《高分子物理實驗》分為“實驗須知及常用儀器和設(shè)備”“基礎(chǔ)實驗部分”“綜合實驗部分”三章,其中“實驗須知及常用儀器和設(shè)備”簡單介紹實驗室安全須知、日常防護(hù)和基本的儀器設(shè)備操作等!盎A(chǔ)實驗部分”從研究大分子的尺寸、相對分子質(zhì)量及其分布、支化等一級結(jié)構(gòu)的實驗到研究聚合物的結(jié)晶、取向等二級結(jié)構(gòu)的實驗,再到研究聚合物熱力學(xué)和動力學(xué)等的相關(guān)基礎(chǔ)實驗,包括最終的宏觀形態(tài)和性能實驗,基本涵蓋了高分子物理課程各項性能研究的基礎(chǔ)實驗!熬C合實驗部分”是在前兩章的基礎(chǔ)上,完成對各高分子物理基礎(chǔ)實驗的綜合設(shè)計和運用,實現(xiàn)對學(xué)生基礎(chǔ)知識運用、實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。附錄匯總了高分子物理實驗過程中常用的數(shù)據(jù)表。
《高分子物理實驗》可作為高等學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)的本科生教材,也可作為高分子相關(guān)學(xué)科研究生和從事高分子材料研究工作人員的參考書。
“高分子物理”是高分子材料與工程專業(yè)核心專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,內(nèi)容涵蓋物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)等多個學(xué)科的基礎(chǔ)知識,包含了從高分子鏈的結(jié)構(gòu)到高分子的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu),從高分子溶液到高聚物的高彈性和黏彈性,從高聚物的強度到高聚物的熱、電和光性能等,是多種復(fù)雜理論知識的交叉和融合。如何使學(xué)生更好地理解高分子物理的理論,成為高分子物理實驗教學(xué)的主要目的。實驗是根據(jù)科學(xué)研究的目的,在排除外界的干擾下,突出某主要因素,利用專門的儀器設(shè)備,人為使某些事物(或過程)發(fā)生或再現(xiàn),從而認(rèn)識自然現(xiàn)象、自然性質(zhì)或自然規(guī)律的一系列活動。同樣,高分子物理實驗是利用不同實驗手段對高分子物理理論知識的驗證,是高分子物理理論課堂的延伸,是高分子物理理論知識與實踐之間的橋梁。
高分子物理實驗是高分子材料與工程專業(yè)不可缺少的專業(yè)實驗課程,實驗內(nèi)容涵蓋高分子材料的大分子鏈形態(tài)和結(jié)構(gòu)[如紅外光譜法測定聚乙烯支化度、溶液中聚合物分子尺寸的測定、凝膠滲透色譜法測定高分子相對分子質(zhì)量(以下簡稱“分子量”)和分子量分布等]、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)(如紅外光譜法測定聚乙烯結(jié)晶度、偏光顯微鏡法觀察聚合物結(jié)晶形態(tài)、聚合物的雙折射率測定、溶脹平衡法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度等)、聚合物的松弛與轉(zhuǎn)變(如膨脹計法測定高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、靜壓力法測定聚合物的溫度-變形曲線、差示掃描量熱法測定聚合物的熱轉(zhuǎn)變、聚合物的應(yīng)力松弛曲線的測定等)、聚合物的黏彈性(如聚合物的蠕變和Boltzmann疊加原理、動態(tài)黏彈譜法測定聚合物的動態(tài)力學(xué)性能)以及聚合物的力學(xué)性能(電子萬能試驗機測定聚合物拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線)等。
本書包括高分子物理實驗29個,其中基礎(chǔ)實驗27個,綜合實驗2個;A(chǔ)實驗是為了使學(xué)生更好地掌握高分子物理的基本概念、聚合物的結(jié)構(gòu)以及聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等而設(shè)計的實驗。其中實驗二、實驗六、實驗十、實驗十一、實驗十五、實驗十六和實驗二十七為經(jīng)典高分子物理實驗,為必修內(nèi)容;其他實驗受實驗設(shè)備和實驗條件的限制,可作為選修內(nèi)容。綜合實驗是為了提高學(xué)生應(yīng)用高分子科學(xué)專業(yè)知識綜合分析問題、解決問題的能力而設(shè)計的實驗。
第一章 實驗須知及常用儀器和設(shè)備
第一節(jié) 高分子材料實驗室日常規(guī)范
第二節(jié) 實驗室安全規(guī)章制度
第三節(jié) 常用儀器、設(shè)備操作規(guī)程
第二章 基礎(chǔ)實驗部分
實驗一 溶液中聚合物大分子尺寸的測定
實驗二 黏度法測定聚合物的分子量
實驗三 端基分析法測定聚合物的分子量
實驗四 氣相滲透法測定聚合物的分子量
實驗五 滲透壓法測定聚合物的分子量
實驗六 凝膠滲透色譜法測定聚合物分子量及其分布
實驗七 溶脹平衡法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)密度
實驗八 濁點滴定法測定聚合物的溶度參數(shù)
實驗九 聚合物的逐步沉淀分級
實驗十 紅外光譜法測定聚乙烯結(jié)晶度、支化度
實驗十一 偏光顯微鏡法觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)
實驗十二 小角激光散射法觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)
實驗十三 密度梯度管法測定聚合物的結(jié)晶度
實驗十四 膨脹計法測定高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
實驗十五 靜壓力法測定聚合物的溫度-變形曲線
實驗十六 差示掃描量熱法測定聚合物的熱轉(zhuǎn)變
實驗十七 聚合物應(yīng)力松弛曲線的測定
實驗十八 聚合物蠕變的測試和Boltzmann疊加原理
實驗十九 動態(tài)介電分析法研究聚合物的松弛特性
實驗二十 動態(tài)黏彈譜法測定聚合物的動態(tài)力學(xué)性能
實驗二十一 扭擺法測定聚合物的動態(tài)力學(xué)性能
實驗二十二 光學(xué)雙折射法測試聚合物的取向度
實驗二十三 聲速法測聚合物的取向度及模量
實驗二十四 透射電子顯微鏡觀察聚合物的微相結(jié)構(gòu)
實驗二十五 熱塑性塑料熔體流動速率的測定
實驗二十六 聚合物加工流變性能的測定
實驗二十七 電子萬能試驗機測定聚合物拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線
第三章 綜合實驗部分
實驗二十八 聚合物的定性鑒別
實驗二十九 聚合物的分離及剖析
附錄 常用實驗數(shù)據(jù)表
參考文獻(xiàn)