高分子材料分析测试方法ppt课件
合集下载
高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)
主要由三叶橡胶树的乳胶制得，其中91%~94%是橡
天 胶烃，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等。 然 特点：（1）结晶性橡胶，外力拉伸下可形成结晶，产
生自补强作用，增强拉伸强度；
橡
（2）无一定熔点，高弹性，加工性能好；
胶
（3）低温下易结晶脆化，耐油、耐溶剂、耐老
化性较差；
以1，3-丁二烯为单体聚合而成的一种通用合成橡胶
此外， 高分子 一次结 构的骨 架形态 还有梳 状、梯 形、环 合状等
高分子的宏观状态
1、玻璃态：非结晶高分子在某个温度（玻璃化温度Tg）以下时，分子热运动
能量极低，大的主链无法实现单位运动而表现出跟玻璃差不多的力学性质的状态。
2、高弹态：线型非结晶高分子聚合物在玻璃化温度以上某个温度范围内 时，
从原料到各种高分子材料：
高分子材料
概念：高分子材料，也称聚合物材料，它是以高分子化合物（即聚合
物）为基体组分的材料，一般还含有各种添加剂来改善性能。
分类：
高分子材料 （按用途分）
高分子材料中各组分的比例：
塑料
橡胶
纤维
涂料
粘合剂
复合材料
酚
功能高分子材料
醛
树
脂
高分子材料的性能
1、力学性能
应力应变（模量、 强度、硬度…） 高弹性能 粘弹性能 力学屈服 摩擦磨耗 应力松弛
2、连锁聚合反应（链式聚合、链式反应）： 单体被某种能量激活，是指链接到具有能量 的基团上，从而再激发另一个单体使之在连 接到这个增长的基团上，如此往复连成高分 子。包括自由基聚合与离子聚合。
4、高分子共混：多种高分子共混，形成有 特点的新的高分子材料。包括机械粉末共混、 溶液共混、乳液共混、熔融共混、化学反应 性共混等。
高分子材料分析测试方法ppt课件
结构鉴定激光拉曼散射光谱拉曼光谱用于分析的不足1拉曼散射面积2不同振动峰重叠和拉曼散射强度容易受光学系统参数等因素的影响3荧光现象对傅立叶变换拉曼光谱分析的干扰4在进行傅立叶变换光谱分析时常出现曲线的非线性的问题5任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染这等于引入了一些误差的可能性会对分析的结果产生一定的影响激光拉曼散射光谱在高分子材料分析中的应用1
4、数据处理对红外谱图质量的影： (1)平滑处理：
红外光谱实验中谱图常常不光滑,影响谱图质量。不光滑的原因除了样 品吸潮以外还有环境的潮湿和噪声。平滑是减少来自各方面因素所产生的 噪声信号, 但实际是降低了分辨率, 会影响峰位和峰强, 在定量分析时需特 别注意。
（2）基线校正： 在溴化钾压片制样中由于颗粒研磨得不够细或者不够均匀, 压出的锭片不 够透明而出现红外光散射, 所以不管是用透射法测得的红外光谱,还是用反射 法测得的光谱, 其光谱基线不可能在零基线上, 使光谱的基线出现漂移和倾斜 现象。需要基线校正时, 首先判断引起基线变化的原因, 能否进行校正。基线 校正后会影响峰面积, 定量分析要慎重。
6、影响吸收谱带的其他因素还有：共轭效应、张力效应、诱导效 应和振动耦合效应。
共轭效应: 由于大P 键的形成, 使振动频率降低。 张力效应: 当环状化合物的环中有张力时, 环内伸缩振动降低,环外 增强。 诱导效应: 由于取代基具有不同的电负性, 通过静电诱导作用,引起 分子中电子分布的变化及键力常数的变化,从而改变了基团的特征 频率。 振动耦合效应: 当2个相邻的基团振动频率相等或接近时, 2个基团 发生共振,结果使一个频率升高, 一个频率降低。
Raman散射与红外吸收方法机理不同，所遵守的选择定则也不同。 两种方法可以相互补充，这样对分子的问题可以更周密的研究。下图是 Nylon 66的Raman与红外光谱图
4、数据处理对红外谱图质量的影： (1)平滑处理：
红外光谱实验中谱图常常不光滑,影响谱图质量。不光滑的原因除了样 品吸潮以外还有环境的潮湿和噪声。平滑是减少来自各方面因素所产生的 噪声信号, 但实际是降低了分辨率, 会影响峰位和峰强, 在定量分析时需特 别注意。
（2）基线校正： 在溴化钾压片制样中由于颗粒研磨得不够细或者不够均匀, 压出的锭片不 够透明而出现红外光散射, 所以不管是用透射法测得的红外光谱,还是用反射 法测得的光谱, 其光谱基线不可能在零基线上, 使光谱的基线出现漂移和倾斜 现象。需要基线校正时, 首先判断引起基线变化的原因, 能否进行校正。基线 校正后会影响峰面积, 定量分析要慎重。
6、影响吸收谱带的其他因素还有：共轭效应、张力效应、诱导效 应和振动耦合效应。
共轭效应: 由于大P 键的形成, 使振动频率降低。 张力效应: 当环状化合物的环中有张力时, 环内伸缩振动降低,环外 增强。 诱导效应: 由于取代基具有不同的电负性, 通过静电诱导作用,引起 分子中电子分布的变化及键力常数的变化,从而改变了基团的特征 频率。 振动耦合效应: 当2个相邻的基团振动频率相等或接近时, 2个基团 发生共振,结果使一个频率升高, 一个频率降低。
Raman散射与红外吸收方法机理不同，所遵守的选择定则也不同。 两种方法可以相互补充，这样对分子的问题可以更周密的研究。下图是 Nylon 66的Raman与红外光谱图
高分子材料表征第一章PPT课件
81
82
四、一氯和二氯醋酸鉴别单烯类高分 子 取少量试样，加入5毫升二氯醋酸或熔 化的一氯醋酸。加热至沸腾1至2分钟， 观察颜色变化。
83
84
五、铬变酸显色试验鉴别含甲 醛的高分子
85
当甲醛和铬变酸（1，8－二羟萘－3， 6二磺酸）的浓硫酸溶液一起加热时， 即呈现紫色。取少量试样置于试管中， 加入2ml浓硫酸和少量的铬变酸，在 60－70℃下加热10分钟，静置1小时 后观察颜色。如果出现深紫色，即表 示有甲醛。该反应的灵敏度很高，可 以检测到0.03g。
75
76
三、吡啶显色试验鉴别含氯高分子
77
1、与冷吡啶的显色反应
取少许无增塑剂的样品，加入1毫 升吡啶，放置几分钟后加入2至3滴 5%的氢氧化钠的甲醇溶液，立刻 观察产生的颜色，过5分钟和1小时 后分别记录颜色。
78
79
2、与沸腾的吡啶的显色反应
80
取少许无增塑剂的样品，加入约1毫升 的吡啶煮沸，将溶液分成两分，第一部 分重新煮沸，小心加入两滴5%的氢氧 化钠的甲醇溶液。分别记录立刻观察到 的颜色和5分钟后的颜色变化。第二部 分在冷却后小心加入两滴5%的氢氧化 钠的甲醇溶液，分别记录立刻观察和5 分钟后的颜色变化。
18
家电和设备外壳：聚丙烯，高 冲聚苯乙烯,ABS, SAN, 聚苯乙 烯，聚氨酯
19
汽车配件：聚丙烯，PET, 尼龙， 聚甲醛，ABS, PC，SMC
20
光学产品：聚甲基丙烯酸甲 酯，聚丙烯酸酯类，聚碳酸 酯，聚苯乙烯，聚乙烯醇缩 丁醛，PET
21
容器：聚乙烯，聚丙烯，PET, 聚 甲醛（压力容器）环氧树脂（压 力容器）
甲醛味，氨基树 氨味 脂
30
在火焰 先软化，
82
四、一氯和二氯醋酸鉴别单烯类高分 子 取少量试样，加入5毫升二氯醋酸或熔 化的一氯醋酸。加热至沸腾1至2分钟， 观察颜色变化。
83
84
五、铬变酸显色试验鉴别含甲 醛的高分子
85
当甲醛和铬变酸（1，8－二羟萘－3， 6二磺酸）的浓硫酸溶液一起加热时， 即呈现紫色。取少量试样置于试管中， 加入2ml浓硫酸和少量的铬变酸，在 60－70℃下加热10分钟，静置1小时 后观察颜色。如果出现深紫色，即表 示有甲醛。该反应的灵敏度很高，可 以检测到0.03g。
75
76
三、吡啶显色试验鉴别含氯高分子
77
1、与冷吡啶的显色反应
取少许无增塑剂的样品，加入1毫 升吡啶，放置几分钟后加入2至3滴 5%的氢氧化钠的甲醇溶液，立刻 观察产生的颜色，过5分钟和1小时 后分别记录颜色。
78
79
2、与沸腾的吡啶的显色反应
80
取少许无增塑剂的样品，加入约1毫升 的吡啶煮沸，将溶液分成两分，第一部 分重新煮沸，小心加入两滴5%的氢氧 化钠的甲醇溶液。分别记录立刻观察到 的颜色和5分钟后的颜色变化。第二部 分在冷却后小心加入两滴5%的氢氧化 钠的甲醇溶液，分别记录立刻观察和5 分钟后的颜色变化。
18
家电和设备外壳：聚丙烯，高 冲聚苯乙烯,ABS, SAN, 聚苯乙 烯，聚氨酯
19
汽车配件：聚丙烯，PET, 尼龙， 聚甲醛，ABS, PC，SMC
20
光学产品：聚甲基丙烯酸甲 酯，聚丙烯酸酯类，聚碳酸 酯，聚苯乙烯，聚乙烯醇缩 丁醛，PET
21
容器：聚乙烯，聚丙烯，PET, 聚 甲醛（压力容器）环氧树脂（压 力容器）
甲醛味，氨基树 氨味 脂
30
在火焰 先软化，
高分子材料简单定性分析ppt课件.ppt
酚醛层压纸板
俗称胶木板，将硫酸盐浸渍过的纸浸以酚醛树脂，经 热压制成。主要用做电绝缘材料。
酚醛玻璃布板
用无碱玻璃布浸以酚醛树脂热压而成，用做一般绝缘 结构零件。
3.塑料管材
用做管材的树脂有PE、PVC、PP、PA、 ABS、PC、PTFE
PP管材
PE给水管
聚氯乙烯软管
尼龙管
4.泡沫塑料 （1）聚苯乙烯泡沫
主要高分子材料的大致密度范围
密度范围 ＜0.8
0.8～1.0
1.0～1.34 1.34～2.01
＞2.01
可能的高分子材料
泡沫塑料、泡沫橡胶 聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、天然 橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶 其他 聚酯、酚醛树脂、脲醛树脂
聚四氟乙烯
普通塑料综合鉴别法
首先，判断是热塑性塑料还是热固性塑料
泡沫塑料
其次，中间夹层的保温材料
多半是聚苯乙烯或聚氨酯闭孔型泡沫塑料
第三，外壳
只需耐热80℃ ，有一定硬度、不脆、美观即可。 PP和ABS符合要求（实际上是PP）
二、燃烧实验
高分子材料受热时行为的鉴别是初步定 性分析最主要的一种
每一种高分子材料几乎都能释放它独特 的气味
对于一般人员，只要有各种高分子材料 的标准样品，也可以进行比较试验而很 快获得经验。
聚四氟乙烯卡套四通
聚四氟乙烯套管
特氟龙棒
树脂的本色 无色透明：PS、PMMA、PET（结晶度高时为
白色）等； 半透明：PE、PP、PA等； 白色：ABS、PVC、PVA等； 无色或其他颜色：PC、酚醛树脂、环氧树脂等。
（二）塑料制品外形
塑料薄膜 塑料板材 塑料管材 泡沫塑料
1.塑料薄膜
常见品种有PE、PVC、玻璃纸、PET、PVA、 PS、PA
高分子材料的鉴别和分析PPT学习教案
三. 密度法
密度是所有材料都具有的参数
同种材料在同一条件下，密度值是确定的。
密度的测试原理
根据塑料的密度不同，鉴别塑料。
影响塑料密度的因素
塑料不是纯聚合物，其中加入了各种助剂及填充料。 “纯聚合物”的塑料，存在有气王泡、空穴、杂质等影响密度的成分。 不同的合成工艺，成型方法，塑料密度有差异。
取少量试样放入试管中，加入2mL浓硫酸及少 量铬变酸，在60～70℃下加热10min，静置1h 后观察颜色，出现深紫色表明有甲醛。
同时做一空白试验对比。
第12页/共45页
(六)Gibbs靛酚显色试验
鉴别含酚高聚物
在试管里加热少许试样不超过 1min，用一小片浸有2，6一二 氯(或溴)苯醌一4一氯亚胺的饱和 乙醚溶液并风干的滤纸盖住管口。
当塑料中添加成分对其密度影响较大时，需把试样溶解提纯后测试。
如沉淀、萃取等方法除去添加剂。
不能用单一的密度来鉴别塑料品种。
塑料的密度值都在0.9～2.0的狭窄范围内，每种塑料的密度都不是固定值。
第16页/共45页
常用塑料的密度值
脲醛树脂泡沫
0.01～0.02 聚氨脂(线型)
1.17～1.22
聚氨脂泡沫
0.01～0.40 PMMA
1.17～1.20
聚苯乙烯泡沫
0.02～0.30 聚醋酸乙烯
1.17～1.19
酚醛泡沫 0.03～0.35
单体浇铸尼龙
1.13～1.15
聚氯乙烯泡沫
0.03～0.30 尼龙6
1.12～1.15
环氧树脂泡沫
0.08～06 浇铸环氧树脂
1.1～2.4
聚乙烯泡沫
0.47
不饱和聚酯
1.1～1.2
高分子材料性能测试汇总ppt课件
6
2.2，熔融流动指数（MFI : Melt Flow Index)
熔融指数：热塑性材料在一定的温度和压力下，熔体每10分钟通过标准口模的质量， 以g/10min表示。 作用：通过测试了解 MFI大小来评估材料流动性，为成型加工选择工艺提供依据 常用标准：ASTM D1238，ISO 1133，GB 3682 试验仪器：熔体流动速率仪，标准口模有2.095±0.010mm和1.180±0.005mm两种。通常采用前者。 相关概念 简称：熔融指数（MI：Melt Index） 熔体流动速率（MFR：Melt Flow Rate）， 体积熔体流动速率（MVR：Melt Volume Rate）：以体积来计算熔体流动指数，单位cm3/10min。
洛氏硬度测试方法：用试验钢球能在被测物上砸上痕迹时硬度计表盘 上所显示的数值即为硬度值。适用于硬度高的工程塑料和金属材料。
邵氏硬度计及A/D型压头
洛氏硬度计
3
1.2，成型收缩率（Mold Shrinkage）
成型收缩率：注塑成型时，树脂经加热熔融后体积膨胀，体积膨胀的熔融树脂填充到模腔内后实施冷却， 过程中树脂体积将减小，此时对应部分尺寸减小率就是成型收缩率。
测试方法:将已测量原始长度的试样装入石英膨胀计中，然后将膨胀计插入不同温度的恒温浴内， 待试样温度与恒温浴温度平衡，测量长度变化的仪器指示值稳定后，记录读数，由试 样膨胀值和温度变化量，即可计算出热膨胀系数。
样条长度：50-125mm
常用测试温度范围： ASTM E831：-40 ℃到40 ℃ ISO 11359-2：23 ℃到80 ℃
3.1,拉伸测试 3.2,弯曲测试 3.3,冲击测试
电性能
4.1,漏电起痕指数 4.2,体积电阻率 4.3,表面电阻率 4.3,介电常数 4.3,介电强度
2.2，熔融流动指数（MFI : Melt Flow Index)
熔融指数：热塑性材料在一定的温度和压力下，熔体每10分钟通过标准口模的质量， 以g/10min表示。 作用：通过测试了解 MFI大小来评估材料流动性，为成型加工选择工艺提供依据 常用标准：ASTM D1238，ISO 1133，GB 3682 试验仪器：熔体流动速率仪，标准口模有2.095±0.010mm和1.180±0.005mm两种。通常采用前者。 相关概念 简称：熔融指数（MI：Melt Index） 熔体流动速率（MFR：Melt Flow Rate）， 体积熔体流动速率（MVR：Melt Volume Rate）：以体积来计算熔体流动指数，单位cm3/10min。
洛氏硬度测试方法：用试验钢球能在被测物上砸上痕迹时硬度计表盘 上所显示的数值即为硬度值。适用于硬度高的工程塑料和金属材料。
邵氏硬度计及A/D型压头
洛氏硬度计
3
1.2，成型收缩率（Mold Shrinkage）
成型收缩率：注塑成型时，树脂经加热熔融后体积膨胀，体积膨胀的熔融树脂填充到模腔内后实施冷却， 过程中树脂体积将减小，此时对应部分尺寸减小率就是成型收缩率。
测试方法:将已测量原始长度的试样装入石英膨胀计中，然后将膨胀计插入不同温度的恒温浴内， 待试样温度与恒温浴温度平衡，测量长度变化的仪器指示值稳定后，记录读数，由试 样膨胀值和温度变化量，即可计算出热膨胀系数。
样条长度：50-125mm
常用测试温度范围： ASTM E831：-40 ℃到40 ℃ ISO 11359-2：23 ℃到80 ℃
3.1,拉伸测试 3.2,弯曲测试 3.3,冲击测试
电性能
4.1,漏电起痕指数 4.2,体积电阻率 4.3,表面电阻率 4.3,介电常数 4.3,介电强度
高分子材料性能测试汇总课件
高分子材料性能 测试汇总课件
目录
高分子材料概述
高分子材料的定 义
01
高分子材料是由高分子化合物（ 高分子聚合物）为主要成分组成 的一类材料。
02
高分子化合物是由重复单元通过 共价键连接而成的长链分子，通 常分子量在104～106之间。
高分子材料的分 类
按来源可分为天然高分子材料和合成 高分子材料。
03
维卡软化点测试
评估高分子材料在受热时开始变软的 温度，反映其热稳定性。
热膨胀系数测试
研究高分子材料在受热时尺寸的变化 情况。
05
04
导热系数测试
测量高分子材料的导热性能，反映其 隔热性能。
耐腐蚀性能测试
总结词
耐腐蚀性能测试主要 考察高分子材料在各 种腐蚀环境中的稳定 性和耐久性。
盐雾试验
模拟高分子材料在海 洋环境中的耐腐蚀性 能，通过盐雾试验来 评估其抗腐蚀能力。
案例二：聚丙烯材料的性能测试
总结词
聚丙烯是一种半结晶性高分子材料，具有优良的耐热性、电绝缘性和加工性能。
详细描述
聚丙烯的熔点较高，可在150℃以上的温度下长期使用。此外，聚丙烯还具有良 好的耐油、耐水和耐化学品性能，广泛用于制造汽车零部件、家用电器和医疗器 械等产品。
案例三：橡胶材料的性能测试
总结词
化学介质试验
将高分子材料置于特 定的化学介质中，观 察其性能变化和腐蚀 程度。
老化试验
通过模拟自然环境中 的紫外线、温度等因 素，研究高分子材料 的老化和耐久性。
高温高压试验
在高温和高压力的极 端条件下测试高分子 材料的稳定性和耐腐 蚀性。
电性能测试
电导率测试
测量高分子材料的电导率，评估 其导电性能和绝缘性能。
目录
高分子材料概述
高分子材料的定 义
01
高分子材料是由高分子化合物（ 高分子聚合物）为主要成分组成 的一类材料。
02
高分子化合物是由重复单元通过 共价键连接而成的长链分子，通 常分子量在104～106之间。
高分子材料的分 类
按来源可分为天然高分子材料和合成 高分子材料。
03
维卡软化点测试
评估高分子材料在受热时开始变软的 温度，反映其热稳定性。
热膨胀系数测试
研究高分子材料在受热时尺寸的变化 情况。
05
04
导热系数测试
测量高分子材料的导热性能，反映其 隔热性能。
耐腐蚀性能测试
总结词
耐腐蚀性能测试主要 考察高分子材料在各 种腐蚀环境中的稳定 性和耐久性。
盐雾试验
模拟高分子材料在海 洋环境中的耐腐蚀性 能，通过盐雾试验来 评估其抗腐蚀能力。
案例二：聚丙烯材料的性能测试
总结词
聚丙烯是一种半结晶性高分子材料，具有优良的耐热性、电绝缘性和加工性能。
详细描述
聚丙烯的熔点较高，可在150℃以上的温度下长期使用。此外，聚丙烯还具有良 好的耐油、耐水和耐化学品性能，广泛用于制造汽车零部件、家用电器和医疗器 械等产品。
案例三：橡胶材料的性能测试
总结词
化学介质试验
将高分子材料置于特 定的化学介质中，观 察其性能变化和腐蚀 程度。
老化试验
通过模拟自然环境中 的紫外线、温度等因 素，研究高分子材料 的老化和耐久性。
高温高压试验
在高温和高压力的极 端条件下测试高分子 材料的稳定性和耐腐 蚀性。
电性能测试
电导率测试
测量高分子材料的电导率，评估 其导电性能和绝缘性能。
高分子材料性能测试方法课件
高分子材料性能 测试方法课件
目录
• 高分子材料性能测试概述 • 力学性能测试方法 • 热性能测试方法 • 光学性能测试方法 • 电性能测试方法 • 环境适应性测试方法
01
CATALOGUE
高分子分子材料性能测试是指通过一系列 实验手段，对高分子材料的各种性能 指标进行测量和评估的过程。
详细描述
硬度测试有多种方法，如邵氏硬度计、洛氏硬度计等。在这些方法中，试样表面被逐渐 施加压力，直到达到一定深度或出现压痕。通过测量压痕的尺寸或深度，可以获得材料
的硬度值。
疲劳测试
总结词
疲劳测试用于测量材料在交变应力作用下的疲劳寿命和耐疲劳性能。
详细描述
在疲劳测试中，试样在交变应力作用下进行循环加载。随着循环次数的增加，试样逐渐出现疲劳裂纹 并最终断裂。通过测量试样断裂时的循环次数和应力水平，可以获得材料的疲劳强度和疲劳极限。
光泽度测试
总结词
光泽度是衡量高分子材料表面光滑度的指标。
详细描述
光泽度测试是通过测量材料表面反射光的强度和均匀性 来评估其光滑程度。测试方法包括使用光泽度计在一定 角度范围内测量材料表面的反射光强，计算光泽度数值 。
05
CATALOGUE
电性能测试方法
电导率测试
总结词
电导率是衡量高分子材料导电性能的重要参数，通过电导率测试可以了解材料的导电性 能和离子迁移能力。
要点二
详细描述
耐电痕化指数测试通常采用耐电痕化指数测试仪进行，将 材料置于耐电痕化指数测试仪的电极之间，施加一定的直 流电压或交流电压，观察材料表面在电场作用下的变化情 况，如是否出现电痕、变色等现象。耐电痕化指数的大小 与材料中分子的极性、结晶度、分子量等性质有关，可以 反映材料的耐老化性能和稳定性。
目录
• 高分子材料性能测试概述 • 力学性能测试方法 • 热性能测试方法 • 光学性能测试方法 • 电性能测试方法 • 环境适应性测试方法
01
CATALOGUE
高分子分子材料性能测试是指通过一系列 实验手段，对高分子材料的各种性能 指标进行测量和评估的过程。
详细描述
硬度测试有多种方法，如邵氏硬度计、洛氏硬度计等。在这些方法中，试样表面被逐渐 施加压力，直到达到一定深度或出现压痕。通过测量压痕的尺寸或深度，可以获得材料
的硬度值。
疲劳测试
总结词
疲劳测试用于测量材料在交变应力作用下的疲劳寿命和耐疲劳性能。
详细描述
在疲劳测试中，试样在交变应力作用下进行循环加载。随着循环次数的增加，试样逐渐出现疲劳裂纹 并最终断裂。通过测量试样断裂时的循环次数和应力水平，可以获得材料的疲劳强度和疲劳极限。
光泽度测试
总结词
光泽度是衡量高分子材料表面光滑度的指标。
详细描述
光泽度测试是通过测量材料表面反射光的强度和均匀性 来评估其光滑程度。测试方法包括使用光泽度计在一定 角度范围内测量材料表面的反射光强，计算光泽度数值 。
05
CATALOGUE
电性能测试方法
电导率测试
总结词
电导率是衡量高分子材料导电性能的重要参数，通过电导率测试可以了解材料的导电性 能和离子迁移能力。
要点二
详细描述
耐电痕化指数测试通常采用耐电痕化指数测试仪进行，将 材料置于耐电痕化指数测试仪的电极之间，施加一定的直 流电压或交流电压，观察材料表面在电场作用下的变化情 况，如是否出现电痕、变色等现象。耐电痕化指数的大小 与材料中分子的极性、结晶度、分子量等性质有关，可以 反映材料的耐老化性能和稳定性。
高分子材料性能测试方法课件
测试是用来评估高分子材料的导电性能，通过测量材料在施加电流下的电阻值来评估其导电 性能。
详细描述
在测试过程中，将高分子材料置于一定的温度和湿度条件下，施加一定的电流，通过测量材料两端的 电压值来计算其电阻值。电阻越小，材料的导电性能越好。
电磁屏蔽性能测试
总结词
电磁屏蔽性能测试是用来评估高分子材 料的电磁屏蔽效果，通过测量材料对电 磁波的屏蔽效能来评估其电磁屏蔽性能 。
详细描述
色散性能测试用于评估高分子材料的色散特性，即材料 对不同波长光的折射率变化。
反射和散射性能测试
总结词
反射和散射性能测试用于评估高分子材料对光的反射和散射特性。
详细描述
反射和散射性能测试通常采用光谱仪进行，测试时将高分子材料置于测试装置中，光源 发出的光束照射到材料表面后发生反射和散射，通过测量反射和散射光束的光谱分布和 强度，计算出反射率和散射系数数值。反射率和散射系数数值越低，表明材料的反射和
详细描述
在弯曲性能测试中，试样在三点弯曲装置上承受弯曲力，记录试样断裂时的最 大弯曲力和对应的挠度，计算弯曲强度、弹性模量等参数。
冲击性能测试
总结词
冲击试验用于评估高分子材料的 抗冲击能力和韧性。
详细描述
在冲击性能测试中，试样在冲击 装置上承受冲击力，记录试样断 裂时的冲击功和冲击强度，评估 材料的韧性和抗冲击能力。
02
高分子材料力学性能测试
拉伸性能测试
总结词
通过拉伸试验可以测定高分子材料的 拉伸强度、弹性模量等力学性能指标 。
详细描述
在拉伸性能测试中，试样在恒速拉伸 力作用下逐渐被拉长，记录试样断裂 时的最大拉伸力和对应的伸长量，计 算拉伸强度、弹性模量等参数。
弯曲性能测试
详细描述
在测试过程中，将高分子材料置于一定的温度和湿度条件下，施加一定的电流，通过测量材料两端的 电压值来计算其电阻值。电阻越小，材料的导电性能越好。
电磁屏蔽性能测试
总结词
电磁屏蔽性能测试是用来评估高分子材 料的电磁屏蔽效果，通过测量材料对电 磁波的屏蔽效能来评估其电磁屏蔽性能 。
详细描述
色散性能测试用于评估高分子材料的色散特性，即材料 对不同波长光的折射率变化。
反射和散射性能测试
总结词
反射和散射性能测试用于评估高分子材料对光的反射和散射特性。
详细描述
反射和散射性能测试通常采用光谱仪进行，测试时将高分子材料置于测试装置中，光源 发出的光束照射到材料表面后发生反射和散射，通过测量反射和散射光束的光谱分布和 强度，计算出反射率和散射系数数值。反射率和散射系数数值越低，表明材料的反射和
详细描述
在弯曲性能测试中，试样在三点弯曲装置上承受弯曲力，记录试样断裂时的最 大弯曲力和对应的挠度，计算弯曲强度、弹性模量等参数。
冲击性能测试
总结词
冲击试验用于评估高分子材料的 抗冲击能力和韧性。
详细描述
在冲击性能测试中，试样在冲击 装置上承受冲击力，记录试样断 裂时的冲击功和冲击强度，评估 材料的韧性和抗冲击能力。
02
高分子材料力学性能测试
拉伸性能测试
总结词
通过拉伸试验可以测定高分子材料的 拉伸强度、弹性模量等力学性能指标 。
详细描述
在拉伸性能测试中，试样在恒速拉伸 力作用下逐渐被拉长，记录试样断裂 时的最大拉伸力和对应的伸长量，计 算拉伸强度、弹性模量等参数。
弯曲性能测试
高分子材料性能与评价 ppt课件
是由许多小分子聚合而成，故又称为聚合物或高聚物。
原子之间由共价键结合，称为主价键； 分子之间由范德华键连接，称为次价键。 由于分子太大，分子间次价键力之和远超过分子中原子间主价键 的结合力。拉伸时常常先发生原子键的断裂，而不是分子链之间的滑 脱。
• 聚合物 聚合物的小分子化合物称为单体，组成聚合物长链的
当分子间存在化学交联时，链段活动能力下降， Tg升高。 交联点密度愈高，Tg增加愈甚。
2020/12/27
33
(7)增塑剂或稀释剂的影响
一般增塑剂分子与高分子具有较强的亲和力，会使链分子 间作用减弱 (屏蔽效应) ，同时，增塑剂分子小，活动能 力强，可提供链段运动的空间，因此Tg下降，同时流动温 度Tf也会降低，因而加入增塑剂后可以降低成型温度，并 可改善制品的耐寒性。
• 1887年 Count Hilaire de Chardonnet用硝 化纤维素的溶液进行纺丝，制得了人造丝。
2020/12/27
7
• 1909年 美国人贝克兰 (Leo Baekeland)用苯酚与甲醛反应制造出第 一种完全人工合成的塑料--酚醛树酯。
• 1920年施陶丁格 (Hermann Staudinger)发表了“关于聚合反应” 的 论文提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应 (聚合)，通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一 词即源于此。
M>Mc, Tg与M无关
Tg
Tg ()
K Mn
Tg() – 临界分子量Mc时聚合物的Tg
2020/12/27
29
(5) 链间相互作用
柔性
Tg
极性： PP Tg=-18°C < PVC Tg=87°C < PAN Tg=103°C
原子之间由共价键结合，称为主价键； 分子之间由范德华键连接，称为次价键。 由于分子太大，分子间次价键力之和远超过分子中原子间主价键 的结合力。拉伸时常常先发生原子键的断裂，而不是分子链之间的滑 脱。
• 聚合物 聚合物的小分子化合物称为单体，组成聚合物长链的
当分子间存在化学交联时，链段活动能力下降， Tg升高。 交联点密度愈高，Tg增加愈甚。
2020/12/27
33
(7)增塑剂或稀释剂的影响
一般增塑剂分子与高分子具有较强的亲和力，会使链分子 间作用减弱 (屏蔽效应) ，同时，增塑剂分子小，活动能 力强，可提供链段运动的空间，因此Tg下降，同时流动温 度Tf也会降低，因而加入增塑剂后可以降低成型温度，并 可改善制品的耐寒性。
• 1887年 Count Hilaire de Chardonnet用硝 化纤维素的溶液进行纺丝，制得了人造丝。
2020/12/27
7
• 1909年 美国人贝克兰 (Leo Baekeland)用苯酚与甲醛反应制造出第 一种完全人工合成的塑料--酚醛树酯。
• 1920年施陶丁格 (Hermann Staudinger)发表了“关于聚合反应” 的 论文提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应 (聚合)，通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一 词即源于此。
M>Mc, Tg与M无关
Tg
Tg ()
K Mn
Tg() – 临界分子量Mc时聚合物的Tg
2020/12/27
29
(5) 链间相互作用
柔性
Tg
极性： PP Tg=-18°C < PVC Tg=87°C < PAN Tg=103°C
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
区域
波长μm 波数 cm-1 能级跃迁类型
近 红 外 区 0.75～2.5 13158 ～ OH 、 NH 及 CH
（泛频区）
4000
键的倍频吸收
中 红 外 区 2.5～25 4000～400 分 子 振 动 ， 伴
（基本振动
随转动
5
傅里叶红外光谱
傅立叶变换红外光谱仪的结构
傅立叶变换红外光谱仪的结构
1
结构鉴 定
流变性
高分子材 料分析主 要方向
分子量 及分布
鉴定
形态及 形貌表
征
热分析 技术
2
核磁共 振法
气相色 谱法
红外光 谱法
结构 鉴定
紫外光 谱法拉曼散 射质谱法分子荧 光光谱发3
傅里叶红外光谱
红外光谱又称为分子振动转动光谱，它和紫外－可见光谱一 样，也是一种分子吸收光谱。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城的透射光强度减弱。记录红 外光的百分透射比与波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。 红外光谱法不仅能进行定性和定量分析，而且从分子的特征吸 收可以鉴定化合物和分子结构。
f ( ) 0 E(x) cos 2 xdx
我们用迈克耳孙干涉仪可以得到红外光的时域谱，通过FT就 可以得到光的频率（波数）分布。这就是傅里叶变换红外光谱 仪名称的由来。
8
傅里叶红外光谱
分析速 度
信噪比
光谱范 围
红外光 谱仪各 项指标
分辨率
波长准 确度
光度准 确度
波长精 确度
9
傅里叶红外光谱
红外光谱仪各项指标的含义
A．光谱范围 红外的整个谱区的波长范围根据ASTM（American Society of Testing Materials，美国材料实验协会）定义为780－2526nm。而 在一般应用中大家往往把700－2500nm或700－2600nm作为近红 外谱区，并通常把它分为2段，700－1100nm的短波近红外谱区 和1100－3600nm的长波近红外诺区。短波近红外谱区更适合做 透射分析，故又叫近红外透射区，长波近红外谱区更适合做反 射或漫反射分析，也称之为近红外反射区。 仪器的波长范围指该红外光谱仪所能记录的光谱范围，它影 响能实现分析测试的项目，主要取决于仪器的光源种类、分光 系统、检测器类型和透光材料。专用的红外仪器往往只覆盖单 一波段，如美国Zeltex的ZXl01型手持式辛烷值分析仪用700－ 1100nm的短波近红外谱区，AGMED公司的土壤快速分析仪用的 1650－2650nm的长波近红外谱区；而通用型的红外仪器往往覆 盖整个红外谱区。
12
傅里叶红外光谱
D．波长精确度 波长精确度又称波长重复性，是指对同一样品进行多次扫描，光谱谱 峰位置间的差异程度或重复性，通常用多次测量某一谱峰所得波长的标 准差来表示。波长精确度是体现仪器稳定性的—个重要指标，取决于光 学系统的结构，与波长准确度一样，也会影响分析结果的准确性。如果 仪器的光学系统全部设计成固定不动，则仪器的波长的精确度就会很高
光源发出的光被分束器分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经 透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，从而产生 干涉。动镜作直线运动,因而干涉条纹产生连续的变换。干涉光在分束 器会合后通过样品池，然后被检测器（傅立叶变换红外光谱仪的检测器 有TGS，DTGS，MCT等）接收，计算机处理数据并输出。
4
傅里叶红外光谱
红外光区的划分
红外光谱在可见光区和微波光区之间，其波长范围约为0.75～ 1000μm。根据实验技术和应用的不同，通常将红外区划分成三个区： 近红外光区（0.75～2.5μm)，中红外光区(2.5～25μm）和远红外光区 （25～1000μm)，如下表：其中中红外区是研究和应用最多的区域， 一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱。
11
傅里叶红外光谱
C．波长准确度 波长准确度是指仪器所显示的波长值和分光系统实际输出单色光 的波长值之间相符的程度。波长准确度可用波长误差，即上述两值 之差来表示。保证波长准确度是红外光谱仪器能够准确测定样品光 谱的前提，是保证分析结果的准确度前提。红外分析结果一般是通 过用已知化学值的标准样品建立的模型来分析待测样品，如果波长 准确度不能保证，整组数据就会因波长平移而使每个数据出现偏差 ，造成分析结果的误差。波长准确度主要决定于光学系统的结构， 此外还受温度的影响。傅里叶变换红外光谱仪器一般内部有波长校 正系统，所以波长准确度很高。
10
傅里叶红外光谱
B．分辨率 红外光谱仪器的分辨率是指仪器对于紧密相邻的峰可分辨的最 小波长间隔，表示仪器实际分开相邻两谱线的能力，往往用仪器 的单色光带宽来表示，它是仪器最重要的性能指标之一，也是仪 器质量的综合反映。 仪器的分辨率主要取决于仪器的分光系统的性能。仪器的分辨 率主要影响光谱仪器获得测定样品光谱的质量，从而影响分析的 准确性，对于一台仪器的分辨率是否满足要求，这与待测样品的 光谱特征有关，有些物质光谱重叠、特征复杂，要得到满意的分 析结果，就要求较高的仪器分辨率。
7
傅里叶红外光谱
相干的复色光，在空间x处电场强度的叠加是：
E(x) 0 f ( ) cos 2 xd
其中 f ( ) 是光强度按波数 的分布函数 很明显E(x)、f ( ) 分别是光时域和频域的表征，上述关系式就是
傅立叶变换式。可以通过FT把光在时域和频域的表征相互转换：
6
傅里叶红外光谱 简单介绍FTIR的数学原理
周期性的运动可在两种域(Domain)中得到表征：一种表征域是表现 出周期性的域，例如，电(磁)场强度随时间(空间)的分布，就是在时 (空)域中表征光波的特征；另一种表征域是运动状态按某一周期性参 数(频率、波长、波数等)的分布，可统称为频域。这两种域表征同一 运动状态．可通过傅里叶变换(Fourier Transform，简称FT)相互转变 。通常所说的某种光的光谱是指该光包含的不同频率成分的强度按频 率的分布，因此光谱就是光在频率域中的表征。下图是某频率的两种 单色光分别在空间域（时域）和频域的表征。