高分子物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

　　
《高分子物理實(shí)驗(yàn)》是應(yīng)用型高校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)系列教材。全書(shū)共分為四個(gè)部分：概述、實(shí)驗(yàn)部分、附錄和實(shí)驗(yàn)記錄及報(bào)告。實(shí)驗(yàn)部分分別從聚合物的溶液性質(zhì)、聚合物的結(jié)構(gòu)分析、聚合物的力學(xué)性能、聚合物的流變特性、聚合物的熱性能和電學(xué)性能、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六個(gè)方面進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)分析，附錄更列明了各個(gè)實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)信息，最后的實(shí)驗(yàn)記錄及報(bào)告則需要學(xué)生和老師共同完成。
　　
《高分子物理實(shí)驗(yàn)》適合作為各類(lèi)高分子專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)必修課或選修課教材，也可作為高分子材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)研究生教學(xué)及從事高分子科學(xué)研究工作的人員參考。

書(shū)籍目錄

第一章 概述
第一節(jié) 高分子實(shí)驗(yàn)須知
第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)安全制度
第三節(jié) 常用小型儀器操作規(guī)程
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
第一節(jié) 聚合物的溶液性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)一烏氏黏度計(jì)法測(cè)定聚合物的平均分子量
實(shí)驗(yàn)二凝膠滲透色譜法測(cè)定聚合物的平均分子量及其分子量分布
實(shí)驗(yàn)三聚合物的逐步沉淀分級(jí)
實(shí)驗(yàn)四濁點(diǎn)滴定法測(cè)定聚合物的溶度參數(shù)
實(shí)驗(yàn)五溶脹平衡法測(cè)定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度
第二節(jié) 聚合物的結(jié)構(gòu)分析
實(shí)驗(yàn)六高分子鏈形態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬
實(shí)驗(yàn)七差示掃描量熱法
實(shí)驗(yàn)八偏光顯微鏡法觀察聚合物的球晶形態(tài)并測(cè)定球晶的徑向生長(zhǎng)速率
實(shí)驗(yàn)九紅外光譜法測(cè)定聚合物的結(jié)構(gòu)
實(shí)驗(yàn)十密度法測(cè)定聚合物結(jié)晶度
第三節(jié) 聚合物的力學(xué)性能
實(shí)驗(yàn)十一聚合物應(yīng)力?應(yīng)變曲線的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十二聚合物彎曲強(qiáng)度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十三聚合物材料沖擊強(qiáng)度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十四聚合物的蠕變
第四節(jié) 聚合物的流變特性
實(shí)驗(yàn)十五熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十六聚合物加工流變性能測(cè)定
第五節(jié) 聚合物的熱性能和電學(xué)性能
實(shí)驗(yàn)十七聚合物的熱重分析
實(shí)驗(yàn)十八聚合物的維卡軟化點(diǎn)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十九聚合物溫度?形變曲線的測(cè)定(熱機(jī)械分析儀測(cè)定)
實(shí)驗(yàn)二十Q表法測(cè)定聚合物的介電常數(shù)和介電損耗
第六節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十一聚合物的定性鑒別
實(shí)驗(yàn)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(guān)系參數(shù)
附錄二常用溶劑的沸點(diǎn)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(jí)常用的溶劑和沉淀劑
附錄六結(jié)晶聚合物的密度
附錄七DSC樣品測(cè)試及測(cè)試軟件使用說(shuō)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(diǎn)
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(cè)試及測(cè)試軟件使用說(shuō)明
附錄十五TG樣品測(cè)試及測(cè)試軟件使用說(shuō)明
附錄十六常見(jiàn)聚合物的簡(jiǎn)易識(shí)別(燃燒特性)
附錄十七常見(jiàn)纖維的簡(jiǎn)易識(shí)別
附錄十八常用橡膠的簡(jiǎn)易識(shí)別
第四章 實(shí)驗(yàn)記錄及報(bào)告
實(shí)驗(yàn)一烏式黏度計(jì)法測(cè)定聚合物的平均分子量
實(shí)驗(yàn)二凝膠滲透色譜法測(cè)定聚合物的平均分子量及其分子量分布
實(shí)驗(yàn)三聚合物的逐步沉淀分級(jí)
實(shí)驗(yàn)四濁點(diǎn)滴定法測(cè)定聚合物的溶度參數(shù)
實(shí)驗(yàn)五溶脹平衡法測(cè)定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度
實(shí)驗(yàn)六高分子鏈形態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬
實(shí)驗(yàn)七差示掃描量熱法
實(shí)驗(yàn)八偏光顯微鏡法觀察聚合物的球晶形態(tài)并測(cè)定球晶的徑向生長(zhǎng)速率
實(shí)驗(yàn)九紅外光譜法測(cè)定聚合物的結(jié)構(gòu)
實(shí)驗(yàn)十密度法測(cè)定聚合物結(jié)晶度
實(shí)驗(yàn)十一聚合物應(yīng)力?應(yīng)變曲線的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十二聚合物彎曲強(qiáng)度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十三聚合物材料沖擊強(qiáng)度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十四聚合物的蠕變
實(shí)驗(yàn)十五熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十六聚合物加工流變性能測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十七聚合物的熱重分析
實(shí)驗(yàn)十八聚合物的維卡軟化點(diǎn)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十九聚合物溫度?形變曲線的測(cè)定（熱機(jī)械分析儀測(cè)定）
實(shí)驗(yàn)二十Q表法測(cè)定聚合物的介電常數(shù)和介電損耗
實(shí)驗(yàn)二十一聚合物的定性鑒別
實(shí)驗(yàn)二十二聚合物的分離及剖析

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   三、實(shí)驗(yàn)原理 C—C單鍵是σ鍵，其電子云分布具有軸對(duì)稱(chēng)性。因此，鍵相連的兩個(gè)碳原子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)而不影響電子云的分布。原子或與原子團(tuán)周?chē)鷨捂I內(nèi)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果將使原子在空間的排布方式不斷地變換。長(zhǎng)鏈分子主鏈單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)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(diǎn)間直線距離——末端距來(lái)度量，高分子鏈卷曲越厲害，末端距越短。高分子長(zhǎng)鏈能以不同程度卷曲的特征稱(chēng)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(gè)統(tǒng)計(jì)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(zhì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定的。 高分子材料的飛速發(fā)展使傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法難以應(yīng)付。近幾年，由于計(jì)算機(jī)主宰的能夠模擬真實(shí)發(fā)展體系的結(jié)構(gòu)與行為的方法形成了一個(gè)全新的領(lǐng)域。這個(gè)新領(lǐng)域就是“分子模擬”。 “分子模擬”是用計(jì)算機(jī)以原子水平的分子模型來(lái)模擬分子的結(jié)構(gòu)與行為，進(jìn)而模擬分子體系的各種物理和化學(xué)性質(zhì)。分子模擬法不但可以模擬分子的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，也可以模擬分子的動(dòng)態(tài)行為（如分子鏈的彎曲運(yùn)動(dòng)，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(kuò)散等）。該法能使一般的實(shí)驗(yàn)化學(xué)家、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家方便地使用分子模擬方法在屏幕上看到分子的運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)角的變化而不斷變化，占主導(dǎo)地位的排列方式是低能量的。分子中原子之問(wèn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由分子力場(chǎng)而不是重力場(chǎng)確定的。整個(gè)分子的勢(shì)能被分子力場(chǎng)確定，或者說(shuō)，分子力場(chǎng)在分子的勢(shì)能函數(shù)中被表達(dá)。 “原子的種類(lèi)”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(lèi)上的不同（這里不是講化學(xué)元素各異的原子的種類(lèi)），這是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。 本軟件提供24個(gè)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(gè)分子結(jié)構(gòu)的能量?jī)?yōu)化過(guò)程如下： ①選定一個(gè)分子的初始結(jié)構(gòu)； ②找出分子中的全部?jī)?nèi)坐標(biāo)； ③建立該分子體系的勢(shì)能函數(shù)表達(dá)式； ④計(jì)算該勢(shì)能對(duì)笛卡爾坐標(biāo)的一階、二階導(dǎo)數(shù)； ⑤計(jì)算出結(jié)構(gòu)優(yōu)化所需要的笛卡爾坐標(biāo)的增量； ⑥得到新的結(jié)構(gòu)，重復(fù)步驟④、⑤、⑥。 本實(shí)驗(yàn)首先計(jì)算聚丙烯酸甲酯的構(gòu)象能量，其次通過(guò)分子力學(xué)以及分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算得到聚丙烯酸甲酯合理分子構(gòu)象（能量最低）及其動(dòng)態(tài)展示。

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