简答1、红外光谱分析方法、类型答:①溶液流延薄膜法②热压成膜法:适用于不容易溶解的热塑性树脂材料③溴化钾压片法:适用于粉末状的物质④溴化钾晶体涂膜法:适用于黏稠的低聚物或黏合剂类的物质⑤液体池法:适用于黏度低和沸点低的液体样品。2、用光散射如何标定聚合物粘度方程中参数κ和α的标定:两边对数lg[η]=lgκ+αlgMγ聚合物的α值一般都在0.5~0.8之间,所以聚合物的质均相对分子质量与黏均相对分子质量比较相近。配置一系列单分散性的样品,用光散射法依次测定其值均相对分子质量,近视认为是黏均相对分子质量,用黏度法测定其黏度,以lg[η]~lgMγ做图,可以得到一条直线,外推直线得截距lgκ和斜率α。3、哪些因素会影响聚合物的DSC曲线?是如何影响的影响因素有:样品量-样品量少,样品的分别率高,但灵敏度下降,一般根据样品热效应大小调节样品量,一般3~5mg。升温速率-通常升温速率范围在5~20℃/min。一般来说,升温速率越快,灵敏度提高,分别率下降。气氛-一般使用惰性气体,这样不会产生氧化反应峰,同时又可减少试样挥发物对检测器的腐蚀。4、DSC曲线上玻璃化温度是如何标定的?热重曲线上关键温度是如何标定的?玻璃化温度标定:转变温度Tg的确定,一般用曲线前沿切线与基线的交点B或用中点C,个别情况也有用交点D,较明显易读准。熔点的标定:聚合物的熔点都是具有一定宽度的吸收峰。以下是标定熔点的3种方法①从样品的熔融峰的峰顶做一条直线,其斜率为金属铟熔融峰前沿的斜率1/R0×dT/dt,其中R0是试样皿和样品支持器之间的热阻,它是热滞后的主要原因。该直线与等温基线相交为C,C是真正的熔点。一般与扫描基线的交点C,所对应的温度作为熔点。②最通用的确定熔点的方法,是以峰前沿最大斜率点的切线与扫描基线的交点B作为熔点。③有直接用峰点A点作为熔点,但要注意样品量升温速率不同对峰温的影响。5、要知道凝胶渗透色谱的原理。凝胶渗透色谱中为什么要进行普适校正。如何进行普适校正。GPC对分子链进行分级的原理为体积排除。忽略了溶质和载体之间的吸附效应以及高分子在流动相和固定相之间的分配效应,假设淋出体积仅仅是由高分子的分子尺寸和载体尺寸的大小决定。当高分子稀溶液通过多孔性凝胶固定相时,大尺寸高分子不能进到凝胶空洞中而被完全排阻,只能沿着多孔凝胶粒子之间的空隙通过色谱柱,首相从柱中被流动相脱出来;中等大小分子能进入凝胶中的一些空洞中,但不能进入更小的微孔,在色谱中受到滞留,较慢的从色谱柱中被洗脱出来;小分子可进入凝胶的绝大部分孔洞,在柱中受到更强的滞留,会更慢的被洗脱出来。在使用校正曲线进行相对分子质量计算时,理论上要求被测聚合物与标样具有相同的化学组成、化学结构Mk][及组装结构。实际上很难做到,能够得到标准样品的聚合物种类非常有限,这时就需要使用普适校正。普适校正的原理是GPC对聚合物分子的分离是基于分子流体力学体积的排除。对于相同的分子流体力学体积,在同一个保留时间流出,即俩种柔性高分子链的流体力学体积相等。其数学表达式为[n]1Mr,1=[n]2Mr,2依据M-H方程得到然后查阅进行普适校正计算,对于不能查到的κ、α的聚合物,可以通过使用黏度-光散射-示差检测器联用进行测量。6、动态力学性能测试原理当材料受到交变外力作用时,所作出的应变响应随材料的性质而不同。以最常用的正弦交变应力为例,如果给试样施加一个正弦交变应力:σ(t)=σ0sinωtδ对于理想弹性体,应变对应力的响应时瞬间的,因而对正弦交变应力的应变响应是与应力同相位的正弦函数:ε(t)=ε0sinωt对于理想黏性体,应变响应滞后于应力90o相位角ε(t)=ε0sin(ωt-90o)对于理想黏弹性材料,应变将始终滞后于应力一个0o~90o相位角δε(t)=ε0sin(ωt-90o)(0oδ90o)将上式展开为ε(t)=ε0cosδsinωt—ε0sinδcosωt可见,其应力由俩部分组成:一部分与应变同相位,峰值为,与储存的弹性能有关;另一部分与应变相差,峰值为,与能量的损耗有关。我们定义储存模量E=(σ0/ε0)cosδ损耗模量E=(σ0/ε0)sinδ力学损耗tanδ=sinδ/cosδ=E,,/E,复数模量可表示为E*=E,+iE,,目的:要精确经测量各种因素对动态模量E,,、E,及损耗因子tanδ的影响。7、做电镜分析时对样品有什么要求?一个电镜样品首先必须满足以下三个要求:①因为电镜都在高真空中运行,只能直接测定固体样品。对于样品中所含水分及易挥发物质应预先除去,否则会引起样品爆裂并降低真空度。②样品必须清洁,因为高倍放大时,一颗尘埃也会放大成乒乓球那么大。③样品要有好的抗电子束强度,但高分子材料往往不耐电子损伤,允许的观察时间较短,所以观察是应避免在一个区域持续太久。8、扫描电镜和透射电镜的一般制样方法是什么?扫描电镜SEM制样方法:通常将样品直接用双面胶粘纸贴在铝样品座上即可。为了使样品和铝座之间能导电,胶纸只能粘住样品与铝座之间面积的一半左右。投射电镜TEM制样方法:样品(如纤维、薄膜等)时载在金属网上使用的,当样品比金属网小时(如很小的切片、颗粒、高分子单晶等)还必须有透明支持膜支撑,如果要观察高分子稀溶液、乳液和悬浮液等中的颗粒样品的形状、大小与分布,制样的关键是要使颗粒有良好的分散性、且不要太稀疏。具体的方法可以使用涂布法、喷雾法、包埋法等论述1、举出至少三种判定两三种聚合物相容性好坏的方法,如何判定①用光学显微镜或电镜直接观察分散相的尺寸及其分布,或利用小角X射线散射和小角中子散射测定相区尺寸,从而研究相容性。②玻璃化转变:聚合物共混物的玻璃化转变温度与两种聚合物分子水平的混合程度有直接关系,若两组分相容,共混物为均相体系,就只有一个玻璃化温度,此玻璃化温度决定与两组分的玻璃化温度和体积分数(WLF方程),若两组分不完全相容,形成界面明显的两相结构,就有两个玻璃化温度,分别等于两组分的玻璃化温度,部分相容的体系介于上述两种极限情况之间。具体可以用动态学法(模量—温度曲线),DSC以及介电常数来测定玻璃化温度。③红外线谱法:对于相容的聚合物共混体系,由于异种聚合物分子之间有较强的相互作用,其所产生的光谱相对于聚合物两组分的光谱谱带产生较大的偏差,由此可表征相容性的大小。但难以用谱带偏离程度定量表征聚合物之间相容性DSC法:测定俩种聚合物的玻璃化温度,对共混体系只观察到单一的Tg其值介于纯组分之间,则可认为构成共混物的组分是相容的;反知Mk][12,211,1MKMKDMA:测定聚合物的玻璃化温度Tg偏光显微镜P216红外光谱法2、已知聚合物样品中苯乙烯25%,丁二烯基含量75%,用什么方法证明该样品是无规共聚物,而不是均聚物的共混物?(考试要求至少列举三种方法)用GPC测定分子量,如果是混合物,应出现两个淋出体积峰,而共聚物应该只有一个峰。用测定玻璃化转变温度的方法也可鉴别。如果是混合物,因苯乙烯和丁二烯是不相容体系,应该出现两个Tg,而共聚物应该只有一个Tg,并介于两种均聚物的Tg之间。具体方法有DSC、膨胀计法,动态粘弹谱法、介电损耗法和核磁共振等。此外,具体针对苯乙烯-丁二烯无规共聚物,如果是混合物,因为不相容,其熔体冷却后应该是是不透明的,而无规共聚体系的熔体冷却后的外观则应该是透明的。DSC测定玻璃化转变温度Tg,如果是共混物会出现两个Tg,而共聚物只有一个。DMA动态力学分析,用Tg~~TG失重曲线:共聚物的热稳定性介于俩种均聚物热稳定性之间,而且随组成比的变化而变化;而共混物的TG曲线,各组分的失重温度没有太大变化,各组分失重量是各组分纯物质的失重量乘以百分量叠加的结果。填空1、红外光谱图中,基团的特征频率和键力常数成___正比____,与折合质量成___反比____。2、官能团区和指纹区的波数范围分别是1300-4000cm-1和400-1300cm-1。3、在红外谱图中C=O的伸缩振动谱带一般在1650-1900cm-1,该谱带通常是含C=O聚合物的最强谱带;记住表2-2中C=O在不同分子中红外光谱图上对应的吸收谱带的位置。对于聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯来说,按C=O的伸缩振动谱带波数高低,依次是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯。4、对于伸缩振动,氢键会使基团的吸收频率下降,谱带变宽;对于弯曲振动,氢键会使基团的吸收频率升高,谱带变窄。5、共轭效应会造成基团的吸收频率降低。6、接枝共聚物和相应均聚物的共混物的红外谱图是相同的,可以用共混物模拟接枝共聚物。7、红外吸收的选择定则是分子振动时只有伴随有分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收;拉曼活性的选择定则是分子振动时只有伴随有分子极化度发生变化的振动才能产生红外吸收。8、对多数吸收光谱,只有频率和强度两个基本参数,但对激光拉曼光谱还有一个重要参数,即去偏振度或退偏振比。9、如果一个化合物的红外和拉曼光谱中没有波数相同的谱带,说明该化合物具有对称中心。10、红外光谱是分子振动能级跃迁产生,拉曼光谱是分子振动能级跃迁产生,紫外光谱是电子能级跃迁产生的,核磁共振是原子核能级跃迁产生的。11、只有具有重键或者芳香共轭体系的聚合物才有紫外活性;如果在210-250nm间具有强吸收带,可能含有两个不饱和单元或者双键的共轭体系;如果在260-300nm间存在中等吸收峰,并有精细结构,则表示有苯环存在。12、与甲基相连的碳原子上带有两个磁等价的氢,1HNMR谱图中甲基的谱峰会分裂为3个小峰,分裂峰之间的距离称为耦合常数。13、影响化学位移的主要因素有哪些?14、邻近基团的电负性越大,1H化学位移值越大;乙炔氢的化学位移值小于乙烯氢,这是电子环流效应引起的。15、在1HNMR测定中不能使用带氢的溶剂,如果必须使用时要用氘代试剂。16、1HNMR中化学位移峰的积分面积与对应的氢的数目是正比关系。17、典型的质谱仪由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、记录器五部分组成。18、有机化合物分子受电子轰击,可以产生分子离子、碎片离子、亚稳离子、同位素离子等离子。19、当一束单色的X射线照射到样品上时,如果试样只具有周期性结构(晶区),可以观察到X射线衍射效应;如果样品具有不同密度的非周期性结构(晶区和非晶区),可以观察到漫射X射线衍射或散射效应。20、多晶X射线衍射仪在聚合物结构分析中主要用于考察物相、结晶度、晶粒择优取向和晶粒尺寸。21、对结晶性聚合物,用X射线法测定零点几纳米到几个纳米的晶格间距,可以用大角或广角X射线衍射法;测定几纳米到几十纳米的长周期时,可以采用小角X射线散射法。22、根据热力学性质,测定聚合物数均分子质量的方法有冰点降低法、蒸汽压下降法和渗透压法。23、通过光散射法,可以得到聚合物的质均相对分子质量、均方末端距和第二维利系数。24、聚合物的玻璃化转变类似于热力学二级转变,表现为自由体积、比热容、线膨胀系数等的突变。25、化学结构对聚合物玻璃化温度有什么样的影响?26、具有僵硬主链和带有大的侧基的聚合物,Tg高;链间具有强吸引力的聚合物,Tg高;分子链上带有松散的侧基,Tg低;交联固化会使聚合物Tg升高。27、按照振动模式,动态力学分析技术可以分为四类模式:(1)自由衰减振动法,(2)强迫共振法,(3)强迫非共振法,(4)声波传播法。28、基于自由衰减振动原理而设计的聚合物动态力学性能试验仪器有扭摆仪和扭辫仪。29、旋转式流变仪有三种常用的测量头系统,即同轴圆筒、平行平板和锥板。30、旋转式流变仪一般有两种使用方式,即控制输入应力和控制输入应变。31、电镜三要素是分辨率、放大倍数和衬度。《聚合物结构分析》基础习题第一章绪论1、聚合物链结构的测定方法有哪些?2、测定聚合物聚集态结构的方法有哪些?3、测定聚合物结晶度的方法有哪些?4、聚合物取向度的测定方法有哪些?5、聚合物相对分子质量的测定方法有哪些?6、聚合物相对分子质量分布的测定方法有哪些?7、聚合物支化度的测定方法有哪些?8、聚合物交联度的测定方法有哪些?9、可以根据哪几种性能的变化来研究聚合