高分子物理实验
高分子物理实验报告
高分子物理实验报告高分子物理实验报告引言：高分子物理是研究高分子材料的结构、性质和行为的学科。
本实验旨在通过实验方法，对高分子材料的一些基本性质进行探究，以加深对高分子物理的理解。
实验一：高分子材料的熔融流动性材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）方法：将PE和PP分别切成小块，放入两个不同的容器中，通过加热使其熔化，观察其流动性。
结果：PE在加热后迅速熔化，并呈现出较大的流动性，而PP则需要较高的温度才能熔化，且流动性较小。
结论：高分子材料的熔融流动性与其分子结构有关，分子链间的相互作用力越强，熔融温度越高，流动性越小。
实验二：高分子材料的拉伸性能材料：聚酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）方法：将PET和PVC分别切成薄片状，用拉力试验机进行拉伸测试，记录其拉伸强度和断裂伸长率。
结果：PET具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，而PVC的拉伸强度较低，断裂伸长率也较小。
结论：高分子材料的拉伸性能与其分子链的排列方式、分子量以及交联程度等因素有关，分子链越有序，交联程度越高，拉伸强度越大，断裂伸长率越小。
实验三：高分子材料的热稳定性材料：聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）方法：将PS和PC分别切成小块，放入热风箱中进行热稳定性测试，记录其质量损失。
结果：PS在高温下易分解，质量损失较大，而PC在相同条件下质量损失较小。
结论：高分子材料的热稳定性与其分子链的稳定性有关，分子链越稳定，热稳定性越好，质量损失越小。
实验四：高分子材料的玻璃化转变温度材料：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）方法：将PMMA和PVA分别切成小块，通过差示扫描量热法（DSC）测试其玻璃化转变温度。
结果：PMMA的玻璃化转变温度较高，而PVA的玻璃化转变温度较低。
结论：高分子材料的玻璃化转变温度与其分子链的自由度有关，分子链越自由，玻璃化转变温度越低。
结论：通过以上实验，我们可以看到不同高分子材料在熔融流动性、拉伸性能、热稳定性和玻璃化转变温度等方面表现出不同的特性。
高分子物理实验
南昌大学实验报告实验项目名称：_______膨胀计法测定聚合物的玻璃化转变温度______________ 学生姓名：____________ 学号：___________ 专业班级：______________ 实验类别： 基础√专业实验类型：√验证 综合 设计 创新实验要求：√必修 选修实验日期：___________ 实验成绩：________一、实验目的1. 了解膨胀计测量聚合物玻璃化温度的方法。
2. 深入理解自由体积概念在高分子学科中的重要性。
二、实验基本原理在玻璃态下，由于链段运动被冻结，自由体积也被冻结，聚合物随温度升高而发T以上，除了正常的分子生的膨胀只是由于正常的分子膨胀过程造成的，而在g膨胀过程外，还有自由体积的膨胀，因此高弹态的膨胀系数比玻璃态的膨胀系数T就要发生斜率的变化。
来得大。
若以比容对温度作图，在g三、主要仪器设备及耗材膨胀计、水浴及加热器、颗粒状尼龙6、丙三醇。
四、实验步骤1. 洗净膨胀计，烘干。
装入尼龙6颗粒至比重瓶的4/5体积。
2. 在膨胀管内加入丙三醇作为介质，用玻璃棒搅动（或抽气）使膨胀管内没有气泡。
3. 再加入丙三醇至比重瓶口，插入毛细管，使丙三醇的液面在毛细管下部，磨口接头用弹簧固定，如果管内发现有气泡要重装。
4. 将装好的膨胀计浸入水浴中，于30︒C恒定20min后，设置最高温度为60︒C，控制水浴升温速率约为1.25︒C/min。
5. 读取水浴温度和毛细管内丙三醇液面的高度，从30～55︒C每升高1︒C读数一次（升温速率控制为0.5︒C/min ），到55︒C 为止。
6. 毛细管内液面高度对温度作图。
从直线外延点求得升温速度1.25︒C/min 下尼龙6的g T 。
五、实验数据及处理结果3.33.43.53.63.73.83.94.0h /m m Tamperature /o C升温速度1.25︒C/min 下尼龙6的g T 为44︒C 。
六、思考讨论题或体会或对改进实验的建议略七、参考资料1．何平笙，杨海洋，朱平平，瞿保均. 高分子物理实验. 合肥：中国科学技术大学出版社，20022．陈义旺. 高分子物理实验补充讲义. 南昌大学，2006南昌大学实验报告实验项目名称：______________聚合物的温度－形变曲线__________________ 学生姓名：____________ 学号：___________ 专业班级：______________ 实验类别： 基础√专业实验类型：√验证 综合 设计 创新实验要求：√必修 选修实验日期：___________ 实验成绩：________一、实验目的1. 正确理解聚合物的三个力学状态和二个转变。
高分子物理实验
高分子物理实验目录实验一粘度法测定聚合物的分子量 (1)实验二聚合物熔融指数的测定 (6)实验三偏光显微镜法观察聚合物结晶形态 (10)实验四密度法测定聚乙烯的结晶度 (14)实验五膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度 (16)实验六聚合物的差热分析及应用 (19)前言高分子科学既是基础科学也是实验科学。
实际上高分子科学就是在大量的实验基础上发展起来。
尤其是聚合物加工成型作为高分子科学中重要的分支，我校又以其作为高分子材料与工程专业的专业方向，实验技术在高分子材料的研究和教学中尤为重要。
高分子物理实验是一门综合性极强的实验课，涉及多种学科领域和相应测试方法及仪器，其实验目的一方面是学生掌握高分子物理理论知识，另一方面进一步扩大学生的知识面，帮助学生了解实验方法和仪器结构及性能，分析实验操作过程中具体影响因素，提高解决实际问题的能力。
本实验讲义主要根据教学大纲和对学生实验要求进行编写。
在实验水平上，即介绍高分子科学的传统实验方法，也尽可能介绍一些有关的新技术。
对近年来高分子科学、特别是高分子物理领域涌现的许多新方法、新技术，由于实验条件和教学时数的限制，只好舍弃。
实验一粘度法测定聚合物的分子量粘度法是测定聚合物分子量的相对方法。
高聚物分子量对高聚物的力学性能、溶解性、流动性均有极大影响。
由于粘度法具有设备简单、操作方便、分子量适用范围广、实验精度高等优点，在聚合物的生产及科研中得到十分广泛的应用。
本实验是采用乌氏粘度计测定甲苯溶液中聚苯乙烯粘度，进而测定求出PS试样分子量。
一、实验目的要求1、掌握粘度法测定聚合物分子量的实验基本方法。
2、了解粘度法测定聚合物分子量的基本原理。
3、通过测定特性粘度，能够计算PS的分子量。
二、实验原理1、粘性液体的牛顿型流动粘性流体在流动过程中，由于分子间的相互作用，产生了阻碍运动的内摩擦力，粘度就是这种内摩擦力的表现。
即粘度可以表征粘性液体在流动过程中所受阻力的大小。
按照牛顿的粘性流动定律，当两层流动液体间由于粘性液体分子间的内摩擦力在其相邻各流层之间产生流动速度梯度是()，液体对流动dv/drF/A,,,dv/dr的粘性阻力是: (1-1) 该式即为牛顿流体定律。
高分子物理实验
《高分子物理》实验指导实验一粘度法测定聚合物的分子量粘度法是测定聚合物分子量的相对方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。
本实验是采用乌氏粘度计，用一点法测定苯酚—四氯乙烷溶液中涤纶树脂的分子量。
一．目的要求：通过本实验要求掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作技术和数据处理方法。
二．基本原理根据马克—哈温克经验公式：[η]=K Mηα（1）若特性粘度[η]，常数K及α值已知，便可利用上式求出聚合物的粘均分子量M η。
K、α是与聚合物、溶剂及溶液温度等有关的常数，它们可以从手册中查到。
[η]值即用本实验方法求得。
由经验公式：ηSP/C =[η] +kˊ[η]2C （2）和 lnηr/ C =[η] -β[η]2 C （3）Array可知：溶液的浓度C与溶液的比浓粘度η/C或与溶液的比浓对数粘度lnηr/C成直线SP关系（如图1），在给定体系中Kˊ和β均为常数，这样以ηSP/C对C或以lnηr /C对C作图并将其直线外推至C=0处，其截距均为[η]。
所以[η]被定义为溶液浓度趋近于零时的比浓粘度或比浓对数粘度。
式（3）中ηr称为相对粘度，即为在同温度下溶液的绝对粘度η与溶剂的绝对粘度η0之比：ηr = η /η0（4）分别为t和t0;且t0大于100秒时，则ηr= t / t0 （5）式（2）中ηsp称为增比粘度，它被定义为加入高聚物溶质后引起溶剂粘度增加的百分数，即：ηsp =（η—η0）/η0 =ηr— 1 （6）这样，只需测定不同浓度的溶液流经同一毛细管的同一高度时所需的时间t及纯溶剂的流经时间t0，便可求得各浓度所对应的ηr值进而求得各ηsp，ηsp/C及lnηr/C 值，最后通过作图得到[η]值，这种方法称为外推法。
在许多情况下，由于试样量少或要测定大量同品种的试样，为了简化操作，对于多数线型柔性高分子溶液均符合Kˊ≈1/3；Kˊ+β=1/2，则再将（2）、（3）两式联图2 乌式粘度计 立可得式：[η] = [2（ηsp —ln ηr ）]1/2 / C （7）由方程（2）又可简单推导出：[η] =[（1+4K ˊηsp ）1/2-1] /2 K ˊC （8）所以只要知道一个浓度下的ηr 值，便可通过（7）式求出[η]；若还知道溶液的K ˊ值，便可通过（8）式求得[η]。
高分子物理化学实验
《高分子物理化学》课程实验实验一乳液聚合法合成聚醋酸乙烯酯一、实验目的1.了解乳液聚合的特点、体系组成及各组分的作用。
2．掌握醋酸乙烯酯的乳液聚合的基本实验操作方法。
3．根据实验现象对乳液聚合各过程的特点进行对比、认证。
二、实验原理乳液聚合是指将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌及乳化剂的作用下与水形成乳状液，在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。
聚合反应发生在增溶胶束内形成M/P(单体/聚合物〕乳胶粒，每个M/P乳胶粒仅含1个自由基，因而聚合反应速率主要取决于乳胶粒的数目，亦即取决于乳化剂的浓度。
乳液聚合能在高聚合速率下获得高分子量的聚合产物，且聚合反应温度通常都较低，特别是使用氧化还原引发体系时，聚合反应可在室温下进行。
乳液聚合即使在聚合反应后期体系粘度通常仍很低，可用于合成粘性大的聚合物，如橡胶等。
醋酸乙烯酯胶乳广泛应用于建筑纺织涂料等领域，主要作为胶粘剂、涂料使用，既要具有较好的粘接性，而且要求粘度低、固含量高、乳液稳定。
醋酸乙烯酯可进行单体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合，作为涂料或胶粘剂多采用乳液聚合。
醋酸乙烯酯的乳液聚合是以聚乙烯醇和OP-10为乳化剂（烷基酚聚氧乙烯醚，M=646），过硫酸钾为引发剂，进行自由基聚合，经过链的引发、增长、终止等基元反应，生成聚醋酸乙烯酯乳胶粒，最终得到外观是乳白色的乳液。
主要的聚合反应式如下:三、实验器材1．仪器恒温水浴 1套电动搅拌器 1套温度计(O～100℃) 1支冷凝管 1支四口烧瓶(250ml) 1个滴液漏斗 1个量筒( 10ml、50ml) 各 1支烧杯( 50ml、100ml) 各 1支蒸发皿 1套2．试剂醋酸乙烯酯 40g聚乙烯醇(1799) 4gOP-10 1.5g过硫酸钾(KPS) 0.3g碳酸氢钠溶液(10%) 适量图聚醋酸乙烯酯乳液聚合装置1.四口瓶2.球形冷凝管3.温度计4.漏斗5.搅拌棒四、实验步骤1．实验装置如上图所示，四口烧瓶中装好搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计并固定在恒温水浴里。
高分子物理实验指导书详解
高分子物理实验指导书合肥工业大学高分子科学与工程系2011年6月目录实验一偏光显微镜观察聚合物结晶形态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 实验二膨胀计法测定聚合物玻璃化温度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 实验三粘度法测定高聚物分子量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 实验四聚合物熔融指数的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 实验五聚合物应力应变曲线的测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17实验一偏光显微镜观察聚合物结晶形态一、实验目的了解偏光显微镜的结构及使用方法；观察聚合物的结晶形态，以加深对聚合物结晶形态的理解。
二、实验原理聚合物的结晶受外界条件影响很大，而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有密切的关系，所以对聚合物的结晶形态研究有着很重要的意义。
聚合物在不同条件下形成不同的结晶，比如单晶、球晶、纤维状晶等等，面其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。
球晶可以长得比较大，直径甚至可以达到厘米数量级。
球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构，由于是各向异性的，就会产生双折射的性质。
因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察，因为聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形。
偏光显微镜的最佳分辨率为200nm，有效放大倍数超过500-1000倍，与电子显微镜、X射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。
球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶，球晶是从一个中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构，即一个球状聚集体。
光是电磁波，也就是横波，它的传播方向与振动方向垂直。
但对于自然光来说，它的振动方向均匀分布，没有任何方向占优势。
但是自然光通过反射、折射或选择吸收后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，即偏振光(如图1-1，箭头代表振动方向，传播方向垂直于纸面)。
a) b)图1-1 自然光和线偏振光的振动现象a) 自然光b) 线偏振光一束自然光经过两片偏振片，如果两个偏振轴相互垂直，光线就无法通过了。
高分子物理实验大纲
《高分子物理》实验教学大纲课程代码：BS1004024X3课程名称：高分子物理实验实验学时：24学分： 1.5适用专业：高分子材料与工程一、实验目的与任务高分子物理实验是高分子科学体系的重要组成部分，是从事高分子科学与材料研究的最基础的实验技术，是研究和表征聚合物结构和性能关系的一门实验科学，是高分子材料与工程专业的一门专业必修课。
本课程的目的是使学生掌握测定和研究聚合物的结构、力学性能、热性能及溶液性质的方法和手段，对聚合物结构与性能之间关系获得初步认识，逐步具备一定的从事科学研究的思维方法和实验能力。
通过课程的学习使学生增加感性认识，加深理论知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能，培养学生的科学态度和工作作风，为学生今后从事材料或相关领域的科学研究和技术开发工作打下初步基础。
二、实验主要培养的能力与技能1.使学生进一步理解高分子物理学中的一些基本概念和基本原理。
如：玻璃化温度、熔融指数、特性粘数、拉伸强度、断裂伸长率等。
2. 使学生了解聚合物结构和性能之间的关系，对晶态、非晶态、交联等聚合物结构与性能之间关系有所认识。
3. 使学生掌握测定和表征聚合物性质的一些基本方法、手段和操作，如分子量、流变行为、玻璃化转变温度、熔融指数及力学性能等。
三、实验方式与基本要求1．由指导教师讲解实验的基本要求、实验目的、基本原理、实验操作方法及注意事项。
2．分成实验小组5-10人，由学生独立操作并完成实验，记录实验数据。
每个实验时间为4学时。
3．实验数据由教师签字认可后，方可离开实验室。
4．学生根据自己的实验数据，通过了解实验基本原理和数学方程，独立地完成实验报告。
四、实验项目设置与内容提要四、实验环境要求或主要仪器设备要求万能试验机一台，偏光显微镜2台，差示扫描量热仪1台，旋转粘度计2台，熔融指数仪1台，乌氏粘度计5支，加热炉1套，恒温水浴锅5套五、考核方式与成绩评定标准1．实验过程中，教师巡视学生的实验操作情况，给出成绩。
高分子物理学
高分子物理学高分子物理学是研究高分子物质的物理性质及其相互作用的学科。
高分子物质广泛存在于自然界和工业中，如塑料、橡胶、纤维素等，因此高分子物理学的研究对于材料科学和工程领域具有重要意义。
一、高分子物理学简介高分子物理学是物理学的一个分支，主要研究高分子物质的物理性质及其内部结构、动力学行为和相互作用。
高分子物质通常由数个重复单元组成，分子量较大，其性质与低分子物质有很大差异。
高分子物理学的研究对象包括高分子材料的结构、力学性能、热力学性质、电学性质等。
二、高分子物理学的研究方法高分子物理学研究常用的方法包括理论计算、实验研究和数值模拟。
理论计算是通过建立高分子物理学模型，运用物理学原理和数学方法，对高分子物质的性质进行定量描述和预测。
实验研究是通过设计合适的实验方案，利用物理学实验仪器和设备对高分子物质的性质进行测量和分析。
数值模拟是运用计算机技术，通过数值计算和模拟实验，对高分子物质的性质进行模拟和预测。
三、高分子物理学的重要性高分子物理学的研究对于材料科学和工程领域有重要意义。
高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维素等领域，对于改善人类生活和推动社会经济发展起到了重要作用。
高分子物理学的研究可以为高分子材料的设计、合成和应用提供理论依据和技术支持。
研究高分子物质的内部结构和性质有助于优化材料的性能，并开发出新型的高分子材料。
同时，高分子物理学的研究还可以揭示高分子物质的物理本质和行为规律，为其他学科的发展提供新的思路和方法。
四、高分子物理学的应用领域高分子物理学的研究成果在工程和科学领域得到了广泛应用。
在材料工程领域，高分子物理学的研究成果使得高分子材料的性能得到提升，如增加抗拉强度、耐磨性、耐候性等，满足不同领域的需求。
在能源领域，高分子物理学的研究有助于开发新型的高分子电池材料、储能材料等，为能源存储和转换提供解决方案。
在生物医学领域，高分子物理学的研究为生物材料的设计和制备提供了理论指导，如生物可降解材料、药物载体等。
高分子物理实验必备复习材料
高分子物理实验必备复习材料一、浊点滴定法测定聚合物的溶解度参数1、测定聚合物溶解度参数的实验方法有：黏度法、交联后的溶胀平衡法、反相色谱法和浊点滴定法等，实验用浊点滴定法2、溶解度参数是表示物体混合能与相互溶解的关系：2/1)(VE ?=δ，单位3/cm J ，根据溶解度参数的定义，溶解度参数δ应为“内聚能密度”的平方根原理：浊点滴定法是在两元互溶体系中，如果聚合物的溶解度参数p δ在两个互溶的溶剂s δ值的范围内，就可调节这两个互溶混合溶剂的溶解度参数sm δ，使sm δ与p δ很接近。
只要把两个互溶的溶剂按照一定的百分比配成混合溶剂，该混合溶剂的溶解度参数sm δ可以近似地表示成：2211δ?δ?δ+=sm3、混合溶剂的溶解度参数sm δ：2211δ?δ?δ+=sm，1?，2?分别是混合溶剂中组分1和组分2的体积分数。
1δ、2δ为混合溶剂中组分1和组分2的溶解度参数。
4、聚合物的溶解度参数p δ：2mlmh p δδδ+=，式中，mh δ为高溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物溶液在混浊点时混合溶剂的溶解度参数；ml δ为低溶解度参数的沉淀剂滴定聚合物的混浊点时混合溶剂的溶解度参数。
5、试剂：三氯甲烷，正戊烷（ml δ），甲醇（mh δ），聚苯乙烯（PMMA ，溶于三氯甲烷）6、注意事项：（1）溶解PMMA 时，PMMA 与CHCl3要充分混匀，防止滴定时容易出现浑浊；（2）所用试剂为有机溶剂，故滴定管塞口不能涂凡士林，以免污染试剂；（3）读数时视线要与凹液面相平；（4）判定终点时，要将试剂对着阳光，以便判定终点；（5）CHCl3有挥发性，故在配制试样和移取过程中要准确迅速，防止其挥发，造成浓度变化，且其有剧毒，用完应回收，不可随意倾倒。
7、浊点滴定法测定聚合物溶解度参数时候，根据什么原则选择溶剂和沉淀剂？溶剂与聚合物的溶解度参数相近，能否保证二者相溶？为什么？答：对非极性溶剂，根据相似相溶原理，对极性溶剂，根据溶剂比原则来选择溶剂和沉淀剂。
《高分子物理实验》讲解
实验1 平衡溶胀法测定交联聚合物的溶度参数与交联度溶度参数是与物质的内聚能密度有关的热力学参数，实际上也是表征分子间作用力的物理量。
在高分子溶液性质的研究中以及生产实际中，常常凭借溶度参数来判断非极性体系的互溶性。
例如，溶度参数对聚合物的溶解、油漆和涂料的稀释、胶黏剂的配制、塑料的增塑、聚合物的相容性、纤维的溶液纺丝等等，都有一定的参考价值。
对于交联聚合物，与交联度直接相关的有效链平均分子量 C M 是一个重要的结构参数，C M 的大小对交联聚合物的物理机械性能具有很大的影响。
因此，测定和研究聚合物的溶度参数与交联度十分重要，平衡溶胀法是间接测定交联聚合物的溶度参数与有效链平均分子量 C M 的一种简单易行的方法。
另外还可间接测得高分子-溶剂的相互作用参数1x 。
一、实验目的：（1）了解溶胀法测聚合物溶度参数及 C M 的基本原理。
（2）掌握重量法测交联聚合物溶胀度的实验技术。
（3）粗略地测出交联聚合物的溶度参数、C M 及1x 。
二、实验原理：聚合物的溶度参数不像低分子化合物可直接从汽化热测出，因为聚合物分子间的相互作用能很大，欲使其汽化，势必裂解为小分子，所以只能用间接的方法测定，平衡溶胀法是其中的一种方法。
交联结构的聚合物不能为溶剂所溶解，但能吸收大量的溶剂而溶胀。
溶胀过程中，溶剂分子渗入聚合物内使体积膨胀，以致引起三维分子网的伸展，而分子网受到应力产生了弹性收缩力，阻止溶剂进入网状链。
当这两种相反的倾向相互抵消时，即溶剂分子进入交联网的速度与被排出的速度相等，就达到了溶胀平衡态。
溶胀的凝胶实际上是聚合物的溶解液，能溶胀的条件与线性聚合物形成溶液相同。
根据热力学原理，聚合物能够在液体中溶胀的必要调节是混合自由能m F <0 ，而m m m S T H F ∆-∆=∆ (1)式中m H ∆和 m S ∆分别为混合过程中焓和熵的变化，T 为体系的温度。
因混合过程的m S ∆为正值，故T m S ∆必为正值。
高分子物理实验
实验20 粘度法测定聚合物的分子量一、试验目的1.了解粘度法测定聚合物平均分子量的原理。
2.掌握粘度法测定的实验技术和数据处理方法。
3.掌握一点法测定聚乙烯醇分子量的方法。
二、实验原理本实验采用乌氏粘度计测定聚乙烯醇稀水溶液的粘度, 进而求出聚乙烯醇试样的分子量, 对于浓溶液与聚合物的熔体粘度行为, 因为很难找出准确的分子量, 在此不作讨论。
某一溶剂在一定的温度下溶入聚合物, 其粘度大大增加, 而粘度的增加与聚合物的分子量有密切关系, 从而利用这个性质在适当的条件下测定聚合物的分子量。
试验证明, 许多聚合物溶液不是理想溶液, 称为非牛顿流体, 其流动规律不服从牛顿流体规律, 但对于一般柔性链聚合物在切变速度较低且分子量适中时, 其稀溶液可按牛顿流体处理。
聚合物稀溶液的粘度主要反应了三种内摩擦：○1 溶剂间流动时产生的内摩擦 ○2 高分子间的内摩擦 ○3 高分子与溶剂间的内摩擦 这三者的总和表现为聚合物稀溶液的粘度, 记为η1, 而由溶剂表现的粘度即纯溶剂粘度为η0。
特性粘数[η]是几种粘度中最重要的一种粘度, 其数学式为:ln lim lim []00sp rC C C Cηηη==→→ （20-1）它为无限稀释的高分子溶液的比浓粘度, 这时溶液所呈现的粘度行为主要反映了高分子与溶剂间的内摩擦。
特性粘度已不再与溶液的浓度有关, 它表示单个分子对溶液粘度的贡献。
外推法求特性粘度 是较常用的方法, 即在各种不同的浓度下求得 或 , 然后作—C 图或 —C 图再外推到 时其截距即为 。
测得特性粘度之后, 即可用下式求得分子量：[]KM αη= （20-2） 式中: M 为聚合物的平均分子量； 为特性粘度, 其单位是浓度的倒数； 为与溶液中聚合物分子形态有关的指数项。
K 和 是两个常数, 其数值可以从有关手册查到, 查找时要注意这两个常数的测定条件, 如使用的温度、溶剂、适用的分子量范围、单位以及校正方法。
高分子物理实验
实验一 粘度法测定聚乳酸的分子量在所有的聚合分子量测定方法中，粘度法尽管是一种相对的方法，但因它仪器设备简单，操作便利，分子量适用范围大，又有相当好的实验精确度，所以成为人们最常用的实验技术。
粘度法除了主要用来测定粘均分子量外，还可用于测定溶液中的大分子尺寸，测定聚合物的溶度参数等。
一、实验目的（1）掌握测定聚合物溶液粘度的实验技术。
（2）掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理以及计算方法。
（3）测定聚乳酸溶液的特性粘度，并计算其平均分子量。
二、实验原理线型高分子溶液的基本特性之一是粘度比较大，并且其粘度值与平均分子量有关，因此可利用这一特性测定其分子量。
粘度除与分子量有密切关系外，对溶液浓度也有很大的依赖性，故实验中首先要消除浓度对粘度的影响，常以如下二个经验公式表达粘度对浓度的依赖关系。
ηSP /c =[η]+k ´[η]²c （1） ln ηr /c =[η]-β[η]²c （2） 式中ηSP叫做增比粘度，ηr 叫做相对粘度，若以η表示溶剂的粘度，η表示溶液粘度，则ηr =η/η0；ηSP =（η-η0）/η0=ηr -1 （3） 式（1）和（2）中的c 为溶液浓度，k ´和β均为常数，显然lim →c ηSP /c = 0lim →c ㏑ηr /c = [η] (4)[η]即是聚合物溶液的特性粘度，和浓度无关。
若以ηSP /c 和ln ηr /c 分别对c 作图（如图1），则它们外推到c →0的截距应重合于一点，其值等于[η]，这也可用来检查实验的可靠性。
当聚合物的化学组成、溶剂、温度确定后，[η]值只和聚合物的分子最有关，常用Mark-Houwink方程表达这一关系：[η]=KαηM(5)假定液体流动时没有湍流发生，即外力P全部用以克服液体对流动的粘滞阻力，则可将牛顿粘性流动定律应用于液体在毛细管中的流动，得到泊松义耳定律。
η=πPR4t/8lv=πghR4Pt/8lv=Aρtη/ρ= AtA=πghR4/8lv A-仪器常数。
高分子物理实验
高分子物理实验指导书刘艳辉周金华材料科学与工程学院目录实验一、偏光显微镜法观察聚合物球晶一、实验目的1.熟悉偏光显微镜的构造，掌握偏光显微镜的使用方法。
2.观察不同结晶温度下得到的球晶的形态，估算聚丙烯球晶大小。
3.测定聚丙烯在不同结晶度下晶体的熔点。
4.测定25℃下聚丙烯的球晶生长速度。
二、实验原理聚合物的结晶受外界条件影响很大，而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有密切的关系，所以对聚合物的结晶形态研究有着很重要的意义。
聚合物在不同条件下形成不同的结晶，比如单晶、球晶、纤维晶等等，而其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。
球晶可以长得比较大，直径甚至可以达到厘米数量级．球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构，由于是各向异性的，就会产生双折射的性质。
聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形，因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察。
偏光显微镜的最佳分辨率为200 nm，有效放大倍数超过100—630倍，与电子显微镜、x射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。
球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶，球晶是从一个中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构，即—个球状聚集体。
光是电磁波，也就是横波，它的传播方向与振动方向垂直。
但对于自然光来说，它的振动方向均匀分布，没有任何方向占优势。
但是自然光通过反射、折射或选择吸收后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，即偏振光。
—束自然光经过两片偏振片，如果两个偏振轴相互垂直，光线就无法通过了。
光波在各向异性介质中传播时，其传播速度随振动方向不同而变化。
折射率值也随之改变，一般都发生双折射，分解成振动方向相互垂直、传播速度不同、折射率不同的两条偏振光。
而这两束偏振光通过第二个偏振片时。
只有在与第二偏振轴平行方向的光线可以通过。
而通过的两束光由于光程差将会发生干涉现象。
在正交偏光显微镜下观察，非晶体聚合物因为其各向同性，没有发生双折射现象，光线被正交的偏振镜阻碍，视场黑暗。
高分子物理实验讲解实用
实验 1 均衡溶胀法测定交联聚合物的溶度参数与交联度溶度参数是与物质的内聚能密度有关的热力学参数，实质上也是表征分子间作使劲的物理量。
在高分子溶液性质的研究中以及生产实质中，常常依靠溶度参数来判断非极性系统的互溶性。
比如，溶度参数对聚合物的溶解、油漆和涂料的稀释、胶黏剂的配制、塑料的增塑、聚合物的相容性、纤维的溶液纺丝等等，都有必定的参照价值。
对于交联聚合物，与交联度直接有关的有效链均匀分子量M C是一个重要的构造参数， M C的大小对交联聚合物的物理机械性能拥有很大的影响。
所以，测定和研究聚合物的溶度参数与交联度十分重要，均衡溶胀法是间接测定交联聚合物的溶度参数与有效链均匀分子量M C的一种简单易行的方法。
此外还可间接测得高分子-溶剂的互相作用参数x1。
一、实验目的：（1）认识溶胀法测聚合物溶度参数及M C的基来源理。
（2）掌握重量法测交联聚合物溶胀度的实验技术。
（3）大略地测出交联聚合物的溶度参数、M C及x1。
二、实验原理：聚合物的溶度参数不像低分子化合物可直接从汽化热测出，因为聚合物分子间的互相作用能很大，欲使其汽化，必然裂解为小分子，所以只好用间接的方法测定，均衡溶胀法是此中的一种方法。
交联构造的聚合物不可以为溶剂所溶解，但能汲取大批的溶剂而溶胀。
溶胀过程中，溶剂分子渗透聚合物内使体积膨胀，致使惹起三维分子网的伸展，而分子网遇到应力产生了弹性缩短力，阻挡溶剂进入网状链。
当这两种相反的偏向互相抵消时，即溶剂分子进入交联网的速度与被排出的速度相等，就达到了溶胀均衡态。
溶胀的凝胶其实是聚合物的溶解液，能溶胀的条件与线性聚合物形成溶液相同。
依据热力学原理，聚合物能够在液体中溶胀的必需调理是混杂自由能F m<0，而F m H m T S m (1)式中H m和S m分别为混杂过程中焓和熵的变化，T 为系统的温度。
因混杂过程的 S m为正当，故T S m必为正当。
明显，要知足F m，一定使H T S m。
高分子物理实验-结晶聚合物的结晶熔融行为
第二部分
偏光显微镜观察聚合物结晶形态
指导教师：张萍 程俊梅 实 验 室： 高分子学院3-319 课 时：3学时
引言
聚合物结晶后其光学性能会发生各向异性 变化，因而可用偏光显微镜观察较大尺寸晶体 的结晶形态。由于结晶聚合物材料的实际使用 性能与材料内部的结晶形态、晶体大小密切相 关，所以对聚合物结晶形态的研究具有重要的 理论和实际意义。
二、实验原理
双折射现象
双折射（double refraction）：
光束在非晶体光轴方向上入射时， 入射光分解为两束光而沿不同方 向折射的现象。它们为振动方向 互相垂直的线偏振光。
二、实验原理
平面/线偏振光（polarized light）
光是一种电磁波，电磁波是横波； 振动面：光波前进方向和振动方向构成的平面； 自然光：振动面在各个方向上均匀分布的光。 平面/线偏振光：振动面只限于某一固定方向的光。
即仪器常数K的标定
ΔH=KA
热量标定：
K—仪器常数，
K= ΔH标/ΔH测。
（K等于标准物的标准熔融
热ΔH标与测得的标准物
熔融热ΔH测之比）
DSC实验影响因素
仪器影响因素 实验影响因素
样品因素
气氛的影响
升温速率的影响 试样量的影响 试样的粒度的影响 装填方式的影响
实验步骤
制样
开机
打印 结果
数据 处理
四、实验要求
1. 预习报告
认真预习偏光显微镜工作原理；黑十字及消光环的 成因；制样方法。
2．实验步骤：
放置载玻片，接通制样台电源，压片法制样，样品冷却； 调节显微镜，观察样品结晶形态，切断电源。
3．注意事项
样品尺寸：为绿豆粒大小即可； 如果是粉料，取放时应防止其撒开，导致样 品中有气泡。
高分子专业实验教程
高分子专业实验教程
高分子专业实验教程主要包括以下内容：
1. 高分子化学实验：涉及聚合物的合成、改性、交联等反应，包括自由基聚合、离子聚合、配位聚合等。
2. 高分子物理实验：研究聚合物的结构、形态、相态、热性能、力学性能等，包括X射线衍射、红外光谱、热重分析、流变学测试等。
3. 高分子材料加工实验：涉及塑料、橡胶、纤维等聚合物的成型工艺，包括挤出、注射、压延、纺丝等。
4. 高分子材料性能测试实验：对高分子材料进行各种性能测试，如拉伸强度、冲击强度、耐候性等。
5. 综合性实验：涉及高分子材料的设计、制备、性能测试及应用，旨在提高学生的实践能力和综合素质。
6. 创新性实验：学生自主选题，进行实验设计、实验操作及数据分析，旨在培养学生的创新意识和实践能力。
具体实验内容可能会因专业方向和课程设置而有所不同，建议查阅所在学校或专业的实验教材或课程大纲以获取更详细的信息。
高分子物理实验-差示扫描量热法(DSC)测定聚合物的热力学转变
实验三差示扫描量热法(DSC)测定聚合物的热力学转变2011011743 分1 黄浩实验日期：2014-2-26一、实验目的1. 掌握差示扫描量热法(DSC)的基本原理和差示扫描量热仪的使用方法;2. 测定聚合物的玻璃化温度Tg、熔点Tm和结晶温度Tc;二、实验原理差热分析是测量在同一加热炉中由于温度变化在测量样品和参比材料（α-Al2O3）之间的温差，简称DTA。
差示扫描量热法（DSC)是测量在同一加热炉中为保持样品和参比材料之间相同温度所需的d(∆H)/dT，简称DSC。
所以DTA的测量是不定量的，而DSC可用于转变焓的定量测定。
聚合物中一些重要物理变化可以用DSC或DTA来测定，如玻璃化温度Tg，结晶温度Tc，结晶熔化温度Tm及解聚温度T D等，用DSC还可测得这些变化的焓值。
一些含有热效应的化学变化也可用DTA或DSC来测定。
DSC是在程序控制温度下，测量输给试样和参比物的功率差与温度关系的一种技术。
经典DTA常用一金属块作为试样保持器以确保试样和参比物处于相同的加热条件下。
而DSC的主要特点是试样和参比物分别各有独立的加热元件和测温元件，并由两个系统进行监控。
其中一个用于控制升温速率，另一个用于补偿试样和惰性参比物之间的温差。
图1显示了DTA和DSC加热部分的不同，图2 为常见DSC的原理示意图。
(1) DTA (2)DSC 图2 功率补偿式DSC原理图图1 DTA和DSC加热元件示意图1-温差热电偶；2-补偿电热丝；3-坩埚；4-电炉；5-控温热电偶试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器，使流入补偿电热丝的电流发生变化：当试样吸热时，补偿放大器使试样一边的电流立即增大；反之，当试样放热时则使参比物一边的电流增大，直到两边热量平衡，温差ΔT消失为止。
换句话说，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t 的变化d H/d t－t关系。
高分子物理实验
样品名称 施加压力 （N） Tg（℃） 升温速率 （ ℃ /min） Tf（℃）
六、思考题
1 ． 与热机械曲线上不同力学状态多对 应的分子运动机理是什么？解释非晶、 结晶、交联聚合物热机械曲线形状的差 别。 2 ．为什么本实验测定的是高聚物玻璃 态、高弹态、粘流态之间的转变，而不 是相变？ 3 ． 哪些实验条件会影响Tg和Tf的数值？ 它们各产生何种影响？
高分子物理实验： 高分子物理实验： 聚合物温度－形变曲线的测定 聚合物温度－
一、 实验目的
1．掌握测定聚合物温度－形变曲线的 方法。 2．测定聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 的玻璃化温度Tg；粘流温度T，加深对 线型非晶聚合物的三种力学状态理论 的认识。 3．测定不同交联度的聚苯乙烯 （PS），加深对交联聚合物的力学状 态理论的认识。
XJW-500B热机分析仪 热机分析仪 在“试验”菜单下选择“打印”按 钮，计算机将弹出打印试验报告报表。 根据报告提示输入要求的内容，选择 “确定”按钮，即可打印出报告和温 度—形变曲线。
GTS-Ⅲ热机分析仪 Ⅲ
1．从温度形变曲线上求得试样的Tg、 Tf 和交联聚苯乙烯的Tg。 2．实验结果列表如下：
四、 实验步骤
XWJ-500B热机分析仪 热机分析仪 1 ． 从主机架上放下吊筒，将压缩试 验支架放入吊筒内，并依次放入试片、 压头。将压杆和测温探头对正插入试 验支架，摇动升降手柄将吊筒放入加 热炉中。 2 ．将位移传感器托片对准传感器压 头，使传感器压头随测量压杆移动， 在压杆上放上所需质量的砝码。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
《高分子物理实验》是高分子科学体系的重要组成部分，是从事高分子科学与材料研究的最基础的实验技术，是研究和表征聚合物结构和性能关系的一门实验科学，是高分子材料与工程专业的一门专业必修课。
本实验课的主要内容是使学生掌握研究和表征聚合物的结构、力学性能、电性能、热性能及溶液性质的基本方法和手段，掌握基础的相关实验技能与数据分析处理方法。
通过实验使学生能够理论结合实践，进一步加深高分子物理专业知识的理解，使学生基本掌握高分子物理实验的基本原理、操作过程、数据采集、数据分析与处理，实验知识和技能，提高学生的动手能力与实验技能，培养学生严谨的科学态度与思维方法，为后续的高分子材料与科学的相关实践和毕业设计打下基础。
2.设计思路：
本课程实验内容主要包括以下几个方面：高聚物结构的表征与分析（包括实验一、五、六、七、九、十），力学性能的表征与分析（包括实验二、三、四），电性能（实验十一、十二）及热性能（实验七与实验九涉及到了材料的热性能）。
实验中既有基本实验技能的操作，又有实验报告、数据处理分析及相应的思考题，使学生通过实验原理学习、实验操作、数据分析与讨论，掌握高分子物理结构与性能研究的基本方法与过程、操作技能、数据分析处理能力，分析解决问题能力，加深对实际科研实践的认识，提高理论知识的综合运用能力和实践能力，为后续的实验、实践和毕业设计打下基础。
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3. 课程与其他课程的关系
先修课程：高分子化学、高分子物理。
本课程需要学习材料与化学的相关基础课程，这些课程是学习高分子化学与高分子物理的基础，因此在此不再列出。
二、课程目标
本实验课的目的是使学生掌握测定和研究聚合物的结构、力学性能、电性能、热性能及溶液性质的方法和手段，对聚合物结构与性能之间关系获得初步认识。
通过本课程的学习使学生增加感性认识，加深理论知识的理解，提高学生的动手能力和实验技能，培养学生的科学态度和工作作风。
使学生逐步具备一定的从事科学研究的思维方法和实验能力。
基本要求：
1、使学生进一步理解高分子物理学中的一些基本概念与相关理论知识。
2、使学生掌握测定和表征聚合物结构与性能的基本方法的原理、正确进行仪器操作与使用。
3、能够互相配合完成实验过程，处理实验过程中遇到的简单问题。
4、能够独立进行数据处理分析，并完成实验报告。
三、学习要求
高分子物理实验是理论基础上的实验操作技能课，有利于学生加深对基础理论的理解与实际运用，对提高学生的实验动手能力与实践能力非常重要。
另外，课程在实验室进行，因此必须严格遵守实验室的相关规章制度，保障实验过程中的实验安全与人身安全。
具体要求如下：
1、学生必须严格遵守实验室的相关规章制度，严禁违反实验室安全要求的任何行为。
2、实验前认真阅读讲义，实验前进行预习，就实验目的、原理、实验注意事项等书写预习报告。
实验必须准时，不能擅自更换实验时间。
3、实验时要认真操作，认真观察现象，做好记录。
必须准备实验记录本，所有原始记录（实验数据及现象）均记录在记录本上，不允许记在他处。
不允许篡改，编造实验数据与记录。
4、实验时，遵守操作规程，注意安全。
有与实验相关问题，及时与老师交流，未
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经教师同意不得更改实验操作步骤。
不能高声喧哗，谈笑，从事与实验不相关行为。
5、实验报告独立完成（数据处理除外），在下一次实验时交给任课教师。
实验报告的内容包括如下：①实验名称、学生姓名、组员、班号和实验日期；②实验目的和要求；③实验原理；④实验仪器、设备与药品；⑤实验步骤；⑥实验原始记录；⑦实验数据处理与分析，⑧讨论实验指导书中提出的思考题，对实验中的异常现象需探讨原因。
另外，可以提出问题及对实验的改进意见，也可以写自己在实验中的心得与体会（非必须项）。
6、节约水电、药品，爱护仪器设备，损坏要报告老师进行登记。
由于自身操作失误造成的仪器损毁，依据学校和实验室相关规定赔偿。
非本次实验仪器设备不得乱动。
公用仪器、药品及工具用后放回原处，非经教师同意不得带出室外。
7、实验产生的废液应倒入指定的废液瓶，不得倾入水池。
实验结束后，关好水电，值日生做好清理工作。
四、教学内容
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五、参考教材与主要参考书
1、实验教材:
张玥编，《高分子科学实验》，中国海洋大学出版社，2010,7，第一版
2、主要参考书：
[1]杨海洋，朱平平，何平笙编著，高分子物理实验，2008,10，中国科学技术大学出版
社，第二版
[2]李谷、符若文编，高分子物理实验，化学工业出版社，2015,4，第二版
[3]闫红强，程捷，金玉顺编，高分子物理实验，化学工业出版社，2012,10，第二版
六、成绩评定
（一）考核方式 E.其他：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他（二）成绩综合评分体系：
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附：评分标准
1、实验预习评分标准
2、实验操作评分标准
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3、实验报告评分标准
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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