《高聚物近代測(cè)試》教學(xué)大綱

1、高聚物近代測(cè)試課程教學(xué)大綱課程代碼：MMEN3006課程類別：通識(shí)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(duì)象：高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)開(kāi)課學(xué)期：春季學(xué) 分：2 學(xué)分指定教材：楊萬(wàn)泰 主編，聚合物材料表征與測(cè)試，中國(guó)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(cè)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(guò)該課程使學(xué)

2、生了解并掌握高聚物各種測(cè)試方法的測(cè)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?cè)诟呔畚镅芯款I(lǐng)域的具體應(yīng)用，以便為今后的研究工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。 二、課程內(nèi)容第一章 緒論教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 高聚物結(jié)構(gòu)和形態(tài)的特點(diǎn)教學(xué)要點(diǎn)：高聚物聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)第二節(jié) 高聚物的狀態(tài)及其行為教學(xué)要點(diǎn)：高聚物分子運(yùn)動(dòng)所表現(xiàn)的狀態(tài)特點(diǎn)第三節(jié) 高聚物結(jié)構(gòu)和性能測(cè)定方法概述 一、高聚物結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法 二、高聚物分子運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)變與松弛）的測(cè)定 三、高聚物性能的測(cè)定教學(xué)要點(diǎn)：高聚物結(jié)構(gòu)與性能測(cè)定方法分類第二章 紅外光譜教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本概念教學(xué)要點(diǎn)：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(diǎn)。

3、第二節(jié) 制樣方法教學(xué)要點(diǎn)：溶液流延膜發(fā)、熱壓薄膜法、溴化鉀壓片法、溴化鉀涂膜法、液體池法第三節(jié) 影響吸收帶位移和譜圖質(zhì)量的因素教學(xué)要點(diǎn)：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。第四節(jié) 解析紅外譜圖的三個(gè)基本要素教學(xué)要點(diǎn)：譜帶位置、譜帶的形狀、譜帶的強(qiáng)度第五節(jié) 傅立葉變換紅外光譜儀教學(xué)要點(diǎn)：傅立葉紅外變化紅外光譜儀工作原理第六節(jié) 紅外光譜在聚合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：定性分析、混合物的分離與分析、定量測(cè)定高聚物的鏈結(jié)構(gòu)、在聚合物反應(yīng)研究中的應(yīng)用第三章 激光拉曼散射光譜法教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本概念教學(xué)要點(diǎn)：拉曼散射、拉曼位移，拉曼光譜與紅外光譜的比較第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法教

4、學(xué)要點(diǎn)：儀器組成及樣品放置第三節(jié) 拉曼光譜在聚合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：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第四章 紫外光譜教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述教學(xué)要點(diǎn)：電子躍遷的方式，吸收帶的類型，生色基與助色基，譜圖解析步驟第二節(jié) 紫外光譜儀教學(xué)要點(diǎn)：儀器結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理、譜圖表示方法、吸光系數(shù)與吸光度第三節(jié) 紫外光譜在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：定性分析、定量分析、聚合物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究第五章 核磁共振譜教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述教學(xué)要點(diǎn)：原子核的磁矩與自旋角動(dòng)量、拉莫爾進(jìn)動(dòng)、核磁共振第二節(jié) 核磁共振儀教學(xué)要點(diǎn)：核磁共振儀結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理第

5、三節(jié) 1H核磁共振波譜教學(xué)要點(diǎn)：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(shí)例第四節(jié) 13C核磁共振波譜教學(xué)要點(diǎn)：13C-NMR與1H-NMR的比較，譜圖解析第五節(jié) 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(diǎn)：高分子材料的定性鑒別，共聚物組成的測(cè)定幾何異構(gòu)體的測(cè)定，共聚物序列結(jié)構(gòu)的研究第六節(jié) 13CNMR在高分子結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：高分子材料的定性鑒別，高分子立體規(guī)整性的測(cè)定，支化結(jié)構(gòu)的研究，鍵接方式的研究第六章 質(zhì)譜教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述教學(xué)要點(diǎn)：質(zhì)譜分析方法的特點(diǎn)，質(zhì)譜中的離子，判斷分子離子峰的辦法第二節(jié) 質(zhì)譜儀教學(xué)要點(diǎn)：質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)，測(cè)試原

6、理第三節(jié) 質(zhì)譜圖的表示和解釋方法教學(xué)要點(diǎn)：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)容第一節(jié) 大角X射線衍射法教學(xué)要點(diǎn)：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)用第二節(jié) 小角X射線衍射法教學(xué)要點(diǎn)：基本原理，應(yīng)用第八章 數(shù)據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 端基滴定法教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)試原理，影響因素第二節(jié) 冰點(diǎn)降低法教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)試原理，實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)試，影響因素第三節(jié) 蒸汽壓下降法教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)試原理，實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)試，影響因素第四節(jié) 膜滲透壓法 測(cè)試原理，實(shí)驗(yàn)儀器，影響因素第九章 光散射法測(cè)定質(zhì)均相對(duì)分子量教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本原理教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)試原理第二節(jié) 儀器結(jié)構(gòu)及

7、影響因素教學(xué)要點(diǎn)：儀器結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法，影響因素第三節(jié) 光散射法的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)定絕對(duì)質(zhì)均相對(duì)分子量和第二維利系數(shù)，測(cè)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(cè)定聚合物的組成第十章 黏度法測(cè)定聚合物相對(duì)分子量教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本原理教學(xué)要點(diǎn)：基本原理第二節(jié) 粘度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及影響因素教學(xué)要點(diǎn)：粘度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及測(cè)量，影響因素第三節(jié) 黏度法的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)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)容第一節(jié) GPC的基本原理教學(xué)要點(diǎn)：GPC的基本原理第二節(jié) 凝膠滲透色譜儀的基本結(jié)構(gòu)教學(xué)要點(diǎn)：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(cè)系

8、統(tǒng)第三節(jié) 樣品制備方法教學(xué)要點(diǎn)：樣品的制備方法：干燥、樣品濃度、溶解時(shí)間、過(guò)濾第四節(jié) 數(shù)據(jù)處理方法教學(xué)要點(diǎn)：建立校正曲線，計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布，普適校正第五節(jié) GPC的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：測(cè)定聚合物相對(duì)分子質(zhì)量及分布，GPC積分曲線，聚合物中助劑的測(cè)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(dòng)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)容第一節(jié) DSC和DTA基本原理教學(xué)要點(diǎn)：DTA和DSC基本原理第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：試樣制備，基線、溫度和熱量的校正，主要影響因素，熔點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的確定第三節(jié) 應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：聚合物玻璃

9、化轉(zhuǎn)變的確定，聚合物熔融/結(jié)晶轉(zhuǎn)變的研究，對(duì)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)容第一節(jié) 熱重分析儀TG基本原理教學(xué)要點(diǎn)：基本原理第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：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(jì)算。第三節(jié) 應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：聚合物熱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，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(dòng)力學(xué)，第十四章 動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析基礎(chǔ)教學(xué)要點(diǎn)：材料的黏彈性，靜態(tài)黏彈性和動(dòng)態(tài)黏彈性，動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試原理第二節(jié) 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：自由振動(dòng)，強(qiáng)迫振動(dòng)，強(qiáng)迫非共振法第三節(jié)

10、動(dòng)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(diǎn)：動(dòng)態(tài)理學(xué)溫度掃描，動(dòng)態(tài)力學(xué)頻率掃描，動(dòng)態(tài)力學(xué)時(shí)間掃描第十五章 旋轉(zhuǎn)式流變儀教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 儀器結(jié)構(gòu)與原理教學(xué)要點(diǎn)：同軸圓筒粘度計(jì)，平行平板粘度計(jì)，椎板粘度計(jì)，門(mén)尼粘度計(jì)第二節(jié) 應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：聚合物黏度對(duì)溫度變化，法向應(yīng)力差的確定第十六章 毛細(xì)管黏度計(jì)教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 儀器結(jié)構(gòu)組成及原理教學(xué)要點(diǎn)：儀器結(jié)構(gòu)及原理第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：樣品要求，影響因素第三節(jié) 毛細(xì)管流變儀的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：指導(dǎo)合成，研究添加劑對(duì)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(duì)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(duì)流變儀裝有混合器測(cè)量頭的轉(zhuǎn)矩流變儀

11、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 儀器結(jié)構(gòu)及原理教學(xué)要點(diǎn)：儀器結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)流變儀的原理第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：試樣制備，影響因素第三節(jié) 轉(zhuǎn)矩流變儀的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：研究添加劑對(duì)原料性能的改善，測(cè)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)容第一節(jié) 光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理教學(xué)要點(diǎn)：偏光顯微鏡結(jié)構(gòu)及原理，相差顯微鏡的結(jié)構(gòu)及原理第二節(jié) 樣品的制備技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：熱壓制膜，溶液澆鑄制膜，切片，打磨第三節(jié) 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(diǎn)：偏光顯微鏡研究聚合物結(jié)晶過(guò)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)容第一節(jié) 基本原理教學(xué)要點(diǎn)：電子與試樣相互作用產(chǎn)生的各種信息，透射

12、電鏡的基本原理，掃描電鏡基本原理第二節(jié) 樣品制備技術(shù)教學(xué)要點(diǎn)：樣品的基本要求，SEM的一般制樣方法，TEM的一般制樣方法第三節(jié) 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(diǎn)：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)容第一節(jié) 研究聚合物的結(jié)晶過(guò)程及結(jié)晶形貌教學(xué)要點(diǎn)：研究聚合物球晶在結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的演變過(guò)程第二節(jié) 觀察聚合物膜表面的形貌教學(xué)要點(diǎn)：研究聚合物表面形貌第三節(jié) 研究聚合物單鏈的導(dǎo)電性能教學(xué)要點(diǎn)：研究單鏈導(dǎo)電分子的導(dǎo)電性第四節(jié) 研究聚合物納米復(fù)合材料教學(xué)要點(diǎn)：研究聚合物納米復(fù)合材料的，提供相圖等三、各章課時(shí)分配表 章序號(hào)章內(nèi)容學(xué)時(shí)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(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定1第九章光散射法測(cè)定質(zhì)均相對(duì)分子質(zhì)量1第十章黏度法測(cè)定聚合物相對(duì)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(dòng)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(jì)1第十七章相對(duì)流變儀裝有混合器測(cè)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(jì)36