高分子材料物理化學(xué)實驗復(fù)習(xí)資料整理

1、高材物化實驗復(fù)習(xí)資料1111一、熱塑性高聚物熔融指數(shù)的測定熔融指數(shù)熔融指數(shù)(MeltIndex縮寫為MI)是在規(guī)定的溫度、壓力下，規(guī)定的溫度、壓力下，10min內(nèi)高聚物熔體通過規(guī)定尺寸毛細(xì)管的重量值，其單位為g。min)10(600gtWMI??影響高聚物熔體流動性的因素有內(nèi)因和外因兩個方面。內(nèi)因主要指①分子鏈的結(jié)構(gòu)分子鏈的結(jié)構(gòu)、②分子量及其分子量及其③分③分子量子量分布分布等；外因則主要指①溫度、溫度、②壓力、壓力、③毛細(xì)管的內(nèi)徑與長

2、度毛細(xì)管的內(nèi)徑與長度、④、④時間時間等因素。（內(nèi)因（內(nèi)因3個，個，外因外因4個，總共，總共7個影響因素影響因素）為了使MI值能相對地反映高聚物的分子量及分子結(jié)構(gòu)等物理性質(zhì)，必須將外界條件相對固定。在本實驗中，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗條件，對于不同的高聚物須選取不同的測試溫度與壓力。因為各種高聚物的粘度對溫度因為各種高聚物的粘度對溫度與剪切力的依賴關(guān)系不同，與剪切力的依賴關(guān)系不同，MI值只能在同種高聚物間值只能在同種高聚物間相對比較相對比較。一般說來

3、，熔融指數(shù)小，熔融指數(shù)小，即在10min內(nèi)從毛細(xì)管中壓出的熔體克數(shù)少，樣品的分子量大，如果平均分子量相同，粘度小，則表示物料流動性好，分子如果平均分子量相同，粘度小，則表示物料流動性好，分子量分布較寬。量分布較寬。1、測烯烴類。測烯烴類。2、聚酯（比如滌綸）不能測、聚酯（比如滌綸）不能測(原因原因：聚酯類聚酯類的流動性太差，需要很大的壓力，的流動性太差，需要很大的壓力，砝碼砝碼無法無法提供，只能用毛細(xì)管流變儀測量。提供，只能用毛細(xì)管流變

4、儀測量。)。3、只能區(qū)別同種物質(zhì)。、只能區(qū)別同種物質(zhì)。聚丙烯的熔點為165℃，聚酯的熔點為265℃。熔融加工溫度熔融加工溫度在熔點上在熔點上30~5030~50℃?！??？迹汉喪鰧嶒灢襟E：①選擇適當(dāng)?shù)臏囟?、壓?qiáng)和合適的毛細(xì)管。（聚丙烯230℃）②裝上毛細(xì)管，預(yù)熱2~3min。③加原料，“少加壓實少加壓實”（①（①避免被測物體堵塞避免被測物體堵塞管口管口；②避免產(chǎn)生氣泡。）避免產(chǎn)生氣泡。）。平衡5min，使其充分熔融。④加砝碼，剪掉一段料頭

5、。1min后，剪下一段。⑤稱量⑥重復(fù)重復(fù)1010次，取平均值。次，取平均值。⑦關(guān)閉，清潔儀器。選擇題:測量測量過程過程的最大誤差的最大誤差是什么？是什么？min)10(600gtWMI??誤差被放大，10s，30s對應(yīng)10min。一般來說，對于同種高聚物同種實驗條件下，熔融指數(shù)變小，不能說明以下哪種情況：A流動性變差B.分子量增大C.黏度變大D.分子量分布變窄分子量分布變窄設(shè)定的加工溫度一般要高于高聚物熔點的高于高聚物熔點的30℃~50

6、℃。影響熔融指數(shù)的因素包括支鏈支鏈的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。毛細(xì)管的內(nèi)徑：2mm0.02mmmm0.02mm。距離管距離管口2cm2cm處停止加料。停止加料。思考題：1.1.影響熔融指數(shù)的外部因素是什么？影響熔融指數(shù)的外部因素是什么？答：影響因素有內(nèi)因和外因兩個方面：內(nèi)因：①分子鏈的結(jié)構(gòu)；②分子量；③分子量分布；外因：①溫度；②壓力；③毛細(xì)管的內(nèi)徑與長度；④時間?？偣财邆€影響因素。熔融指數(shù)單位：g10min2、測定熱塑性高聚物熔融指數(shù)有何意義？、測定

7、熱塑性高聚物熔融指數(shù)有何意義？答：熔融指數(shù)是用來表征熔體在低剪切速率下流變性能的一種相對指標(biāo)。熱塑性高聚物制品大多在熔融狀態(tài)加工成形，其熔體流動性對加工過程及成品性能有較大影響，為此必須了解熱塑性高聚物熔體的流變性能，以確定最佳工藝條件。3、聚合物的熔融指數(shù)與其分子量有什么關(guān)系？為什么熔融指數(shù)值不能在結(jié)構(gòu)不同聚合物的熔融指數(shù)與其分子量有什么關(guān)系？為什么熔融指數(shù)值不能在結(jié)構(gòu)不同選擇題高材物化實驗復(fù)習(xí)資料3113即為圖2中210?????I

8、IIIt時所對應(yīng)的時間。聚合物結(jié)晶過程可用下面的方程式描述：nKteC???1。式中：C為t時刻的結(jié)晶度；K為與成核及核成長有關(guān)的結(jié)晶速度常數(shù)；n為Avrami指數(shù)，為整數(shù)，它與成核機(jī)理和生長方式有關(guān)。tnkIIIItlglglnlg0???????????????若將上式左邊對lgt作圖得一條直線，其斜率為Awami指數(shù)n，截距就是lgK。本實驗以等規(guī)聚丙烯等規(guī)聚丙烯粒料為試樣，采用結(jié)晶速度儀測定其結(jié)晶速率。思考題：1、聚合物的結(jié)晶速

9、度與哪些因素有關(guān)？、聚合物的結(jié)晶速度與哪些因素有關(guān)？答：高聚物的分子結(jié)構(gòu)、分子量、添加劑（如消光劑、成核劑、填料、增塑劑等），成型加工的溫度和時間等。2、根據(jù)實驗圖分析結(jié)晶溫度對結(jié)晶速度、根據(jù)實驗圖分析結(jié)晶溫度對結(jié)晶速度的影響。的影響。1影響高聚物結(jié)晶速度常數(shù)的因素有哪些？試從實驗結(jié)果分析溫度對結(jié)晶速度的影響。影響高聚物結(jié)晶速度常數(shù)的因素有哪些？試從實驗結(jié)果分析溫度對結(jié)晶速度的影響。答：①分子鏈結(jié)構(gòu)：分子鏈結(jié)構(gòu)：凡分子結(jié)構(gòu)對稱、規(guī)整性好

10、、柔性好、分子間作用力強(qiáng)的聚合物易結(jié)晶，結(jié)晶速率也快。②溫度：溫度：溫度對結(jié)晶速度的影響極大，溫度較高，結(jié)晶速率小；隨著溫度下降，結(jié)晶速率增加；溫度再進(jìn)一步降低，結(jié)晶速率又下降；當(dāng)TTg時，則不能結(jié)晶。③應(yīng)力：應(yīng)力：應(yīng)力能使分子鏈沿外力方向有序排列，可提高結(jié)晶速度。④分子量：分子量：在相同條件下，一般分子量低結(jié)晶速度快。⑤雜質(zhì)：雜質(zhì)：雜質(zhì)影響較復(fù)雜，有的可阻礙結(jié)晶的進(jìn)行，有的則能加速結(jié)晶（成核劑）。⑥溶劑：溶劑：有的溶劑能明顯地促進(jìn)高聚

11、物結(jié)晶，例如水能促進(jìn)尼龍和聚酯的結(jié)晶?？傊?，結(jié)晶能力越強(qiáng)，結(jié)晶速度也越大。2你知道有幾種測定高聚物結(jié)晶速率的方法，這些方法各是利用高聚物的什么特性？你知道有幾種測定高聚物結(jié)晶速率的方法，這些方法各是利用高聚物的什么特性？測定聚合物等溫結(jié)晶速率的方法：比容、紅外光譜、X射線衍射、廣譜核磁共振、雙折射法等。四、差示掃描量熱法測定聚合物等溫結(jié)晶速率實驗原理：采用DSC法測定聚合物的等溫結(jié)晶速率時，首先將樣品裝入樣品池，加熱到熔點以上某溫度保溫