聚合物表征测试复习

1. 红外光谱的原理？

以一定波数范围的红外光去照射样品，若样品分子结构中存在可以吸收红外光的基团，就会

吸收部分的红外光，这样通过样品后的红外光的强度就会发生变化。把样品对红外光的吸收

状况记录下来，就得到通常所说的红外光谱图。

2. 什么是特征吸收频率、官能团区、指纹区？

特征吸收频率：具有相同官能团的一系列化合物近似有一个共同的吸收频率范围，这种能代

表某种基团存在并有较高强度的吸收峰，这个峰所在的频率位置称为基团的特征吸收频率。

官能团区：红外光谱中1300~4000cm-1范围内，基团和频率的对应关系比较明确，对于确

定化合物的官能团有帮助，称为官能团区。

指纹区：红外光谱中400~1300cm-1范围内，谱图上出现许多谱带，特征归属不完全符合规

律，但一些同系物或结构相近的化合物，在这个区域的谱带往往存在一定的区分，可加以区

别，如同人的指纹，称为指纹区。

3. 影响吸收谱带位移的因素有哪些？

外部因素：制样方法，环境条件等。

内部因素：诱导效应、共轭效应、氢键效应、耦合效应等。

4. 比较R-COR与R-COCl；羰基特征吸收谱带位移的大小

（1）R-COR与R-COCl：由于相邻的基团或者取代基的电负性越大，诱导效应越明显，羰基在不同结构中的谱带位置有明显差异。R-COR（1715/cm）与R-COCl(1780/cm).

(2)由于两个双键邻近时，π电子云会在更大的区域内运动，从而使分子中连接两个π键的单键具有一定程度的双键性，从而使原来双键的性质减弱，键能更低，整体结构的稳定性增加，即共轭效应，吸收频率减低，所以

-c=c-(1650-1660/cm),-c=c-c=c-(1630/cm)

5. 红外光谱测试的制样方法有哪些？

溶液流延薄膜法、热压成膜法、溴化钾压片法、溴化钾晶体涂膜法。

6. 何谓红外二向色性，它在研究聚合物中有何应用？

红外二向色性：红外光通过偏振器后，得到的电矢量只有一个方向上的偏振光，这束光入射

到取向的聚合物材料上，当基团偶极距变化的方向与偏振光电矢量方向平行时，产生最强的

吸收强度；反之若二者垂直，则产生最小的吸收，这种现象称为红外二向色性。

7. 拉曼光谱的原理，产生红外光谱吸收的必要条件与产生拉曼散射的必要条件的本质区别是什么？试从分子对称性角度对这一问题进行说明，与红外光谱相比，拉曼光谱的优势。当一定波长的单色光照射试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。

红外光谱是吸收光谱；拉曼光谱是散射光谱。

分子振动时只有伴随分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收；拉曼光谱中，只有伴随分子极化度变化的分子振动模式才具有拉曼活性，产生拉曼散射。

8. 紫外光谱中，什么是生色基团，什么是助色基团？

生色基团:具有双键结构的基团对紫外或可见光有吸收作用的基团。

助色基团：本身不具有生色基作用，但与生色基相连是，通过非键电子的分配，扩展了生色基的共轭效，影响生色基的吸收波长，增加吸收系数的基团。

9. 核磁共振的定义；核磁共振产生的必要条件是什么？按测定的原子核的不同分类，核磁共振分为哪几类，有何区别？

处于静磁场中的核自旋体系，当其拉莫尔进动频率与作用于该体系的射频场频率相等时，所发生的吸收电磁波的现象叫核磁共振。

必要条件是吸收的辐射能量和核能级差相等。

分为：1,氢谱：测定氢核；2,碳谱：测定C-13。

氢谱能根据磁耦合规律确定核及电子所处环境的细微差别，从而研究高分子构型和共聚序列分布问题等，碳谱主要提供碳-碳骨架的结构信息。

10. 什么是化学位移，耦合常数，影响化学位移的因素有哪些？比较CH3F、CH3OH、CH3Cl、CH3Br、CH3I 化学位移的大小。

共振频率发生变化，在谱图上反映出谱峰位置的移动，这称为化学位移。

分子内部相邻碳原子上氢键自旋也会发生干扰，通过成键电子间的传递，形成相邻质子间自旋-自旋耦合，而导致自旋-自旋分裂，分裂峰间的距离称为耦合常数。

影响因素：电负性；电子环流效应；氢键与溶剂效应等。

CH3F> CH3Cl > CH3Br > CH3I

11. 下图与A、B、C哪个化合物的结构符合？并说明原因。

B

12. 质谱中的离子的种类，分子离子峰的判断方法

分子离子、碎片离子、同位素离子、亚稳离子、络合离子和负离子等。

判断方法:(1)分子离子峰一定是质量最大的峰,多数情况下质谱高质量端较强峰就是分子离子峰.(2)最高质量的峰与邻近碎片离子峰之间的质量差是否合理,比分子离子峰小4~13及20~25个单位质量处不应有离子峰出现。否则质量峰最大的峰就不是离子分子峰，而是碎片离子峰或杂峰。（3）氮规则的方法（4）若分子离子峰太小可改进实验技术来相对分子质量。

13. 什么是多晶X 射线衍射，基本原理是什么，有哪些测试方法，每一种测试方法在聚合物测试中的主要用途是什么？

多晶X 射线衍射指以多晶材料或多晶聚集体为试样的衍射实验。 基本原理：试样中的每一个被照射到的微小晶体，在其某族晶面与入射X 射线夹角满足Bragg 方程，会产生Bragg 反射—衍射，试样所产生的衍射是大量小晶粒发生衍射的总效果。 测试方法：

（1）多晶照相法：对试样中有无结晶。晶粒是否择优取向，取向程度等进行定性分析。 （2）多晶衍射仪法：利用多晶衍射仪可以得到材料或者物质的衍射谱图，根据衍射图中的峰位、峰形及峰的相对强度，可以进行物相分析，非晶态结构分析等工作，在高聚物中主要用于考察物相、结晶度、晶粒择优取向和晶粒尺寸等。

14. 功率补偿型与热流型DSC 的基本测试原理？

功率补偿型DSC 是内加热式，要求样品和参比物温度，不论样品吸热还是放热时都要维持样品与参比物温度差趋向零。测定的是维持样品与参比物处于相同温度所需要的能量差△E ，反映了样品热焓的变化。

热流型DSC 是外加热型，测定的是温差△T ，它是试样热量变化的反映。

Cl 2CHCH(OCH

2CH 3)2ClCH 2C(OCH 2CH 3)2Cl CH 3CH 2OCH-CHOCH 2CH 3Cl Cl A B C