《高分子物理实验》分为“实验须知及常用仪器和设备”“基础实验部分”“综合实验部分”三章,其中“实验须知及常用仪器和设备”简单介绍实验室安全须知、日常防护和基本的仪器设备操作等。“基础实验部分”从研究大分子的尺寸、相对分子质量及其分布、支化等一级结构的实验到研究聚合物的结晶、取向等二级结构的实验,再到研究聚合物热力学和动力学等的相关基础实验,包括最终的宏观形态和性能实验,基本涵盖了高分子物理课程各项性能研究的基础实验。“综合实验部分”是在前两章的基础上,完成对各高分子物理基础实验的综合设计和运用,实现对学生基础知识运用、实验技能和创新能力的培养。附录汇总了高分子物理实验过程中常用的数据表。
《高分子物理实验》可作为高等学校高分子材料与工程专业的本科生教材,也可作为高分子相关学科研究生和从事高分子材料研究工作人员的参考书。
“高分子物理”是高分子材料与工程专业核心专业基础课程之一,内容涵盖物理学、化学、数学、力学、光学、热学和电学等多个学科的基础知识,包含了从高分子链的结构到高分子的凝聚态结构,从高分子溶液到高聚物的高弹性和黏弹性,从高聚物的强度到高聚物的热、电和光性能等,是多种复杂理论知识的交叉和融合。如何使学生更好地理解高分子物理的理论,成为高分子物理实验教学的主要目的。实验是根据科学研究的目的,在排除外界的干扰下,突出某主要因素,利用专门的仪器设备,人为使某些事物(或过程)发生或再现,从而认识自然现象、自然性质或自然规律的一系列活动。同样,高分子物理实验是利用不同实验手段对高分子物理理论知识的验证,是高分子物理理论课堂的延伸,是高分子物理理论知识与实践之间的桥梁。
高分子物理实验是高分子材料与工程专业不可缺少的专业实验课程,实验内容涵盖高分子材料的大分子链形态和结构[如红外光谱法测定聚乙烯支化度、溶液中聚合物分子尺寸的测定、凝胶渗透色谱法测定高分子相对分子质量(以下简称“分子量”)和分子量分布等]、凝聚态结构(如红外光谱法测定聚乙烯结晶度、偏光显微镜法观察聚合物结晶形态、聚合物的双折射率测定、溶胀平衡法测定交联聚合物的交联度等)、聚合物的松弛与转变(如膨胀计法测定高聚物的玻璃化转变温度、静压力法测定聚合物的温度-变形曲线、差示扫描量热法测定聚合物的热转变、聚合物的应力松弛曲线的测定等)、聚合物的黏弹性(如聚合物的蠕变和Boltzmann叠加原理、动态黏弹谱法测定聚合物的动态力学性能)以及聚合物的力学性能(电子万能试验机测定聚合物拉伸应力-应变曲线)等。
本书包括高分子物理实验29个,其中基础实验27个,综合实验2个。基础实验是为了使学生更好地掌握高分子物理的基本概念、聚合物的结构以及聚合物结构与性能的关系等而设计的实验。其中实验二、实验六、实验十、实验十一、实验十五、实验十六和实验二十七为经典高分子物理实验,为必修内容;其他实验受实验设备和实验条件的限制,可作为选修内容。综合实验是为了提高学生应用高分子科学专业知识综合分析问题、解决问题的能力而设计的实验。
第一章 实验须知及常用仪器和设备
第一节 高分子材料实验室日常规范
第二节 实验室安全规章制度
第三节 常用仪器、设备操作规程
第二章 基础实验部分
实验一 溶液中聚合物大分子尺寸的测定
实验二 黏度法测定聚合物的分子量
实验三 端基分析法测定聚合物的分子量
实验四 气相渗透法测定聚合物的分子量
实验五 渗透压法测定聚合物的分子量
实验六 凝胶渗透色谱法测定聚合物分子量及其分布
实验七 溶胀平衡法测定交联聚合物的交联密度
实验八 浊点滴定法测定聚合物的溶度参数
实验九 聚合物的逐步沉淀分级
实验十 红外光谱法测定聚乙烯结晶度、支化度
实验十一 偏光显微镜法观察聚合物的结晶形态
实验十二 小角激光散射法观察聚合物的结晶形态
实验十三 密度梯度管法测定聚合物的结晶度
实验十四 膨胀计法测定高聚物的玻璃化转变温度
实验十五 静压力法测定聚合物的温度-变形曲线
实验十六 差示扫描量热法测定聚合物的热转变
实验十七 聚合物应力松弛曲线的测定
实验十八 聚合物蠕变的测试和Boltzmann叠加原理
实验十九 动态介电分析法研究聚合物的松弛特性
实验二十 动态黏弹谱法测定聚合物的动态力学性能
实验二十一 扭摆法测定聚合物的动态力学性能
实验二十二 光学双折射法测试聚合物的取向度
实验二十三 声速法测聚合物的取向度及模量
实验二十四 透射电子显微镜观察聚合物的微相结构
实验二十五 热塑性塑料熔体流动速率的测定
实验二十六 聚合物加工流变性能的测定
实验二十七 电子万能试验机测定聚合物拉伸应力-应变曲线
第三章 综合实验部分
实验二十八 聚合物的定性鉴别
实验二十九 聚合物的分离及剖析
附录 常用实验数据表
参考文献