聚合物密度和结晶度的测定

聚合物密度和结晶度的测定

聚合物密度和结晶度的测定一、实验目的

1. 掌握密度计测定聚合物密度和结晶度的基本原理。

2. 用密度计测定聚合物的密度，并由密度计算结晶度。二、实验原理

聚合物密度是聚合物物理性质的一个重要指标，是判断聚合物产物、指导成型加工和探索聚集态结构与性能之间关系的一个重要数据。对于结晶性聚合物，常用结晶度表征内部结构规则程度，而密度与结晶度有密切的关系。因此，可通过聚合物密度和结晶度的测定来研究结构状态，进而控制材料的性质。

密度天平利用阿基米德原理测定物质的密度，可测固体、液体、浮体、颗粒、粉末、粘稠体、海棉体，具有操作简单、直接的优点。

结晶性聚合物都是部分结晶的，即晶区和非晶区共存。而晶区和非晶区的密度不同。因此，同一聚合物由于结晶度不同，样品的密度不同。如采用两相结合模型，并假定比容(密度的倒数)具有加和性，即结晶性聚合物的比容等于晶区和非晶区比容的线性加和，则有:

111 (公式 1) ，，,f，1,fcc

,,, ca

式中，fc为结晶度，ρc为晶区密度，ρa为非晶区密度

则从测得的聚合物试样密度可计算出结晶度:

,,,,，，caf,，100%c (公式 2)

，，,,,,ca

三、实验仪器及试剂

实验仪器:密度天平(型号AND EK-300iD，产地:日本) 实验试剂:锡粒、聚氯乙烯板。高密度聚乙烯(粒料) 四、实验步骤

(一)聚合物密度测定:

1. 按电源键打开密度天平。

2. 观察密度天平的示数，若不为零，按“RE-ZERO”清零。

3. 将准备好的样品置于密度天平顶部称量处，示数稳定后按“SAMPLE”键。此时屏幕上端显示“LO”。

4. 将样品小心的置于密度天平内部，带示数稳定后按SAMPLE” 键。此时屏幕上端显示的数值即为样品的密度。 (二)结晶度的计算:

从文献查得: 聚乙烯的晶区密度、非晶区密度，根据公式 2 计算结晶度。

五、注意点

一定要熟读仪器说明书，没有疑问后，才开始操作仪器～～一，内容: a,通过密度天平测量三种物质的密度:锡粒(?99.9%)、矩形的PVC板、HDPE(粒料)。

b,通过液体比重天平测量参考液-----一次蒸馏水的密度。 c,密度的测量，至少测两次以上，后取平均值。

d,样品在空气中的质量、在参考液中的质量也要记录下来----------

做实验报告时，根据实际测得的参考液密度，通过公式来计算出样品密度。

e, 矩形的PVC板可以用游标卡尺量出长、宽、高后，计算出体积，从而算出其密度。

二，仪器:

(1)密度天平

a,我们实验室的密度天平是用来测量固体密度的--------虽然它可以固液两测，但我们并没有测量液体密度的配件。b,“上秤盘”指的是水槽的最上方的有机玻璃。

c,实验完成后，请将铁秤盘、铁网球用电吹风吹至干燥-----------

防止生锈～

(2)液体比重天平

测量时，天平尽量靠桌子里面----------防止蓝色的玻璃测锤掉下、打

碎;50mg、5mg的骑码(挂码)形变弹出，难以找回。

六、问题与讨论

1. 密度法计算结晶度的原理是什么,

2. 测定聚合物结晶度的方法有哪些,为什么不同测定方法测得的结晶度不能相互比较?