；片晶：2；针状：3；时间维数：均相成核：1， 异相成核：0； ） DSC： （纵坐标：放热峰朝下，吸热峰朝上） 图：Tg，冷结晶峰，熔融峰。 如何去除冷结晶峰？ 升温一次，去除热历史。
二、声速法测定纤维的取向度和模量
测定取向度的方法有 X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤 维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播 的各向异性。 几个重要公式： ①传播速度 C=
L 10 3 (km / s) (TL t ) 10 6
N2。
注意：定要掌握三张图的含义。
五、粘度法测定高聚物分子量
1、测定高聚物分子量的方法有多种，如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法和粘度法等。 2、马克(Mark)公式： KM 。该式实用性很广，式中 K、值主要依赖于大分子在溶液中的形态。
高二化学《应用广泛的高分子材料 功能高分子材料》知识点归纳总结+典例导析
应用广泛的高分子材料 功能高分子材料【学习目标】1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途;2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法;３、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用;４、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献、合成材料品种特别多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。
其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分。
塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂、在塑料的组成中除了合成树脂外,还有依照需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。
如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。
3、几种重要的塑料的性质、(1)聚乙烯塑料的性质。
①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达—１00℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
②聚乙烯塑料品种特别多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。
(２)酚醛树脂。
①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物、 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
高分子材料基础知识要点
名词解释:1.通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。
2.通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。
3.聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR）来表示。
4.共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。
5.茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。
6.通常把使用量大、长期使用温度在100〜150C、可作为结构材料7.使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150C以上的塑料材料特种工程塑料。
8.聚酰胺（PA）:俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。
聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。
聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。
9.单体浇注聚酰胺（MC聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。
制备的主要特点有:①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。
②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。
③MC聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。
④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。
10.RIM聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。
11.共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。
12.均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。
13.由饱和二元酸和二元醇得到的线型高聚物称为热塑性聚酯，目前最常使用的是：聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
高分子材料剖析实用手册
高分子材料剖析实用手册
【原创版】
目录
1.高分子材料的概述
2.高分子材料的分类
3.高分子材料的性能及应用
4.高分子材料的剖析方法
5.高分子材料的发展前景
正文
【高分子材料的概述】
高分子材料是指由一类相对分子质量较高的化合物构成的材料，通常包括聚合物、树脂、橡胶等。
这类材料具有很多优良的性能，如耐腐蚀、耐磨损、耐高温等，因此在各个领域得到了广泛的应用。
【高分子材料的分类】
高分子材料可以根据其结构、合成方法、性能等不同方面进行分类。
常见的分类方法包括以下几种：
1.按照结构分类：分为线性高分子材料和分支型高分子材料。
2.按照合成方法分类：分为加聚物和缩聚物。
3.按照性能分类：分为橡胶、塑料、纤维、涂料、粘合剂等。
【高分子材料的性能及应用】
高分子材料具有很多优良的性能，如机械强度、化学稳定性、热稳定性、耐腐蚀性、耐磨性等。
这些性能使得高分子材料在各个领域得到了广泛的应用，如航空航天、汽车制造、电子工业、医疗卫生等。
【高分子材料的剖析方法】
高分子材料的剖析方法主要包括以下几种：
1.化学分析：如元素分析、官能团分析等。
2.物理性能测试：如熔融指数、密度、分子量等。
3.结构分析：如红外光谱、核磁共振、X 射线衍射等。
4.形貌观察：如扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。
【高分子材料的发展前景】
随着科学技术的进步和社会经济的发展，对高分子材料的需求越来越大。
高分子材料分析与测试
ABS
• ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二 烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene） • 密度:1.04~1.06 g/cm3 • ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性。它抗 酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程 度上耐受有机溶剂溶解。 • 燃烧时：离开火焰继续燃烧，浓色的黑烟，黄 色火焰。
实验注意事项
比重瓶法是测量密度的基准方法： 比重瓶法是测量密度的基准方法：试样的质 注满比重瓶所需的试液质量m 量；注满比重瓶所需的试液质量m1；装有试 样时，注满比重瓶所需试液的质量m 样时，注满比重瓶所需试液的质量m2；都可 以精确测出,23℃时的试液密度又是已知的; 以精确测出,23℃时的试液密度又是已知的; ,23℃时的试液密度又是已知的 因此测量精度比较高。但是， 因此测量精度比较高。但是，总有一些因素 影响测量精度；最主要的因素是温度和气泡。 影响测量精度；最主要的因素是温度和气泡。 所以密度测试一定要在恒温条件下进行， 所以密度测试一定要在恒温条件下进行，并 且要去除气泡,确保测试结果的正确性。 且要去除气泡,确保测试结果的正确性。
实验步骤
1，标准环境下，准备好试样，试样尺寸适宜，
在空气中称量约1-3g并称量金属丝质量，试样 上端据液面不小于10mm，试样没有气泡。 2，用金属丝悬挂试样，试样全部浸入浸渍液中。 3，浸渍液放在固定支架的烧杯或容器。 4，称量金属丝与重锤在浸渍液中的质量。 5，浸渍液选用新鲜蒸馏水或其他不与试样作用 的液体。
实验记录
序号 空气中悬 悬丝的质 丝与试样 量（g） 的质量 （g） 0.0179 0.0178 0.0184 1.8293 1.9083 1.9888 浸渍液中 塑料试样 的悬丝与 的密度 试样的质 （g/cm3） 量（g） 0.6142 0.6664 0.6694 1.488 1.520 1.491
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授课课时计划
碱：电解质离解时生成的阴离子全部是OH—。
如NaOH→Na++OH—特点：存在局限性，共轭体系、非水体系不适用。
例如，HCl(气) + NH3(气) = NH4Cl，NH3 + NH3 NH2—+ NH4+（二）酸碱质子理论
1923年，布朗斯特（J.N.Brφnsted）在酸碱电离理论的基础上，提出了酸碱质子理论。
酸碱质子理论认为：凡是能给出质子H+ 的物质是酸；凡是能接受质子的物质是碱。
当某种酸HA失去质子后形成酸根A—，它自然对质子具有一定的亲和力，故A—是碱。
由于一个质子的转移，HA与A—形成一对能互相转化的酸碱，称为共轭酸碱对，这种关系用下式表示：
HA H++A-
例如，HCl的共轭碱是Cl—，HAc的共轭碱是Ac—。
特点：共轭性；广泛性，酸碱可以是正负离子，也可以是中性分子，还可以是有机物。
如，HClO4 H+ + ClO4—分子
HSO4—H+ + SO42—负离子
NH4+H+ + NH3正离子
得出结论：
酸：HCl＞HAc＞NH4+＞HS—碱：Cl—＜Ac—＜NH3＜S2—
上述结论说明：酸越强其共轭碱越弱，碱越强其共轭酸越弱。
二、酸碱溶液pH的计算
酸碱滴定的过程，也就是溶液的pH不断变化的过程。
为揭示滴定过程中溶液pH的变化规律，首先学习几类典型酸碱溶液pH的计算方法。
（二）酸碱溶液pH的计算
计算几种酸溶液[H+] 的最简计算公式及使用条件
三、缓冲溶液
缓冲作用：能够抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释，其自身pH不发生显著变化的性质，称为缓冲作用。
缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。
选择缓冲溶液需考虑的因素：见教材上P30
四、酸碱指示剂
（一）酸碱指示剂的作用原理
原理：利用酸碱指示剂颜色的突然变化来指示滴定终点。
酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱。
当溶液的pH变化时，指示剂由于结构的改变而发生颜色的改变，失去质子由酸式转变为碱式，得到质子由碱式转化为酸式，它们的酸式及碱式具有不同的颜色。
因此，结构
上的变化将引起颜色的变化。
酚酞的变色范围大约为pH = 8.0~10.0，pH 约为8时酚酞呈现红色，但在浓碱液即pH 超过10.0，酚酞又呈现无色。
（二）指示剂HIn 的变色范围 HIn(酸型, 酸色)
In —(碱型, 碱色) + H +
[][][]
HIn In H -
a
+
=K
1、当 [In —] = [HIn] 时，有K a = [H +]，pH = p K a ，溶液颜色是中间颜色（酸色和碱色的混合色）
2、当 [H +] 发生变化时，[In —] 和 [HIn] 比值发生变化，溶液颜色变化
若=+1a ]H [K ]HIn []In [-=101
，则[H +]1=10K a ，pH 1=p K a -1，能勉强认出碱色； 若=+2a ]H [K ]HIn []In [-=110，则[H +]2=10
1K a ，pH 2=p K a +1，能勉强认出酸色。
]HIn []In [-＜ 101 ＝101 ＝1 ＝110 ＞1
10
酸色 略带碱色 中间颜色 略带酸色 碱色 也就是说，即当溶液的pH 值由pH 1逐渐上升到pH 2时，溶液颜色由酸色逐渐变化碱色，指示剂变化范围2个的单位 pH=p K a ±1。
酸碱中间色就是人眼能看到指示剂颜色发生变化的范围，相应pH 范围称为指示剂
的变色范围。
结论：
➢指示剂的变化范围不是恰好位于pH值7左右，而是随各种指示剂常数值K a的不同而不同。
➢各种指示剂在变色范围内显示逐渐变化的过渡颜色。
➢各种指示剂变色范围值的幅度各不相同，但一般不大于两个pH 单位，也不于小一个pH单位。
表4-1几种常用的酸碱指示剂
（三）混合指示剂
混合指示剂有两类：
一类是由两种或两种以上的指示剂混合而成，利用颜色的互补作用，使指示剂变色范围变窄，变色更敏锐，有利于判断终点，减少终点误差，提高分析的准确度。
例如，溴甲酚绿（p K a = 4.9）和甲基红（p K a=5.2）两者按3∶1混合后，在pH＜5.1的溶液中呈酒红色，而在pH＞5.1的溶液中呈绿色，且变色非常敏锐。
另一类混合指示剂是在某种指示剂中加入另一种惰性染料组成。
例如，采用中性红与次甲基蓝混合而配制的指示剂，当配比为1∶1时，混合指示剂在pH =7.0时呈现蓝紫色，其酸色为蓝紫色，碱色为绿色，变色也很敏锐。
（四）指示剂的选择
1、定性选择酸性范围或碱性范围变色的指示剂
2、化学计量点pH与指示剂的选择
3、滴定突跃与指示剂的选择
五、一元酸碱的滴定
酸碱滴定过程中，随着滴定剂不断地加入到被滴定溶液中，溶液的pH不断地变化，根据滴定过程中溶液pH的变化规律，选择合适的指示剂，才能正确地指示滴定终点。
以0.1mol·L-1 NaOH滴定20ml 0.1mol·L-1 HCl为例来说明如何选择指示剂。
图4-1 NaOH滴定HCl的滴定曲线
从图4-1可看出在滴定开始时，曲线比较平坦，pH值升高十分缓慢，
水Na2CO3或硼砂（Na2B4O7·10H2O）等基准物质进行标定。
1、无水Na2CO3
此物质易吸收空气中的水分，故使用前应在180～200℃下干燥2～3h。
也可用NaHCO3在270～300℃下干燥1h，经烘干发生分解，转化为Na2CO3，然后放在干燥器中保存。
标定反应：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
设欲标定的盐酸浓度约为0.1 mol·L-1，欲使消耗盐酸体积20～30 mL，根据滴定反应可算出称取Na2CO3的质量应为0.11～0.16 g。
滴定时可采用甲基橙为指示剂，溶液由黄色变为橙色即为终点。
2、硼砂Na2B4O7·10H2O
此物质不易吸水，但易失水，因而要求保存在相对湿度为40%～60%的环境中，以确保其所含的结晶水数量与计算时所用的化学式相符。
实验室常采用在干燥器底部装入食盐和蔗糖的饱和水溶液的方法，使相对湿度维持在60%。
标定时，首先取一定质量的硼砂置于盛有甲基红指示剂的锥形瓶中，然后向锥形瓶内滴加HCl，边滴加边摇动锥形瓶，当溶液由黄色变为红色时，停止滴加HCl，从酸式滴定管上读出滴加的HCl的体积，根据硼砂和HCl的反应计量比，求出HCl的摩尔浓度。
除上述两种基准物质外，还有KHCO3、酒石酸氢钾等基准物质也可用于标定HCl溶液。
（二）碱标准溶液的配制和标定
NaOH是最常用的碱溶液。
固体NaOH具有很强的吸湿性，易吸收。