【正文】 ? CACAMRTC滲透壓測(cè)定的影響因素 ? 滲透膜的選擇 —— 聚合物分子不能通過(guò)；對(duì)溶劑的透過(guò)率足夠大；不與溶劑發(fā)生反應(yīng)、不會(huì)被溶解。 沸點(diǎn)升高法測(cè)定聚合物分子量的特點(diǎn)： 1） 測(cè)定的分子量是數(shù)均分子量； 2） 測(cè)量方法受到分子量大小的限制 ， 測(cè)定的上限是一萬(wàn)； 3） 對(duì)溶劑有一定要求 ——沸點(diǎn)下聚合物不分解； 4） 測(cè)量時(shí)必須達(dá)到熱力學(xué)平衡； 三、滲透壓法 對(duì)于理想溶液 ： Po 半透膜 溶劑池 溶液池 Po h П =ρgh 122122211 )1l n (ln~nnRTnnnRTR TXXRTXRTV??????????MCRTVnMWRT ???11~/C —— 溶液濃度 g/ml； M —— 溶質(zhì)分子量； 高分子溶液的 П/C與溶液濃度 C有關(guān)： 一般情況下取前兩項(xiàng)即可： 以 П/C 對(duì) C作圖，由直線斜率可求得 A2，由直線截距可計(jì)算出分子量。 二 、 沸點(diǎn)升高法 P T PA PoA Tb T’b 1 對(duì)于理想溶液 AABBvbvbBb MWMWHRTHRTXT//22?D?D?D若溶劑種類一定而且重量取 1000克，可以簡(jiǎn)化為： C——溶液濃度（ g/kg）； MB——溶質(zhì)分子量； Kb —— 沸點(diǎn)升高常數(shù)（ ℃ /重量摩爾濃度）； Bbb MCkT ?D實(shí)驗(yàn)方法： 1） 在不同溶液濃度條件下測(cè)定沸點(diǎn)升高值 ΔTb； 2） 以 (ΔTb/C)對(duì) C作圖 ， 并將曲線外推至 C→ 0，得到外推值 （ ΔTb/C） c→ 0； 3） 以外推值 （ ΔTb/C） c—0計(jì)算聚合物分子量 MB = Kb/ （ ΔTb/C） c—0； 對(duì)于高分子溶液： 只有當(dāng)溶液濃度非常稀時(shí)，高分子溶液才表現(xiàn)出與理想溶液相同的行為。 21 數(shù)均分子量的測(cè)定 1) 精確稱量出試樣重量 W； 2) 測(cè)出重量為 W的試樣中端基的摩爾數(shù) nt； 2) 根據(jù)每個(gè)大分子鏈所帶有的端基數(shù) X， 得到試樣的摩爾數(shù) 3) 計(jì)算出聚合物的分子量 XnN t?tn nXWNWM ??端基分析法測(cè)定聚合物分子量的程序： 端基分析法測(cè)定聚合物分子量的特點(diǎn) ： 1） 端基分析法測(cè)定的是數(shù)均分子量； 2） 方法適用于一些縮聚產(chǎn)物 （ 尼龍 、 聚酯 ） 分子量的測(cè)定； 3） 當(dāng)聚合物分子量較高時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差比較大 ， 其測(cè)量分子量的上限為二萬(wàn)左右； 依據(jù) ——溶液的依數(shù)性； 沸點(diǎn)升高值 （ ΔTb）與溶質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān) 。 23 粘均分子量的測(cè)定 167。 21 數(shù)均分子量的測(cè)定 167。 14 聚合物沖擊試驗(yàn) ? 沖擊試驗(yàn)測(cè)定的力學(xué)性能 沖擊強(qiáng)度 ? 沖擊試驗(yàn)所適用的聚合物材料 熱塑性塑料和熱固性塑料 ? 沖擊試驗(yàn)方法 簡(jiǎn)支梁沖擊和懸臂梁沖擊 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 試樣的兩端有支撐，擺錘沖擊試樣的中部 L d b L d b bk dk r 試樣 L b d dk bk r 無(wú)缺口大試樣 120 15 10 — — — 有缺口大試樣 120 15 10 1/3d 2 ≤ 無(wú)缺口小試樣 55 6 4 — — — 有缺口小試樣 55 6 4 1/3d ≤ 試樣形狀和尺寸 簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)步驟 ? 準(zhǔn)備試樣 —— 測(cè)量尺寸； ? 根據(jù)試樣斷裂能選擇擺錘； ? 檢查試驗(yàn)機(jī)零點(diǎn)和支座； ? 將試樣水平放置于支座上，試樣中心或缺口位置與錘刃對(duì)準(zhǔn)，缺口背對(duì)錘刃； ? 平穩(wěn)釋放擺錘，從表盤讀取試樣斷裂能； ? 計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果 bdA nn ?? bdA kk 23??懸臂梁沖擊強(qiáng)度 夾具 夾具 試樣 擺錘 試樣一端固定一端自由擺錘沖擊試樣自由端 45o 試樣長(zhǎng)度 V型缺口角度 45o 試樣厚度 缺口剩余厚度 試樣寬度 4~ 缺口底部曲率半徑 模塑試樣推薦厚度為 ，板材加工試樣推薦厚度為 6~。 13 聚合物彎曲試驗(yàn) ? 彎曲試驗(yàn)測(cè)定的力學(xué)性能 彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量 ? 彎曲試驗(yàn)所適用的聚合物材料 熱塑性塑料和熱固性塑料 ? 彎曲試驗(yàn)對(duì)試樣的要求 矩形試樣 d b l0/2 l0/2 試樣 長(zhǎng)度（ L） 寬度（ b） 厚度（ d） 大試樣 120 15 10 小試樣 55 6 4 板材 10 d 15 d 板材試樣厚度為 1~10mm時(shí)，以原厚為試樣厚度；厚度大于 10mm時(shí)，應(yīng)從一面加工成 10mm。可按需要增配不同噸位的傳感器、夾具和附件實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦系數(shù)、扭轉(zhuǎn)等功能 。 ? 電子式拉伸試驗(yàn)機(jī) —— 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用途單一，數(shù)據(jù)處理能力有限，控制測(cè)量精度也相對(duì)較低，但價(jià)格很低廉。 ? 拉伸試驗(yàn)所適用的聚合物材料 熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠材料 ? 拉伸試驗(yàn)對(duì)試樣的要求 4類啞鈴狀試樣 符號(hào) 名稱 尺寸 符號(hào) 名稱 尺寸 L 試樣總長(zhǎng) 150 W 頂部寬度 20 H 夾具間距離 115 d 厚度 4 C 平行部分長(zhǎng)度 60 b 平行部分寬度 10 G 標(biāo)距 50 R 半徑 60 I型試樣 ——硬質(zhì)塑料 II型試樣 ——軟質(zhì)塑料 符號(hào) 名稱 尺寸 符號(hào) 名稱 尺寸 L 試樣總長(zhǎng) 115 W 頂部寬度 25 H 夾具間距離 80 d 厚度 2 C 平行部分長(zhǎng)度 33 b 平行部分寬度 6 G 標(biāo)距 25 R 半徑 14/25 III型試樣 ——熱固性塑料（填充和纖維增強(qiáng)塑料） 符號(hào) 名稱 尺寸 符號(hào) 名稱 尺寸 L 試樣總長(zhǎng) 110 b 平行部分寬度 25 W 端部寬度 45 d1 端部厚度 C 平行部分長(zhǎng)度 R1 表面半徑 75 d 平行部分厚度 R2 側(cè)面半徑 75 IV型試樣 ——熱固性增強(qiáng)塑料板 符號(hào) 名稱 尺寸 符號(hào) 名稱 尺寸 L 試樣總長(zhǎng) 250 W 寬度 25/50 H 夾具間距離 170 do 厚度 210 L2 加強(qiáng)片長(zhǎng)度 50 d1 加強(qiáng)片厚度 310 G 標(biāo)距 100 拉伸試驗(yàn)中的術(shù)語(yǔ) ? 拉伸強(qiáng)度 —— 拉伸試樣至斷裂為止所承愛(ài)受的最大拉伸應(yīng)力 ? 斷裂強(qiáng)度 —— 拉伸試樣斷裂時(shí)所對(duì)應(yīng)的拉伸應(yīng)力 ? 屈服強(qiáng)度 —— 在拉伸應(yīng)力 應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)處的拉伸應(yīng)力 ? 定伸強(qiáng)度 —— 應(yīng)力 應(yīng)變曲線偏離直線后達(dá)規(guī)定應(yīng)變百分?jǐn)?shù)時(shí)的拉伸應(yīng)力 ? 斷裂伸長(zhǎng)率 —— 試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離增加量與初始標(biāo)距之比，以百分?jǐn)?shù)表示 ? 拉伸彈性模量 —— 應(yīng)力 應(yīng)變曲線上直線部分的斜率 拉伸試驗(yàn)機(jī) ? 機(jī)械式拉伸試驗(yàn)機(jī) —— 歷史悠久，使用簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。 屈服點(diǎn) ——Y ζY：屈服應(yīng)力 εY：屈服伸長(zhǎng)率 斷裂點(diǎn) ——B ζB：斷裂應(yīng)力 εB：斷裂伸長(zhǎng)率 167。 塑料球壓痕硬度 布氏硬度 洛氏硬度 四、應(yīng)力 —應(yīng)變曲線 對(duì)聚合物進(jìn)行拉伸試驗(yàn) ， 以試樣的應(yīng)力值對(duì)試樣的形變值作圖所得到的曲線 。 )/( 2mJbdWI ?? 沖擊強(qiáng)度的試驗(yàn)方法有許多種，包括擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)、落球式?jīng)_擊試驗(yàn)、高速拉伸試驗(yàn)等。 2. 彎曲強(qiáng)度 ——材料抵抗彎曲破壞的能力 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣施加一個(gè)彎曲力矩 ， 直到試樣斷裂： 測(cè)定試驗(yàn)過(guò)程中的最大載荷 P，并按照下式計(jì)算彎曲強(qiáng)度： 22 2/2 bdPlbdlP oof ???3. 沖擊強(qiáng)度 ——材料抵抗沖擊載荷破壞的能力，反映材料的韌性指標(biāo)。 在規(guī)定的的溫度 、 濕度和拉伸速度下 ， 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的啞鈴狀試樣施加拉伸載荷 。是材料剛性的一種表征，代表材料抵抗變形的能力。主要有兩種形式： F 一點(diǎn)彎曲 三點(diǎn)彎曲 扭轉(zhuǎn) —— 對(duì)材料施加扭轉(zhuǎn)力矩 F F 簡(jiǎn)單拉伸時(shí)： 楊氏模量 E = ζ/ε= （ F/Ao） /（ ΔL/Lo） 簡(jiǎn)單剪切時(shí)： 剪切模量 G =ηs/γs = （ F/Ao） / tgθ 均勻壓縮時(shí)： 體積模量 B = P/Δ = PVo/ΔV 由于應(yīng)變是無(wú)量綱的物理量 ， 所以模量的單位與應(yīng)力的單位相同 ， 都是 N/m2（ 帕斯卡 ） 。 剪切應(yīng)力的單位也是 N/m2（ 帕斯卡 ） 。其偏斜角的正切值定義為剪切應(yīng)變。 拉伸應(yīng)力： ζ= F/Ao Ao是材料的起始截面積；應(yīng)力的單位是 N/m2， 稱為 “ 帕斯卡 ” 。 單位面積上的附加內(nèi)力稱為 “ 應(yīng)力 ” 。 應(yīng)力 —— 當(dāng)材料產(chǎn)生宏觀變形時(shí) ， 材料內(nèi)部分子間或者原子間原來(lái)的引力平衡受到了破壞 ，因而會(huì)產(chǎn)生一種附加的內(nèi)力來(lái)抵抗外力 、恢復(fù)平衡 。 14 聚合物沖擊試驗(yàn) 167。 12 聚合物拉伸試驗(yàn) 167。 第一章 聚合物力學(xué)性能測(cè)定 167。 研究聚合物的松弛與轉(zhuǎn)變可以幫助人們了解聚合物的結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系 聚合物結(jié)構(gòu)的分析表征 —— ? 鏈結(jié)構(gòu) —— 紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜、拉曼光譜、電子能譜、核磁共振、順磁共振、 X射線衍射（廣角）、電子衍射、中子散射 …… ； ? 聚集態(tài)結(jié)構(gòu) —— X射線衍射（小角）、固體小角激光光散射、電子衍射、電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡、熱分析 …… 。 ? 聚合物分子運(yùn)動(dòng)的測(cè)定 —— 分子運(yùn)動(dòng)方式不同會(huì)導(dǎo)致聚合物所處的力學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變 —— 轉(zhuǎn)變。聚合物材料測(cè)試方法 聚合物材料表征測(cè)試意義 ? 聚合物結(jié)構(gòu)的表征 —— 了解聚合物的微觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)。 ? 聚合物性能的測(cè)定 —— 評(píng)價(jià)和應(yīng)用新材料、控制產(chǎn)品的質(zhì)量、研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。每種聚合物都有其特定的轉(zhuǎn)變 。 ? 結(jié)晶度 —— X射線衍射、電子衍射、熱分析等； ? 取向程度 —— 雙折射法、 X射線衍射、圓二色性法、紅外二色性法； ? 相對(duì)分子量 —— 溶液光散射法、凝膠滲透色譜法、黏度法； ? 相對(duì)分子量分布 —— 凝膠滲透色譜、熔體流變行為、分級(jí)沉淀法、超速離心法； 聚合物性能的測(cè)定 —— ? 力學(xué)性能 —— 拉伸、彎曲、剪切、壓縮試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、蠕變曲線、應(yīng)力松弛曲線、高低頻疲勞試驗(yàn) …… ； ? 流變性能 —— 旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細(xì)管流變儀、熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀 …… ； ? 熱性能 —— 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀、示差掃描量熱儀、膨脹系數(shù)測(cè)定儀、熱變形溫度測(cè)定儀 …… ； ? 電性能 —— 表面電阻和體積電阻、介電常數(shù)、介電損耗角正切、高壓電擊穿試驗(yàn) …… ； 研究聚合物的分子運(yùn)動(dòng) —— ?通過(guò)熱力學(xué)性能的變化研究分子運(yùn)動(dòng) —— 示差掃描量熱儀； ?通過(guò)力學(xué)性質(zhì)變化研究分子運(yùn)動(dòng) —— 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀； ?通過(guò)電磁性質(zhì)變化研究分子運(yùn)動(dòng) —— 介電松弛與核磁共振； ?通過(guò)體積變化研究分子運(yùn)動(dòng) —— 熱膨脹計(jì) 本門課程教學(xué)內(nèi)容 ? 第一章 緒論 ? 第二章 波譜分析在聚合物材料中的應(yīng)用 ? 第三章 相對(duì)分子量及相對(duì)分子量分布表征 ? 第四章 熱分析在聚合物材料中的應(yīng)用 ? 第五章 聚合物流變性能的表征 ? 第六章 顯微分析技術(shù)在聚合物中的應(yīng)用 課程說(shuō)明 ? 教材與參考書(shū) 《 聚合物材料表征與測(cè)試 》 —— 楊萬(wàn)泰主編，輕工出版社 《 聚合物研究方法 》 —— 張美珍主編，輕工出版社 《 高分子物理 》 —— 何曼君主編，復(fù)旦大學(xué)出版社 ?教學(xué)方法 以課堂講授為主，結(jié)合觀摩使用儀器 ?成績(jī)?cè)u(píng)定 作業(yè)及平時(shí)表現(xiàn) 30 %； 期末考試 70 %。 11描述力學(xué)性能的基本物理量 167。 13 聚合物彎曲試驗(yàn) 167。 11 描述力學(xué)性能的基本物理量 一、應(yīng)力與應(yīng)變 應(yīng)變 —— 當(dāng)材料受到外力作用而它所處的環(huán)境又使其不能產(chǎn)生慣性移動(dòng)時(shí) ， 它的幾何形狀和尺寸就會(huì)發(fā)生變化 ， 這種變化就稱為 “ 應(yīng)變 ” 。 當(dāng)?shù)竭_(dá)新的平衡時(shí)附加內(nèi)力和外力大小相等 ， 方向相反 。