高分子研究方法(专业课)
高分子材料科学与工程专业知识技能
高分子材料科学与工程专业知识技能一、介绍高分子材料科学与工程是一门涉及高分子材料合成、加工、性能表征和应用的综合性学科。
其研究对象涉及聚合物、共聚物、复合材料等高分子材料，以及其在汽车、航空航天、电子、医药、建筑等领域的应用。
本文将围绕高分子材料科学与工程专业的知识和技能展开深入探讨，以帮助读者全面了解这一学科，并为相关专业的学生提供学习和就业指导。
二、高分子材料合成1.聚合反应在高分子材料科学与工程专业中，学生首先需要了解聚合反应的基本概念和原理。
聚合反应是指将单体分子通过化学反应形成具有线性或者支化结构的聚合物的过程。
对于不同种类的高分子材料，其聚合反应的方式和条件也会有所不同。
学生需要熟练掌握不同类型聚合反应的特点和条件，为后续的材料合成奠定基础。
2.聚合物合成方法在聚合物科学与工程专业中，学生还需要学习不同的聚合物合成方法，包括自由基聚合、离子聚合、环氧树脂固化等。
这些方法涉及到催化剂的选择、反应条件的控制、聚合物结构的调控等方面的知识。
掌握这些合成方法，对于学生将来从事高分子材料的研究和工程应用工作都具有重要意义。
三、高分子材料性能表征1.结构表征高分子材料的结构表征是对其分子结构、宏观形貌等特征进行分析和鉴定的过程。
通过使用一系列的仪器和技术，如核磁共振、红外光谱、激光粒度分析仪等，可以对高分子材料的结构进行深入研究。
学生需要学习不同的结构表征方法，并了解它们的适用范围和使用条件。
2.性能测试除了结构表征，高分子材料的性能测试也是学生需要掌握的重要技能之一。
拉伸强度、弯曲模量、热学性能、电学性能等指标都需要通过相应的测试方法进行表征。
学生需要学习这些性能测试方法的原理和操作技巧，为未来从事高分子材料性能评价和改性工作提供技术支持。
四、高分子材料应用1.功能高分子材料随着科技的不断进步，功能高分子材料在各个领域的应用日益广泛。
具有自修复功能的聚合物材料、智能感应材料、生物兼容高分子材料等。
高分子材料研究方法
一各类有机化合物的基团特征频率（一）烷烃类基团吸收带位置(cm-1)—CH32960287014601380－CH2－292528501460785~720－CH(CH3)211701155－C(CH3)312501210－C(CH3)2－12151195注：对于－(CH2)n－，n＝1，～775；n＝2，～738；n＝3，～727；n＝4，～722（二）烯烃C-H键面外弯曲振动特征频率基团吸收带位置(cm-1)R-CH=CH21000~960和940~900R2C=CH2915~870反-RCH=CHR 990~940顺-RCH=CHR 790~650R2C=CHR 850~790（三）烯烃的红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)＝C-H伸缩3100～3000＝C-H弯曲1000～800＝CH2弯曲885～855C＝C伸缩1700～1600 （四）炔烃的红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)C-H伸缩～3300C-H弯曲645～615C C伸缩2250～2100（五）芳基化合物红外吸收峰振动类别吸收带位置(cm-1)芳基C-H伸缩3300～3000芳基C-C(四个峰)1600～1450芳基C-H弯曲900～690（六）苯基C-H键面外弯曲振动频率取代基位置吸收带位置(cm-1)单取代(2个峰)770～730710～690邻-二取代770～735间-二取代（3个峰）900～860810～750725～680对-二取代860～800（七）醇类和酚类基团吸收带位置(cm-1)O-H（游离）3650～3600O-H（形成氢键）3500～3200C-O 1250~1000（八）不同醇类的C-O伸缩振动化合物吸收带位置(cm-1)叔醇（饱和）～1150仲醇（饱和）～1100伯醇（饱和）～1050（九）羰基化合物的特征吸收位置羰基类型吸收峰位置(cm-1) 注释醛1735～1715 C=O伸缩2820，2720 =C-H伸缩酮1720～1710 C=O伸缩1100(脂肪),1300(芳香)C-C伸缩羧酸1770～1750 C=O伸缩(游离酸)1720~1710 C=O伸缩(二聚体)3580～3500 O-H伸缩(游离酸)3200～2500 O-H伸缩(二聚体)1300～1200 O-H弯曲(二聚体)1420 C-O伸缩(二聚体)羧酸盐1610～15501400酯1735 C=O伸缩1260～1160 C-O-C不对称伸缩1160～1050 C-O-C对称伸缩酸酐1820和1760 两峰间距～60cm－1酰卤～1800 C=O伸缩酰胺(游离)3500和3400 N-H伸缩1690 C=O伸缩1600 N-H弯曲酰胺(缔合)3350，3200几个峰N-H伸缩1650 C=O伸缩1640 N-H弯曲（十）腈类基团吸收带位置(cm-1)C N（脂肪族）～2250C N（芳香族）2240～2220（十一）胺的红外吸收峰振动类别吸收峰位置(cm-1)1.伯胺N-H伸缩（纯液体）3400～3250C-N伸缩1250～10202.仲胺N-H伸缩（纯液体）3300C-N伸缩1250～10203.叔胺C-N伸缩1250～1020。
高分子材料研究方法
高分子材料研究方法
高分子材料那可是现代科技的宝贝啊！研究高分子材料就像在探索一个神秘的魔法世界。
咱先说说研究的步骤吧。
首先得确定研究目标，你想想，要是连目标都不清楚，那不就像无头苍蝇一样乱撞嘛！然后收集各种相关的资料，这就好比打仗前要收集情报一样重要。
接着进行实验设计，可不能马虎，这一步要是错了，后面可就全乱套了。
实验的时候要仔细观察、记录数据，就像侦探在寻找线索一样。
最后分析数据得出结论，这可是最关键的一步呢！
注意事项也不少哦！实验设备一定要检查好，万一出了问题，那可就糟糕了。
实验环境也得控制好，不然结果可能不准确。
还有啊，数据记录一定要准确，这可关系到整个研究的成败呢！
说到安全性，那可不能掉以轻心。
高分子材料有些可能会有毒性，或者在实验过程中会产生危险的物质。
所以一定要做好防护措施，就像战士穿上铠甲一样。
稳定性也很重要啊，要是材料不稳定，实验结果怎么能可靠呢？
高分子材料的应用场景那可多了去了。
在医疗领域，可以用来制作人造器官、药物缓释材料等。
在电子领域，可以制作高性能的绝缘材料、显示屏等。
在环保领域，还能制作可降解的材料呢！优势也很明显啊，比如
重量轻、强度高、耐腐蚀等。
这不是超级厉害嘛！
举个实际案例吧，有一种高分子材料被用来制作防弹衣。
哇塞，这效果简直太棒了！它不仅能保护人们的生命安全，还很轻便，穿着舒服。
这就是高分子材料的实际应用效果啊！
高分子材料研究真的超有意义，能为我们的生活带来很多好处。
咱可得好好研究，让这些神奇的材料发挥更大的作用。
2019-2020 (2)高分子材料研究方法试卷A
班级（学生填写）：
姓名：
学号：
命题：
审题：
审核：审批：-----------------------------------------------密
----------------------------封---------------------------线-------------------------------------------------------（答题不能超出密封线）136℃160℃
2、（红外）已知某化合物的傅里叶红外光谱图如下所示，已知该化合物化学式为C7H9N，试查阅相关资料，分析相关基团的吸收情况，推测出该化合物的结构，并且说明推断的过程。
（共15分）
3.（NMR）下图是三种尼龙的1H-NMR谱图，表5-4是三种尼龙的NMR峰面积
之比，试分辨出图中(a)、(b)、(c)1H-NMR谱图分别对应的是哪种尼龙？试分析说明理由。
（15）
A B
6、简述紫外吸收光谱法的测试原理。
运用紫外吸收光谱的谱图信息区分下列两对异构体。
（共8分）
A B
7、（GPC）下图为一聚合物的GPC曲线，请比较峰A、B、C的分子量大小并说明原因，比较A、B所对应的分子量分布的宽窄；指出D代表什么峰。
（共8分）
8、医用口罩的主要成分为PP熔喷布,请选用合适的高分子研究方法和相应的仪器,研究熔喷布的成分、结构、热性能，写出研究方法及所研究内容。
（15分）。
高分子材料研究方法作业及答案
⾼分⼦材料研究⽅法作业及答案第⼀章《绪论》习题答案1. 材料的定义?答：⽤以制造有⽤的构件、器件或其它物品的物质。
也可以说是将原料通过物理或化学⽅法加⼯制成的⾦属、⽆机⾮⾦属、有机⾼分⼦和复合材料的固体物质。
它们⼀⽅⾯作为构件、器件或物品的原材料或半成品，如⾦属、有机⾼分⼦、⽊材、⼈造纤维、天然⽯材和某些玻璃等；另⼀⽅⾯可以在某些⼯艺中作为最终产品，如陶瓷和玻璃制品。
2. 材料与⼈类的关系?答：关系密切，⼈类进步的⾥程碑。
（1）当代⽂明的三⼤⽀柱：材料、信息与能源；（2）新技术⾰命的主要标志：新材料、信息技术和⽣物技术。
（3）⼈类⽂明进步的标志：⽯器、青铜器、铁器和蒸汽机时代。
3. 材料的使⽤性能、固有性质、结构组成和合成⽅法之间的关系？答：材料结构与性能的关系：材料的性能是材料内部因素在⼀定的外部因素下的综合反映：材料的固有性质⼤都取决于物质的电⼦结构、原⼦结构和化学键结构。
物质的组成与结构取决于材料的制备和使⽤条件。
4. ⾼分⼦材料研究⽅法的内容有哪些？答：材料结构研究的基本⽅法：任务有三个：成分分析、结构测定和形貌分析。
成分分析：光谱：红外：分析材料的主要基团；⾊谱：分析材料的组成特征；热谱：分析材料的热性能；质谱：分析化合物的分⼦量和元素组成。
结构测定：X-衍射：晶体结构。
举例：蒙脱⼟。
电⼦衍射：测定细微晶体的亚微⽶结构，来分析表⾯或涂层的结构。
中⼦衍射：测定材料的缺陷、空⽳等，还可研究⽣物⼤分⼦在空间的构型。
俄歇电⼦能谱：是⽤⼀束汇聚电⼦束，照射固体后在表⾯附近产⽣了⼆次电⼦。
由于俄歇电⼦在样品浅层表⾯逸出过程中没有能量的损耗，因此从特征能量可以确定样品的元素成分。
图像分析：扫描电镜：分析材料的表⾯形貌；透射电镜：分析材料的颗粒⼤⼩，晶体材料的缺陷等。
第⼆章《红外光谱》习题答案1. 红外光谱可分为哪⼏个区域，各区域的分⼦跃迁类型和适⽤范围?答：如下表格所⽰：近红外中红外远红外分⼦跃迁类型泛频，倍频分⼦振动和转动晶格振动和纯转动适⽤范围有机官能团定量分析分⼦结构分析和样品成分分析⽆机矿物和⾦属有机物2. 红外光谱吸收谱的位置和强度与相应化合物的结构有何关系?答：位置与化合物中的官能团的种类有关；强度与该官能团的数量有关。
浙大高分子学科专业课及教材
以下是浙江大学高分子学科的一些专业课程及相应的教材推荐：
1. 高分子化学
- 课程内容：高分子化学的基本概念、原理和应用、高分子合成方法、高分子结构与性能等。
- 推荐教材：《高分子化学和物理导论》（作者：阎宗坤、张金凤）
2. 高聚物物理化学
- 课程内容：高分子在溶液中的物理化学行为、高分子溶液的流变学、相分离现象、高分子结晶行为等。
- 推荐教材：《高聚物物理化学》（作者：郑立平、楼同龙）
3. 高分子材料
- 课程内容：高分子材料的基本概念、种类、制备方法、性能和应用等。
- 推荐教材：《高分子材料》（作者：祁华明）
4. 高分子表征技术
- 课程内容：高分子材料结构表征的基本原理和常用方法，包括热分析技术、光谱学方法等。
- 推荐教材：《高分子物理实验》（作者：阎宗坤、钱旺）
5. 高分子加工技术
- 课程内容：高分子材料加工的基本原理和常用方法，包括挤出、注塑、吹膜、复合等。
- 推荐教材：《高分子材料加工技术》（作者：祁华明）
请注意，教材的推荐可能有所变化，建议在选课前咨询浙江大学高分子科学与工程学院或相关教师，以获取最新的课程信息和教材推荐。
高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)
料
医用高分子
概念：可应用于医药的人工合成（包括改性）的
高分子材料，不包括天然高分子材料、生物高分子 材料、无机（高分子）材料等在内。
分 类
基本：（1）、组织相容性：材料自身稳定性及于机 要求 体组织亲和性（容忍性），材料对集体的影
响； （2）、酶生物老化性：材料对人体复杂环境 的适应性（抗“体内老化”性） （3）、血液适应性：不凝血、不溶血、不改 变血液中的蛋白、不破坏血小板、不在引发 血栓形成等。
功能高分子材料
分类：（1）化学功能：感光高分子、氧化还原树脂、离子交
高
换树脂、高分子催化剂、光降解塑料、固体电介质等；
分
（2）物理功能：导电高分子、压电高分子、高分子极 驻体、旋光性高分子、磁记录高分子、荧光体等； （3）化学、物理复合功能：高分子吸附剂、絮凝剂、
子 发 光 板
表面活性剂、染料、稳定剂、高吸水材料等；
2、连锁聚合反应（链式聚合、链式反应）： 单体被某种能量激活，是指链接到具有能量 的基团上，从而再激发另一个单体使之在连 接到这个增长的基团上，如此往复连成高分 子。包括自由基聚合与离子聚合。
4、高分子共混：多种高分子共混，形成有 特点的新的高分子材料。包括机械粉末共混、 溶液共混、乳液共混、熔融共混、化学反应 性共混等。
复合材料：以一种材料为基体（基体材料），另一
种材料为增强体（增强材料）组合而成的材料。 聚合物基复合材料通常以塑料或橡胶为基体，以纤维 为增强材料。
优势性能：强度高、力学性能好，抗疲劳性能好，
减震性能好，热变形温度高。
应用领域：
（1）航天航空（机翼、卫星天线、太阳能电池翼、大型运载火箭壳体等）； （2）汽车工业（车身、受力构件、传动轴、发动机架及内部构件等）； （3）化工、纺织、机械制造（化工设备、纺织机、复印机、高速机床等）； （4）医学领域（医用X光机、矫形支架等）。
北京化工大学866高分子化学与物理2021年考研专业课初试大纲
北京化工大学硕士研究生入学考试
《高分子化学与物理》考试大纲
一、课程名称
名称：高分子化学，高分子物理
二、考试大纲
（一）高分子化学
1绪论
1.1 高分子的基本概念
1.2 聚合物的分类与命名
1.3 聚合反应
1.4 聚合物的相对分子质量及分布
2 自由基聚合
2.1 单体的聚合能力
2.2 碳自由基
2.3 自由基聚合的基元反应
2.4 自由基聚合的单体和引发体系
2.5 聚合反应速率
2.6 相对分子质量和相对分子质量分布
2.7 自由基聚合的特征
2.8 自由基聚合的工业应用
2.9可控/“活性”自由基聚合
3 自由基共聚合
3.1 基本概念、分类与命名
3.2 共聚物组成
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1.下列哪一项属于Rotaxanes结构（）。
正确答案：D.戒指2.下列哪项不属于Catenane结构（）。
正确答案：D.自行车车轮轴3.2008年国家自然科学基金项目指南中指出的高分子科学的研究对象不包括下列哪一项（）。
正确答案：B.天然高分子多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.黄飞鹤教授认为基于超分子聚合物骨架的新型主链准聚轮烷具有下列哪些优点（）。
正确答案：B.瞬间到达平衡 C.功能化 D.动力学因素影响较小高分子研究方法（专业课）3.谢乐公式中理论峰宽应为多少（）。
正确答案：A.06.转晶法使用什么衍射仪法（）。
正确答案：B.单晶衍射仪多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.当两导电板夹有电介质时，关于交变电场下的极化以下说法正确的是什么（）。
正确答案：A.相当于一个电容与一个电流并联 C.电流为两者之和2.关于热重分析中的升温速度，以下说法正确的是哪几项（）。
正确答案：A.升温速率应尽量保持一致 C.高分子试样的升温速度为5~10K/min较为合适 D.金属试样升温速度10~20K/min较为合适5.关于SBS/聚苯胺体系，以下说法正确的是哪几项（）。
正确答案：B.SBS是B相是连续相 C.聚苯胺链的存在提高了PS链的运动能力判断题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.热机械分析是观测物质体积随温度或时间的变化情况。
正确答案：错2.实际测量的强度仍反映粒子数与电子散射的强度，这些因子可使用变量来消除。
正确答案：错3.PP的低聚物的失重机理是线性失重，而高聚物则为快降。
正确答案：错4.聚氨酯的坚韧性越强，发泡后的泡沫越粗。
正确答案：错5.r为无限值时，相关函数是位移r的函数。
正确答案：错单选题----------------------------------------------------------------------------------------------------3.以下哪个公式是错误的（）。
正确答案：B.tgd=h,,/h,4.在无反应时，DSC曲线纵坐标的本质是什么（）。
正确答案：C.热容6.以下哪种DSA仪应用了动态零位平衡原理（）。
正确答案：B.功率补偿型7.下列哪种体系属于任何散射都不能测定的体系（）。
正确答案：A.完全均匀体系多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.两相体系与离子体系相比，在哪些方面存在差异（）。
正确答案：A.<η*η> B.不变量 C.相关函数 D.零角散射2.以下哪几种类型的TG曲线进行热重分析时不需要再补充DTG曲线（）。
正确答案：B.恒重 C.初失重后恒重 D.一步失重6.以下关于散射光说法正确的是什么（）。
正确答案：A.散射光可以向各个方向传播 C.平面波照射电子后散射形成球波 D.只有正确方向的散射光才会发生衍射判断题----------------------------------------------------------------------------------------------------2.在玻璃态某一温度退火，体系热熔随退火时间上升，焓值也上升。
正确答案：错3.一种极长度可能不同。
正确答案：错7.单晶内部晶格有很多方向。
正确答案：错1.以下哪种物质属于无规则分解机理，分解为含5-7个碳原子的片段（）。
正确答案：D.LDPE2.光频条件下，会发生什么极化现象（）。
正确答案：D.变形极化4.下列说法正确的是哪项（）。
正确答案：C.升温速度快则热机械曲线中的玻璃化温度会较高5.关于试样颗粒对熔融热焓的影响，以下哪项是正确的（）。
正确答案：D.带静电的粉末试样易导致熔融热焓偏大6.Cuinier公式适用于哪些条件（）。
正确答案：D.以上选项都对7.在定义域为3的一维相关函数示例中，在什么情况下，ρ（z）等于零（）。
正确答案：B.r>1多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------2.衍射仪可能检测不到以下哪种晶体的晶面（）。
正确答案：B.单晶 C.纤维晶3.以下哪项说法是正确的（）。
正确答案：A.动态粘弹谱仪测定时g(t)是输入量 B.动态粘弹谱仪测定时d(t)是输出量 D.力学分析中动态测定比静态测定更为简便4.Porod公式的双重含义是什么（）。
正确答案：B.强度曲线的末端与1/q的四次方成正比 C.强度曲线的末端与表面积成正比6.劳厄法使用什么衍射仪（）。
正确答案：A.单晶衍射仪 C.粉末衍射仪判断题----------------------------------------------------------------------------------------------------2.热分析是在程序控温下测量物质的化学性质和温度之间的关系的一类技术。
正确答案：错1.一个聚乙烯晶胞内有多少个重复单元（）。
正确答案：B.22.PP的平衡熔点时多少（）。
正确答案：C.185℃3.关于晶面与晶轴关系以下哪种说法正确（）。
正确答案：A.（hk0）晶面平行于z轴4.出现介电常数的原因是由于什么的极化（）。
正确答案：D.电解质5.纯PP的起始降解温度是多少（）。
正确答案：B.190℃6.如果体系没有远程序，r趋于无穷时，两者是什么关系（）。
正确答案：D.完全不相关7.人工分峰是将结晶峰谷用什么相连（）。
正确答案：B.曲线多选题---------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.晶格衍射强度与什么矢量有关（）。
正确答案：A.实空间中原子的位置矢量 B.倒易空间中的倒易矢量3.短波限大小与什么有关（）。
正确答案：A.最高频率 C.电子电量 D.电压4.以下能从谱图计算晶格信息的方法是什么（）。
正确答案：A.Bragg方程 ue方程5.如果函数不是规矩的三角形时，我们可以得到什么结论（）。
正确答案：A.没有远程序，只有近程序6.晶面间距d最大的三个平面是什么（）。
正确答案：A.100 B.110 D.111判断题---------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.对于不定型聚合物，玻璃化温度是最高的。
正确答案：对2.光强与极的数量成反比。
正确答案：错3.倒易晶格原点与实晶格原点重合。
正确答案：对4.PET均聚物的熔点总是高于共聚物，表明均聚物dc小于共聚物。
正确答案：错6.物理老化既包括体积又包括焓的变化。
正确答案：对7.热分析法对质量变化的精确度达10-9。
正确答案：错单选题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.蒙脱土织物结构中有无数个叠层，每个叠层间小层的间距是多少（）。
正确答案：C.9.5A4.在何种情况下高聚物会发生蠕变（）。
正确答案：B.恒温下施加恒定外力6.测定1-2mm厚的薄膜采用什么电极（）。
正确答案：A.平板电极多选题----------------------------------------------------------------------------------------------------2.关于纤维晶以下说法正确的是什么（）。
正确答案：A.晶轴按特定方向排列 D.各向异性3.下列对于Fourier变换的陈述正确的有哪些（）。
正确答案：A.Fourier又被称为积分变换D.dp=2dsл4.小角散射可测定的体系有哪些（）。
正确答案：A.稀粒子体系 B.微孔粒子体系 D.周期体系5.以下哪项属于极化（）。
正确答案：A.电子极化 B.离子极化 C.取向极化6.当两导电板夹有电介质时，关于交变电场下的极化以下说法正确的是什么（）。
正确答案：A.相当于一个电容与一个电流并联 C.电流为两者之和判断题----------------------------------------------------------------------------------------------------1.在末端斜率图形中，因q很大，对应的r很小，只有表面上的r对γ0（r）有影响，故曲线末端描述的是粒子的内部结构。
正确答案：错2.DSC曲线的基线是一直线。
正确答案：错3.固固反应时增重过程。
正确答案：错6.r为无限值时，相关函数是位移r的函数。
正确答案：错单选题---------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.液晶的Tg是多少（）。
正确答案：B.140℃4.如果dt<正确答案：C.Q’6.温度为多少是低聚物和高聚物分解的分界线（）。
正确答案：B.190℃7.由于温度升高而引起的试样增重称为什么（）。
正确答案：D.表观增重多选题---------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.以下哪几种物质适合作为DSC法中的校准物质（）。
正确答案：A.环戊烷 B.水 C.铟 D.苯甲酸3.TG-DTA联用技术具有以下哪几项优点（）。