高分子物理實驗

內容概要

　　
《高分子物理實驗》是應用型高校高分子材料與工程專業(yè)系列教材。全書共分為四個部分：概述、實驗部分、附錄和實驗記錄及報告。實驗部分分別從聚合物的溶液性質、聚合物的結構分析、聚合物的力學性能、聚合物的流變特性、聚合物的熱性能和電學性能、綜合設計實驗六個方面進行具體實驗分析，附錄更列明了各個實驗中可能用到的數(shù)據信息，最后的實驗記錄及報告則需要學生和老師共同完成。
　　
《高分子物理實驗》適合作為各類高分子專業(yè)學生的專業(yè)必修課或選修課教材，也可作為高分子材料科學與工程專業(yè)研究生教學及從事高分子科學研究工作的人員參考。

書籍目錄

第一章 概述
第一節(jié) 高分子實驗須知
第二節(jié) 實驗安全制度
第三節(jié) 常用小型儀器操作規(guī)程
第二章 實驗部分
第一節(jié) 聚合物的溶液性質
實驗一烏氏黏度計法測定聚合物的平均分子量
實驗二凝膠滲透色譜法測定聚合物的平均分子量及其分子量分布
實驗三聚合物的逐步沉淀分級
實驗四濁點滴定法測定聚合物的溶度參數(shù)
實驗五溶脹平衡法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度
第二節(jié) 聚合物的結構分析
實驗六高分子鏈形態(tài)的計算機模擬
實驗七差示掃描量熱法
實驗八偏光顯微鏡法觀察聚合物的球晶形態(tài)并測定球晶的徑向生長速率
實驗九紅外光譜法測定聚合物的結構
實驗十密度法測定聚合物結晶度
第三節(jié) 聚合物的力學性能
實驗十一聚合物應力?應變曲線的測定
實驗十二聚合物彎曲強度的測定
實驗十三聚合物材料沖擊強度的測定
實驗十四聚合物的蠕變
第四節(jié) 聚合物的流變特性
實驗十五熱塑性塑料熔體流動速率的測定
實驗十六聚合物加工流變性能測定
第五節(jié) 聚合物的熱性能和電學性能
實驗十七聚合物的熱重分析
實驗十八聚合物的維卡軟化點的測定
實驗十九聚合物溫度?形變曲線的測定(熱機械分析儀測定)
實驗二十Q表法測定聚合物的介電常數(shù)和介電損耗
第六節(jié) 綜合設計實驗
實驗二十一聚合物的定性鑒別
實驗二十二聚合物的分離及剖析
第三章 附錄
附錄一高聚物的特性黏度--分子量關系參數(shù)
附錄二常用溶劑的沸點與溶度參數(shù)
附錄三常用聚合物的溶度參數(shù)
附錄四聚合物的常用溶劑
附錄五聚合物沉淀分級常用的溶劑和沉淀劑
附錄六結晶聚合物的密度
附錄七DSC樣品測試及測試軟件使用說明
附錄八聚合物的玻璃化溫度(Tg)
附錄九共聚物的玻璃化溫度(Tg)
附錄十高聚物及聚合物混合物的熔點
附錄十一制備各種聚合物薄膜常用的溶劑
附錄十二常用的密度梯度管溶液體系
附錄十三缺口制樣方法
附錄十四樣品測試及測試軟件使用說明
附錄十五TG樣品測試及測試軟件使用說明
附錄十六常見聚合物的簡易識別(燃燒特性)
附錄十七常見纖維的簡易識別
附錄十八常用橡膠的簡易識別
第四章 實驗記錄及報告
實驗一烏式黏度計法測定聚合物的平均分子量
實驗二凝膠滲透色譜法測定聚合物的平均分子量及其分子量分布
實驗三聚合物的逐步沉淀分級
實驗四濁點滴定法測定聚合物的溶度參數(shù)
實驗五溶脹平衡法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度
實驗六高分子鏈形態(tài)的計算機模擬
實驗七差示掃描量熱法
實驗八偏光顯微鏡法觀察聚合物的球晶形態(tài)并測定球晶的徑向生長速率
實驗九紅外光譜法測定聚合物的結構
實驗十密度法測定聚合物結晶度
實驗十一聚合物應力?應變曲線的測定
實驗十二聚合物彎曲強度的測定
實驗十三聚合物材料沖擊強度的測定
實驗十四聚合物的蠕變
實驗十五熱塑性塑料熔體流動速率的測定
實驗十六聚合物加工流變性能測定
實驗十七聚合物的熱重分析
實驗十八聚合物的維卡軟化點的測定
實驗十九聚合物溫度?形變曲線的測定（熱機械分析儀測定）
實驗二十Q表法測定聚合物的介電常數(shù)和介電損耗
實驗二十一聚合物的定性鑒別
實驗二十二聚合物的分離及剖析

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   三、實驗原理 C—C單鍵是σ鍵，其電子云分布具有軸對稱性。因此，鍵相連的兩個碳原子可以相對旋轉而不影響電子云的分布。原子或與原子團周圍單鍵內旋轉的結果將使原子在空間的排布方式不斷地變換。長鏈分子主鏈單鍵的內旋轉賦予高分子鏈以柔性，致使高分子鏈可任取不同的卷曲程度。高分子鏈的卷曲程度可以用高分子鏈兩端點間直線距離——末端距來度量，高分子鏈卷曲越厲害，末端距越短。高分子長鏈能以不同程度卷曲的特征稱為柔性。高分子鏈的柔性是高聚物具有高彈性的根本原因，也是決定高聚物玻璃化溫度高低的主要因素。高分子鏈的末端距是一個統(tǒng)計平均值，通常采用它的平方的平均值，叫做均方末端距，通常是用高分子溶液性質的實驗來測定的。 高分子材料的飛速發(fā)展使傳統(tǒng)的實驗方法難以應付。近幾年，由于計算機主宰的能夠模擬真實發(fā)展體系的結構與行為的方法形成了一個全新的領域。這個新領域就是“分子模擬”。 “分子模擬”是用計算機以原子水平的分子模型來模擬分子的結構與行為，進而模擬分子體系的各種物理和化學性質。分子模擬法不但可以模擬分子的靜態(tài)結構，也可以模擬分子的動態(tài)行為（如分子鏈的彎曲運動，分子間氫鍵的締合作用與解締行為，分子在表面的吸附行為以及分子的擴散等）。該法能使一般的實驗化學家、實驗物理學家方便地使用分子模擬方法在屏幕上看到分子的運動像電影一樣逼真。 原子組成分子。原子與原子之間的空間位置，由于鍵與鍵之間的伸縮、彎曲和扭轉角的變化而不斷變化，占主導地位的排列方式是低能量的。分子中原子之問的拓撲結構是由分子力場而不是重力場確定的。整個分子的勢能被分子力場確定，或者說，分子力場在分子的勢能函數(shù)中被表達。 “原子的種類”是指同種元素的原子由不同的鍵接方式，或不同的原子軌道雜化方式所引起的種類上的不同（這里不是講化學元素各異的原子的種類），這是一個十分重要的問題。 本軟件提供24個使用的元素，有C、H、O、N、F、Cl、Br、I、S、Si、P、B、Ge、Sn、Se、Te、Al、Ga、As、Sb、Na、Ca、Fe、Zn。 整個分子結構的能量優(yōu)化過程如下： ①選定一個分子的初始結構； ②找出分子中的全部內坐標； ③建立該分子體系的勢能函數(shù)表達式； ④計算該勢能對笛卡爾坐標的一階、二階導數(shù)； ⑤計算出結構優(yōu)化所需要的笛卡爾坐標的增量； ⑥得到新的結構，重復步驟④、⑤、⑥。 本實驗首先計算聚丙烯酸甲酯的構象能量，其次通過分子力學以及分子動力學計算得到聚丙烯酸甲酯合理分子構象（能量最低）及其動態(tài)展示。

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