高分子材料分析测试与研究方法

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高分子材料的结构和性能研究

高分子材料的结构和性能研究

高分子材料的结构和性能研究高分子是由大量分子单元化合而成的材料,是众多材料之中使用最为广泛的一类材料,其中塑料是高分子材料中最常见和应用最广泛的一种。

随着科技的不断发展,人们对高分子材料的研究和应用也越来越深入,对高分子材料的结构和性能进行探究已成为重要的研究方向之一。

一、高分子材料的基本结构和组成高分子材料的基本结构是由大量简单分子单元通过共价键或离子键连接而成的长链分子。

这些长链分子可能包含数千上万个单元,其分子量也可达数百万至数千万不等。

除了长链分子,高分子材料中还可能存在支链分子、交错分子、网状分子等不同的形态。

高分子材料的组成不仅有单一的高分子,还可能由多种高分子组成的共混物或复合材料。

共混物由两种或以上的高分子混合而成,其组分可以均为同质高分子,也可以为不同种类的高分子。

而复合材料则是将高分子与其它材料混合而成,这些材料可以是同种的或不同种的。

复合材料的成分可以按照功能需求进行配比,形成满足不同使用需求的高性能材料。

二、高分子材料的性能及其研究方法高分子材料因其结构特点,在力学、光学、电学、化学、热学等方面表现出一系列独特的性能。

高分子材料的性能取决于分子结构、分子量、结晶度、形态结构、分子力学运动状态等因素。

其中,热性能、机械性能和流变性能等是高分子材料中最为重要和常见的性能。

研究高分子材料的性能需要运用多种方法和技术。

其中,常用的方法包括热分析、质谱分析、核磁共振、傅里叶变换红外光谱、拉伸测试、动态力学分析、热重分析等。

这些方法可以实现对高分子材料的性能进行定量描述,并能够揭示高分子材料的制备过程中的关键因素和作用机理。

三、高分子材料的应用及其发展趋势高分子材料由于其独特的性能和广泛的应用领域,成为了现代工业中不可或缺的材料之一。

塑料制品、纤维、色素、润滑剂、胶粘剂、电线电缆、医疗器械等领域均有广泛应用。

而在新能源、新兴材料、高效催化剂、生物医学领域等新兴领域,高分子材料也取得了许多创新和突破性的进展。

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

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。

高分子材料的流变性能研究

高分子材料的流变性能研究

高分子材料的流变性能研究高分子材料是一类由大量重复单元构成的大分子化合物,具有广泛的应用领域。

在实际应用中,高分子材料的流变性能研究对于了解其内在特性、优化工艺以及预测材料在不同工况下的表现至关重要。

本文将以高分子材料的流变性能研究为主题,探讨流变性能的定义、测试方法以及研究意义。

首先,我们来了解什么是高分子材料的流变性能。

流变学是研究物质在外力作用下变形和流动行为的学科。

高分子材料的流变性能即指其在外力作用下的变形和流动行为特性。

高分子材料的流变性能与其分子结构、链长、分子量分布、交联程度等因素密切相关,直接影响材料的物理力学性能和加工工艺。

在研究高分子材料的流变性能时,重要的一步是选择合适的测试方法。

目前常用的高分子材料流变性能测试方法包括旋转流变仪、拉伸流变仪、压缩流变仪等。

旋转流变仪主要用于测量高分子材料的剪切流变性能,通过在不同剪切速率下测量应力和应变的关系,以了解材料的粘弹性、塑性和黏弹性等特性。

拉伸流变仪则主要用于测量高分子材料的拉伸性能,通过施加不同的拉伸速率和应力,研究材料的应变和应力关系。

压缩流变仪则可在承受压力情况下,研究高分子材料的压缩变形特性。

通过上述测试方法,我们可以获得高分子材料的流变性能数据。

这些数据对于了解材料的变形行为、判断材料的应用性能以及指导材料的设计和制备具有重要意义。

从流变性能数据中,可以获得高分子材料的流变学参数,如剪切模量、拉伸模量、弹性模量、黏滞系数等。

这些参数反映了材料的力学性能、变形能力和变形时间。

通过分析这些参数值的变化趋势,可以评估材料的物理力学性能以及材料在不同应用条件下的性能稳定性。

高分子材料的流变性能研究具有广泛的应用领域,例如在工程塑料的开发中,了解材料在高温、高压下的流变行为,有助于判断材料在实际应用中的性能表现。

在医疗领域,研究生物材料的流变性能,可以为医疗器械的设计和材料选择提供依据。

在涂料和胶粘剂行业,通过研究材料的流变性能,可以优化涂料的施工性能和胶粘剂的黏附力。

高分子材料分析与测试

高分子材料分析与测试

高分子材料分析与测试引言高分子材料是一类重要的工程材料,在各个领域有着广泛的应用。

为了确保高分子材料的质量和性能,对其进行准确的分析与测试是至关重要的。

本文将介绍高分子材料分析与测试的基本原理、常用方法和技术,并对其在实际应用中的重要性进行讨论。

1. 高分子材料的特性分析高分子材料具有许多特殊的性质,如高分子链结构、长链分子的柔性和高分子材料的热性能等。

为了准确分析和测试高分子材料的特性,我们需要运用一些常用的分析方法。

下面介绍几种常用的高分子材料特性分析方法:•红外光谱分析:红外光谱是一种常见的高分子材料分析方法,通过对材料吸收、发射或散射红外辐射进行分析,可以确定材料的化学成分和结构。

•热分析:热分析是一种通过加热样品并监测其温度和质量变化来分析材料热性能的方法。

常见的热分析方法包括热重分析(TGA)和差热分析(DSC)等。

•X射线衍射(XRD):XRD是一种通过测量材料对入射X射线的衍射情况来分析其晶体结构的方法。

通过XRD可以确定高分子材料的结晶性质和晶格参数。

•核磁共振(NMR):核磁共振是一种通过测量材料中核自旋的共振现象来分析材料结构和化学环境的方法。

在高分子材料分析中,NMR可以提供关于材料分子结构、分子量和链结构等信息。

2. 高分子材料的力学性能测试高分子材料的力学性能是评价其质量和使用性能的关键指标之一。

为了准确测试高分子材料的力学性能,常用的测试方法包括:•拉伸测试:拉伸测试是一种通过施加拉伸力来测量材料在拉伸过程中的力学性能的方法。

通过拉伸测试可以确定高分子材料的强度、延展性和弹性模量等指标。

•弯曲测试:弯曲测试是一种通过施加弯曲力来测量材料在弯曲过程中的力学性能的方法。

通过弯曲测试可以确定高分子材料的弯曲强度和弯曲模量等参数。

•硬度测试:硬度测试是一种通过在材料表面施加静态或动态载荷来测量材料硬度的方法。

常用的高分子材料硬度测试方法包括巴氏硬度和洛氏硬度等。

•冲击测试:冲击测试是一种通过施加冲击载荷来测量材料抗冲击性能的方法。

高分子材料研究方法

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。

高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)

高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)


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

换树脂、高分子催化剂、光降解塑料、固体电介质等;

(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)。

高分子材料的测试方法、测试手段的区别

高分子材料的测试方法、测试手段的区别

高分子材料的测试方法、测试手段的区别高分子材料的测试方法和测试手段涉及多个方面,下面将详细解释它们之间的区别:
测试方法:
定义:测试方法是一种系统的、有条理的程序,用于评估高分子材料的性能、质量或其他特性。

例子:拉伸试验、冲击试验、热分析、扫描电子显微镜(SEM)等都可以作为测试方法。

测试手段:
定义:测试手段是指实施测试方法的具体设备、仪器或工具,用于测量和记录高分子材料的性能参数。

例子:万能试验机用于拉伸试验、冲击试验机用于冲击试验、热分析仪器用于热分析等都可以被称为测试手段。

关系:
测试方法是更为宏观和抽象的概念,它描述了评估高分子材料性能的步骤和原理。

测试手段是实现测试方法的具体工具,通过测量、记录和分析数据来揭示高分子材料的性能特征。

拉伸试验为例:
测试方法:拉伸试验是一种测试方法,用于测量高分子材料在拉伸过程中的强度、延展性等性能。

测试手段:万能试验机是执行拉伸试验的具体测试手段,通过施加力并记录变形情况来评估材料的拉伸性能。

冲击试验为例:
测试方法:冲击试验是一种测试方法,用于测量高分子材料
在受到冲击时的韧性和抗冲击性。

测试手段:冲击试验机是执行冲击试验的具体测试手段,通过施加冲击载荷并记录断裂情况来评估材料的抗冲击性。

总体而言,测试方法是更为广义的术语,描述了测试的整体过程和目的,而测试手段则是实现具体测试方法的工具或设备。

在研究和质量控制中,了解这两者之间的区别对于正确选择合适的测试策略和设备至关重要。

高分子分子量测定方法的研究

高分子分子量测定方法的研究

高分子分子量测定方法的研究高分子材料在生活中的应用越来越广泛,例如塑料、橡胶、纤维等。

因此,高分子材料的质量控制和研究变得越来越重要。

高分子材料的分子量是其物理、化学和力学性质的重要指标,因此分子量的精确测定是高分子材料研究的一个重要方面。

目前,已经开发了多种高分子分子量测定方法,包括粘度法、光散射法、凝胶渗透色谱法、质谱法等。

本文将介绍一些高分子分子量测定方法的原理、特点和应用。

一、粘度法粘度法是高分子分子量测定的最早的方法之一,其原理是:高分子在溶液中运动时,会与溶剂分子相互摩擦和撞击,产生阻力,导致溶液的整体粘度增加。

粘度与分子量成反比,因此可以用粘度法来测定高分子的分子量。

具体地,用天平称取不同浓度的高分子溶液,在特定的温度下,测量溶液的粘度。

将粘度数据与相应的浓度计算出粘度平均分子量,从而得到分子量的概略值。

粘度法的优点是操作简单、不需要复杂的仪器设备、测量时间短、成本低廉。

但是,粘度法在分子量高于10万时,其精度受到很大限制。

此外,不同高分子之间粘度测量结果的可比性较差,因此需要对不同高分子进行标准化处理。

二、光散射法光散射法是一种测量高分子分子量的准确方法,可以用来测量高分子的绝对分子量、分子量分布和形态结构等。

光散射测量的原理是: 测量高分子溶液中光线的散射强度,改变光线方向或波长,可以获得不同范围分子量的散射强度分布,从而测量高分子的分子量特性。

与粘度法相比,光散射法更适合于测量高分子的分子量分布宽泛和形态结构不规则的情况。

三、凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱(GPC)法是一种广泛应用的高分子分子量测定方法。

其原理是: 利用凝胶为分子分离提供渗透分子的溶剂黏度,嵌入凝胶内进行分子量分布测定。

凝胶作为一种多孔元素或分子网络,具有分子筛、分子导向、渗透、化学识别等作用。

当高分子涂布在凝胶表面时,由于凝胶中的分子间间隙比高分子分子大,高分子的长链会被凝胶筛选,而短链则可以穿过凝胶,在洗涤溶液中被洗出,使溶液分子量分布向小分子倾斜。

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高分子材料分析测试与研究方法篇一:高分子材料研究方法作业及答案1子平面摇摆。

卷曲振动:分子基团围绕与基团相连分子的价键扭动。

5. 详述分子振动的类型.答6. 多原子分子振动的形式如何计算?并举例说明。

答:(1)对于非线性分子,其分子振动的形式计算式为:3n-6, 其中n为分子中所含原子数;(2)对于线性分子,其分子振动的形式计算式为:3n-5。

例如:非线性分子水分子的分子振动形式有3个,分别为:2个O-H的伸缩振动和1个HOH的键角弯曲振动;线性分子二氧化碳分子的分子振动形式有4个,分别为:对称伸缩振动、反对称伸缩振动、面内弯曲振动和面外弯曲振动。

7. 什么叫偶极矩?答;两个等量而异号的电荷所组成的系统,一个电荷的电量和两电荷间距离的乘积称电偶极子的偶极距.量,方向沿两电荷的连线,8. 分子振动吸收的条件?答:(1)振动的频率与红外光光谱段的某频率相等,吸收了红外光谱中这一波长的光,可以把分子的能级从基态跃迁到激发态,这是产生红外吸收光谱的必要条件。

(2)偶极矩的变化:已知分子在振动过程中,原子间的距离(键长)或夹角(键角)会发生变化,这时可能引起分子偶极矩的变化,结果产生了一个稳定的交变电场,这个稳定的交变电场将和运动的具有相同频率的电磁辐射电场相互作用,从而吸收辐射能量,产生红外光谱的吸收。

9. 什么叫基频带、倍频带?答:基频带:分子吸收光子后,从一个能级跃迁到相邻高一级能级产生的吸收。

倍频带:分子吸收比原有能量大一倍的光子后,跃迁两个以上能级产生的吸收峰。

10. 影响吸收带位置的因素?答:影响吸收带位置的因素很多,有外在的、人为的因素,也有内在的、本质的因素。

(1)外在因素:制备样品的方法、样品所处的物态、结晶条件、仪器系统的调节等,均能影响吸收带的位置、强度及形状。

(2)内在因素:l)质量效应:对于同族元素,由于彼此质量差别较大,随着原子的质量增大,它与同一元素形成的化学键的吸收带波数明显地减小。

2)电负性的影响:同一周期元素因质量差别很小,电负性差别起主导作用,电负性越大,化学键强度越大,因而,随着电负性增大,它们与同一元素形成的化学键的吸收波数增大。

3)物质状态的影响:物质的红外光谱因物质的状态不同而不同。

在气态时,分子的距离较远,分子间的相互作用很小。

但液态或固态时,因分子间的作用增强而使基团的振动频率降低。

在固相晶格中,相互作用最大,因而形成的吸收带比在非晶态或液态中更加尖锐,而且振动频率降低。

11. 色散型红外光谱仪由哪几部分组成,各有何作用?答:色散型红外光谱仪主要由光源,吸收池,单色器,检测器,电子放大器和记录系统六部分组成。

光源:能够发射高强度连续波长红外光的物体;吸收池:吸收红外光;单色器:把通过样品槽和参比槽进入入射狭缝的复色光分解为单色光射到检测器上加以测量;检测器:把红外光信号变成电信号;电子放大器:由于检测器产生的信号很微小,因此,必须将信号放大,才能用机械系统记录成红外光谱;记录系统:记录信号,打印谱图。

12. 红外光谱测试中的制样要求?答:(1)不含水。

试样中不应含有游离水。

水本身有红外吸收,会严重干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。

(2)纯度高。

试样应该是单一组份的纯物质,纯度应>98%或符合商业规格,才便于与纯物质的标准光谱进行对照。

多组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯,否则各组份光谱相互重叠,难于判断。

(3)浓度和厚度适当。

试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。

13. 固体和液体制样各有哪些方法?答:固体试样:压片法,悬浮法,薄膜法,欧米采样器法;液体试样:液膜法,溶液法,欧米采样器法。

14.简述:固体样品的制备—卤化物压片法.答:也叫碱金属卤化物锭剂法。

由于碱金属卤化物(如KCl、KBr、KI以及CsI等)加压后变成可塑物,并在中红外区完全透明,因而被广泛用于固体样品的制备。

一般将固体样品 l~2mg放在玛瑙研钵中,加 100~200mg的KBr或KCl,混合研磨均匀,使其粒度达到 2.5μm以下。

将磨好的混合物小心倒入压模中,加压成型,就可得到厚约0.8mm的透明薄片。

15. 什么叫基团频率?答:与有机化合物中的一定结构相联系的振动频率。

16. 官能团区和指纹区的波数范围?答:官能团区:4000~1300 cm区域,是鉴定基团存在的主要区域,是由伸缩振动产生的吸收带,为化学键和基团的特征吸收峰,吸收峰较稀疏。

指纹区:1300~650 cm区域,能反映分子结构的细微变化,吸收光谱较复杂,除单键的伸缩振动外,还有变形振动。

17. 红外光谱波数范围有哪几个区,各区具有代表性的振动有哪些?答:常见的有四个区:(1)4000-2500cm:X-H伸缩振动区,X可以是O、H、C和S原子;代表性振动:O-H,N-H,C-H和S-H键的伸缩振动。

(2)2500-1900 cm:叁键和累积双键区,主要包括炔键-CΞC-, 腈基-CΞN, 丙二烯基-C=C=C-, 烯酮基-C=C=O, 异氰酸酯基-N=C=O等的反对称伸缩振动。

(3)1900-1200 cm:双键伸缩振动区,主要包括:C=C, C=O, C=N, -NO2等的伸缩振动,芳环的骨架振动等。

(4)18. 通过红外光谱法鉴定化合物的方法有哪些?答:(1)否定法:如果某个基团的特征频率吸收区,找不到吸收峰,可判断样品中不存在该基团。

(2)肯定法:如果能找到某个基团的特征频率吸收区,可判断样品中存在该基团。

19. 说出乙酸乙酯红外光谱图中各波数所对应的基团。

-1-1-1-1-1-1答:3000 cm:νC-H;1750 cm:νC=O;1400-1600 cm:δC-H;1250 cm:νO=C-O,1050 cm:ν–O-CH-。

第三章《热分析》习题答案1. 什么叫热分析?答:热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理或化学性质与温度的关系的一类技术。

热分析的三大支柱?答:热重(TG)和差热分析(DTA),其次是差示扫描量热法(DSC),这三者构成了热分析的三大支柱。

3. 热重分析仪有哪几种? 各有何区别?有两种, 分别是热天平式和弹簧秤式。

其区别在于:热天平式中采用的精确天平作为称重仪器, 而弹簧秤式中. 另外,热天平式中通过平衡复位器中的线圈电流与试样质量变化成正比,因此,记录; 而弹簧秤式中利用弹簧的伸张与质量成比例的关系,所以可-1-1-1-1-14. TG曲线上的斜率代表什么?答:曲线斜率发生变化的部分表示质量的变化。

5. DTG曲线的含义是什么?答:它表示质量随时间的变化率(失重速率)与温度(或时间)的关系。

6. 影响TG曲线分析的因素有哪些?答:仪器因素:(1)炉内气氛,(2)升温速率,(3)坩埚材料,(4)支持器和炉子的几何形状,(5)走纸速度,(6)天平和记录机构的灵敏度;样品因素:(1)样品量,(2)样品的几何形状,(3)样品的装填方式,(4)样品的属性。

7. 什么叫差热分析?答:是在程序控制温度下测量物质和参比物之间的温度差和温度关系的一种技术。

8. 差热分析仪的主要组成?答:差热分析仪由加热炉、支持器、程序温度控制单元、差热放大单元和记录仪组成。

9. 差热分析仪的工作原理?答:(1) 处在加热炉中的试样和参比物在相同条件下加热或冷却,炉温的程序由两支热电偶进行测定;(2) 由于热电偶的电动势与试样和参比物之间的温差成正比,该电动势经放大后, 由记录仪即可得到试样的ΔT-T的关系曲线;(3) 温度相等,则ΔT=0,表示热电偶无信号输出,记录仪上记录温差的笔划一条直线,称为基线; 当试样温度上升到某一温度发生热效应时, ΔT≠0,表示热电偶有信号输出,这时就偏离基线而划出曲线。

10. 差热分析仪中试样容器的特点是什么?答:耐高温,热传导性好。

11. DTA曲线中,DT=0,DT>0,DT 答:DT=0,无热效应;DT>0,放热;DT 12. 什么叫外延始点温度?答:指峰的起始边陡峭部分的切线与外延基线的交点。

13. DTA曲线中,峰的数目、位置、方向和面积分别代表何意义?答:峰的数目表示物质发生物理、化学变化的次数;峰的位置表示物质发生变化的转化温度;峰的方向表明体系发生热效应的正负性;峰面积说明热效应的大小:相同条件下,峰面积大的表示热效应也大。

14. 差热扫描量热仪有哪几种, 各有何特点?答:(1) 功率补偿型:在样品和参比品始终保持相同温度的条件下,测定为满足此条件样品和参比品两端所需的能量差,并直接作为信号DQ(热量差)输出。

(2) 热流型:在给予样品和参比品相同的功率下,测定样品和参比品两端的温差DT,然后根据热流方程,将DT(温差)换算成DQ(热量差)作为信号的输出。

15. 属于吸热和放热行为的物理和化学变化有哪些, 举例说明?答:吸热: 玻璃化转变, 熔融, 分解等;放热: 结晶, 固化,氧化,反应,交联等。

16. 功率补偿型DSC和DTA测定原理有何不同?答:DTA是测量DT-T 的关系,而DSC是保持DT = 0,测定DH-T 的关系。

两者最大的差别是DTA只能定性或半定量,而DSC的结果可用于定量分析。

17. 简述DSC的具体应用.答:DSC可测试:玻璃化转变温度;熔融与结晶温度;材料成分比例分析;化学反应的分析;相容性分析;比热测定;结晶度测定。

18. 如何从DSC曲线判定两种以上聚合物的相容性?答:两种聚合物共混,如果存在两个玻璃化转变温度,则两者的相容性较差;如果只有一个玻璃化转变温度,则两者相容性佳。

19. 如何由DSC测试物质的比热?答:根据dH/dt=mCpdT/dt, 式中:dH/dt为热流速率;Cp为比热;dT/dt为程序升温速率。

可利用蓝宝石作为篇二:高分子材料研究方法三、聚合物结构与性能测定方法概述1、聚合物结构的测定方法(1)链结构中心散射法、裂解色谱:广角X-衍射(WAXD ——质谱、紫外吸收光谱、红)、电子衍射(ED)、外吸收光谱、拉曼光谱、微波分光法、核磁共振法、顺磁共振法、荧光光谱、偶极距法、旋光分光法、电子能谱等。

(2)凝聚态结构(:小角X-散射(SAXS(ED)、电子显微镜(SEM、TEM)、电子衍射法散射(POMSSALS)、原子力显微镜()AFM)、固体小角激光光)、光学显微镜?结晶度((EDIR)、密度法、热分解法)、核磁共振吸收(:X射线衍射法(WAXDNMR)、电子衍射法)、红外吸收光谱?聚合物取向度线衍射、圆二向色性法、红外二向色性法:双折射法(double refraction)、X射dichroism)(infrared?聚合物分子链整体的结构形态:?分子量法、扩散法、超速离心法、溶液激光小角光散射、渗透:溶液光散射、凝胶渗透色谱、沸点升高、黏度压法、气相渗透压法、端基滴定法?支化度粘度法:化学反应法、红外光谱法、凝胶渗透色谱法、?交联度:溶胀法、力学测量法?分子量分布法、超速离心法:凝胶渗透色谱、熔体流变行为、分级沉淀2、聚合物分子运动(转变与松弛)的测定?体积的变化:膨胀计法、折射系数测定法?热力学性质的变化:差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)?力学性质的变化:热机械法、应力松弛法,动态测量法如动态模量和内耗等?电磁效应:介电松弛、核磁共振(NMR)?3、聚合物性能的测定(略)??其它常用的高分子测试仪器?XPS ( X-射线光电子能谱)?Ellipsometry( 椭圆偏振仪)?X-薄膜衍射仪1.质谱的概巵:有机列合物的分子在高真空中受到电子流轰击或强电场作用(分子会丢??个外层电子,生成带正电荷的倆子离子l同时化学键乛会发生某丛规律性的断裂,生成各种特征质量的碎片离子。

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