高分子材料研究方法绪论共32页文档
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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:广角X-衍射(WAXD)、电子衍射(ED)、中心散射法、裂解色谱——质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、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)、电子衍射法(ED)、电子显微镜(SEM、TEM)、光学显微镜(POM)、原子力显微镜(AFM)、固体小角激光光散射(SSALS)?•结晶度:X射线衍射法(WAXD)、电子衍射法(ED)、核磁共振吸收(NMR)、红外吸收光谱(IR)、密度法、热分解法•聚合物取向度:双折射法(double refraction)、X射线衍射、圆二向色性法、红外二向色性法(infrared dichroism)•聚合物分子链整体的结构形态:•分子量:溶液光散射、凝胶渗透色谱、沸点升高、黏度法、扩散法、超速离心法、溶液激光小角光散射、渗透压法、气相渗透压法、端基滴定法•支化度:化学反应法、红外光谱法、凝胶渗透色谱法、粘度法•交联度:溶胀法、力学测量法•分子量分布:凝胶渗透色谱、熔体流变行为、分级沉淀法、超速离心法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,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。
这些碻孀在电场和磁场的作甪下,按照质荷比(m,z)大小的顺序分离开来,收集和记录这些离子就得到质谱图。
高分子材料研究方法课程论文热分析在高分子材料中的应用姓名:黄俊强班级:高分子专08-1老师:麦东东日期:2010.12.18热分析在高分子材料中的应用高分子专08-1 黄俊强 08013240121摘要:简要介绍了热分析技术:热重法、差热分析、差示扫描量热法、热机械分析法和动态机械热分析法等及其在高分子材料领域的广泛应用。
热分析技术的方法具有快速、方便等优点,在高分子材料的研究中发挥着重要作用。
关键词:高分子材料;热分析;应用概述:热分析方法是利用热学原理对物质的物理性能或成分进行分析的总称。
根据国际热分析协会(International Confederation for Thermal Analysis,缩写ICTA)对热分析法的定义:热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。
所谓“程序控制温度”是指用固定的速率加热或冷却,所谓“物理性质”则包括物质的质量、温度、热焓、尺寸、机械、升学、电学及磁学性质等。
热分析技术主要包括:热重分析法(TG)、差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析法(TMA)、动态热机械分析法(DMA)等。
本文简要介绍了热分析技术及其发展前景及其在高分子材料研究领域的应用。
0.热分析的发展历史热分析的发展历史可追溯到两百多年前。
1780 年英国的Higgins在研究石灰粘结剂和生石灰的过程中第一次使用天平测量了实验受热时所产生的重量变化, 1915 年日本的本多光太郎提出了“热天平”概念并设计了世界上第一台热天平。
1899 年,英国的Roberts 和Austen采用两个热电偶反相连接,采用差热分析的方法直接记录样品和参比物之间的温差随时间变化规律;至二次大战以后,热分析技术得到了飞快的发展,20 世纪40 年代末商业化电子管式差热分析仪问世,60 年代又实现了微量化。
1964年,Wattson 和Oei11 等人提出了“差示扫描量热”的概念,进而发展成为差示扫描量热技术,使得热分析技术不断发展和壮大。
高分子材料研究方法绪论一、“高分子材料研究方法”教学目的:Why:了解研究高分子材料结构、性能的重要性What:掌握高分子材料结构、性能的测试方法How:了解影响高分子材料测试、分析结果的仪器因素二、高聚物结构和形态的特点:高聚物是由许多巨大的分子构成的。
这些大分子有许多重复的结构单元组成,同时大分子之间又有各种联系。
因此必须从微观、亚微观直到宏观不同的结构层次来描述高聚物的分子结构、形态及聚集态等。
三、高聚物的状态及其行为:结构是材料物理和力学性能的基础,但即使同一种结构已经确定的物质,由于处在不同的状态下,其分子运动方式也不一样,会显示出不同的物理和力学性能。
1. 不仅要了解高聚物结构,还需要考察它的分子运动时所表现的状态特点,才能建立高聚物结构与性能之间的内在联系。
2. 要弄清楚高聚物的结构和结构与性能的关系,需要借助现代分析技术从各个角度来进行研究考察才有可能实现。
3. 现在已发展了很多测试方法,但必须对这些方法的原理、特点和应用范围有所了解,才能正确地选择和使用,来获得所需要的信息,从而帮助对高聚物加工成型条件的掌握,改进或提高高聚物的性能,以及设计并合成具有指定性能的高聚物材料。
四、高聚物结构的测定方法:高聚物结构是材料物理和力学性能的基础,所以人们了解高聚物的微观、亚微观直到宏观不同结构层次的形态和聚集态是必不可少的,而且十分重要。
1. 测定链结构的方法:X射线衍射法(大角),电子衍射法、中心散射法、裂解色谱一质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、微波分光法、核磁共振法、顺磁共振法、荧光光谱、偶极矩法、旋光分光法、电子能谱等。
2. 测定聚集态结构的方法:X射线小角散射、电子衍射法、电子显微镜(TEM、SEM)、光学显微镜、原子力显微镜、固体小角激光光散射等。
3. 测定结晶度的方法:X射线衍射法、电子衍射法、核磁共振吸收(宽线)、红外吸收光谱,密度法,热分析法。
4. 测定高聚物取向程度:双折射法、X射线衍射、圆二色性法、红外二色性法。
《高分子材料研究方法》课程教学大纲课稈编号:0802305132课稈名称:高分了材料研究方法英文名称:Investigation Methods of Polymer materials课稈类型:专业必修课总学时:48 讲课学时:48 实验学时:0学分:3适用对象:高分了材料与工程专业学生先修课稈:无机及分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、高分了化学、高分了物理、高分子合成工艺学一、课程性质、目的和任务高分了材料研究方法是化学与应用化学专业的专业方向课稈2—。
学生在学完《高分了化学》、《高分了物理》、《近代仪器分析》等课程的基本理论知识后,进入聚合物表征方法的学习。
木课稈的任务是通过课堂教学、课堂讨论使学生了解、掌握聚合物表征的方法以及如何分析数据得到有用的信息,指导他们从事基础研究和应用开发。
通过这门课稈的学习,学生应掌握必需的聚合物表征方法为继续深造以及从事木领域的科学研究工作打下坚实的基础;培养学生联系实际分析问题和解决问题能力。
二、教学基本要求按木大纲的具体要求,掌握如何表征聚合物以及有关测试仪器的结构原理及应用。
能初步学会运用常用的仪器来分析和表征聚合物。
三、教学内容及要求第一章绪论1、聚合物的初步鉴定2、聚合物的常用分离方法重点:聚合物初步分析的步骤与要求。
难点:萃取法和沉淀法的实验方法。
第二章近代分析概述1、聚合物的化学分析方法2、近代分析的研究对象3、高聚物的表征(表示方法)重点:本课稈的研究对象,高聚物的一、二、三级结构。
难点:化学分析方法中的显色反应。
第三章光谱(波谱)分析1、概述2、紫外光谱仪及其分析应用3、荧光光谱简介4、红外光谱仪及其应用(本书重点)5、拉曼光谱简介重点:红外光谱及红外光谱仪的基木原理。
难点:UV和IR在聚合物研究屮的应用。
第四章核磁共振(本书重点)1、核磁共振波谱原理2、张核磁共振谱及其应用3、叱-核磁共振谱简介重点:核磁共振的基本原理。
难点:‘11-核磁共振谱在高聚物结构分析屮的应用。