PAGEPAGE1《高聚物近代測試》課程教學(xué)大綱課程代碼：MMEN3006課程類別：通識教育課程（或大類基礎(chǔ)課程、專業(yè)教學(xué)課程√、全校性任意選修課程等）授課對象：高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)開課學(xué)期：春季學(xué)分：2學(xué)分主講教師：袁莉指定教材：楊萬泰主編，《聚合物材料表征與測試》，中國輕工業(yè)出版社，2008年7月一、教學(xué)目的：本課程主要介紹各種光譜分析（紫外光譜、熒光光譜、紅外光譜、激光拉曼光譜）、核磁共振與電子順磁共振波譜法、氣相色譜法與反氣相色譜法、高聚物的熱解分析、熱分析（DTA、DSC、TG）、聚合物的熱力學(xué)分析、分子量分布的測定、高聚物的透射電子顯微術(shù)及掃描電子顯微術(shù)、電子衍射及其在聚合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用等內(nèi)容。通過該課程使學(xué)生了解并掌握高聚物各種測試方法的測試原理、制樣技術(shù)、圖譜解析法、結(jié)果分析與處理等方法以及它們在高聚物研究領(lǐng)域的具體應(yīng)用，以便為今后的研究工作奠定扎實的基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容第一章緒論教學(xué)內(nèi)容高聚物結(jié)構(gòu)和形態(tài)的特點教學(xué)要點：高聚物聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)高聚物的狀態(tài)及其行為教學(xué)要點：高聚物分子運(yùn)動所表現(xiàn)的狀態(tài)特點第三節(jié)高聚物結(jié)構(gòu)和性能測定方法概述一、高聚物結(jié)構(gòu)的測定方法二、高聚物分子運(yùn)動（轉(zhuǎn)變與松弛）的測定三、高聚物性能的測定教學(xué)要點：高聚物結(jié)構(gòu)與性能測定方法分類紅外光譜教學(xué)內(nèi)容基本概念教學(xué)要點：紅外光譜的范圍，基本原理，表示方法，基團(tuán)特征頻率，聚合物紅外光譜的特點。制樣方法教學(xué)要點：溶液流延膜發(fā)、熱壓薄膜法、溴化鉀壓片法、溴化鉀涂膜法、液體池法影響吸收帶位移和譜圖質(zhì)量的因素教學(xué)要點：影響吸收譜帶位移的外部因素和內(nèi)部因素；影響質(zhì)量譜圖的儀器及環(huán)境因素。解析紅外譜圖的三個基本要素教學(xué)要點：譜帶位置、譜帶的形狀、譜帶的強(qiáng)度傅立葉變換紅外光譜儀教學(xué)要點：傅立葉紅外變化紅外光譜儀工作原理紅外光譜在聚合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用教學(xué)要點：定性分析、混合物的分離與分析、定量測定高聚物的鏈結(jié)構(gòu)、在聚合物反應(yīng)研究中的應(yīng)用激光拉曼散射光譜法教學(xué)內(nèi)容基本概念教學(xué)要點：拉曼散射、拉曼位移，拉曼光譜與紅外光譜的比較實驗方法教學(xué)要點：儀器組成及樣品放置拉曼光譜在聚合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：拉曼光譜的選擇定則與高分子構(gòu)象，高分子的紅外二向色性及拉曼去偏振度，聚合物形變及生物大分子的拉曼光譜研究紫外光譜教學(xué)內(nèi)容概述教學(xué)要點：電子躍遷的方式，吸收帶的類型，生色基與助色基，譜圖解析步驟紫外光譜儀教學(xué)要點：儀器結(jié)構(gòu)、測試原理、譜圖表示方法、吸光系數(shù)與吸光度紫外光譜在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：定性分析、定量分析、聚合物反應(yīng)動力學(xué)研究核磁共振譜教學(xué)內(nèi)容概述教學(xué)要點：原子核的磁矩與自旋角動量、拉莫爾進(jìn)動、核磁共振核磁共振儀教學(xué)要點：核磁共振儀結(jié)構(gòu)、測試原理1H核磁共振波譜教學(xué)要點：屏蔽作用與化學(xué)位移、耦合常數(shù)、譜圖的表示方法、影響化學(xué)位移的主要因素、譜圖解析實例13C教學(xué)要點：13C-NMR與1H-NMR的比較，譜圖解析高分辨1H-NMR在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：高分子材料的定性鑒別，共聚物組成的測定幾何異構(gòu)體的測定，共聚物序列結(jié)構(gòu)的研究13CNMR在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：高分子材料的定性鑒別，高分子立體規(guī)整性的測定，支化結(jié)構(gòu)的研究，鍵接方式的研究質(zhì)譜教學(xué)內(nèi)容概述教學(xué)要點：質(zhì)譜分析方法的特點，質(zhì)譜中的離子，判斷分子離子峰的辦法質(zhì)譜儀教學(xué)要點：質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)，測試原理質(zhì)譜圖的表示和解釋方法教學(xué)要點：質(zhì)譜的表示方法，解釋質(zhì)譜圖的一般方法第七章X射線法教學(xué)內(nèi)容大角X射線衍射法教學(xué)要點：基本原理，多晶X射線衍射方法，多晶X射線衍射方法在高聚物中的應(yīng)用小角X射線衍射法教學(xué)要點：基本原理，應(yīng)用第八章數(shù)據(jù)相對分子質(zhì)量的測定教學(xué)內(nèi)容端基滴定法教學(xué)要點：測試原理，影響因素冰點降低法教學(xué)要點：測試原理，實驗儀器及測試，影響因素蒸汽壓下降法教學(xué)要點：測試原理，實驗儀器及測試，影響因素膜滲透壓法測試原理，實驗儀器，影響因素光散射法測定質(zhì)均相對分子量教學(xué)內(nèi)容基本原理教學(xué)要點：測試原理儀器結(jié)構(gòu)及影響因素教學(xué)要點：儀器結(jié)構(gòu)及測試方法，影響因素光散射法的應(yīng)用教學(xué)要點：測定絕對質(zhì)均相對分子量和第二維利系數(shù)，測定聚合物的均方末端距，與GPC聯(lián)機(jī)使用，黏度方程中參數(shù)的確定，測定聚合物的組成黏度法測定聚合物相對分子量教學(xué)內(nèi)容基本原理教學(xué)要點：基本原理粘度計的基本結(jié)構(gòu)及影響因素教學(xué)要點：粘度計的基本結(jié)構(gòu)及測量，影響因素黏度法的應(yīng)用教學(xué)要點：測定聚合物的支化度，研究分子鏈尺寸第十一章凝膠滲透色譜教學(xué)內(nèi)容GPC的基本原理教學(xué)要點：GPC的基本原理凝膠滲透色譜儀的基本結(jié)構(gòu)教學(xué)要點：GPC的基本結(jié)構(gòu)：泵系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)樣品制備方法教學(xué)要點：樣品的制備方法：干燥、樣品濃度、溶解時間、過濾數(shù)據(jù)處理方法教學(xué)要點：建立校正曲線，計算相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布，普適校正GPC的應(yīng)用教學(xué)要點：測定聚合物相對分子質(zhì)量及分布，GPC積分曲線，聚合物中助劑的測定，制備窄分布聚合物，研究支化聚合物，多組分含量樣品分析，聚合物反應(yīng)及動力學(xué)研究，彈性體中雙鍵分布的分析第十二章差示掃描量熱法和差熱分析法教學(xué)內(nèi)容DSC和DTA基本原理教學(xué)要點：DTA和DSC基本原理實驗技術(shù)教學(xué)要點：試樣制備，基線、溫度和熱量的校正，主要影響因素，熔點和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的確定應(yīng)用教學(xué)要點：聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的確定，聚合物熔融/結(jié)晶轉(zhuǎn)變的研究，對多組分聚合物的研究，聚合物化學(xué)轉(zhuǎn)變研究第十三章熱重分析教學(xué)內(nèi)容熱重分析儀TG基本原理教學(xué)要點：基本原理實驗技術(shù)教學(xué)要點：試樣量和試樣皿，升溫速率，氣氛的影響，揮發(fā)物的冷凝，浮力，TG失重曲線的處理和計算。應(yīng)用教學(xué)要點：聚合物熱穩(wěn)定性的評價，組成的剖析，用熱重法研究聚合物固化，用熱重法研究聚合物中添加劑的作用及聚合物降解反應(yīng)動力學(xué)，第十四章動態(tài)力學(xué)熱分析教學(xué)內(nèi)容動態(tài)力學(xué)分析基礎(chǔ)教學(xué)要點：材料的黏彈性，靜態(tài)黏彈性和動態(tài)黏彈性，動態(tài)力學(xué)性能測試原理動態(tài)力學(xué)分析技術(shù)教學(xué)要點：自由振動，強(qiáng)迫振動，強(qiáng)迫非共振法動態(tài)力學(xué)分析方法在聚合物研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：動態(tài)理學(xué)溫度掃描，動態(tài)力學(xué)頻率掃描，動態(tài)力學(xué)時間掃描第十五章旋轉(zhuǎn)式流變儀教學(xué)內(nèi)容儀器結(jié)構(gòu)與原理教學(xué)要點：同軸圓筒粘度計，平行平板粘度計，椎板粘度計，門尼粘度計應(yīng)用教學(xué)要點：聚合物黏度對溫度變化，法向應(yīng)力差的確定第十六章毛細(xì)管黏度計教學(xué)內(nèi)容儀器結(jié)構(gòu)組成及原理教學(xué)要點：儀器結(jié)構(gòu)及原理實驗技術(shù)教學(xué)要點：樣品要求，影響因素毛細(xì)管流變儀的應(yīng)用教學(xué)要點：指導(dǎo)合成，研究添加劑對原材料流變性能的影響，聚合物黏彈性的研究，研究不同材料對溫度的敏感性，剪切誘導(dǎo)結(jié)晶與壓力突增現(xiàn)象第十七章相對流變儀—裝有混合器測量頭的轉(zhuǎn)矩流變儀教學(xué)內(nèi)容儀器結(jié)構(gòu)及原理教學(xué)要點：儀器結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)流變儀的原理實驗技術(shù)教學(xué)要點：試樣制備，影響因素轉(zhuǎn)矩流變儀的應(yīng)用教學(xué)要點：研究添加劑對原料性能的改善，測試聚合物耐熱性及耐剪切穩(wěn)定性，增塑劑吸收情況的研究等第十八章光學(xué)顯微鏡法教學(xué)內(nèi)容光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理教學(xué)要點：偏光顯微鏡結(jié)構(gòu)及原理，相差顯微鏡的結(jié)構(gòu)及原理樣品的制備技術(shù)教學(xué)要點：熱壓制膜，溶液澆鑄制膜，切片，打磨光學(xué)顯微鏡在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：偏光顯微鏡研究聚合物結(jié)晶過程、成核、球晶大小等應(yīng)用第十九章電子顯微鏡法教學(xué)內(nèi)容基本原理教學(xué)要點：電子與試樣相互作用產(chǎn)生的各種信息，透射電鏡的基本原理，掃描電鏡基本原理樣品制備技術(shù)教學(xué)要點：樣品的基本要求，SEM的一般制樣方法，TEM的一般制樣方法電子顯微鏡在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點：觀察聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，研究聚合物多相復(fù)合體系等第二十章原子力顯微鏡在聚合物領(lǐng)域中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容研究聚合物的結(jié)晶過程及結(jié)晶形貌教學(xué)要點：研究聚合物球晶在結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的演變過程觀察聚合物膜表面的形貌教學(xué)要點：研究聚合物表面形貌研究聚合物單鏈的導(dǎo)電性能教學(xué)要點：研究單鏈導(dǎo)電分子的導(dǎo)電性研究聚合物納米復(fù)合材料教學(xué)要點：研究聚合物納米復(fù)合材料的，提供相圖等三、各章課時分配表章序號章內(nèi)容學(xué)時數(shù)第一章緒論1第二章紅外光譜3第三章激光拉曼散射光譜2第四章紫外光譜1第五章核磁共振譜2第六章質(zhì)譜1第七章X射線法3第八章數(shù)均相對分子質(zhì)量的測定1第九章光散射法測定質(zhì)均相對分子質(zhì)量1第十章黏度法測定聚合物相對分子量1第十一章凝膠滲透色譜2第十二章差示掃描量熱法和差熱分析法3第十三章熱重分析2第十四章動態(tài)力學(xué)熱分析4第十五章旋轉(zhuǎn)式流變儀1第十六章毛細(xì)管黏度計1第十七章相對流變儀—裝有混合器測量頭的轉(zhuǎn)矩流變儀1第十八掌光學(xué)顯微鏡法2第十九章電子顯微鏡法3第二十章原子力顯微鏡在聚合物領(lǐng)域中的應(yīng)用1總計36以上內(nèi)容根據(jù)實際情況可機(jī)動調(diào)節(jié)參考書目吳剛編《材料結(jié)構(gòu)表征及應(yīng)用》,化學(xué)工業(yè)出版社，2002年1月王培銘，許乾慰著,《材料研究方法》，科學(xué)出版社,2006年1月王富恥主編，