高分子物理實驗2019

2022-10-14 22:15:14 字數 4249 閱讀 1981

實驗一黏度法測定聚合物分子量

1.實驗操作中,哪些因素對實驗結果有影響?

溶劑要配標準,純淨

儀器要洗滌乾淨,乾燥且合適

量取時要準確

要做到溫度平衡,濃度平衡,毛細管處無氣泡

測量時,粘度計要垂直

計時要準確

7資料處理要準確

2.如何測定mark-houwink方程中的引數k,α值?

答:將聚合物式樣進行分級,獲得分子量從小到大比均一的組分,然後測定各組分的平均分子量及特性粘度[η]=kmα,兩邊取對數,作圖得斜率和截距。

實驗二偏光顯微鏡法觀察聚合物球晶

1.聚合物結晶體生長依賴什麼條件

依賴於分子結構的對稱性與規整性,

溫度,涉及成核和生長,最合適溫度

分子量,越大,結晶越慢

濃度,成核劑,雜質,機械力等條件。

2.在實際生產中如何控制晶體的形態?

a.控制形成速度:將熔體急速冷卻生成較小球晶,緩慢冷卻則生成較大球晶

b.採用共聚的方法:破壞鏈的均一性和規整性,生成小球晶

c.外加成核劑可獲得甚至更微小的球晶。

實驗三掃瞄電鏡觀察物質表面微觀結構

1.為什麼樣品邊緣或者表面斜坡處比較亮?

因為掃瞄電鏡收集的是二次電子,通過收集的二次電子成像,而樣品的邊緣和斜坡處由於形貌都比較尖銳突出,所以對二次電子的反射強度高,因而在邊緣和斜坡處的影象比較發亮。

2. 電鏡的固有缺陷有哪幾種?像閃是怎樣產生的?

球差,色差,衍色差,像閃。極革化材料加工精度,極革化材料結構和成分不均勻性影響磁飽和,導致場的不均勻性造成像閃。

實驗四 dsc,dta

1.解釋dsc和dta測試原理的差異

dta是測量試樣和參比物的溫度差,而dsc使試樣和參比物的溫度相等,而測的是維持試樣和參比物的溫度相等所需要的功率

dta:測溫差,定性分析,測溫範圍大,靈敏性低

dsc:測能量差,定量分析,精度高,測溫範圍小(相對dta)靈敏度高

2.同一聚合物樣品,tga測試得到樣品分解溫度及分解步驟有差異,可能原因是什麼?

1,通入氣體的種類即氣氛不同,n2不參與反應,熱效應小,影響不大;2公升溫速率不同,如果公升溫速率太快反應溫度就會不均勻不能得到準確的峰,相反,試量少一些溫度會相對均勻,就可以得到尖銳的峰形和相對準確的峰溫;3,實驗開始時儀器的校準不準確;4樣品用量的多少,用量多一點好,在側重感相同的情況下,可以得到較高的相對精度。

實驗五電子拉力機測定聚合物的應力-應變曲線

1. 拉伸速度和溫度對測試結果有何影響?

一般情況下,拉伸速度越大,所測得的強度值越高。在低的拉伸速度下,有充足的時間利於缺陷的發展,從而強度值較小,而較大的拉伸速度下,材料的斷裂主要是其化學鍵的破壞引起,測得的強度值較大。(速度增加,模量增加,屈服應力斷裂強度增加,斷裂伸長率減少)

溫度越高,材料逐步變得軟而韌,斷裂強度下降,斷裂生產率增加,溫度下降時,逐步轉向硬而脆,斷裂強度增加,斷裂伸長率增減少。

2. 根據拉伸過程中屈服點的表現、伸長率大小及斷裂情況,應力-應變曲線大致可分為幾種型別?

目前大致可歸納成5種型別

3. 影響高聚物機械強度的因素有哪些?

(1)大分子鏈的主價鏈,分子間力以及高分子鏈的柔性等,是決定高聚物機械強度的主要內在因素。

(2)混料及塑化不均, 會產生細紋、凹陷、真空泡等形式留在製品表面或內層。

(3)環境溫度、濕度及拉伸速度等對機械強度有著非常重要的影響 。

實驗六聚合物動態力學效能

當樣品受到變化著的外力作用時,產生相應的應變。在這種外力作用下,對樣品的應力應變關係隨溫度等條件的變化進行分析,即為動態力學分析。

1.如何通過動態力學分析儀分析共混聚合物兩相相容的情況?

1)出現乙個力學損耗峰,說明兩相完全相容;

2)當出現兩個力學損耗峰,但與兩單一聚合物的力學損耗峰不一致且互相接近時說明兩相不完全相容,

3)當出現兩個力學損耗峰,但與兩單一聚合物的力學損耗峰一致時,說明兩相完全不相容。

2.為什麼在玻璃化轉變區內會出現最大值?

答:聚合物受到變化著的外力作用時產生相應的應變,在玻璃化轉變溫度之前分子鏈很難運動;在玻璃化轉變溫度時,力學損耗達到最大,隨著溫度上公升,力學損耗先上公升;在玻璃化溫度時達到峰值,然後下降,力學損耗最大時最大。(溫度較低時,鏈段運動完全跟不上外力的變化, 沒有滯後;到達tg時,鏈段開始運動,但是由於分子內粘滯阻力大, 滯後現象嚴重,溫度高時,鏈段運動跟的上外力的變化)

實驗八邵氏硬度測定&實驗十懸樑臂衝擊方法(izod方法)

1.硬度試驗中為何對操作時間要求嚴格?

經常會觀察到硬度測量計上的讀數結果隨時間而變化,有些變化快,有些變化慢,這樣在不同的時刻讀到的資料也就會出現不同。這種現象產生的主要原因是各種材料應力鬆弛特性不同所造成,因此為了保證測試結果的一致性在進行硬度測試時須對測試操作時間作嚴格規定。

2.如何從配方和工藝上提高高聚物材料的衝擊強度?

配方:加入適量增塑劑,使聚合物鏈段運動能力增加,衝擊強度提高。

工藝:適當交聯,使衝擊強度提高;降低球晶大小;進行機械共混;接枝共聚和鏈段共聚。

實驗十一熔體流動速率

1.為什麼要分段取樣?

分段取樣取平均值能使實驗結果更精確,且利於去除壞點,減小試驗誤差。

2.哪些因素影響實驗結果?舉例說明。

①標準口模內徑的選擇不同的塑料應選擇不同的口模內徑,否則實驗誤差較大。

②實驗溫度物料的形態與溫度有關,不同的溫度下,物料的熔體流動速率不同。

③負荷不同負荷下,壓力不同則影響樣條質量。

實驗十二旋轉黏度計測定聚合物流變性能

1.牛頓流體與非牛頓流體的主要區別是什麼?

τ=ηr 凡流動行為符合該式的流體稱為牛頓流體。不符合牛頓流動定律的流體為非牛頓流體。

2.聚合物流體的粘度受到那些因素的影響?

①聚合物的分子量增大,其在溶液中體積增大,從而使溶液的粘度增大。

②隨聚合物的濃度的增加,其溶液的粘度增加,並且增加的幅度越來越大。

③隨ph值的增加,聚合物溶液的粘度增加,但增加的幅度越來越小。

④聚合物溶液的粘度隨溫度的公升高而降低,但在降解溫度之前,其粘度是可恢復的

3.若不知待測試樣粘度,如何選取合適的轉子?

對於未知樣品的粘度測量,首先應估算樣品的粘度值。當估計不出被測流體的大致粘度時,應假定被測樣品為較高的粘度;試用由小到大的轉子(表面積小)和由慢到快的轉速。

粘度測量的原則:高粘度的流體選用小轉子、慢轉速;低粘度的流體選用大轉子、快轉速。

實驗十三動態光散射儀(dls)測定乳液粒徑

1.動態光散射儀測定乳液的粒徑實驗對樣品有哪些要求?

樣品應該較好的分散在液體**中。理想條件下,分散劑應具備以下條件: 透明;和溶質粒子有不同的折光指數;應和溶質粒子相匹配(也就是不會導致溶脹, 解析或者締合;掌握準確的折光指數和粘度;誤差小於0.

5%,乾淨且可以被過濾。

2.連續測試過程中光強的變化及多次測試結果的z-均直徑發生改變說明什麼問題?(分別說明光強增強、減弱、無規則變化及z-均直徑增長、下降各意味著什麼問題)

在連續測試過程中光強增強意味著:粒子聚集

在連續測試過程中光強減弱意味著:粒子沉澱、粒子溶解

在連續測試過程中光強無規則變化意味著:粒子不穩定 (聚集或分離)

z-均直徑增長意味著:粒子聚集、溫度不穩定 (粘度隨溫度變化)

z-均直徑下降意味著:粒子沉澱、粒子溶解、溫度不穩定(粘度隨溫度變化)

實驗十四聚合物維卡軟化點的測定

1. 說明高分子材料耐熱性的含義,有哪些表徵方法?

材料在溫度公升高時保持其物理機械性質的能力。常用維卡(vicat)軟化點、馬丁(martens)耐熱溫度以及熱變形溫度等測試方法表徵塑料耐熱性能。

2. 分析維卡軟化點測試的影響因素

外因:試樣尺寸、靜負載的影響

內因:試樣的製備方法與加工方式

實驗十五表面張力及介面張力的測定

1.什麼是表面張力?簡述液體的表面張力產生的原因及作用效果?

是表面層分子受到指向液體內部的合力(分子間淨吸引力),使液體緊繃方向為切向。產生原因是物質表面層的分子所處的力場是不均衡的。作用效果是導致液體表面具有自動縮小的趨勢。

擴充套件表面要作功。

2.除了吊環法以外,還有哪些方法可以用於測量液體的表面張力?

如毛細管上公升法、滴重法、最大壓力氣泡法、吊片法和靜液法等。

3.影響液體表面張力的因素有哪些?

①液體的種類,不同的液體間的分子間作用力不同;分子間作用力大,便面張力就打:水具有較大的表面張力,而油的表面張力較小。②溫度,當溫度公升高時,液體分子間引力減小,同時其共存蒸汽的密度加大,表面分子受到液體內部分子的引力減小,受到氣相分子的引力增大,表面張力減小③當溶液中有雜質時,表面張力也會發生變化。

高分子物理考研

第一章高分子的鏈結構 1 1.1 高分子結構的特點和內容 1 1.2 高分子的近程結構 1 1.3 高分子的遠端結構 1 1.4 高分子鏈的柔順性 2 第二章高分子的聚集態結構 2 2.1 高聚物的非晶態 2 2.2 高聚物的晶態 3 2.3 高聚物的取向結構 5 2.4 高分子液晶及高分子合金 5...

高分子物理實驗指導書

湖北工業大學化學與環境工程學院 實驗一球晶的製備與觀察 用偏光顯微鏡研究聚合物的結晶形態是目前實驗室中較為簡便而實用的方法。眾所周知,隨著結晶條件的不用,聚合物的結晶可以具有不同的形態,如 單晶 樹枝晶 球晶 纖維晶及伸直鏈晶體等。在從濃溶液中析出或熔體冷卻結晶時,聚合物傾向於生成這種比單晶複雜的多...

高分子物理部分習題

一 名詞解釋 1 構型與構象 2 高聚物的熔點 3 內聚能密度 4 玻璃化溫度 5 應力鬆弛6 內耗7.旋光異構8.高分子液晶 9.溶劑10.熵彈性 二 填空題 1.聚合物的粘彈性體現在具有三種力學鬆馳現象。3分 2.分子間的范德華力包括和 1.5分 3.作為橡膠 塑料和纖維使用的聚合物之間的主要區...