高分子物理实验教程

现代高分子材料涉及的领域日益广泛，高分子物理是高分子科学的重要组成部分，也是研究聚合物结构与性能关系的科学。近年来随着高分子学科和现代测试技术的发展，高分子物理领域涌现出许多新方法、新技术，使高分子物理实验的研究方法、测试手段及仪器设备等不断获得进步与发展。高分子物理实验是高分子材料与工程及其相关专业人才培养的重要实践环节，也是和高分子材料与工程相关的科研工作的重要组成部分。高分子物理实验技术的改进和提升，对于培养学生的创新意识、创新精神以及实践能力，提高其综合素质，有着不可替代的作用。
本书集中了作者长期的教学和科研实践经验，编写时在充分考虑实验项目的普遍性和实验方法的适用性基础上，强调基本概念和理论，注重理论联系实际，主要目的是帮助读者更好地掌握高分子的结构分析、形貌观察、性能测试的方法，加深对高分子物理知识的掌握和理解。在本书各个实验后均附有思考题，以提高读者的学习兴趣，利于深入思考实验过程。另外，附录还有常用聚合物的参数和数据等，可以供广大学生和科研工作者在学习和工作中查阅。
全书力求做到深入浅出、取材精选。通过本书的学习，可以加深对聚合物结构与物理性质关系的正确理解，指导优选聚合物材料和控制加工成型条件，或通过各种途径以优化和改造聚合物结构，有效地改进材料的性能和设计新型高分子材料。本书可作为高分子材料与工程专业相关学科的实验教材和教学参考书，也可作为从事高分子材料研究、开发、测试工作的研究人员和工程技术人员的参考用书。
本书主要由福州大学材料科学与工程学院吕秋丰和曹静编写。其中，第一章、第三章和第四章主要由吕秋丰和曹静编写，第二章由曹静编写。此外，林腾飞也参与了第三章和第四章的部分工作。全书由吕秋丰和曹静负责统稿，附录由吕秋丰编写。本书在编写过程中得到了作者所在单位的大力支持和福州大学校友李成磊、林莉莉和庄伟的帮助，在此深表感谢！
由于编者时间和水平有限，书中难免存在疏漏之处，敬请广大读者批评、指正。

编者
2023年6月

《高分子物理实验教程》共分为聚合物的结构分析、聚合物的形貌观察、聚合物的性能测试、高分子材料综合性和设计性实验四个部分。本书编写时从培养创新型、科研型人才的目的出发，力求内容精选、简明适用，对于每一个实验项目，均从实验目的、实验原理、实验仪器与试样、实验步骤、数据记录与处理、注意事项等方面进行详细说明和分析，共包括34个实验项目。每个实验后还列有思考题，便于读者加深对高分子物理实验内容的理解和掌握。附录还列出常用聚合物的参数和数据等。
本书可作为高分子材料与工程专业以及相关学科的实验教材和教学参考书，也可作为从事高分子材料生产的技术人员以及其他涉及高分子科学领域的研究人员和工程技术人员的参考用书。

第一章聚合物的结构分析/001
实验1黏度法测定聚合物的分子量/001
实验2黏度法测定聚合物的溶度参数/005
实验3红外光谱法表征聚合物结构/007
实验4拉曼光谱法表征聚合物结构/012
实验5核磁共振波谱法表征聚合物结构/018
实验6紫外-可见吸收光谱法测定丁苯橡胶中苯乙烯含量/022
实验7X射线衍射法表征聚合物晶体结构/026
实验8多种方法判断聚丙烯的立构规整度/032

第二章聚合物的形貌观察/038
实验9偏光显微镜观察聚合物球晶形态/038
实验10扫描电子显微镜观察聚合物结晶形态/043
实验11透射电子显微镜观察共混聚合物形态结构/048
实验12原子力显微镜观察聚合物的微观结构/054

第三章聚合物的性能测试/059
实验13塑料吸水性能测定/059
实验14聚合物溶剂的选择及溶解性能测定/062
实验15聚合物玻璃化转变温度的膨胀计法测定/067
实验16聚合物的差示扫描量热分析/071
实验17聚合物维卡软化点、热变形温度的测定/077
实验18聚合物的热重分析/082
实验19聚合物温度形变曲线测定/086
实验20聚合物拉伸性能测试/090
实验21聚合物冲击性能测试/097
实验22聚合物压缩性能测定/102
实验23聚合物弯曲性能测试/105
实验24聚合物撕裂强度的测定/109
实验25聚合物熔体流动速率的测定/114
实验26聚合物体积电阻率和表面电阻率的测定/117
实验27导电聚合物电导率的四探针法测定/120
实验28橡胶硫化特性曲线的测定/125
实验29橡胶耐磨性能的测定/129

第四章高分子材料综合性和设计性实验/133
实验30聚苯胺/木质素磺酸复合物的制备及其有机染料吸附性能/133
实验31聚苯胺及其复合物的制备、表征与银离子吸附还原性能/137
实验32橡胶的配方设计、制备工艺及综合性能测试/142
实验33聚合物合金的制备、结构表征与性能测试/154
实验34可控降解β晶型聚丙烯的制备、结构表征及性能测试/163

参考文献/167

附录/169
附录1部分聚合物水溶液体系的MarkHouwink方程中的参数K和参数α/169
附录2部分聚合物的溶度参数/170
附录3部分溶剂的沸点与溶度参数/170
附录4部分常用塑料的吸水率（24h）/171
附录5部分聚合物的常用溶剂/171
附录6部分聚合物的玻璃化转变温度Tg/172
附录7四探针法测定电导率时样品厚度修正系数G（W/S）/172
附录8四探针法测定电导率时样品形状和测量位置的修正系数D（d/S）/175