高分子材料测试技术答案 青岛科技大学考试复习资料

聚合物结构与性能1.非晶体聚合物的力学三态，说明各自分子运动特点，并用曲线表示出来。

力学三态:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小；高弹态：链段运动充分发展，形变大，可恢复；粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，形变不可逆。

2.晶态聚合物的力学状态及其转变在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察到 Tg 的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度。

若晶区的Tm>T f (非晶区)，则当晶区熔融后，非晶区已进入粘流态，不呈现高弹态；若Tm<T f ，晶区熔融后，聚合物处于非晶区的高弹态，只有当温度>T f 时才进入 粘流态。

3．聚合物的分子运动具有以下特点（1）运动单元的多重性（2）聚合物分子的运动是一个松弛过程：（3）聚合物的分子运动与温度有关4．玻璃化温度的影响因素（1）聚合物的结构(a) 主链结构(b) 侧基或侧链(c) 分子量(d) 化学交联（2）共聚、共混与增塑（3）外界条件红外光谱分析思考题1．红外光谱的定义当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。

记录物质对红外光的吸收程度(或透过程度)与波长或波数关系曲线，就得到红外光谱 形变2．红外光谱的划分，最适于进行红外光谱的定性和定量分析是在哪个区域？为什么？(1)红外光区的划分近红外光区（0.75 ~ 2.5µm ）中红外光区（2.5 ~ 25µm ）远红外光区（25 ~ 1000µm ）(2)中红外光区 (3)绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。

由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析3．红外光谱的特点？红外光谱法主要研究在振动中伴随有偶极矩变化的化合物通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度，反映了分子结构上的特点，可以用来鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团；4．产生红外光谱的条件(1) 辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量相等 (2)只有在振动过程中偶极矩发生变化的那些振动方式才能吸收红外辐射,从而在红外光谱中出现吸收谱带。

5．双原子分子振动公式，说明影响基频振动的直接影响因素？影响基本振动频率的直接原因是相对原子质量和化学键的力常数6．简正振动的基本形式？简正振动自由度数目，试用公式说明一般将振动形式分成两类：伸缩振动和变形振动。

振动形式应有（3n-6）种。

（分子由n个原子组成）但对于直线型分子，因此，直线性分子的振动形式为（3n-5）种。

7．吸收谱带的强度与那些因素有关？红外吸收谱带的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，而偶极矩与分子结构的对称性有关8．影响基团频率的因素，具体如何影响的？影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素内部因素：1诱导效应 2.共轭效应3. 键应力和空间效应的影响.(向高频方向移动) 4. 氢键的影响(使吸收峰向低频方向移动)5.偶合效应6. 费米共振外部因素外部因素主要指测定时物质的状态以及溶剂效应等因素。

9．Fou rier变换红外光谱仪构成及其主要特点是什么？主要由光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成主要特点1）具有很高的分辨率(2) 波数精度高（3）扫描速度极快（4）光谱范围宽(5) 输出能量大10．红外光谱中固体试样的制备方法（1）溶液铸模法（2）卤化物压片法（3）显微切片法（4）热压成膜法（5）热裂解方法热分析测量技术与仪器思考题1英文简写热重法 TG 热差分析法DTA逸出气体分析EGA2画出DTA曲线，并分析各点的物理意义。

3 DTA结构DTA仪器组成：炉子、炉温控制器、微伏放大器、气氛控制、记录仪等部分组成4影响DTA分析有哪些因素一是仪器，二是试样1. 参比物的选择2. 试样的预处理及用量3. 升温速率的影响和选择4气氛和压力的选择5 DTA面积确定方法有哪几种？①使用积分仪，可以直接读数或自动记录下差热峰的面积。

②如果差热峰的对称性好，可作等腰三角形处理，用峰高乘以半峰宽(峰高1/2处的宽度)的方法求面积。

③剪纸称重法，若记录纸厚薄均匀，可将差热峰剪下来，在分析天平上称其质量，其数值可以代表峰面积。

6 DSC定义及其分类(1).定义：差示扫描量热法（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。

(2).分类：根据测量方法的不同，分为功率补偿型DSC和热流型DSC两种类型7 DTA与DSC共同点和区别？共同特点：峰的位置、形状和峰的数目与物质的性质有关，故可以定性地用来鉴定物质;从原则上讲，物质的所有转变和反应都应有热效应，因而可以采用DTA 和DSC 检测这些热效应。

区别：（1）用差示扫描量热法可以直接测量热量，这是与差热分析的一个重要区别。

（2）DTA在试样发生热效应时，试样的实际温度已不是程序升温时所控制的温度(如在升温时试样由于放热而一度加速升温)。

而DSC由于试样的热量变化随时可得到补偿，试样与参比物的温度始终相等，避免了参比物与试样之间的热传递，故DSC仪器的反应灵敏，分辨率高，重现性好。

核磁共振思考题目1．核磁共振产生条件(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H0中，使核磁能级发生分裂。

(3) 必须有一外加的频率为 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.2．核磁共振仪器的性能指标(1)分辨率2灵敏度3.稳定性3．化学位移及影响化学位移的因素在有机化合物中，各种氢核周围的电子云密度不同（结构中不同位置）共振频率有差异，即引起共振吸收峰的位移，这种现象称为化学位移影响因素1.核外电子云密度的影响-电负性2. 磁各向异性效应3. 氢键4.溶剂4．自旋-自旋偶合由于邻近核的自旋磁场所造成的相互影响而使NMR 谱峰分裂的现象叫做自旋-自旋偶合.5．核磁共振（NMR ）谱图有四个基本特征1）峰的位置2）峰的强度3）峰的分裂4）峰的宽度X 射线衍射思考题：1．平面间距与哪些因素有关？平面间距既与晶胞参数有关,又与晶面指数 h,k,l 有关.2．X 射线分为两种连续X 射线谱和特征X 射线谱.3．当强度为I0的X 射线穿过具有线吸收系数, 厚度为x 的物质时，穿透X 射线强度为： 4．联系衍射方向和晶胞大小形状间关系的两个方程，各以什么为出发点？ 劳厄方程以直线点阵为出发点，布拉格方程以平面点阵为出发点，这两个方程是等效的，可以互推5．衍射产生的充分必要条件“选择反射”即反射定律+布拉格方程6．衍射波的两个基本特征衍射方向和强度7．X 射线衍射底片的安装a ）正装法（b ）反装法（c ）不对称安装法8．X 射线仪的基本组成（1）X 射线发生器；（2）衍射测角仪；（3）辐射探测器；（4）测量电路；（5）控制操作和运行软件的电子计算机系统9．X 射线衍射峰位的确定方法1）用衍射峰形的表观最大值所对应的衍射角（2θ）作为衍射峰位P ； （2）切线法，（2θ）作为衍射峰位（3）弦中点法和弦中点连线法（4）三点抛物线法(5)重心法10．简述利用X 射线进行物相定性分析的基本步骤（1）制备待分析物质样品；（2）用衍射仪法或照相法获得样品衍射花样； （3）检索PDF 卡片；（4）核对PDF 卡片与物相判定。

炭黑分散技术思考题目1. 常用的有哪几种分散度测量技术光学技术、电子显微镜技术、电子技术和力学方法2. 直接测试炭黑分散度的技术有哪些？表面观察法、粒径测量法、表面粗糙度分析法和改进的显微照相法。

01exp()I I x μ=--3请画出新型炭黑分散度测量流程图。

电镜思考题目1．扫描电镜与透射电镜的英文缩写扫描电镜SEM 透射电镜TEM2．透射电子显微镜样品的一般制备方法1、粉末样品可将其分散在支持膜上进行观察2、直接制成厚度在100－200nn之间的薄膜样品，观察其形貌及结晶性质。

3、采用复型技术，即制作表面显微组织浮雕的复形膜，然后放在透射电子显微镜中观察3．扫描电子显微镜的工作内容1)微区形貌观测①二次电子像可得到物质表面形貌反差的信息，即微观形貌像。

②背反射电子像可得到不同区域内平均原子序数差别的信息，即组成分布像。

③X射线元素分布像可得到样品表面元素及其X射线强度变化的分布图像2)微区定性和定量分析与常规的定性、定量分析方法不同的是，扫描电子显微镜系统是在微观形貌观测的基础上，针对感兴趣区域进行特定的定性或定量分析。

4．扫描电镜与透射电镜的主要区别1. 在原理上，SEM不是用透射电子成像，而是用二次电子加背景散射电子成像。

2. 在仪器构造上，除了光源、真空系统相似外，检测系统完全不同。

分光光度法思考题目1．吸光光度法分哪几种？红外吸收光谱紫外吸收光谱可见吸收光谱2．写出朗伯-比尔定律，写出各量的物理意义，并对摩尔吸光系数进行讨论。

A＝lg（I0/I t)= ε b c式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；b ：液层厚度(光程长度)，通常以cm 为单位；c ：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１；ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；（2）不随浓度c 和光程长度b 的改变而改变。

（3）可作为定性鉴定的参数；（4）同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。

（5）εmax 越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。

（6）ε在数值上等于浓度为1mol/L 、液层厚度为1cm 时该溶液在某一波长下的吸光度。

3．请写出偏离朗伯—比耳定律的原因，用数学公式分析非单色光作为入射光引起的偏离原因。

（1）物理性因素，即仪器的非理想引起的；（2）化学性因素。

假设由波长为λ1和λ2的两单色光组成的入射光通过浓度为c 的溶液，则：A 1＝lg （Ｉo1 /Ｉt1 ）＝ε1bc A2＝lg(Ｉo2 /Ｉt2 ）＝ε2bc故：因实际上只能测总吸光度A 总，并不能分别测得A 1和A 2，故：A 总 ＝ lg （Ｉo 总/Ｉt 总 )＝lg(I o1+Ｉo2)/(Ｉt1+Ｉt2）＝ lg(I o1+Ｉo2)/(Ｉo110-ε1bc +Ｉo210-ε2bc ）令： ε2-ε 1 ＝ ε∆ ；设： Ｉo1 ＝Ｉo2A 总 ＝ lg(2I o1)/Ｉt1(1＋10 - ∆εbc ）＝ A 1 + lg2 - lg(1＋10 - ∆εbc )讨论:A 总 =A 1 + lg2 - lg(1＋10－∆εbc )(1) ε∆ = 0； 即： ε 1= ε 2 = ε 则： A 总 ＝lg （Ｉo/Ｉt ）＝ ε bc(2) ε∆ ≠0 若 ε∆ <0 ；即ε 2< ε 1 ； － ε∆ bc >0,lg(1＋10 -ε∆ bc )值随c 值增大而增大，则标准曲线偏离直线向c 轴弯曲，即负偏离；反之，则向A 轴弯曲，即正偏离。