《高材研究方法》PPT课件

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1、高分子材料的定性鉴定高聚物结构的测定高聚物分子运动（转变与松弛）的测定高聚物性能的测定研究内容1一、高分子材料的定性鉴定方法了解样品的来源、用途和性能对样品的外观（物理状态、透明度、颜色、光泽）进行观察燃烧试验溶解性试验2常见高聚物的燃烧特性高聚物名称难易性火焰特点试样的状态气味酚醛树脂难黄色带火星膨胀龟裂苯酚甲醛味聚乙烯可直接点火底部蓝色、顶部黄色熔融落下石蜡燃烧时的气味聚氯乙烯难喷溅绿色和黄色火焰白烟软化氯气味聚苯乙烯可直接点火橙色、浓黑烟软化苯乙烯单体味有机玻璃可直接点火浅蓝色、顶部为白色强烈的花果味聚四氯乙烯不燃

2、烧特殊气味聚酯可直接点火黄色、边缘为蓝色黑烟膨胀龟裂特殊气味尼龙较慢黄橙色带蓝边熔融落下起泡烧毛发味、烧焦味聚乙烯醇在火焰中燃烧、离火焰熄灭明亮、有烟软化涩味、刺激喉咙天然橡胶易于点燃暗黄色、有烟怠软化、燃烧区发粘烧橡皮的臭味氯丁橡胶易点燃橙色、下部发绿、黑烟软化、凝固成炭焦臭味略带氯味丁基橡胶可直接点火黄色、黑烟软化、燃烧区发粘烧橡皮的臭味3二、高聚物结构的测定方法1.化学结构及聚集态结构的测定方法：波谱分析（IR、UV、Ramn、NMR、ESR、FS、X－RayWAXDSAXD、MS）、裂解色谱－质谱、TEM、SEM

3、、OM、AFM、电子衍射、激光散射、热分析法、圆二色性法2.分子量的测定方法：溶液光散射、小角激光散射、GPC、粘度法、扩散法、渗透压法、沸点升高法、端基滴定法3.支化度：化学反应法、GPC、IR、NMR、粘度法4.交联度溶胀法、力学测量法4三、高聚物分子运动（转变与松弛）的测定DTA、DSC、DMA、EG(介电松弛法)5四、高聚物性能（模量和强度）的测定1.静态力学性能：静态万能试验机、专用应力松弛仪、蠕变仪、摆锤冲击机、落球冲击机2.动态力学性能：动态万能试验机、动态粘弹谱仪、高低频疲劳试验机3.粘流行为：旋转粘度

4、计、熔融指数测定仪、毛细管流变仪4.电性能：高阻计、介电性能测定仪、高压冲击试验机5.热性能：DSC、膨胀计、TG、马丁耐热仪、维卡耐热仪、炭硅耐燃烧试验机6本课程内容：常用近代仪器分析方法及其在聚合物中的应用1.波谱分析（IR、Ramn、UV、MS、NMR、X射线法）2.聚合物相对分子质量及其分布（光散射、GPC、粘度法）3.热分析（DSC、DTA、TG）4.聚合物材料的动态力学分析（热－力分析TMA、DMA）5.高聚物流变性能（旋转式流变仪、毛细管粘度计、熔融指数仪）6.显微技术（OM、TEM、SEM、AFM））7高

5、分子材料研究方法教材：聚合物研究方法张美珍主编中国轻工业出版社参考书：高分子分析手册董炎明著中国石化出版社聚合物近代仪器分析汪昆华等著高分子物理近代研究方法张丽娜武汉大学出版社高分子近代测试分析技术曾幸荣华南理工大学8红外光谱仪9示差扫描量热仪DifferentialScanningCalorimeter10调制式示差扫描量热仪ModulatedDifferentialScanningCalorimeter应用范围：聚合物的聚态转变，聚合物间的相容性，结晶动力学等研究；材料纯度的测定等。利用调制式模式可以把反应过程中的可

6、逆与不可逆部分分辨出来,直接测定材料的比热。11热重分析仪ThermogravimetryAnalyzer广泛用于各类材料的研究开发，工艺优化与质量控制。稳定性；吸附与解吸；成分分析；水分与挥发物；分解过程；氧化与还原；添加剂与填充剂影响；分解动力学研究。12动态热机械分析仪DynamicThemomechanicalAnalyzerDMA用来测量材料对机械形变的响应能力，即材料的粘弹性能随温度和频率的变化。如热膨胀系数、软化点、玻璃化转变温度、相变温度、热固化形变、模量柔量等等。13凝胶色谱仪GelPermeation

7、Chromatograph14原子力显微镜AtomicForceMicroscope15偏光显微镜LargePolarizingMicroscope16转矩流变仪Rhe℃ord17高级摆锤式冲击试验机AdvancedPendulumImpactTester18第二章红外光谱分析概述分子中的电子总是处在某一种运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。在分子内部除了电子运动状态之外，还有核间的相对运动，即核的振动和分子绕重心的转动电子由于受到光、热、电的激发，从一个能级转移到另一个能级，称为跃迁。当这些电子吸收

8、了外来辐射的能量，就从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量较高的能级。由于分子内部运动所牵涉到的能级变化比较复杂，分子吸收光谱也就比较复杂。192.1光谱分析当光照射到物体上时，电磁波的电矢量就会与被照射物体的原子和分子发生相互作用引起，利用这种相互作用引起被照物体内分子运动状态发生变化，并产生特征能态之间的跃迁进行分