高分子近代测试复习
高分子近代表征复习思考题
7.掌握IR/Ram光谱与结构的关系,I的解析方法，会判断化 合物结构式？ 8.核磁共振波谱涵义？H1NMR谱图、影响化学位 移因素？ 9.热解分析定义，分类、质谱能够提供的信息， 质谱的基本原理、质谱图? 10.有机质谱仪的组成？质谱中的离子，离子电 子的奇偶性与偶电子规律？
16.电子束与物质的相互作用? 制样技术各有什么特 点？透射电镜、扫描电镜在高分子中的应用? 17.表面分析的定义,表面分析能谱的分类, 电子能谱 图的解析方法？电子能谱的基本原理和在高分子 中的应用? 18.细读教材、课件与作业。
期末复习题 1.聚和物近代分析的研究的重要性及近代分析方 法有哪些？ 2.热分析的定义和分类？TG/DTG、DTA、DSC 的基本原理？ 3.DTA吸热转变曲线？影响热谱图的因素？ 4.DTA和DSC的主要区别？TG曲线，会计算失重 率？ 5.影响热重曲线的因素，举例说明TG、DTA、 DSC在高分子中的应用？ 6.光谱分析法的定义和分类？UV吸收光谱基本原 理及朗伯-比尔定律？
11.基本有机化合物的碎裂特点？利用同位素峰组 确定其结构？质谱解析步骤？ 12.了解凝胶色谱法的发展历史，凝胶色谱法的特 征与分离原理？ 13.凝胶色谱法的凝胶种类与类型有哪些？ 14.凝胶色谱谱图及分子量校正曲线的方法？ GPC在高分子研究中的应用？ 15.电子显微镜的诞生历史，透射电镜、扫描电镜 的成像原理、特点与技术指标？
高分子近代测试 聚合物测试考试 红外部分
1在红外光谱中，影响基团红外吸收谱带位移的主要因素有哪些？游离羟基O-H 的伸缩振动一般表现为在3640cm-1左右出现尖锐的吸收峰，但大多数含羟基的聚合物通常却在3500-3100 cm-1区域出现较宽的吸收谱带，请简要说明产生这种变化的原因。
(P60) 答：① 诱导效应② 共轭效应③ 键力常数和空间效应的影响 ④ 氢键效应 ⑤ 偶合作用 ⑥ 费米共振⑦ 物态变化及溶剂的变化因为作为基团红外吸收谱带位移的影响因素，氢键有分子间和分子内之分。
游离的羟基只存在分子内氢键，而含羟基的聚合物的氢键作用就包括分子间和分子内作用，分子间氢键使得含羟基的聚合物的氢键作用比游离的羟基的氢键作用更强。
对于伸缩振动来说，氢键越强，谱带越宽，吸收强度越大，且向低频反向位移越大。
2基团振动的频率与化学键两端的原子质量、化学键力常数的关系如何？请排列出下列各组基团伸缩振动频率大小顺序：（1）C-H, C-D, C-Cl ，C-Br ，C-I（2）C-O, C=O, C ≡N（3）下列分子中的C=O ：（4）下列分子中的C=O coCH 3 c o CH 3CH 3 c o CH 3CH 3CH 3 （5）下列分子中的酚羟基其中X 为叔丁基答：振动的频率随化学键两端原子质量的增大而减少，随键的力常数增大而增大。
（1）C —H > C —D > C —O > C —Cl > C —I（2）C ≡N > C=O > C —OC H 3—C —C H 3 ‖ O C H 3—C —C l ‖ O C l —C —C l ‖ O C l —C —F ‖ O F —C —F ‖ OOHCH3X OH X CH3OH CH3CH3X O H XC H 3X（3） 电负性增大，诱导效应显著，频率增大。
（4）下列分子中的C=O c o CH 3 c o CH 3CH 3 c o CH 3CH 3CH 3空间位阻增加，共轭效应受到限制，C=O 的双键性增加，振动频率增加。
(完整word版)川大版高分子近代分析方法重点
第一章紫外光谱波粒二象性：是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质（无论何种电磁波都具有该性质）。
生色基：在紫外-可见光谱中，具有双键结构的基团对紫外—可见光区能产生特征吸收的基团统称生色基。
可为c=c，c=o，c=s，-N=N-双键及共轭双键，芳环，-NO2，-NO3,-COOH,-CONH2等基团，总之，可产生π→π*和n→π*跃迁的基团都是生色基。
助色基：与生色基相连时，通过非键电子的分配，扩展了生色基的共轭效应，从而影响生色基的吸收波长，增大其吸收系数，这些基团称为助色基。
如-NH2，-NR2，-SH,-SR,-OH,-OR,-cl，-Br，-I，等，这些助色基都具有孤对电子~n电子，它们与生色基的π电子发生共轭。
蓝移：因环境或结构的变化，使生色基的λmax向低波长方向移动的现象。
红移：使生色基的最大吸收波长（λmax）向高波长方向移动的现象。
光谱分析法类型：吸收光谱分析，发射光谱分析和散射光谱分析三种类型。
光谱分析的特点：1.灵敏度高2.特征性强3.样品用量少4.操作简便5.不需标样。
紫外吸收带的类型及特征：R吸收带：含C=O,-N=O,-NO2，-N=N-基的有机物可产生这类谱带，它是n→π*跃迁形成的吸收带，ε很小，吸收谱带较弱，易被强吸收谱带掩盖，易受溶剂极性的影响而发生偏移。
K吸收带：共轭烯烃，取代芳香化合物可产生这类谱带，它是π→π*跃迁形成的吸收带，εmax>10000，吸收谱带较强。
B吸收带：是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带，εmax=200，特征是峰形有精细结构，（溶剂的极性，酸碱性对精细结构的影响较大），这是由于振动次能级对电子跃迁的影响。
E吸收带：也是芳香族聚合物的特征谱带之一，也属π→π*跃迁。
①E1带:εmax >100000,是由苯环内双键上的π电子被激发所致。
②E2带：εmax的2000-14000，是由苯环的共轭双键所引起。
紫外吸收带的影响因素：①生色基和助色基②蓝移和红移③溶剂和介质④溶剂的酸碱性。
高分子材料复习题答案(仅供参考,希望大家一起完善)
高分子材料复习题（仅供参考）目录高分子材料复习题（仅供参考） (1)热塑性塑料和热固性塑料在结构与性能上区别。
(2)塑料用加工助剂（添加剂）的种类及作用。
(2)热塑性塑料和热固性塑料的成型加工工艺。
(2)简述橡胶的结构与其性能之间的关系。
(2)橡胶的加工工艺有哪些？ (3)成纤聚合物的结构特征。
(3)纤维的加工工艺以及后处理的目的和后加工过程。
(3)粘合剂的组成有哪些？要达到良好的胶接，须具备的条件。
(4)胶接工艺。
(4)涂料的组成及作用。
(4)功能高分子材料的定义和分类。
(4)离子交换树脂与吸附树脂的类型及结构特点。
(5)功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用。
(6)对医用高分子材料有何要求。
(7)高吸水性树脂的结构有何特点，试举例说明。
(7)简单阐述感光性高分子的结构特点。
(8)聚合物共混物的基本概念及聚合物组分间不同组合方式。
(8)聚合物基复合材料的概念及性能。
(8)合成复习 (9)热塑性塑料和热固性塑料在结构与性能上区别。
以热塑性树脂为基础，其树脂的结构一般为直链型或带有少量支链的线性结构，多数为碳—碳为主链的聚合物。
分子链之间主要以次价力或氢键相吸引而显示一定强度，同时表现出弹性和塑性。
在适当的溶剂中能溶解；在加热状态下能熔化，其间只经历物理过程，不发生化学变化。
即所谓的“可溶、可熔”的特性。
起初，一般是分子量不高的预聚物或齐聚物，在适当的溶剂中可以溶解或溶胀；受热也可以熔化。
但是，热固性树脂具有一定的反应活性，在熔化和继续受热过程中，具有反应活性的官能团（基团）会发生化学反应，形成新的化学键，即所谓的“固化反应”。
经过“固化反应”的塑料，由原来的线性结构演变为三维体型（网状）结构。
这时的塑料不能溶于溶剂，受热也不会熔化。
即“不溶、不熔”。
塑料用加工助剂（添加剂）的种类及作用。
塑料用加工助剂为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质。
主要包括：填料及增强剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、防雾剂。
广东工业大学-高分子近代测试技术-第1章 概述-第2章 FTIR-第3章-拉曼
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聚碳酸酯（PC）
由于聚碳酸酯 光学性能好， 常作为较好的 透光材料；力 学性能强，耐 热，可作为婴 儿奶瓶，水杯 等。
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聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA, Poly methyl methactylate ） ✓ 结构式
✓ 性质 ✓ 优点 ✓ 缺点
一、高分子材料的定性鉴定方法
了解样品的来源、用途和性能 对样品的外观（物理状态、透明度、颜 色、光泽）进行观察 燃烧试验 溶解性试验
常见高聚物的燃烧特性
高聚物名称 难易性
火焰特点
试样的状态
气味
酚醛树脂 难
黄色带火星
膨胀龟裂
苯酚甲醛味
聚乙烯
可直接点火
聚氯乙烯 难
聚苯乙烯 可直接点火
底部蓝色、顶部黄色 熔融落下
✓ 用途
非晶体聚合物；透光率92%；HDT 74 ℃ ~102 ℃ 高透明性；耐候性佳；刚性佳；易染色 耐化学性差；长期使用温度最高为93 ℃ ；应力集中处 易碎化 灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜
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热固性塑料--（聚醛类）
常见的热固性塑料有：胶木、电玉、装饰板 及不饱和聚酯塑料等。
电插头（酚醛树脂）
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聚乙烯制品---薄膜类
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聚丙烯 PP
聚丙烯（PP, Polypropylene）
CH3
✓ 性质 质轻， ρ 0.9g/cm3, 白色透明 ✓ 优点 易染色；耐湿性佳；耐化性佳；高铰链特性 ✓ 分类 均聚聚丙烯，共聚聚丙烯，高结晶聚丙烯 ✓ 用途 水管、胶膜、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链
胶木手柄（酚醛树脂—木粉）
纽扣（脲醛树脂）
高分子材料考试复习题
塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。
增塑剂主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
可发性聚苯乙烯（EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。
不饱和聚酯树脂可以定义为由二元酸与二元醇缩聚而成的含不饱和二元酸或二元醇的线型高分子化合物溶解于单体（通常用苯乙烯）中而成的粘稠的液体。
硫化橡胶指硫化过的橡胶，具有不变黏，不易折断等特质，橡胶制品大都用这种橡胶制成.也叫熟橡胶，通称橡皮或胶皮。
热塑性树脂：加热时可塑化，冷却时可固化成型，能如此反复进行这种热行为的树脂。
热固性树脂：体形缩聚中形成的线性和支链型预聚物，可熔融塑化，受热后经固化反应形成体型聚合物，加热后不能再塑化成型。
光稳定剂：凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为光稳定剂。
触变剂：加入树脂中，能使树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又变成低稠度流体的物质。
塑炼：降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性。
混炼：使配方中各个组分混合均匀，制成混炼胶。
硬度：表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。
橡胶的硬度范围一般在20~100之间，单位为邵氏A。
不饱和聚酯树脂定义：由饱和二元羧酸（酸酐）、不饱和二元羧酸（酸酐）与多元醇缩聚而成的线性高聚物。
PP- R无规共聚聚丙烯是将丙烯及乙烯单体混合在一起聚合，在聚合物主链上无规则地分布着丙烯单体或乙烯单体反应后的链段。
环氧值：100克环氧树脂中含有环氧基的摩尔数。
表征了环氧树脂中环氧基的数量多少。
硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。
一般不溶于溶剂。
广工2011年5月 高分子近代测试试卷A卷
广东工业大学试卷用纸，共5页，第1页
三、简答题。
（15分）
1、SEM样品制备中为什么要喷金？TEM样品制备中为什么要采用染色和投影处理？（6分）
2、课堂上介绍的测试方法中，有哪些方法可以测试材料的结晶度？简述测试方法。
（9分）
四、综合题（32分）
1、请给出聚丙烯、聚异丁烯、聚异戊烯的氢谱谱图，并对图中峰进行说明。
（9分）
2、下图是PET的DSC图，请在图中标出PET的Tg，Tm，冷结晶温度和热结晶温度，以及根据DSC结果如何计算材料的结晶度。
（8分）
3、某客户给两个微孔样品，其制造方法是采用在聚合物基体中填充小分子增塑剂，后采用有机溶剂将小分子增塑剂萃取掉从而得到微孔结构，这两个薄膜样品一个是未萃取的，另一个已经萃取过，聚合物基体材料可能是聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE）。
现在要获得以下信息：
（1）判别萃取过的薄膜中微孔大小及分布情况，即该材料的微观结构如何？
（2）判定基体材料是PP还是PE？
（3）若是PP，判定所用PP是均聚物还是共聚物？
（4）若是PE，判定所用PE是HDPE还是LDPE？
（5）所用材料PP或PE的结晶度大小？
（6）萃取前薄膜中小分子增塑剂含量？
该分别采用何种近代分析仪器？简述分析测试过程。
（15分）
广东工业大学试卷用纸，共5页，第2页
广东工业大学试卷用纸，共5页，第3页。
广工2009年6月高分子近代测试试卷B卷
广工2009年6月高分子近代测试试卷B卷学院：专业：学号：姓名：装订线广东工业大学考试试卷 ( B ) 课程名称: 高分子近代测试试卷满分100 分考试时间:2009年 6月 16 日 (第 18 周星期二 ) 题号一二三四五六七八九总分评卷得分评卷签名复核得分复核签名一、名词解释（18分，每个3分） 1、散射衬度 2、热分析 3、红外活性 4、助色团 5、磁等价核 6、化学位移二、填空题（30分，每空1分） 1、高聚物红外谱图的三要素是指____________、____________和____________。
2、光谱定量分析的依据是________________________ 3、核磁共振的共振条件是____________、____________、____________ 4、某仪器测1H=NMR 时，射频频率为500MHz ，若该仪器进行C 13—NMR 测量时，射频频率为_________。
5、有机高分子化合物在紫外光区价电子跃迁有____________、____________、____________、____________四种。
6、在紫外吸收光谱中，随着溶剂极性的增大，________跃迁的吸收峰红移，_______跃迁的吸收峰蓝移。
7、在做扫描电镜时，要求样品___________，高分子样品在观察前需要预先在分析表面上蒸镀上一层厚度为_______的金属膜，这是因为________________________。
8、由X 射线管发出的X 射线包括两部分：_______谱和_______谱。
SAXS 的散射，角小于_______。
9、高密度聚乙烯的氢谱有______组峰，聚丙烯的氢谱有______组峰，聚异戊烯的氢谱有______组峰。
10、用60MHz H —NMR 共振仪器测定样品时，某共振峰的位置距TMS 峰为315Hz ，若用ppm 表示，应为__________ppm 。
高分子近代测试分析技术重点复习资料
选择10T*1.5=15分 填空 1*25K=25分 简单 8或9T=45分 图谱解析3T*5=15分第一章 热分析方法1、 热重法(TG 或TGA)：在程序控制温度条件下，测量物质的质量与温度关系的热分析方法。
（不需参比物）聚合物的玻璃化转变过程就没有重量的变化，所以不能用它们来测试。
2、 微商热重曲线与热重曲线的对应关系：（1）微商曲线上的峰顶点(失重速率最大值点)与热重曲线的拐点相对应 （2）微商热重曲线上的峰数与热重曲线的台阶数相等 微商热重曲线峰面积则与失重量成正比 （3）微商热重分析对象：试样在受热 过程中的质量变化3、 热差分析(DTA)：在程序控制温度条件下，测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。
物质的热物理量的变化：热容、热传导率的变化，聚合物玻璃化转变温度的测定物质发生的热效应：聚合物的聚合、固化、硫化、氧化、裂解、结晶和结晶熔解等分析4、 差示扫描量热法(DSC)：在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度关系的一种热分析方法。
5、 DTA 及DSC 在高分子材料分析中的应用（1）聚合物玻璃化转变温度Tg 的测定：以拐弯处的外延线与基线的焦点作为Tg研究共混物的相容性——相容性好的两种聚合物的Tg 在共混物中表现出相互靠近或者形成一个统一的Tg ——不相容两种聚合物在共混后仍然表现出原来的Tg 研究增塑效应（2）聚合物结晶熔点Tm 及结晶度的测定 （3）聚合物氧化和热裂解的研究 （4）比热容的测定 （5）纯度的测定（6）高分子材料加工温度的预测 6、 高分子材料热稳定性的评定：A ：起始分解温度，是TG 曲线开始偏离基线的温度B ：外延起始温度，是TG 曲线下降段的切线与基线的交点C ：外推终止温度D ：终止温度（到达最大失重点的温度）E ：分解5％的温度F ：分解10％的温度G ：半寿温度第二章 红外光谱法D1、测试仪器红外光谱仪--色散型（1）光源光被分成两束，分别作为参比和样品光束通过样品池。
(完整)高分子考试题
1.用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变过程，写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法，描述其原理及过程。
答：对高弹态聚合物试样进行冷却，随温度降低，分子链占有体积要减少，自由体积也要减少；导致聚合物比体积随温度下降不断减少。
当自由体积减少到一定值后，没有足够空间容纳链段运动了，链段运动将被冻结。
链段运动的冻结也意味着自由体积的冻结，因为自由体积无法通过链段的运动而排出。
所以自由体积在温度降低到链段运动被冻结的温度时就达到了其最低值，而且由此固定下来，不会再随温度下降而减少。
但是，分子链占有体积随着温度的下降还是继续减少，导致聚合物的比体积随温度下降还是减少的，但是减少幅度变小了。
在聚合物比体积-温度曲线上形成了一个明显转折，这个转折所对应的温度就是玻璃化转变温度。
①膨胀计法原理：Tg前后试样比容发生突变，膨胀计内的水银高度发生偏折；②量热法（DSC法）原理：给基准物和样品相同的热量（仪器采用两侧等速升温或降温进行控制），基准物是热惰性的，而样品在温度改变时会出现各种转变，会吸热或放热，与基准物的温度有一差值（通过热电偶测出），将温度差值—温度作一图线，就可以得到差热曲线。
曲线上的转折对应于Tg；③温度－形变法（热机械法）原理：动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品，在仪器上进测试得到内耗－温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg；④核磁共振法(NMR) 原理：在Tg变化前后，核磁共振谱线的宽度有很大变化，根据线宽的变化就可以得到Tg。
不同的测试方法所得结果不同，因为实验速率不同2.高聚物的玻璃化温度有什么物理意义和实际使用价值，讨论分子链的柔顺性和分子量对玻璃化温度的影响。
件有一定的不同。
高聚物的一种重要的工艺指标。
在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出度的上限。
比如，橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上，否则就失去高弹性。
Tg是材料的一个重要特性参数，材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。
高分子近代测试分析技术
高分子近代测试分析技术摘要高分子材料在现代工业和科学研究中起着重要的作用，因此，对于高分子材料的测试分析技术的发展具有重要意义。
本文将介绍几种近代高分子测试分析技术的原理和应用，包括光谱分析、热分析和力学测试等。
这些技术可以用于高分子材料的成分分析、结构表征、性能测试以及质量控制等方面。
1. 光谱分析技术光谱分析技术是一种常见的高分子材料测试分析技术，包括紫外可见光谱（UV-Vis）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）等。
这些技术能够提供高分子材料的成分分析和结构表征的信息。
1.1 紫外可见光谱（UV-Vis）紫外可见光谱是一种用于分析高分子材料的吸收光谱的方法。
通过测量样品在紫外或可见光区域的吸光度，可以得到样品的吸收光谱图，进而了解其电子结构和π-π*跃迁等信息。
1.2 红外光谱（IR）红外光谱是一种用于分析高分子材料的振动光谱的方法。
高分子材料中的化学键和分子结构会引起特定的振动，通过测量样品在红外区域的吸光度，可以获得样品的红外光谱图，进而分析其分子结构和官能团等信息。
1.3 核磁共振（NMR）核磁共振是一种用于分析高分子材料的核磁共振光谱的方法。
通过测量样品中核自旋的共振现象，可以得到样品的核磁共振光谱图，从而分析样品的分子结构和官能团等信息。
2. 热分析技术热分析技术是一种用于测试高分子材料热性能的方法，包括热重分析（TGA）和差示扫描量热（DSC）等。
这些技术可以用于研究高分子材料的热降解和热稳定性等。
2.1 热重分析（TGA）热重分析是一种通过测量高分子材料在加热过程中质量的变化来研究其热性能的方法。
通过记录样品质量随温度变化的曲线，可以推断高分子材料的热分解温度和热稳定性等信息。
2.2 差示扫描量热（DSC）差示扫描量热是一种通过测量高分子材料在加热或冷却过程中释放或吸收的热量来研究其热性能的方法。
通过记录样品温度随时间变化的曲线，可以获得高分子材料的熔融温度、玻璃转变温度和热焓等信息。
高分子近代测试技术-试题举例
《高分子近代测试技术》试题举例1、为考察PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）与EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）共混体系的相容性，采用一种热分析方法测定了不同比例共混体系的玻璃化转变温度Tg、冷结晶温度Tc和结晶熔融温度Tm，以及热焓变化等热性能，结果见下表所示。
请简述该热分析方法的基本原理，并回答PET/EVA共混体系的相容性如何？为什么？（15分）第1题表 PET/EVA共混体系的热分析谱图数据2、 在聚氯乙烯（PVC）的加工过程中，常常要加入一定量的热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
请选择适当的热分析方法评估选用的热稳定剂是否有效，并说明测试原理。
（15分）3、采用准分子激光技术照射聚酯（PET）表面，可引入大量的极性基团，提高表面的亲水性，请选用一种红外光谱法对PET表面不同深度的激光处理效果进行评价，并简述其测试原理。
（15分）4、 下图为PTMG/HMDI型聚氨酯（PU）的红外光谱图，其中PTMG为聚丁二醇（聚醚二元醇），HMDI为氢化MDI（被称为不黄变的二异氰酸酯），其结构式如下：请根据聚氨酯（PU）的结构特征，指出红外谱图中（a）3332cm-1、（b）1718cm-1和（c）1112cm-1三处吸收峰分别归属于哪个基团的伸缩振动？并写出该聚合物分子的结构示意图。
（15分）第4题图 PTMG/HMDI型聚氨酯（PU）的红外光谱图5、下图为聚乙烯球晶的电镜照片，你认为这张照片最有可能来自于哪一种电子显微技术？其分辨本领主要受哪三种因素的影响？请说明理由。
（15分）第3题图聚乙烯球晶的电镜照片6、下图是聚丙烯（PP）与尼龙6（PA6）共混物的SEM照片，其中（a）为PP/PA6两元共混体系，（b）为加入增容剂聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）后的三元共混体系。
请根据照片情况，简述两种共混物在SEM测试中的制样方法（已知PA6可溶于88%的甲酸溶液），并判断两者的相容性好坏。
（15分）a. PP/PA6（8%）b. PP/PP-g-MAH（5%）/PA6（8%）第6题图两种共混物合金的SEM照片7、 产生核磁共振（NMR）吸收的基本条件有哪些？哪些因素会影响NMR中化学位移的大小？请列举三种影响因素，并说明其变化规律（以质子为例）。
高分子近代测试聚合物测试考试热分析部分
⾼分⼦近代测试聚合物测试考试热分析部分1、下图为某⼀复合材料的热失重曲线，请从图中指出该复合材料的主要配⽅组成。
答：上图表明挥发物（增塑剂）的质量分数为19.8%，聚合物的质量分数为43.3%，炭⿊为34.5%，灰分为2.4%。
2简要说明TG.DTG.DTA.DSC的原理,在他们的热谱中,纵坐标和横坐标各代表什么?答：TG：热重分析法为使样品处于⼀定的温度程序（升/降/恒温）控制下，观察样品的质量随温度或时间的变化过程。
热谱中纵坐标为质量保持率，横坐标为时间或温度。
DTG：微商热重法是TG对温度或时间的⼀阶导数。
热谱图中纵坐标为质量变化率，横坐标为温度或时间。
DTA：热差分析法是把试样和参考试样同置于相同的加热或冷却的条件下，观察随温度或时间变化，它们之间的温差与温度间的关系的⼀种技术。
其纵坐标为样品与参考试样的温差，横坐标为温度或时间。
DSC：差⽰扫描量热法是使试样与参考试样绝热分离，分别输⼊能量，测量使两者温差为0时需的能量差△E与温度的关系。
纵坐标代表能量差△W或功率变化率dw/dt和热焓变化率dH/dt,横坐标为温差△T3应⽤DTA或DSC如何测定⾼分⼦材料的玻璃化转变温度Tg。
答：聚合物随温度升⾼，当达到Tg时在DTA或DSC曲线上会显⽰出拐弯的变化。
在测定Tg时由于开始温度很难准确地确定，⼀般要以拐弯处的外延线与基线交点作为Tg的值。
4如何应⽤DTA或DSC研究某⼆元聚合物共混物样品中两种聚合物的相容性，并画出⽰意图。
答：聚合物共混的相容性往往⽤Tg测定来研究，相容性好的的两聚合物的Tg在共混物中表⽰出相互靠近或称⼀个统⼀的Tg。
相反，不相容的两聚合物的Tg在共混后仍表现出远离的Tg。
（图见⽼师课件）对于结晶型聚合物，若相容性好，混炼均匀，分散性好，则其结晶度降低较⼤。
相反，不相容或混炼不均匀⽽造成互相分散性差的对结晶度影响较⼩。
即可以通过结晶度的变化⼤⼩推断两者的相容性，5为考察PET（聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯）与EV A（⼄烯-醋酸⼄烯共聚物）共混体系的相容性，采⽤⼀种热分析⽅法测定了不同⽐例共混体系的玻璃化转变温度Tg、冷结晶温度Tc和结晶熔融温度Tm，以及热焓变化等热性能，结果见下表所⽰。
高分子近代测试习题
热分析部分：1、请选择适当的热分析方法，将下列各组中的两种聚合物鉴别出来，请做出简要说明。
（1）高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）；（2）聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）；（3）顺式聚丁二烯和反式聚丁二烯（4）丁二烯-苯乙烯无规共聚物（丁苯橡胶SBR）和丁二烯-苯乙烯-丁二烯三嵌段共聚物（热塑性弹性体SBS）。
2、简要说明热差分析法（DTA）和示差扫描量热法（DSC）的基本原理。
如何应用DTA或DSC研究丁腈橡胶（NBR）与聚氯乙烯（PVC）共混物的相容性，并画出示意图。
3、高密度聚乙烯( HDPE) 和聚酰胺6(PA6) 是广泛使用的塑料材料, HDPE 价格低廉、质轻、成型性好、吸水率低；PA6 具有优异的力学性能、耐热性及良好的耐油性和耐溶剂性。
但是聚烯烃和尼龙共混体系属于极不相容共混体系，必须进行增容才有实用价值。
下图是以聚乙烯接枝马来酸酐( PE－g－MAH) 为增容剂,采用示差扫描量热分析法(DSC)对HDPE/ PA6 共混合金的增容作用进行的研究结果。
图1 和图2 分别是有无PE－g－MAH 体系和不同PE－g－MAH 用量HDPE/ PA6 共混体系的DSC 谱图,表1 是相应DSC 数据表。
请根据图1－2及表1，分析PE－g－MAH对HDPE/ PA6 共混合金的增容作用。
图1 HDPE/ PA 共混体系DSC 谱图图2 不同增容剂用量的共混体系的DSC 谱图表1 HDPE和PA6 在HDPE/ PA6/ PE－g－MAH共混物中DSC数据表4、橡胶胎面胶配方组成中常包含聚合物、加工助剂、炭黑及其它无机填料。
请选用适当的热分析方法，对其配方组成进行定量分析，并做出简要说明。
5、有研究发现，炭黑有从饱和聚合物向高不饱和聚合物转移的特点。
请选用适当的热分析方法，设计合理的实验方案，阐述炭黑在氯化丁基橡胶CIIR和顺丁橡胶BR并用胶中的分散状态，请简要说明。
6、下图为某一复合材料的热失重曲线，请从图中指出该复合材料的主要配方组成。
高分子近代测试复习总结
高分子近代测试复习总结高分子近代测试复习一.填空：1.高聚物红外谱图的三要素指：谱带的位置、谱带的形状、谱带的相对强度；2.红外光谱定量分析的依据是：物质组分的吸收峰强度的大小来进行的。
3.核磁共振的共振条件：①原子核的自旋量子数I不能为零；②有自旋的原子核必须置于一外加磁场H。
中，使核磁能级发生分裂；③必须有一外加的频率为v的电磁辐射，其能量正好是作旋进运动的原子核的两能级差，才能被原子核吸收，使其从低能态跃迁到高能态，从而发生核磁共振。
4.有机化合物四种类型的跃迁：n-π*、π-π*、n-6*、6-6*；四种吸收带：R吸收带（n-π*）、K吸收带（π-π*）、B吸收带(π-π*)、E 吸收带(π-π*)。
5.在紫外吸收光谱中，随着溶剂极性的增大，（π-π*）跃迁的吸收峰红移；（n-π*）跃迁的吸收峰蓝移。
6.做扫描电镜时，要求样品（必须为固体），高分子样品在观察前要预先在分析表面上蒸镀一层厚度为（10nm）的金属膜，这是因为：以消除荷电现象。
7.由X射线管发出的X射线包含两部分：（连续谱）和（特征谱）。
SAXS的散射角小于（2°）。
8.透射电镜的成像原理为：利用成像电磁透镜成像，并一次成像；扫描电镜的成像原理：则不需要成像透镜，其图像是按一定时间空间顺序逐点形成的，并在镜体外显像管上显示。
9.分子吸收红外辐射必须满足两个条件：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。
10.傅立叶变换红外光谱仪的优点：具有很高的分辨率、波数精度高、扫描速度快、光谱范围宽、能量输出大、光谱重复性好。
11.各官能团的基团频率：C=O——1540~1870；（羧酸的羰基在1700附近，而羟基在2500~3500，峰值在3000附近，很具有特征性。
）O-H基在3100~3700区域。
N-H也在这个区域3200~3500。
醚类C-O-C在1100~1300区域。
过氧化物C-O-O在1176~1198区域。
精细高分子复习考试题
一、名词解释（5×2=10）1. 精细高分子化学品：本身具有特定性能或功能或者能增进或赋予其他产品以专有性能或功能的生产批量小、附加值高的高分子量化学品。
2. 分子链的柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质。
3. 弹性模量：材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。
4. 取向：线型高分子充分伸展时，长度与宽度相差极大（几百、几千、几万倍），这种悬殊的几何不对称性，使它们在外力场作用下很容易沿某个特定方向作占优势的平行排列，这种现象就称为取向。
5. 高分子材料的老化：高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。
6. 活性聚合：不存在链转移和链终止反应，即活性中心不会自己消失的聚合反应称为活性聚合。
7. 聚合物的化学反应：研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。
8. 阳离子交换树脂：能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂。
9. 分离膜：能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
10. 结构型导电高分子：本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子的高分子。
二、填空题（30×1=30）1. 精细高分子化学品的制备路线（1）通过单体聚合（2）通过高分子材料的化学改性（3）通过合理的加工合成方法实现功能化2. 聚合物的结构具有多层次性，可分为近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态(三级)结构。
近程结构是指聚合物的主链和侧基或侧链的化学结构，包括链的化学组成、单体的键接方式、结构单元的空间构型。
其中键接方式又包括头头、尾尾、头尾结构，共轭双烯聚合生成的1，4、1，2加成结构，支化与交联结构，共聚组成与序列分布，端基结构等内容。
空间构型则包括立体异构(旋光异构)以及双烯类单体1，4加成产生的顺反异构(几何异构)。
近程结构是聚合物的最基本结构，是在单体聚合过程或大分子化学反应过程中形成的，通过物理方法不能改变聚合物的近程结构。
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高分子近代测试复习一.填空：1.高聚物红外谱图的三要素指：谱带的位置、谱带的形状、谱带的相对强度；2.红外光谱定量分析的依据是：物质组分的吸收峰强度的大小来进行的。
3.核磁共振的共振条件：①原子核的自旋量子数I不能为零；②有自旋的原子核必须置于一外加磁场H。
中，使核磁能级发生分裂；③必须有一外加的频率为v的电磁辐射，其能量正好是作旋进运动的原子核的两能级差，才能被原子核吸收，使其从低能态跃迁到高能态，从而发生核磁共振。
4.有机化合物四种类型的跃迁：n-π*、π-π*、n-6*、6-6*；四种吸收带：R吸收带（n-π*）、K吸收带（π-π*）、B吸收带(π-π*)、E吸收带(π-π*)。
5.在紫外吸收光谱中，随着溶剂极性的增大，（π-π*）跃迁的吸收峰红移；（n-π*）跃迁的吸收峰蓝移。
6.做扫描电镜时，要求样品（必须为固体），高分子样品在观察前要预先在分析表面上蒸镀一层厚度为（10nm）的金属膜，这是因为：以消除荷电现象。
7.由X射线管发出的X射线包含两部分：（连续谱）和（特征谱）。
SAXS的散射角小于（2°）。
8.透射电镜的成像原理为：利用成像电磁透镜成像，并一次成像；扫描电镜的成像原理：则不需要成像透镜，其图像是按一定时间空间顺序逐点形成的，并在镜体外显像管上显示。
9.分子吸收红外辐射必须满足两个条件：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。
10.傅立叶变换红外光谱仪的优点：具有很高的分辨率、波数精度高、扫描速度快、光谱围宽、能量输出大、光谱重复性好。
11.各官能团的基团频率：C=O——1540~1870；（羧酸的羰基在1700附近，而羟基在2500~3500，峰值在3000附近，很具有特征性。
） O-H基在3100~3700区域。
N-H 也在这个区域3200~3500。
醚类C-O-C在1100~1300区域。
过氧化物C-O-O在1176~1198区域。
含硫磷化合物：在1100~1250区域。
12.H。
磁旋比=2.67 ；13C=0.672113.核磁共振普中不同质子产生不同化学位移的根本原因：是不同质子处于静磁场中所受的屏蔽效应不同，使得每个原子核所处的化学环境不同而引起Larmor进动频率不同，化学位移自然不同。
二、简答：1.影响基团红外吸收谱带位移的因素？答：影响基团红外吸收谱带位移的因素：（1）诱导效应。
在具有一定极性的共价键中，随着取代基的电负性不同而产生不同程度的静电诱导效应，引起分子中电荷分布的变化，从而改变键的力常数，使振动频率发生变化的现象。
（2）共轭效应。
使电子云密度平均化，双建略有伸长，单键略有缩短。
（3）键应力和空间效应的影响。
（4）氢键效应。
（5）偶合效应。
（6）费米共振。
（7）物态变化及溶剂的影响。
2.基团振动的频率与化学键两端的原子量、化学键力常数的关系如何？答：化学键的振动频率决定于组成这一化学键的原子质量和键的力常数。
v=1/2π根号（k/m）；O-H>C-H>C-C>C-O C=C>C=O>C-O3.分子吸收红外辐射必须满足两个条件？起吸收强度主要由哪些因素决定？答：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。
红外吸收谱带的强度决定于偶极矩变化的大小。
振动时偶极矩变化越大，吸收强度越大。
4.用红外光谱法研究高分子材料时，常用哪些制样方法？它们各有何优缺点？答：（1）溶液铸膜法。
优点：制得的样品厚度均匀。
缺点：制样花费时间较多，而且在聚合物里残留溶剂的消除比较麻烦。
（2）热压成膜法。
优点：一定压力下可以得到厚度适当的薄膜，是一种最简单的方法。
缺点：压力和温度控制需要做到正确操作。
（3）显微切片。
需要样品有一定的硬度，太软不行，太硬也不行。
（4）卤化物压片法。
（5）热裂解方法。
很多交联树脂或橡胶类步溶不熔的聚合物用此法。
5.傅里叶变换红外光谱法与色散型的红外光谱法比较有哪些优点？答：（1）具有很高的分辨率。
（2）波数精度高。
（3）扫描速度快。
（4）光谱围宽。
（5）能量输出大。
6.某一单位从一进口产品进行红外光谱分析得到的红外谱，请问是否含有苯环？答：从1500cm-1和1590吸收带的看出有苯环骨架振动谱带，820是对位取代苯环上相邻两个氢的面外弯曲振动，而1700~2000的一组不强的吸收带又是苯环的C-H面外弯曲振动的倍频和合频，证明有苯环的存在。
1760是C=O的伸缩振动谱带，为什么频率比一般的羰基高，有可能由相连接的基团或原子的诱导效应的影响造成的。
1220、1190、1160等谱带是C-O的伸缩振动的吸收带，1080和1050是C-O-与苯环相连的醚键的伸缩振动，1380和1360这双峰吸收特征性很强，是两个甲基连接在一个碳原子上。
2950和2850是CH3上的饱和C-H伸缩振动吸收带。
最后证明是聚碳酸酯。
【-C(=O)-O-苯-C（两个甲基）-苯-O-]7.某一未知聚合物？答：从图可以排除O-H,N-H和C=-N基团。
谱图上1600、1580是苯环的骨架振动谱带，760和690是单取代苯的谱带，1668~2000一系列低强度谱带是苯环上C-H面外弯曲振动的倍频和合频，这就证明了该聚合物含有苯环。
2800~3000的谱带是饱和碳氢化合物的C-H伸缩振动谱带。
1400~1500的谱带是-CH2-和C-H的变形振动有关的谱带是反式不饱和基团的C-H面外弯曲的特征谱带，990和910是与末端的乙烯基有关的谱带。
所以该聚合物含有单取代苯环，又有反式双键和末端双键的化合物，不含其他的元素，只有碳氢组成。
而且也不会由单烯类单体聚合而成。
所以查证是丁二烯和苯乙烯的共聚物。
8.在聚合物研究中，有时需要分析聚合物中少量的配合剂（增塑剂、抗氧剂等）以及这些配合剂与聚合物本体相连的作用情况，差谱法可以胜任。
又如聚合物完全结晶和非完全结晶也可以用此法。
光谱C是从结晶度高的光谱A减去结晶度低的光谱B得到的差示光谱，已得到纯的晶区光谱。
二核磁共振：1.核磁共振谱中氢谱和碳谱的有什么区别？特点？答：与氢谱相比碳谱有以下特点：、信号强度和灵敏度低、化学位移围宽、耦合常数大（13C-1H耦合）、驰豫时间长、共振方法多、谱图简单。
2.影响NMR中化学位移大小的主要因素有哪些？答：诱导效应|（核外电子云的抗磁性屏蔽是影响质子化学位移的主要因素）、相连碳原子的杂化态影响、各向异性效应（反向起屏蔽作用，在高场；同向起去屏蔽作用，在低场）、德华效应、氢键的影响（氢键形成降低核外电子云密度）、溶剂效应、交换反应、温度，PH 值、同位素等。
3.说明核磁共振波普中的化学位移和偶合常数是如何产生的？它们在聚合物研究中各有什么用途？答：化学位移：由于核周围分子环境不同而使其共振频率发生位移。
可以利用化学位移坚定化合物中的含有氢原子的基团。
偶合常数：由自旋偶合产生的谱线间距叫做偶合常数。
作用：利用它与化学位移之间的经验关系以及经验数据鉴定化合物的结构。
4.设计一个方案，测定丁苯橡胶样品中丁二烯和苯乙烯的组成比？答：由于NMR谱峰的强度与物质相应的元素有很好的对应关系，尤其是对于1H-NMR，共振峰的积分面积正比于相应的质子数，所以可以通过直接测定质子数之比而得到各基团的定量结果。
设化学位移δ=7.0处峰面积为A，而其他吸收峰面积之和定义At,其中每个H相应峰面积为Aa,则共聚物中芳香氢有A/Aa个，烷烃氢有At/Aa个。
苯乙烯单元数为A/5Aa,由于在苯乙烯单元中还有3个烷基氢，因此丁二烯的氢为：At/Aa-3A/5Aa=（At-3/5A）/Aa 丁二烯单元数为：（At-3/5A）/6Aa=（5At-3A）/30Aa由此得到苯乙烯和丁二烯的组成比：6A/（5At-3A）5.聚丙酸乙烯脂和聚丙烯酸乙酯的鉴别在谱图上首先确认Ha和Hb(-CH3)的峰，由于Ha相邻的-CH3而被分裂成四重峰，而Hb 相邻-CH2分裂成三重峰，因此容易确认。
两者差别在于聚丙酸乙烯酯中的Ha与羰基相邻，而聚丙烯酸乙酯的Ha直接与氧相邻，使得前者化学位移比后者小。
在谱图中1.1出的三重峰可推断为甲基中的氢核，由于与-CH2-相连被分裂为三重峰；2.25处的四重峰可推断为-CH2-中的氢核，因邻接有-CH3,被分裂为四重峰。
因此其1.11,2.25，为聚丙酸乙烯酯。
1.21,4.12，为聚丙烯酸乙酯。
三、透射电镜：1.透射电镜对样品的要求：（1）样品必须能够在电子束辐照、热河真空条件下保持稳定。
（2）电子束穿透能力比较弱，因此样品不能太厚，必须尽可能薄一般50nm左右，保持适当的厚度。
（3）放进电镜中观察时，所用的支持膜必须很薄和均匀（一般支持膜厚度应小于20nm），以便透过更多的入射电子。
常用制样方法：（1）液相滴附法（2）超薄切片法（3）复型法。
4投影法、5蚀刻法、6离子轰击减薄法。
2.如何研究嵌段共聚物SBS的组成？答：可以利用：超薄切片和OsO4染色技术研究。
将SBS从甲苯溶液中浇注成膜，分别在垂直和平行于膜面切片，经OsO4染色后，得到的TEM照片。
可以得到苯乙烯和丁二烯的质量比为80/20的照片在垂直和平行膜面的切片上，聚丁二烯相都以球形粒子分散在连续相聚苯乙烯中。
当丁二烯含量提高道60/40后，垂直和平行膜面的切片上，聚丁二烯相都主要为类似圆柱的结构，聚苯乙烯仍为连续相。
当丁二烯再次提高，到40/60后，垂直和平行膜面的切片都形成了丁二烯和苯乙烯嵌段层叠状结构。
四、扫描电镜：1.扫描电镜的特点：仪器分辨率高、放大倍数变化围大、观察试样的景深大，图像富有立体感、样品制备简单、可以通过电子学方法方便有效地控制和改善图像的质量、可进行综合分析。
2.扫描电镜制备样品的要求：答：（1）观察的样品必须为固体，同时在真空条件下能够保持长时间稳定。
含有水封或者有机溶剂的样品，应事先干燥，或在预抽气室适当“预抽”。
（2）扫描电镜观察的样品应有良好的导电性，或至少样品表面要有良好的导电性。
（3）小心保护样品的原始状态。
名词解析：第一章热分析方法1、热分析是测量物质的物理或化学参数对温度的依赖关系的一种分析技术。
2、所谓程序控制温度，就是把温度看着是时间的函数。
3、热分析的定义是：在程序控温下测量物质的物性与温度关系的一类技术统称为“热分析”4、热重法TG：在程序控制温度下，测量物质的质量与温度关系的一种技术。
5、微商热重法DTG：给出熱重曲线对时间或温度一级微商的方法。
6、热差分析法DTA：在程序控制温度下，测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。
7、差示扫描量热法DSC：在程序控制温度下，测量输给物质与参比物的功率差与温度关系的一种技术。
第一节 TG及DTG1、TG及DTG的测试原理：通过用热天平测量加热时物质的质量变化，凡是物质加热或冷却过程中有重量变化的都可以用这两种方法进行测量。