高分子材料分析
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
高分子微球材料分析与载药控释研究总结
1.药物释放机理【2】
• 从微球表面直接溶解
• 从可溶胀基体中扩散
• 材料的降解
多数情况下都不是通过单一机理来释放的，亲水性聚合 物以前两种为主，疏水的合成高分子主要通过材料的降 解释放药物。
2.药物包埋与释放形式【4，5】
（1） 分散在高分子构成的囊壁基材中 （2） 包埋在微囊中空部分
（1） 从微囊表面直接释放 （2） 通过可渗透的囊壁扩散 （3） 材料的溶蚀
容性好又可降解的纳米空心微球。
来源:《Soft Matter》英
文文摘
空心微球电镜图
复合层次结构中空微球
双层无机物中空微球
化学所在腔体结构与材料领域取得系列进展 Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1523 Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6727
实心微球电镜图片
来源:沈阳理工大学 环境与化学工程学 院 作者:穆锐,何广
洲,邓爱民
中空聚合物微球的 制备及其在涂料中 的应用研究 实心微
球扫描电镜图
自组装空心微球
• 自组装空心微球的新进展 问题：制备方法复杂、材料相容性差、难降解
聚乙二醇接枝海藻酸钠的合成，发现它与a-环糊精包合在水体系中自组装成相
• 半合成高分子
• 多系纤维素衍生物，如羧甲基纤维素，琥珀酸醋酸纤维 素等
• 合成高分子
• 可降解，不可降解，根据应用需要主要是研究可降解的 聚合物，主要的基材：天然蛋白类、多糖、生物合成聚 酯
可生物降解高分子材料载体形式【1】
• 微（纳)球 • 微胶囊 • 胶束 • 水凝胶 • 前体药物
高分子载体的材料
对于非刺激响应载体遵从扩散控制机理 符合Fick扩散定律，响应载体类似脉冲 方式给药
新型高分子材料的性能测试与分析研究
新型高分子材料的性能测试与分析研究近年来，随着科技的发展和材料科学的不断进步，新型高分子材料的研究和应用受到了越来越多的关注。
高分子材料广泛应用于电子、汽车、航空航天、医疗等领域，并在各个领域中发挥着重要的作用。
本文将讨论新型高分子材料的性能测试与分析研究。
一、高分子材料的性能测试高分子材料的性能测试是评估材料性能的重要方法。
常见的高分子材料性能测试包括力学性能测试、热学性能测试、电学性能测试、光学性能测试等。
下面分别介绍这些测试方法。
1.力学性能测试力学性能测试是衡量材料机械性能的重要方法。
一般采用万能试验机进行材料强度、韧性、硬度、拉伸、弯曲等性能的测试。
采用拉伸试验机测试材料的拉伸性能，从图表中可以得到材料的拉伸模量、屈服强度、极限强度等指标。
用压缩试验机测试材料的抗压性能，可以得到材料的压缩模量和屈服强度等指标。
对材料弯曲性能的测试，可以采用弯曲试验机进行弯曲试验，从而得到材料的弯曲强度和弯曲模量等指标。
2.热学性能测试热学性能测试是评估材料热扩散、热传导、热膨胀、热稳定性等性能的方法。
热重分析仪(PVT)可以用于测试高分子材料的热分解动力学、热重损失和热稳定性等重要性能。
热失重分析是一种重要的测试方法，可以评估高分子材料的稳定性和热衰减温度。
3.电学性能测试电学性能测试是衡量材料电学性能的主要方法。
对高分子材料而言，电气性能是应用的重要性能之一。
通过研究高分子材料的电学性能，可以了解电介质的介电常数、介质弛豫、电阻、介电强度等重要指标。
介电测试仪广泛应用于高分子材料电性能的测试中，可以评估材料绝缘性能。
4.光学性能测试光学性能测试是评估材料吸收、散射和透射等性能的方法。
UV-vis光谱分析是测定高分子材料光谱特征的重要工具，可以评估高分子材料在紫外和可见光区域内的吸收特性。
拉曼光谱则可以评估材料内部化学键的振动特性，从而根据振动谱图分析得出高分子材料的组成。
二、高分子材料性能分析研究高分子材料性能分析研究是通过测试数据，了解材料性能特性，并进行性能预测的过程。
高分子材料就业分析及学长学姐就业感言
高分子材料就业分析及学长学姐就业感言一、高分子材料与工程专业就业方向有哪些，毕业后高分子材料与工程专业学生会去哪里工作？毕业后学生都找了什么工作？以下是高分子材料与工程专业常见的几个就业方向1、高分子材料与工程专业就业前景本专业的前景很乐观，毕业生主要从事内、外资企业高分子材料的合成、加工、科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面的工作。
2、高分子材料与工程专业就业方向有哪些学生毕业后，适合在企业、研究机构和设计部门从事聚合物改性、加工成型、新材料新产品的开发等工程技术、经营管理和科学研究工作。
二、学长学姐就业感言随着天津市和与外省市交换培养的学生所在地材料生产厂技术力量趋于饱和，这方面人才需求量有了变化，现在在建筑行业从事材料应用、检测及材料管理工作的只占一半左右。
高分子材料与工程专业就业前景：关于这个专业在开始找工作时的情况：我在2006年11月份，已经找到了三个公司美的、格力漆包线、金川公司等。
我自己感觉这个专业最近几年找到工作不是问题，关键是待遇好坏，我同学他们刚签工作时的薪水最高3000，可能和其他专业差了很多。
工作中：我只能拿我在金川公司工作的情况和你说说，在这个公司我干的是电线电缆生产的行业，现在在各个车间实习，最后从技术到管理。
这个专业污染方面可能和我们主公司的重工业没法相提并论，但也存在着污染。
如果在将来能够将技术和管理做好的话待遇方面也应该是可观的。
考研方面：可能在社会上各种企业最终看中的都是个人的能力，但在我们企业中可以明显地看出区别。
本科生2500/月，四人两室两厅，半年后助理工程师；硕士生3500/月，两人两室两厅，三个月后工程师；博士生10万以上/年，配车，一人三室两厅，处级待遇。
高分子材料分析与测试方法
重点整理高分子材料分析与测试方法第一章 NMR一、名词解释1.同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素。
2.弛豫：原子核通过无辐射的途径，由高能级回复到低能级的过程； 弛豫时间：原子核从高能态回复到低能态所需时间； 纵向（自旋-晶格）弛豫：体系与环境交换能量。
处于高能级的核将其能转移给周围分子骨架中的其它核，从而使自己返回到低能态的现象；横向（自旋-自旋）弛豫：核磁矩之间的相互作用。
两个相邻的核处于不同能级，进动频率相同，高能级核与低能级核通过自旋状态而实现能量转移所发生的弛豫现象。
3.核磁共振：在静磁场中，具有磁矩的原子核存在不同能级，用某一特定频率的电磁波照射样品，若电磁波满足一定条件，原子核发生能级跃迁的现象。
4.屏蔽效应：电子在外磁场作用下，产生了相对于外磁场方向的感应磁场，使核实际受到的外磁场作用减弱的现象；远磁屏蔽效应：除了核自身的核外电子云外，远处各类原子或基团的成键电子云也将产生感应磁场，使核所受磁场强度变化的现象；去屏蔽效应：核外电子产生的感应磁场与外加磁场方向相同，核所感受到的实际磁场强度增大的现象。
5.化学位移：由于不同环境下原子核共振频率或磁场强度发生变化，在谱图上反映出的出峰位置的移动。
6.诱导效应：由于电负性差异导致的基团对所连原子电子云密度的影响；共轭效应：由于共轭多重键π电子或p 电子转移，导致原子的电子云密度变化的现象。
7.耦合常数：发生自旋-自旋耦合裂分时，分裂峰之间的距离。
8.化学等价质子：在同一分子中，位于相同化学环境的，化学位移相同的质子；磁等价质子：一组化学等价质子，当它们与组外任一磁核耦合时，耦合常数若相等，则磁等价。
二、基本原理及仪器1.原子核的自旋运动 （1）核自旋运动条件自旋量子数I 可以是整数/半整数。
I ≠0时，原子核有自旋运动。
I ＝12：1H 1、13C 6、15N 7、31P 15； I ＝2：11B 5； I ＝1：2H 1、14N 7（2）核磁矩与磁量子数①P μγ=⋅ μ：核磁矩； γ：磁旋比，核的特征常数，原子核的重要属性； P ：自旋角动量。
高分子材料分析测试方法
结构鉴定
傅里叶红外光谱 简单介绍FTIR的数学原理
周期性的运动可在两种域(Domain)中得到表征：一种表征域是表现 出周期性的域，例如，电(磁)场强度随时间(空间)的分布，就是在时 (空)域中表征光波的特征；另一种表征域是运动状态按某一周期性参 数(频率、波长、波数等)的分布，可统称为频域。这两种域表征同一 运动状态．可通过傅里叶变换(Fourier Transform，简称FT)相互转变 。通常所说的某种光的光谱是指该光包含的不同频率成分的强度按频 率的分布，因此光谱就是光在频率域中的表征。下图是某频率的两种 单色光分别在空间域（时域）和频域的表征。
结构鉴定
傅里叶红外光谱
相干的复色光，在空间x处电场强度的叠加是：
E ( x) f ( )cos 2 xd
0
其中 f ( ) 是光强度按波数 的分布函数
很明显E(x)、 f ( ) 分别是光时域和频域的表征，上述关系式就是 傅立叶变换式。可以通过FT把光在时域和频域的表征相互转换：
结构鉴定
傅里叶红外光谱
红外光区的划分
红外光谱在可见光区和微波光区之间，其波长范围约为0.75～ 1000μm。根据实验技术和应用的不同，通常将红外区划分成三个区： 近红外光区（0.75～2.5μm)，中红外光区(2.5～25μm）和远红外光区 （25～1000μm)，如下表：其中中红外区是研究和应用最多的区域， 一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱。
结构鉴定
傅里叶红外光谱
B．分辨率 红外光谱仪器的分辨率是指仪器对于紧密相邻的峰可分辨的最 小波长间隔，表示仪器实际分开相邻两谱线的能力，往往用仪器 的单色光带宽来表示，它是仪器最重要的性能指标之一，也是仪 器质量的综合反映。 仪器的分辨率主要取决于仪器的分光系统的性能。仪器的分辨 率主要影响光谱仪器获得测定样品光谱的质量，从而影响分析的 准确性，对于一台仪器的分辨率是否满足要求，这与待测样品的 光谱特征有关，有些物质光谱重叠、特征复杂，要得到满意的分 析结果，就要求较高的仪器分辨率。
高分子材料的微观结构分析
高分子材料的微观结构分析高分子材料（polymer）是由很多重复单元（monomer）经过聚合反应形成的巨大分子链。
其分子结构非常复杂，具有各种各样的物理、化学性质，如软硬度、透明度、耐化学腐蚀性等。
在行业中广泛应用于电子、医疗、建筑、汽车等领域。
高分子材料的研究对于优化其应用性能和开发新的高性能材料至关重要。
其中，高分子材料的微观结构分析是研究高分子材料的多种性质和性能的基础。
一、高分子材料的分子结构高分子材料的分子结构在微观层级上相当复杂。
高分子分子链通常在化学键的形成过程中形成的，这些化学键可以是共价键，如丙烯酸甲酯聚合物（poly(methyl methacrylate, PMMA)），缩合键，如聚对苯二甲酸酯（polyethylene terephthalate，PET），或共轭双键，如聚苯乙烯（polystyrene，PS）。
不同的单元在聚合过程中，不同的分子间键合方式，以及不同的化学结构都会影响高分子材料的性能。
高分子材料还可以形成横向的化学键。
例如，在聚苯亚砜（polyamide，PA）中，酰基（amide）通过一系列的氢键，形成网络结构。
在聚合物中，不同的键合方式会影响高分子材料的机械性能、热性能、耐化学腐蚀性等。
二、高分子材料的局部结构在高分子聚合体中，分子链的序列和排列方式通常是不规则和无序的。
因此，高分子材料的局部结构是非常复杂的，但是，其在局部和宏观上的链排列方式可以被视为相对有序的。
高分子链在聚合过程中通常会出现分支，较长的分支会在高分子聚合体中形成交联结构。
例如，在交联聚乙烯（cross-linked polyethylene，XLPE）中，氢键缩合成的分支机构可以导致跨链的结构，使材料具有高的耐热性和强度。
这些微观结构的差异会对高分子材料的物理、化学性质产生显著的影响。
三、高分子材料的晶体结构分析除了分子构型外，高分子的晶体结构也对高分子材料的性能产生显著的影响。
高分子材料的分子量测定及其应用分析
高分子材料的分子量测定及其应用分析高分子材料是目前市场中应用最为广泛的材料之一，它具有许多优秀的物理、化学和机械特性。
但是，高分子材料具有复杂的分子结构和链长分布，这使得对高分子材料进行测量和分析变得困难和复杂。
分子量是一种重要的高分子材料特性参数，它对材料的性能有着决定性的影响。
因此，准确地测量高分子材料的分子量对于深入研究其性能和应用具有重要意义。
本文将对高分子材料分子量的测定方法及其应用进行分析。
一、高分子材料的分子量测定方法高分子材料的分子量是指分子链的长度，是其物理、化学和机械特性的决定因素。
高分子材料的分子量分为三类：数平均分子量、重平均分子量和粘度平均分子量。
同时，测量分子量的方法也因物料性质的不同、测定的目的和精度的要求不同而相应地有所不同。
主要的测量方法有以下几种：1、凝胶渗透色谱法（GPC）凝胶渗透色谱法是一种广泛用于对高分子材料的分子量和分子量分布进行测定的方法。
通过分子在各样品中的分布区由大到小，进行流经空气部分、多孔填料部分、凝胶部分以及再流经空气部分的分离。
根据分离的结果，通过对流过时间T或峰值面积的测量来计算出不同分子量级别的分子量分布。
此方法对于精确测量高分子材料的分子量分布和平均分子量具有优良的特性。
2、运动粘度法运动粘度法是通过分析流体的运动学性质来测定材料的分子量的方法。
根据牛顿法则：流体的粘度随着分子量的增加而增加，通过分析材料的运动粘度与聚合物浓度之间的关系，可以测定材料的分子量。
此方法虽然比GPC测量时间短，但非常灵敏且容易产生误差，所以需要小心地执行。
3、光散射法光散射法也是一种常用的高分子材料分子量测定技术，通过光路被颗粒所散射的角度及频率进行计算，从而获得所需的分析数据。
光散射法可以精确计算出高分子材料的分子量，同时具有广谱性和抗溶剂的特点，可用于分子量分布广且分子量范围大的高分子材料。
4、马尔科夫铁力特（MALDI-TOF）法MALDI-TOF法是一种非常新颖原理分析方法，通常使用的是飞行时间二极管（TOF）探测器进行检测。
第六章 高分子材料表面能谱分析法
等对固体表面进行激发，使之相应地释放出 光、电子、中子等 光、电子、中子等带有原物质所赋予的特征， 呈现出与原物质相对应的能量分布 对其能量进行检测与分析，及可以确定原物 质的结构、组成
4
X射线能谱分析(XPS)仪
5
固体样品X射线的能量
内层电子跃迁到费米能级消耗的能量Eb
由费米能级进入真空成为自由电子所需的能
量功函数Φ 自由电子的动能Ek hv=Ek+Eb+Ф
6
固体样品X射线的能量
仪器材料的功函数Φ是一个定值，约为4eV，入 射X光子能量已知，测出电子的动能Ek，便可得到 固体样品电子的结合能
各种原子，分子的轨道电子结合能是一定的，通 过对样品产生的光子能量的测定，可以了解样品中 元素的组成
物体无论是受到外界影响还是对外界发生作用都是通过表面来进行的物体的表面和它的本体在结构及化学组成上都有显著差别是对物体几十纳米以内的表面层结构及组成的检测与分析高分子材料的粘接染色印刷老化研究表面分析能谱是采用光束电子束离子束等对固体表面进行激发使之相应地释放出光电子中子等光电子中子等带有原物质所赋予的特征呈现出与原物质相对应的能量分布对其能量进行检测与分析及可以确定原物质的结构组成由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量功函数自由电子的动能e仪器材料的功函数是一个定值约为4ev入射x光子能量已知测出电子的动能e便可得到固体样品电子的结合能各种原子分子的轨道电子结合能是一定的通过对样品产生的光子能量的测定可以了解样品中元素的组成元素所处的化学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移由化学位移的大小可以可以分析元素的化合价和存在形式
化学位移示例
11
影响高分子材料行业发展的有利和不利因素分析
影响高分子材料行业发展的有利和不利因素分析一、品牌资产增值与市场营销过程品牌资产增值是市场营销活动的重要结果。
品牌存在于顾客的心智之中。
营销者在建立强势品牌时面临的挑战是：他们必须保证提供的产品和服务能针对顾客的需求，同时能配合市场营销方案，从而把顾客的思想、感情、形象、信念、感知和意见等与品牌关联起来；而基于顾客的品牌资产就是顾客品牌知识所导致的对营销活动的差异化反应。
品牌资产来源于以往对此品牌的营销投资。
营销者在长期实践中创造的品牌知识，决定了该品牌的未来方向。
消费者是基于其品牌知识进行品牌选择的，这意味着“顾客会认为品牌应该与营销活动或文案如影随形。
”“品牌资产可以提供更多的注意力和领导能力，并给营销者提供一个途径，以解释他们过去的营销业绩以及对未来营销方案的设计。
公司所做的一切都可能会增强或破坏品牌资产”。
正所谓营销做来做去做品牌，品牌资产增值的主要表现是溢价。
二、与此相对，强势品牌也自然产生市场营销优势，如“对产品性能的良好感知”，，更高的忠诚度”“受到更少的竞争性营销活动的影响，，“受到更小的营销危机的影响，，“更大的边际收益，，“顾客对涨价缺乏弹性”“顾客对降价富有弹性”“更多的商业合作和支持”“增强营销沟通的有效性”“有特许经营的机会”“具有品牌延伸的机会”等。
高分子材料概述高分子材料又称聚合物材料，因其分子量显著高于常规材料而得名，主要包括丝、麻等天然高分子材料和合成高分子材料，其中合成高分子材料可划分为塑料、橡胶、纤维、胶黏剂及涂料五大基础类材料，以及其他高分子复合材料。
随着材料科技的发展，新材料、新性能、新应用的产业格局不断深化，高分子材料已逐步渗透于现代工业体系建设，成为最常用的基础材料之一。
其中，塑料材料由于其原料丰富，价格低廉，容易加工成型，综合性能优良，成为应用最为广泛的高分子材料之一，其生产能力和需求标志着一个国家的石化工业水平。
塑料材料可分为通用塑料和工程塑料，通用塑料指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS)等；工程塑料指尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC),聚甲醛(POM)等。
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科标化工分析检测中心是专业提供产品成分分析、配方分析、未知物分析、工艺诊断的
第三方分析检测机构，助力缩短研发周期，降低成本，提供技术解决方案。中心根据国际最
新材料分析方法，多年化工材料分析鉴定经验，综合利用化学分析、热分析、元素分析、光
谱分析、色谱分析五大分析方法。可高效、准确还原材料组成、分析材料配方，大大缩短材
料研发、上市周期，节省材料研发成本。
分析手段：
成分分析、配方分析、元素分析、对比分析、材质鉴定、未知物分析、定性定量分析
项目分类：
1橡胶
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2塑料
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【聚甲醛树酯】【聚苯乙烯】【高密度聚乙烯】【低密度聚乙烯】【线性低密度聚乙烯】
【通用聚苯乙烯】【发泡性聚苯乙烯】【耐冲击性聚苯乙烯】【苯乙烯─丙烯腈共聚物】
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【塑料棒】【塑料片】【塑料袋】【编织袋】【塑料件】【汽车内饰材料】
3涂料
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【道路用涂料】【内饰涂料】【外墙涂料】【钛白粉】【腻子】【防锈漆】【乳胶漆】【油漆】
4油墨
【UV油墨】【水性油墨】【陶瓷油墨】【玻璃油墨】【丝印油墨】【防伪油墨】【打印油墨】
【指甲油】
5胶黏剂
【厌氧胶】【压敏胶】【瞬干胶】【结构胶】【热熔胶】【灌封胶】【密封胶】【导电胶】
【防火胶】【封口胶】【胶水】【胶布】【胶带】
6高分子助剂
【稳定剂】【促进剂】【改性剂】【阻燃剂】【增塑剂】