原创-高分子近代测试技术作业总结.doc

P40—T9 简明如何应用DTA或DSC研究某二元聚合物共混物样品中两种聚合物的和容性，并画出示意图答：聚介物共混的相容性往往用Tg测定來研究，和容性好的的网聚合物的Tg在共混物中农示出相互靠近或称一个统一的Tg. 对于二元共混物小表示出相互靠近或一个统一的Tg对于二元共聚物，ABABABooo型交替共聚物相当于A、B完全相容，表示出 一个Tg, AAAA...BBBB…型嵌段共聚物则会表现出I从j个T◎其中一个相当于A单体，另一个相当于B单体的均聚物Tg 例如，加与不加炭黑及硫化与不硫化的BB/SBR并用胶的DTA曲线：■BR・SBR（未硫化）1 人（一99） 一（一52）弋f、BR・SBR（硫化胶）\ 心-104）\BR・SAR・ISAF（木硫化）BR-SBR-ISAF （硫化胶）\ WO\ Q-57） 温度国1-42加£不加炭黑（ISAF）及硫化与未硫化的BRZSBR并用胶的ETTA曲线（测试时样品先冷却到-150匸之后以30V /min的加热速度进行测试）温度（h）无规（51%内烯）乂例如，乙烯一丙烯共聚物的DTA曲线:0 50~~100 150 200 250温度rc（a）嵌段（49%丙烯）图1-46 乙烯-内烯共聚物的DTA曲线A—乙烯；B—丙烯P106-T2 基团振动的频率与化学键两端的原子质呈、化学键力常数的关系如何？影响基团红外吸收谱带位移的主要因素冇哪些？ 请排列出下列各组基团伸缩振动频率的大小顺序:（1 ）.C—H,C—D,C—0,C—C1,C—I; （2）・C—0,C=0,••…（3）……中的C=Oo答：（1）振动的频繁随化学键胸端原子质童的増大而减小，随键的力常数増大而増大。

2）彩响因素冇：<1｝基频吸收，即分子吸收红外辐射山基态跃迁到第-•激发态.<2｝分子吸收红外辐射由基态直接跃迁到第 二 第三激发态，其产生的谱带称为倍频｛3｝当光了能屋严格等于两种基频跃迁的能虽:总和时，则有川•能同时使两个基频振动跃 迁到激发态,在光谱中产生两个基频之和的吸收带,称为和频谱带4）当光子能量为两基频之差时也会产生差频谱带<5｝当两 频率相接近或者相同的基团连结在-•起时，由丁•振动的偶和作川，会使原频率分裂成为位于原来频率的较高和较低位置的双峰谱带6）当倍频或合频位于-•基频附近时，则倍频或合频的强度常常被加强，而基频强度被减弱，这种现彖叫做费米共振3）振动频率排列从人到小：1. C—H>C—D>C—O>C—C1>C—I；2. C 0>C=0 >C—0；PI65—T7聚内烯酸乙酯 和聚内烯酸乙烯酯 组成相同，红外光谱也非常相似不查看标准谱图及有关手册，根据它们各口的结构特点，是否可以应川H-NMR把它们区别开? 请说明原因答：可以应用H—NMR把它们区别开，具体如下：（二）聚丙酸乙烯酯和聚丙烯陵乙酯的鉴别十CFL CH七•丨 Cv C—O—CH/TH, II / O.图3-27 /命丙酸乙烯嗨却躺烯酸乙弗（b〉的结构式聚丙酸乙烯酯和聚丙 些•尢适区別，但两者的盘I5&复单元的化学组成均为cjh。

•红外蛮图退開似,此用lH-NMR很容易鉴別在谱图上首先确认Ha利［£的峰山于巴相邻的_CH3而被分裂成四車蜂・而Hb相 邻_CI£分裂成三亜帰，因此容易确认°两考的差别在于聚丙酸乙烯阳中的H,与簇基相邻，而聚丙烯酸乙酯的巴直接与氧相邻，使得前者•化学位移小于后者图3・28a的谱图中 1・1处的三重峰可推断为甲基中的氢核，由于与一CH?—相连被分裂为三重峰;2.25处的四 甫峰可推断为一CH?—中的氯核，因邻接有TH，则被分裂为四重峰因此町以确定其 8（K） = 1.113（Hb） = 2.25o所以图3・28合为聚丙酸乙烯酯同样，由谱图3-281中峰的分 裂可知,讯吃）=1・21,5（也）=4・12,因此图3-28b为聚丙烯酸乙酯谱图如下：化学位務6P165-T8设计-个简单方案.说明如何应用NMR方法测定丁苯橡胶样品中丁二烯和苯乙烯的组成比 答：这属于共聚物纽成比例的测定，具体答案如下：由于NMRif?峰的强度与该物质相应的元素冇很好的对应关系，尤其是对于】H- NMR,共振峰的枳分面积正比于相应的质子数•所以可以ifiiiiO 测定质子数之比而得到 各基团的定宦结果因此，利用NMR研究共聚物组成最人丁雌靠5翅*，就 可以直接测定共聚物组成比。

化学位移d图3-29 丁杲椽胶的】H - NMR満图以丁苯共聚物为例，图3・29为丁苹橡胶的中 NMRi普图o IH - NMR谱图都是由三 个主要区域的吸收谱带构成:化学位移7.()以上区域的诜带是苯乙烯芳环巳页子的吸收;化 学位移4・9~5・X的谱带反映的是丁二烯各种异构体双權质子和1,2加成匙亚出基质》 的吸收;而化学位移1.0-2.6的谱带主要是聚合物脂肪生L质子的吸收 '由于化学位移位于7.0以上的吸收谱带是丁苯橡胶中苯乙烯芳环h 5个质子的吸收, 在这个位逬上，「苯橡胶链上没冇其他质子的吸收苯乙烯其奈的质子以及「二塑翅 子的吸收峰位进都处于化学位移6.()以下的絞高场中°因此，我们可以根据化 以上区域芳环质子的独立吸收峰强度•对丁笨橡胶中笨乙烯的含绘进行定扯的计宣设化学位移＜5 = 7.0处的峰面积为八，而其他吸收峰面积之和定义为八「其中每个H 相应的峰面积为凡,则在共聚物中芳香氯应H A/A,个，烷绘氢有A"A“个由共聚物结 构町知，全部芳香灼均属于苯乙烯单元，则苯乙嫦单•元数为A/5AJ5为苯乙烯芳环上5个 质子)•在苯乙烯单元中还有3个烷基氢，因此丁二烯的氢为丁二烯的单元数为(6为丁二晞上的6个质子)八 | *八=5A| -3A~~ = _30A 厂由此•可以算出共聚物中两个单体单元苯乙烯(S)与丁二烯(B)的组成比为s(S)/3(B)=A \ /5At 3A5Aa // 30A;t6A5Ay — 3AP244-T4简要说明TEM的“质量一厚度”衬度和衍射衬度成像原理。

这两种图像各放映试样的哪些特征？答:｛1｝质量一厚度原理：非晶样品透射电子显微图像衬度是由于样品不同微区间存在的原子序数或厚度的差异而形成的，即质量厚度衬度(质量 厚度定义为试样上表面单位面积以下柱体中的质量)，也叫质厚衬度;特征：质厚衬度适用于对复型膜试样电子图象作出解释质量厚度数值较人的，对电子的吸收散射作用強，使电子散射到光栏 以外的耍多，对应较暗的衬度质量厚度数值小的，对应较亮的衬度2｝衍射衬度原理：晶体试样在进行TEM电镜观察时，山于各处晶体収向不同和(或)晶体结构不同，满足布拉格条件的程度不同，使得对应 试样下表面处有不同的衍射效果，从而在下表面形成一个随位置而异的衍射振幅分布，这样形成的衬度，称为衍射衬度特征：衍衬成像，操作上是利用单-•透射束通过物镜光栏成明场像，或利川单-•衍射束通过物镜光栏成暗场像近似考賂忽 略双束成像条件下电子在试样中的吸收，明暗场像衬度是互补的明场像和暗场像均为振幅衬度，即它们反映的是试样下表而处透 射束或衍射束的振幅人小分布，而振幅的平方可以作为强度的呈度，由此便获得了一幅通过振幅变化而形成衬度变化的图像P244-T6简要说明SEM的二次电了像的成像原理。

二次电了像主姜反应试样的什么特征？请说明理山答：原理：即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作丿IJ产生各种效应，利用二次电犷信号成像來观察样品 的表面形态特征：二次电子能够产牛样品表而放人的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起來的，即使用逐点成像的方法获得放 大像。