高分子材料性能实验指导书
2007高分子化学实验指导书
高分子化学实验指导书福州大学材料科学与工程学院高分子材料工程系2006.7目录实验一膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率实验二苯乙烯的悬浮聚合实验三溶液聚合法制备聚醋酸乙烯酯实验四聚乙烯醇缩醛（维尼纶）的制备实验五醋酸乙烯酯的乳液聚合实验一 膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率一、实验目的1、掌握膨胀计的使用方法。
2、掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理。
3、测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应平均聚合速率，并验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系。
二、基本原理1、聚合机理甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的，其活性中心为自由基。
自由基聚合是合成高分子化学中极为重要的反应，其合成产物约占总聚合物的60%、热塑性树脂的80%以上，是许多大品种通用塑料、合成橡胶和某些纤维的合成方法。
甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合反应包括链的引发、链增长和链终止，当体系中含有链转移剂时，还可发生链转移反应。
其聚合历程如下：CO OCO 2CO OCO OCH 2C CH 3COOCH 3CO OCH 2CH 33CO OCH 2C CH 33CH 2C CH 3COOCH 3CO OCH 2CH 33CH 2C CH 3COOCH 3CH 2CH 3COOCH 3CH 2CH 3COOCH 322CH 33CH 2CH 33CH 2C CH 3COOCH 32CH 2C CH 3COOCH 3CHCH 33H自由基聚合反应通常可采用本体、溶液、悬浮、乳液聚合四种方式实施。
其中，本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合，又称块状聚合。
本体聚合纯度高、工序简单，但随聚合的进行，转化率提高，体系黏度增大，聚合热难以散出，同时长链自由基末端被包裹，扩散困难，自由基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急剧增大而出现自动加速现象，短时间内产生更多的热量，从而引起分子量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。
高分子化学实验指导
⾼分⼦化学实验指导前⾔通过⾼分⼦化学实验，可以获得许多感性认识，加深对⾼分⼦化学基础知识和基本原理的理解；通过⾼分⼦化学实验课程的学习，能够熟练和规范地进⾏⾼分⼦化学实验的基本操作，掌握实验技术和基本技能，了解⾼分⼦化学中采⽤的特殊实验技术，在实验的过程中训练科学研究的⽅法和思维，培养学⽣严谨求实的科研精神，为以后的科研⼯作打下坚实的实验基础。
实验规则1．实验前认真预习，明确⽬的和要求，弄清基本原理，了解操作步骤和⽅法，做到⼼中有数。
2．实验过程中要听从教师的指导，保持实验室的安静，正确操作，细致观察，认真做好操作记录。
3．特别要注意安全，同时还要爱护仪器、设备，并注意整洁和节约，养成良好的实验习惯。
4．实验完毕，⽴即把仪器洗刷⼲净，并整理好药品、实验台。
5．根据原始记录，整理出实验报告，按时交给教师。
实验1 聚⼄烯醇缩甲醛的制备⼀、实验⽬的1. 了解⼩分⼦的基本有机化学反应，在⾼分⼦链上有合适的反应性基团时，均可按有机⼩分⼦反应历程进⾏⾼分⼦化学反应。
2. 了解缩醛化反应的主要影响因素。
3. 了解聚⼄烯醇缩醛化反应的原理，并制备红旗牌胶⽔。
⼆、实验原理早在 1931年，⼈们就已经研制出聚⼄烯醇(PV A)的纤维，但由于 PV A 的⽔溶性⽽⽆法实际应⽤。
利⽤"缩醛化"减少其⽔溶性，就使得PV A 有了较⼤的实际应⽤价值，⽤甲醛进⾏缩醛化反应得到聚⼄烯醇缩甲醛(PVF)。
PVF 随缩醛化程度不同，性质和⽤途有所不同。
控制缩醛在35%左右，就得到了⼈们称为"维纶'的纤维(vinylon)。
维纶的强度是棉花的1.5～2.0倍，吸湿性5%，接近天然纤维,⼜称为"合成棉花"。
在PVF 分⼦中，如果控制其缩醛度在较低⽔平，由于PVF 分⼦中含有羟基，⼄酸基和醛基，因此有较强的粘接性能，可作胶⽔使⽤，⽤来粘结⾦属、⽊材、⽪⾰、玻璃、陶瓷、橡胶等。
聚⼄烯醇缩甲醛是利⽤聚⼄烯醇缩与甲醛在盐酸催化的作⽤下⽽制得的，其反应如下：CH 2O+H+C +H 2OH CH 2CH CH 2CHCH 2OH C +H 2OH +CH 2CH CH 2CHCH 2OH C H 2+~~~~~~~~~~~~+H 2OCH 2CH CH 2CHCH 2O OH C H 2+~~~~~~CH 2CH CH 2CHCH 2O ~~~~~~CH 2+H +由于⼏率效应，聚⼄烯醇中邻近羟基成环后，中间往往会夹着⼀些⽆法成环的孤⽴的羟基，因此缩醛化反应不能完全。
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。
高分子材料专业实验-测定聚合物电学性能实验
击穿强度和耐电压实验实验目的1. 了解测定高分子材料击穿强度和耐电压值的基本原理。
2. 掌握高分子材料材料击穿强度和耐电压值的测定方法。
实验原理介质击穿强度表征的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力，通常用伏特/密尔（V/mil）或伏特/厘米（V/cm）表示。
当外电场强度达到某一临界值时，材料的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场致电子发射，产生出足夠多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应，进而导致突发击穿电流击穿介质，使其失效。
除此之外，介质失效还有另一种模式，高压负荷下产生的热量会使介质材料的电阻率降低到某一程度，如果在这个程度上延续足夠长的时间，将会在介质最薄弱的部位上产生漏电流。
这种模式与温度密切相关，介质强度隨温度提高而下降。
任何绝缘体的本征介质强度都会因为材料微结构中物理缺陷的存在而出现下降，而且和绝缘电阻一样，介质强度也与几何尺寸密切相关。
由于材料体积增大会导致缺陷隨机出現的概率增大，因此介质强度反比于介质层厚度。
本方法是用连续均匀升压或逐级升压的方法，对试样施加交流电压，直至击穿，测出击穿电压值（Ub，KV），计算试样的击穿强度（Eb，KV/mm）。
用迅速升压的方法，将电压升到规定值，保持一定时间试样不击穿，记录电压值和时间，即为此试样的耐电压值，以千伏和分表示。
本方法适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、层压制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压、击穿强度和耐电压的测试。
对有些绝缘材料如橡胶及橡胶制品，薄膜等的上述性能实验，可按有关标准或参考本标准进行。
原料及实验设备试样：HDPE圆片，厚度t：3mm；直径d：100mm。
设备：放电球隙测压器，φ100M/m，泸州试验变压器厂YYYDQ-10/100高压实验变压器，CX10/0.2，泸州试验变压器厂实验设备基本电路如图所示:线路基本要求：1) 过电流继电器应有足够的灵敏感，保证试样击穿时在0.1 秒内切断电源，动作电流应使高压实验变压器的次级电流小于其额定值。
高分子实验指导2014-10
高分子材料实验安排（2014-10）：第一周：实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合（8学时）实验二聚合物的加工（4学时）第二周：实验三苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚（8学时）实验四对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚（4学时）第三周：实验五醋酸乙烯酯的乳液聚合（8学时）高分子材料实验指导通过高分子材料实验，可以获得许多感性认识，加深对高分子化学与物理及加工等基础知识和基本原理的理解；通过高分子材料实验课程的学习，能够熟练和规范地进行高分子材料实验的基本操作，掌握实验技术和基本技能，了解高分子材料中采用的特殊实验技术，在实验的过程中训练科学研究的方法和思维，培养学生严谨求实的科研精神，为以后的科研工作打下坚实的实验基础。
实验一 甲基丙烯酸甲酯本体聚合一 、实验目的1.了解本体聚合的特点，掌握本体聚合的实施方法。
2.熟悉有机玻璃的制备方法及工艺。
二、实验原理本体聚合是不加其它介质，只有单体本身在引发剂或光、热等作用下进行的聚合。
本实验是以甲基丙烯酯甲酯（MMA ）进行本体聚合，生产有机玻璃棒。
甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰（BPO ）引发剂存在下进行如下聚合反应：用MMA 进行本体聚合时，为了解决散热、避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于比重不同而引起的体积收缩等问题，工业上或实验室目前多采用预聚－浇铸聚合的方法。
将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率10%左右）做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液（预聚）后，再将其注入相应的模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到93～95％，最后在100℃下高温聚合至反应完全，最后脱模制得有机玻璃。
三、实验仪器和试剂四口瓶，电动搅拌器，温度计，球形冷凝管，恒温水浴，试管等。
甲基丙烯酸甲酯(MMA)，过氧化二苯甲酰(BPO)nCH 2CH 3C COOCH 3CH 2CH 3C COOCH 3nBPO四、实验步骤1.预聚合反应在装有搅拌器、冷凝管、温度计的250ml的四口瓶中加入溶有0.5g BPO的MMA 50ml，开动搅拌并升温至75~80℃，反应20~30分钟，观察粘度变化。
高分子材料拉伸性能实验
高分子材料拉伸性能实验1. 实验目的了解高分子材料的拉伸强度、模量及断裂伸长率的意义和测试方法，通过应力－应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。
2. 实验原理拉伸强度是用规定的实验温度、湿度和作用力速度，在试样的两端以拉力将试样拉至断裂时所需的负荷力，同时可得到断裂伸长率和拉伸弹性模量。
将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力－应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。
3. 实验材料实验原料：GPPS、PP、PC。
（1）拉伸样条：哑铃型样条，测试标准：ASTM D638。
样条如下：符号名称尺寸/mm 公差/mm 符号名称尺寸/mm 公差/mm4. 实验设备万能材料实验机及夹具5. 实验条件不同的材料由于尺寸效应不同，故应尽量减少缺陷和结构不均匀性对测定结果的影响，按表2选用国家标准规定的拉伸试样类型以及相应的实验速度。
表 2 拉伸试样类型以及相应的实验速度①Ⅲ试样仅用来测试拉伸强度实验速度为以下九种：A: 1mm/min ±50% B: 2mm/min ±20% C: 5mm/min ±20%D: 10mm/min ±20% E: 20mm/min ±10% F: 50mm/min ±10%G: 100mm/min ±10% H: 200mm/min ±10% I: 500mm/min ±10%6.实验步骤（1）实验环境：温度23℃，相对湿度50％，气压86～106KPa。
（2）测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到0.01mm，每个试样测量三点，取算术平均值。
高分子物理实验指导书
高分子物理实验指导书刘艳辉周金华材料科学与工程学院目录实验一、偏光显微镜法观察聚合物球晶 (2)实验二、聚合物熔体流动速率的测定 (4)实验三、聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定 (6)实验四、聚合物材料弯曲强度的测定 (9)实验五、聚合物材料冲击强度的测定 (11)实验六、聚甲基丙烯酸甲酯温度—形变曲线的测定 (13)实验七、介电常数及介电损耗测定 (14)实验八、聚合物电阻的测量 (17)实验九、用旋转黏度计方法测定聚合物浓溶液的流动曲线 (18)实验十、稀溶液粘度法测定聚合物的分子量 (20)实验一、偏光显微镜法观察聚合物球晶一、实验目的1.熟悉偏光显微镜的构造，掌握偏光显微镜的使用方法。
2.观察不同结晶温度下得到的球晶的形态，估算聚丙烯球晶大小。
3.测定聚丙烯在不同结晶度下晶体的熔点。
4.测定25℃下聚丙烯的球晶生长速度。
二、实验原理聚合物的结晶受外界条件影响很大，而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有密切的关系，所以对聚合物的结晶形态研究有着很重要的意义。
聚合物在不同条件下形成不同的结晶，比如单晶、球晶、纤维晶等等，而其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。
球晶可以长得比较大，直径甚至可以达到厘米数量级．球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构，由于是各向异性的，就会产生双折射的性质。
聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形，因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察。
偏光显微镜的最佳分辨率为200 nm，有效放大倍数超过100—630倍，与电子显微镜、x射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。
球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶，球晶是从一个中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构，即—个球状聚集体。
光是电磁波，也就是横波，它的传播方向与振动方向垂直。
但对于自然光来说，它的振动方向均匀分布，没有任何方向占优势。
但是自然光通过反射、折射或选择吸收后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，即偏振光。
高分子材料与工程专业生产实习指导书
武夷学院生态与资源工程学院生产实习指导书(级高分子材料与工程专业)主撰人：主审人：高分子材料与工程教研室年月实习地点：福建豪派实业有限公司一、实习目的高分子材料与工程专业目标是培养既有扎实的基础理论知识和专业技能，又有较强工程实践能力的应用、研究型高级人才。
为了使学生的基础理论学习完成后, 对材料工程的专业知识与工程技能建立感性认识, 加强实践教学环节，进行本生产实习。
使学生了解聚氨酯合成革的概念、种类、特点及应用和合成革产业的发展现状、问题及发展趋势，了解聚氨酯合成革的制备方法、工艺流程及生产设备和产品性能检测等。
使学生在实际生产环境中了解和学习高分子材料的生产原料、方法、工艺及设备等，初步了解工业化生产的管理知识，了解本专业发展前沿，涉猎相关学科知识。
通过实习使学生将所学基础理论知识和专业知识与生产实际结合起来，在实践中开展调查研究，锻炼和培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后的学习、毕业设计以及工作打下更加坚实的基础。
二、实习内容1、听取报告(企业文化、安全教育)实习开始前，请实习单位相关人员向学生介绍实习工厂基本情况并作安全保密教育，务必使学生认识到实习时遵守实习纪律，遵守企业相关规章制度和安全准则，树立合成革企业防火防爆防毒的风险意识的必要性。
为了保证和提高实习质量，在实习期间请实习单位有关人员邀请工作在生产一线的专业技术人员和专家做技术报告。
2、组织参观组织学生对企业进行专业性参观学习，了解企业的概况（历史沿革、现状、技术水平、主要产品、行业分析等）；了解PU合成革的原料、制备、成型、检测等工艺生产特点，了解合成革先进的制备工艺和废水废气治理技术及工艺及在科研中的应用等，加强了解理论学习与生产和科研之间的联系，了解企业的生产组织和管理。
3、车间实习学生在车间实习是生产实习的主要方式。
学生按照生产实习计划在指定的车间，遵照上述要求在生产现场对原料、生产工艺、成型工艺、生产设备等进行现场观察学习，通过观察分析以及向车间工人和技术人员请教，完成规定的实习内容。
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实验一聚合物热变形温度、维卡软化点的测定一、实验目的通过实验测定高聚物维卡软化点温度，掌握维卡软化点温度测试仪的使用方法和高聚物维卡软化温度的测试方法。
二、实验原理维卡软化温度是指一个试样被置于所规定的试验条件下，在一定负载的情况下，一个一定规格的针穿透试样1mm深度的温度。
这个方法适用于许多热塑性材料，并且以此方法可用于鉴别比较热塑性软化的性质。
图1. 维卡软化点试验装置图三、实验仪器维卡软化点测试仪主要由浴槽和自动控温系统两大部分组成。
浴槽内又装有导热液体、试样支架、砝码、指示器、温度计等构件，其基本结构见图1。
（1）传热液体：一般常用的矿物油有硅油、甘油等，最常用的是硅油。
本仪器所用传热液体为硅油，它的绝缘性能好，室温下黏度较低，并使用试样在升温时不受影响。
（2）试样支架：支架是由支撑架、负载、指示器、穿透针杆等组成。
都是用同样膨胀系数的材料制成。
+0.05mm的设有毛边的圆形（3）穿透针：常用的针有两种，一种是直径为1-0。
02mm平头针，另一种为正方形平头针。
（4）砝码和指示器：常用的砝码有两种，1kg和5kg；指示器为一百分表，精确度可达0.02mm。
（5）温度计：温度计测温精确度可达0.5℃,使用范围为0~360℃。
（6）等速升温控制器：采用铂电阻作感温元件与可变电压器、恒速电动机构组成。
作不定时等速运动来调整可变电位器的阻值，以达到自动平衡（可变电位器调整阻值的变化即为铂电阻受热后的阻值），电桥输出信号经晶体管放大输出脉冲，推动可控管工作，并控制了加热器工作时间，以（5±0.5）℃/6min的速度来提高浴槽温度。
（7）加热器：一个1000W功率的电炉丝直接加热传热液体。
四、试样与测试条件（1）试样：所用的每种材料的试样最少要有2个。
一般试样的厚度必须大于3mm，面积必须大于10mm×10mm 。
（2）测试条件：保持连续升温速度为（5±0.5）℃/min，并且穿透针必须垂直地压入试样，压入载荷为5kg。
它是砝码和加力杆等的总和。
即相应负荷分别为9.81N和49.05N。
五、实验步骤（1）选试样：试样可注射成型。
成型后使用选取厚度大于3mm，宽和长大于10mm ×10mm的试样，并要求试样表面平整，没有裂纹，没有气泡。
（2）安放试样：在室温下将试样支架从浴槽内拉出固定在浴槽上面，把试样放在下近似中心的位置，使针近似地靠近试样表面（没有加载）并固定好，然后将温度计插入支架上两侧孔内，使其球部尽量地接近试样并固定好。
（3）调整指示器：试样安装好后就将试样支架轻轻地放进浴槽，然后加载调整穿透指示器到零位。
（4）加热液体：指示器调整零位后开始升温，调整自动控温部分，升温速度为50℃/h（参看附录中仪器的操作规程），同时开启搅拌，保持槽内温度均匀。
（5）记录：必须仔细地作穿透1mm深度时的温度记录。
由于当穿透1mm后，从这点开始穿透深度会迅速地增加，因此要求每上升5℃读一次穿透深度，直到穿透0.4mm后在每间隔50℃记录一次。
（6）试验结果所得两个试样间的差别高于2℃，则必须做重复试验。
六、数据处理（1）将实验记录在下表中。
数据记录注：ａ、ｂ、ｃ分别表示试件的长、宽、高.（2）结果分析。
七、思考题（1）影响维卡软化点温度测试结果的因素有哪些？（2）升温速度过快或过慢对试验结果有何影响，为什么？实验二高分子材料的氧指数测定大部分的塑料耐燃性非常不好，通火极易燃烧。
评定塑料燃烧性可用燃烧速度和氧指数来表示。
燃烧速度是用水平燃烧法或垂直燃烧法等测得的。
本实验采用氧指数测定塑料燃烧性，此法可精确地用具体数字来评价塑料的点燃性。
一.实验目的1.熟悉氧指数仪的组成、构造。
2.掌握氧指数仪的工作原理及使用方法；3.测定塑料的燃烧性，并计算氧指数。
二.实验原理氧指数测定塑料燃烧性是指在规定的试验条件下（23±2℃），在氧、氮混合气流中，测定刚好维持试样燃烧所需的最低氧浓度，并用混合气中氧含量的体积百分数表示。
氧指数仪试验装置见图2-1。
主要组成部分有燃烧筒、试验夹、流量测量和控制系统，其他辅助配有气源、点火器、排烟系统、计时装置等。
（1）燃烧筒：燃烧筒是内径为70－80mm，高450mm的耐热玻璃管。
筒的下部用直径3-5mm的玻璃珠填充，填充高度100mm。
在玻璃珠上方有一金属网，以遮挡塑料燃烧时的滴落物。
（2）试样夹：在燃烧筒轴心位置上垂直地夹住试样构件。
（3）流量测量和控制系统：由压力表、稳压阀、调节阀、管路和转子流量计等组成。
计算后的氧、氮气体经混合气室混合后由燃烧筒底部的进气口进入燃烧筒。
（4）点火器：由装有丁烷的小容器瓶、气阀和内径为1mm的金属导管喷嘴组成。
当喷嘴处气体点着时其火焰高度为6-25mm，金属导管能从燃烧筒上方伸入筒内，以点燃试样。
点燃筒内的试样可采用顶端点燃法，也可采用扩散点燃法。
图2-1 氧指数实验装置图1—燃烧筒；2—试样夹；3—点火器；4—试样夹；5—放玻璃球的燃烧筒；6—底座；7—三通；8—气体混合器；9—压力表；10—稳压阀；11—转子流量计；12—调节阀；13—燃烧着的试样。
①顶端点燃法。
使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面，勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。
在确认试样顶端全部着火后，立即，开始计时或观察试样烧掉的长度。
点燃试样时，火焰作用时间最长为30s，若在30s内不能点燃，则应增大氧浓度，继续点燃，直至30s内点燃为止。
②扩散点燃法。
充分降低和移动点火器，使火焰可见部分施加于试样顶表面，同时施加于垂直侧表面约6mm长。
点燃试样时，火焰作用时间最长为30s，每隔5s左右稍移开点火器观察试样，直至垂直侧表面稳定燃烧或可见燃烧部分的前锋到达上标线处，立即移动点火器，开始计时或观察试样。
若30s内不能点燃试样，则增大氧浓度，再次点燃，直至30s内点燃为止。
扩散点燃法也适用于I、II、III、IV型试样，标线应划在距点燃端10mm和60mm处。
注：①点燃试样是指引试样有焰燃烧，不同点燃方法的试验结果不可比。
②燃烧部分包括任何沿试样表面淌下的燃烧滴落物。
氧指数法测定塑料燃烧行为的评价准则见表3-1。
表3-1 燃烧行为的评价准则三.实验仪器和试样实验仪器：HC-2型氧指数测定仪。
试样：试样类型、尺寸见表3-2。
表3－2 试样类型和尺寸注：1.不同型式不同厚度的试样，测试结果不可比。
2.由于该项试验需反复预测气体的比例和流速，预测燃烧时间和燃烧长度，影响测试结果的因素比较多，因此每组试样必须准备多个（10个以上），并且尺寸规格要统一，内在质量密实度、均匀度特别要一致。
3.试样表面清洁，无影响燃烧行为的缺陷，如应平整光滑、无气泡、飞边、毛刺等。
4.对I、II、III、IV型试样，标线划在距点燃端50mm处，对V型试样，标线划在框架上或划在距点燃端20mm和100mm处（图2-2）。
图2-2.支撑非支撑试样的框架结构1-上参照标记；2-下参照标记四.实验步骤（1）在试样的宽面上距点火端50mm处划一标线。
（2）取下燃烧筒的玻璃管，将试样垂直地装在试样夹上，装上玻璃管，要求试样的上端至筒顶的距离不少于100mm。
如果不符合这一尺寸，应调节试样的长度，玻璃管的高度是定值。
（3）根据经验或试样在空气中点燃的情况，估计开始时的氧浓度值。
对于在空气中迅速燃烧的试样，氧指数可估计为18%以上；对于在空气中不着火的，估计氧指数在25%以上。
（4）打开氧气瓶和氮气瓶，气体通过稳压阀减压到仪器的允许压力范围。
（5）分别调节氧气和氮气的流量阀，使流入燃烧筒内的氧、氮混合气体达到预计的氧浓度，并保证燃烧筒中的气体的流速为（4±1）cm/s。
（6）让调节的气体流动30s，以清洗燃烧筒。
然后用点火器点燃试样的顶部，在确认试样顶部全部着火后，移去点火器，立即开始，并观察试样的燃烧情况。
（7）若试样（50mm长）燃烧时间超过3min或火焰步伐超过标线时，就降低氧浓度。
若不是则增加氧浓度，如此反复，直到所得的氧浓度之差小于0.5%，即可按该时的氧浓度计算材料的氧指数。
六. 实验数据处理（1）按下式计算氧指数[OI]:式中：[O 2]为氧气的流量，L/min ；[N 2]为氮气流量，L/min 。
（2）以三次试验结果的算术平均值作为该材料的氧指数，有效数字保留到小数点一位。
七.实验注意事项1.试样制作要精细、准确，表面平整、光滑。
2.氧、氮气流量调节要得当，压力表指示处于正常位置，禁止使用过高气压，以防损坏设备。
3.流量计、玻璃筒为易碎品，实验中谨防打碎。
八、思考题（1）叙述氧指数测定原理。
（2） 定性说明影响氧指数的因素。
（3）什么叫氧指数值？如何用氧指数值评价材料的燃烧性能？（4）HC-2型氧指数测定仪适用于哪些材料性能的测定？如何提高实验数据的测试精度？实验三不同各类高分子材料硬度的测定一、实验目的1. 了解塑料硬度与材料力学性质的关系；2. 了解利用压入法测定硬度的基本原理及应用；3 掌握塑料洛氏硬度的测定。
二、基本原理硬度是指衡量材料表面抵抗压力的一种指标，硬度值的大小与材料的抗张强度和弹性模量有关。
硬度试验的方法很多，加荷方式有动载法和静载法两类，前者用弹性回跳法和冲击力把钢球压入试样，后者则以一定形状的硬材料为压头，平稳地逐渐加荷将压荷压入试样。
不同和计算方法差异又有布氏、洛氏和肖氏等名称。
塑料洛氏硬度试验法是用一定的直径的球压头，在初试验力P和主试验力P1先后作用下压入试件，在总试验力P作用下，保持一定的时间，卸除主试验力，保留初试验力的压入深度h1与在初试验力作用下的压入深度h之差e来表示压痕深度的永久增量，每压入0.002mm为一塑料洛氏硬度单位。
塑料洛氏硬度试验公式：HRE(L、M、R) ＝ 130－e/0.002二、实验仪器本实验采用XHR-150型塑料洛氏硬度计，装有自动加卸试验力机构，可调节总试验力保持时间的电位器，试验力变换由荷手轮的旋转而获得。
仪器主要结构图见图3－1。
塑料洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围见表3－1。
图 3－1 XHR-150型塑料洛氏硬度计结构图1.照明灯2.上盖3. 后盖4. 表盘5. 压头止紧螺钉6. 球压头7. 试台 8. 螺杆保护罩 9. 旋轮 10. 启动按钮 11. 电源插座12. 电位器13. 保险丝座 14. 船形开关 15. 变荷手轮表3－1. 塑料洛氏硬度试验标尺四、试验方法1. 试件要求（1）试件表面应平整光洁不得有污物、氧化皮、凹陷及显著加工痕迹。
（2）试件的厚度应不小于6mm，试件应大小应保证在同一表面进行5个点的测试，每个测试点中心距离及边缘距离不小于10mm。
2. 实验步骤（1）接通电流，打开船形开关，指示照明灯亮。