高分子材料物理化学实验复习资料整理.pdf

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1、高材物化实验复习资料1一、热塑性高聚物熔融指数的测定熔融指数(MeltIndex缩写为MI)是在规定的温度、压力下，10min内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管W600的重量值，其单位为g。MI(g/10min)t影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。内因主要指①分子链的结构、②分子量及其③分子量分布等；外因则主要指①温度、②压力、③毛细管的内径与长度、④时间等因素。（内因3个，外因4个，总共7个影响因素）为了使MI值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质，必须将外界条件相对固定。在本实验中，按照标准试验条件，对

2、于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，MI值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来，熔融指数小，即在10min内从毛细管中压出的熔体克数少，样品的分子量大，如果平均分子量相同，粘度小，则表示物料流动性好，分子量分布较宽。1、测烯烃类。2、聚酯（比如涤纶）不能测(原因：聚酯类的流动性太差，需要很大的压力，砝码无法提供，只能用毛细管流变仪测量。)。3、只能区别同种物质。聚丙烯的熔点为165℃，聚酯的熔点为265℃。熔融加工温度在熔点上30~50℃。选择题考：简述实验步骤：①选择适当的

3、温度、压强和合适的毛细管。（聚丙烯230℃）②装上毛细管，预热2~3min。③加原料，“少加压实”（①避免被测物体堵塞管口；②避免产生气泡。）。平衡5min，使其充分熔融。④加砝码，剪掉一段料头。1min后，剪下一段。⑤称量⑥重复10次，取平均值。⑦关闭，清洁仪器。选择题:W600测量过程的最大误差是什么？MI(g/10min)误差被放大，10s，30s对应10min。t一般来说，对于同种高聚物同种实验条件下，熔融指数变小，不能说明以下哪种情况：A．流动性变差B.分子量增大C.黏度变大D.分子量分布变窄设定的加工温度一般要高于

4、高聚物熔点的30℃~50℃。影响熔融指数的因素包括支链的结构。毛细管的内径：2mm±0.02mm。距离管口2cm处停止加料。思考题：1.影响熔融指数的外部因素是什么？答：影响因素有内因和外因两个方面：内因：①分子链的结构；②分子量；③分子量分布；外因：①温度；②压力；③毛细管的内径与长度；④时间。总共七个影响因素。熔融指数单位：g/10min2、测定热塑性高聚物熔融指数有何意义？答：熔融指数是用来表征熔体在低剪切速率下流变性能的一种相对指标。热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形，其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响，为此必

5、须了解热塑性高聚物熔体的流变性能，以确定最佳工艺条件。3、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系？为什么熔融指数值不能在结构不同1/11高材物化实验复习资料2的聚合物之间进行比较？答：①聚合物的熔融指数小，即黏度大，物料流动性差，则样品的分子量大。②由于不同机构的聚合物的测试环境（温度、压力）不同，并且不同的聚合物的黏度对温度与剪切力的依赖关系不同，所以熔融指数只能在同种高聚物间相对比较。二、声速法测定纤维的取向度和模量测定取向度的方法有X射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定，来计

6、算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。几个重要公式：3L10①传播速度C=(km/s)单位：C-km/s；L-m；TL-s；△t-s6(Tt)10L22Cu②模量关系式EC③声速取向因子f1④t(ms)=2t20－t40（解释原因）a2CCu值（km/s）：PET=1.35，PP=1.45，PAN=2.1，CEL=2.0（可能出选择题）测定纤维的Cu值一般有两种方法：一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜，然后测定其声速值；另一种是反推法，即先通过拉伸试验，绘出某种纤

7、维在不同拉伸倍率下的声速曲线，然后将曲线反推到拉伸倍率为零处，该点的声速值即可看做该纤维的无规取向声速值Cu(见图1)。思考题：1、影响实验数据精确性的关键问题是什么？答：对纤维的拉伸会改变纤维的取向。所以为保证测试的精确性，每种纤维试样至少取3根以上迸行测定。2、比较声速法与双折射法，两者各有什么特点？三、光学解偏振法测聚合物的结晶速度光学解偏振法测定高聚物结晶动力学速度常数（无计算题，最好知道公式。背思考题。）测定聚合物等温结晶速率的方法：比容、红外光谱、X射线衍射、广谱核I磁共振、双折射法等。本实验采用光学解偏振法，它具

8、有制样简便、操作容易、结晶温度平衡快、强光II0振实验重复性好等优点。偏2解实验原理：由实验测定等温结晶的解偏振光强－时间曲线，从曲线可以看I0出，在达到样品的热平衡时间后，首先是结晶速度很慢的诱导期，在此期间没i有透过光的解偏振发生，而随着