高分子材料與工程實驗教程

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)全國高等院校教材類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：高分子材料與工程實驗教程》分為緒論、正交試驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、高分子基礎(chǔ)實驗、高分子材料成形加工與性能實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗7個部分，力求較全面地反映高分子材料與工程實驗的內(nèi)容，涉及范圍廣，應(yīng)用性強(qiáng)。當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得各個領(lǐng)域的科學(xué)家和工程人員運(yùn)用計算機(jī)去解決各自領(lǐng)域中的問題，因此《21世紀(jì)全國高等院校教材類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：高分子材料與工程實驗教程》從實驗方案人手，融人一定量的計算機(jī)模擬技術(shù)和利用計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的實驗內(nèi)容。另外，對某些實驗還從不同的側(cè)面反映同一實驗?zāi)繕?biāo)，內(nèi)容齊全，信息量大，這對高分子材料與工程實驗教與學(xué)有較大幫助?！　　?1世紀(jì)全國高等院校教材類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材：高分子材料與工程實驗教程》可作為高等院校材料類、化學(xué)類、化工類、環(huán)境類等相關(guān)專業(yè)的實驗教學(xué)用書，也可供其他相關(guān)專業(yè)參考使用。

書籍目錄

第1章緒論 1.1高分子材料與工程實驗的特點和任務(wù) 1.1.1特點  1.1.2任務(wù) 1.2學(xué)習(xí)方法 1.3高分子材料與工程實驗室安全知識 1.3.1安全用電常識 1.3.2使用化學(xué)藥品的安全防護(hù) 1.3.3受壓容器的安全使用“ 第2章正交試驗設(shè)計 2.1正交試驗設(shè)計的基本概念 2.2正交試驗設(shè)計的基本原理 2.3正交試驗設(shè)計的基本程序 2.3.1試驗方案設(shè)計 2.3.2試驗結(jié)果分析 第3章數(shù)據(jù)處理 3.1應(yīng)用Excel處理實驗數(shù)據(jù) 3.1.1用Excel制工作表 3.1.2 Excel編輯表 3.1.3 Excel中的公式和函數(shù) 3.1.4 Excel的圖表 3.1.5應(yīng)用實例 3.2應(yīng)用Origin處理實驗數(shù)據(jù) 3.2.1Origin主要功能 3.2.2Origin的安裝 3.2.3數(shù)據(jù)輸入 3.2.4圖形生成 3.2.5坐標(biāo)軸的標(biāo)注 3.2.6線條及實驗點圖標(biāo)的修改 3.2.7數(shù)據(jù)的擬合 3.2.8其他功能 第4章高分子基礎(chǔ)實驗 4.1 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合 4.2脲醛樹脂的制備 4.3乙酸乙烯酯的乳液聚合——白乳膠的制備 4.4雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成及共固化 4.5膨脹計法測定甲基丙烯酸甲酯本體聚合反應(yīng)速率 4.6引發(fā)劑分解速率常數(shù)的測定 4.7軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備 4.8丙烯酸酯乳膠漆制備 4.9苯乙烯的懸浮聚合 4.10聚醋酸乙烯酯的溶液聚合 4.11淀粉接枝丙烯腈高吸水樹脂的制備 4.12用“分子模擬”軟件構(gòu)建全同 PP、PE并計算其末端距 4.13黏度法測定聚合物的黏均分子量 4.14紅外光譜法定性鑒定苯甲酸 4.15塑料焊接實驗 4.16溶脹法測定橡膠的交聯(lián)密度 4.17黏度的測定 4.18掃描電鏡的工作原理和操作 4.19掃描電鏡圖像觀察和試樣制備 4.20微波輻射合成淀粉丙烯酸高吸水性樹脂 4.21水溶性聚乙烯醇的制備 第5章高分子材料成形加工與性能實驗 5.1塑料擠出吹膜實驗 5.2熱塑性塑料注射成形 5.3擠出成形聚氯乙烯塑料管材 5.4聚氨酯泡沫塑料的加工 5.5淀粉基熱塑性塑料母料的制備  5.6生物降解塑料流動速率的測定  5.7淀粉基熱塑性塑料的拉伸強(qiáng)度測定 5.8塑料壓縮強(qiáng)度實驗 5.9高分子材料沖擊性能實驗 5.10彎曲性能測定 5.11塑料撕裂強(qiáng)度 5.12生物降解塑料擠出吹膜成形實驗 5.13熱固性塑料模壓成形工藝實驗 5.14天然橡膠的加工成形 5.15熱塑性塑料中空吹塑成形工藝實驗 5.16不飽和聚酯的增稠及SMC的制備 5.17玻璃鋼（FRP）制品手糊成形實驗 5.18塑料激光雕刻成形 第6章綜合性實驗 6.1甲基丙烯酸甲酯的本體聚合成形及其性能測定 6.1.1甲基丙烯酸甲酯單體的預(yù)處理 6.1.2引發(fā)劑的精制 6.1.3甲基丙烯酸甲酯的本體聚合及成形 6.1.4黏度法測定聚甲基丙烯酸甲酯的相對分子質(zhì)量 6.1.5有機(jī)玻璃薄板的光學(xué)性能測試 6.2聚乙烯醇縮丁醛的制備 6.2.1醋酸乙烯酯的乳液聚合 6.2.2聚醋酸乙烯醋酯的溶液聚合與聚乙烯醇的制備 6.2.3聚乙烯醇及其縮丁醛的制備 6.3油改性醇酸樹脂的制備 6.3.1植物油改性醋酸樹脂 6.3.2豬油改性醇酸樹脂的制備 6.4酚醛泡沫的制備及性能表征 6.5苯乙烯的正離子聚合  6.6淀粉基熱塑性塑料的注射成形工藝實驗 第7章設(shè)計性實驗 7.1堿木質(zhì)素基聚氨酯薄膜的制備及性能檢測 7.2廢舊高分子材料的分離與鑒定 7.3丙烯酸乳液壓敏膠的制備 7.4尼龍—66的制備 7.5增容木粉／LDPE復(fù)合材料的制備與性能測定 附錄 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   4.1甲基丙烯酸甲酯的本體聚合 1.實驗?zāi)康?（1）了解本體聚合的原理。 （2）熟悉有機(jī)玻璃的制備方法。 2.實驗原理 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）具有優(yōu)良的光學(xué)性能、密度小、機(jī)械性能好、耐候性好。在航空、光學(xué)儀器、電器工業(yè)、日用品等方面有廣泛的用途。為保證光學(xué)性能，聚甲基丙烯酸甲酯多采用本體聚合方法合成。 甲基丙烯酸甲酯（MMA）的本體聚合是按自由基聚合反應(yīng)歷程進(jìn)行的，其活性中心為自由基?；磻?yīng)包括鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止，當(dāng)體系中含有鏈轉(zhuǎn)移劑時，還可發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 本體聚合是不加其他介質(zhì)，只有單體在引發(fā)劑或催化劑、熱、光作用下進(jìn)行的聚合，又稱塊狀聚合。本體聚合具有合成工序簡單，可直接形成制品且產(chǎn)物純度高等優(yōu)點。 本體聚合的不足是隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率提高，體系黏度增大，聚合熱難以散出，同時增長鏈自由基末端被包裹，擴(kuò)散困難，自由基雙基終止速率大大降低，導(dǎo)致聚合速率急劇增大而出現(xiàn)自動加速現(xiàn)象，短時間內(nèi)產(chǎn)生更多的熱量，從而引起相對分子質(zhì)量分布不均，影響產(chǎn)品性能，更為嚴(yán)重的則引起爆聚。因此甲基丙烯酸甲酯的本體聚合一般采用三段法聚合，而且反應(yīng)速率的測定只能在低轉(zhuǎn)化率下完成。 3.主要試劑與儀器 1）主要試劑 甲基丙烯酸甲酯，過氧化二苯甲酰（BPO），氫氧化鈉，乙醇，無水硫酸鈉，三氯甲烷，甲醇或石油醚，丙酮。 2）主要儀器 恒溫水浴，50mL錐形瓶1個，試管夾，試管兩個，500mL分液漏斗。 4.實驗步驟 1）甲基丙烯酸甲酯單體的預(yù)處理 在500mL分液漏斗中加入250mL甲基丙烯酸甲酯單體，用5％氫氧化鈉溶液洗滌數(shù)次至無色（每次用量40～50mL），然后用去離子水洗至中性，用無水硫酸鈉干燥一周。 2）引發(fā)劑的精制 過氧化二苯甲酰常采用重結(jié)晶的方法提純，但為防止發(fā)生爆炸，重結(jié)晶操作應(yīng)在室溫下進(jìn)行。將待提純的BPO溶于三氯甲烷，再加等體積的甲醇或石油醚使BPO結(jié)晶析出。也可用丙酮加兩體積的蒸餾水重結(jié)晶。如將59的BPO在室溫下溶于20mL的CHCl3，過濾除去不溶性雜質(zhì)，濾液滴入等體積的甲醇中結(jié)晶，過濾，晶體用冷甲醇洗滌，室溫下真空干燥，貯存于干燥器中避光保存，必要時可進(jìn)行多次重結(jié)晶。 3）有機(jī)玻璃棒的制備 （1）預(yù)聚合。在50mL錐形瓶中加入20mL MMA及單體質(zhì)量1％的BPO（0.15～0.2g），瓶口用膠塞蓋上，用試管夾夾住瓶頸在85～90℃的水浴中不斷搖動，進(jìn)行預(yù)聚合約10分鐘，注意觀察體系的黏度變化，當(dāng)體系黏度變大，但仍能順利流動時，結(jié)束預(yù)聚合。 注：膠塞必須用聚四氟乙烯膜或鋁箔包裹，以防止在聚合反應(yīng)過程中MMA蒸氣將膠塞中的添加物（如防老劑等）溶出，影響聚合反應(yīng)。塞子只需輕輕蓋上，不要塞緊，以防止因溫度升高時，塞子爆沖。 （2）澆鑄灌模。將以上制備的預(yù)聚液小心地分別灌人預(yù)先干燥的兩支試管中，澆灌時注意防止錐形瓶外的水珠滴人。 注：澆灌時，可預(yù)先在試管中放人干花等裝飾物，這樣在聚合完成后可把產(chǎn)品做成小飾物，但加入的飾物一定要干燥以防止產(chǎn)生氣泡。 （3）后聚合。將灌好預(yù)聚液的試管口塞上棉花團(tuán)，放人45～50℃的水浴中反應(yīng)約20h，注意控制溫度不能太高，否則易使產(chǎn)物內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。然后再在烘箱中升溫至100～105℃反應(yīng)2～3h，使單體轉(zhuǎn)化完全，完成聚合。 （4）取出所得有機(jī)棒，觀察其透明性，是否有氣泡。 5.思考題 進(jìn)行本體澆鑄聚合時，如果預(yù)聚階段單體轉(zhuǎn)化率偏低會產(chǎn)生什么后果？為什么要嚴(yán)格控制不同階段的反應(yīng)溫度？

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