有機(jī)高分子材料實(shí)驗(yàn)教程

前言

　　我的面前擺放著十多本封面五顏六色的電工電子學(xué)系列課程教材，它們是中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)系電工電子學(xué)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年辛勤勞動和教學(xué)實(shí)踐的結(jié)晶?！　‰娏魉?jīng)過的路徑叫電路。大學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子電路課程的意義猶如行人、游人、司機(jī)學(xué)習(xí)行路知識和人們探求人生之路的真諦一樣重要。無論是“電路”、“前進(jìn)道路”還是“人生道路”，都有一個“路”字。俗話說，“路是人走出來的”。人生之路是探索出來的，行路見識是體驗(yàn)出來的，電路知識是學(xué)習(xí)得來的。研究發(fā)現(xiàn)，人類社會的許多自然現(xiàn)象、科技和人文問題都可用電路的方法來模擬，人類自身的許多活動和智能行為也可用電路的方法通過硬件與軟件來模仿。因此，電工電子學(xué)系列課程作為技術(shù)基礎(chǔ)課程對高校人才培養(yǎng)所起的重要作用是不言而喻的。電工電子學(xué)的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能正通過教學(xué)活動和人的智能活動向各個學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展和滲透，發(fā)揮著越來越大的作用。通過本系列課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得關(guān)于電工電子學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后參加工作打下基礎(chǔ)?！　‖F(xiàn)由中南大學(xué)出版社出版的這套電工電子學(xué)系列教材，是根據(jù)電工電子學(xué)系列課程教學(xué)體系而編寫的，其教學(xué)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，滿足不同專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求和個性化人才培養(yǎng)的需求。該系列教材分為3大類別：第1為基礎(chǔ)知識類，第2為擴(kuò)展知識類，第3為實(shí)踐技能類。其中，基礎(chǔ)知識教材又分為電類、機(jī)電類、非電類、文理類4個層次共9個模塊；擴(kuò)展知識類教材主要是電工電子學(xué)新知識的擴(kuò)展與延伸，共有10個模塊；實(shí)踐技能類教材分為實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)3個模塊。

內(nèi)容概要

　　《有機(jī)高分子材料實(shí)驗(yàn)教程》為教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)劃教材，根據(jù)教育部高等學(xué)校材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會有機(jī)高分子材料實(shí)驗(yàn)課程“教學(xué)基本要求”編寫?！　　队袡C(jī)高分子材料實(shí)驗(yàn)教程》是配合高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料成型加工等課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)用書。全書包括55個實(shí)驗(yàn)，其中高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)14個，高分子物理實(shí)驗(yàn)21個，高分子材料加工實(shí)驗(yàn)10個，高分子綜合及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)10個，另有附錄。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及高分子科學(xué)的常規(guī)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，其中既有經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，也有一些反映本學(xué)科發(fā)展前沿的新實(shí)驗(yàn)；另外，根據(jù)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新和設(shè)計(jì)能力的要求，精選了10個綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包括涂料、塑料、橡膠、聚合物基復(fù)合材料的合成、加工、制備及各種性能的測定。每個實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、設(shè)備和原材料、實(shí)驗(yàn)報告、思考題和討論等幾部分內(nèi)容。

書籍目錄

第1章 高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 有機(jī)玻璃板的制備及透光率的測定實(shí)驗(yàn)2 醋酸乙烯酯的溶液聚合實(shí)驗(yàn)3 甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合實(shí)驗(yàn)4 醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳膠的制備實(shí)驗(yàn)5 植物油改性醇酸樹脂及其清漆的制備實(shí)驗(yàn)6 不飽和聚酯預(yù)聚體的合成及其交聯(lián)固化實(shí)驗(yàn)7 雙酚A環(huán)氧樹脂的合成及其固化實(shí)驗(yàn)8 苯乙烯與馬來酸酐的交替共聚合實(shí)驗(yàn)9 苯乙烯原子轉(zhuǎn)移自由基聚合實(shí)驗(yàn)10 縮聚反應(yīng)動力學(xué)研究——聚酯反應(yīng)速率常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)11 反相乳液聚合制備高吸水性樹脂實(shí)驗(yàn)12 液晶聚合物的合成與表征實(shí)驗(yàn)13 耐熱型聚酰亞胺的合成實(shí)驗(yàn)14 環(huán)氧丙烯酸樹脂的合成及uV同化第2章 高分子物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 密度梯度管法測定聚合物的密度和結(jié)晶度實(shí)驗(yàn)2 膨脹計(jì)法測定聚合物的結(jié)晶動力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)3 光學(xué)顯微鏡法觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)實(shí)驗(yàn)4 x射線衍射法分析聚合物晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)5 紅外光譜法鑒定聚合物的結(jié)構(gòu)特征實(shí)驗(yàn)6 掃描電子顯微鏡法觀察聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)7 聚合物溫度一形變曲線測定實(shí)驗(yàn)8 聚合物拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的測定實(shí)驗(yàn)9 聚合物材料的彎曲強(qiáng)度測定實(shí)驗(yàn)10 聚合物材料的沖擊強(qiáng)度測定實(shí)驗(yàn)11 聚合物的熱譜分析——示差掃描量熱法（Dsc）實(shí)驗(yàn)12 聚合物的熱重分析（TGA）實(shí)驗(yàn)13 聚合物材料的維卡軟化點(diǎn)的測定實(shí)驗(yàn)14 塑料熔體流動速率的測定實(shí)驗(yàn)15 聚合物電阻的測定實(shí)驗(yàn)16 凝膠滲透色譜法測定高聚物的相對分子質(zhì)量及其分布實(shí)驗(yàn)17 黏度法測定聚合物的黏均分子量實(shí)驗(yàn)18 塑料的硬度測定實(shí)驗(yàn)19 塑料的磨耗實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)20 塑料熱老化性能測定實(shí)驗(yàn)21 聚合物材料的動態(tài)力學(xué)性能測試第3章 高分子材料加工實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 熱塑性塑料的模壓成型實(shí)驗(yàn)2 酚醛塑料模壓成型實(shí)驗(yàn)3 熱塑性塑料的注射成型實(shí)驗(yàn)4 軟質(zhì)聚氯乙烯的混合與塑煉實(shí)驗(yàn)5 橡膠的加工成型實(shí)驗(yàn)6 熱塑性塑料管的擠出成型實(shí)驗(yàn)7 脲醛樹脂及其層壓板的制備實(shí)驗(yàn)8 轉(zhuǎn)矩流變儀測定聚合物熔體的流變性能及成型加工工藝參數(shù)的確定實(shí)驗(yàn)9 熱塑性塑料的吹塑成型實(shí)驗(yàn)10 反應(yīng)注射成型第4章 高分子綜合及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 甲基丙烯酸甲酯聚合的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 苯乙烯微乳液聚合及性能測定實(shí)驗(yàn)3 設(shè)計(jì)和制備苯乙烯／丙烯酸丁酯核殼聚合物乳液實(shí)驗(yàn)4 水性乳膠涂料的制備與性能測試實(shí)驗(yàn)5 油性漆樣板制備與性能測定實(shí)驗(yàn)6 熱塑性試樣的加工與力學(xué)性能的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)7 不飽和聚酯塑料的制備、模壓成型與力學(xué)性能綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8 插層聚合制備聚丙烯／蒙脫土納米復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)9 塑料的熱性能綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)10 高性能輪胎橡膠的配方設(shè)計(jì)附錄附錄1 引發(fā)劑的精制附錄2 樹脂酸值的測定附錄3 樹脂羥值的測定附錄4 環(huán)氧值的測定附錄5 常用單體物理常數(shù)表附錄6 常見聚合物的英文縮寫附錄7 常用引發(fā)劑分解速率常數(shù)、活力及半衰期附錄8 引發(fā)劑的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)附錄9 自由基共聚反應(yīng)中單體的競聚率附錄10 聚合物的溶劑和沉淀劑（非溶劑）附錄11 高聚物的特性黏數(shù)一相對分子量關(guān)系式[n]=kma參數(shù)附錄12 溶劑（或調(diào)節(jié)劑）的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)（60℃）附錄13 某些聚合物的θ溶劑附錄14 聚合物的結(jié)晶參數(shù)附錄15 常見聚合物的密度附錄16 聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（T）和熔點(diǎn)（Tm）附錄17 聚合物的折射率參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　實(shí)驗(yàn)3 甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合　　1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹　。?）掌握懸浮聚合的反應(yīng)原理及配方中各組分的作用?！　。?）了解不同類型懸浮劑的分散機(jī)理以及攪拌速度、攪拌器形狀對懸浮聚合物粒徑等的影響?！　?.實(shí)驗(yàn)原理　　懸浮聚合是指在較強(qiáng)的機(jī)械攪拌下，借助懸浮劑的作用，將溶有引發(fā)劑的單體分散在另一與單體不溶的介質(zhì)中（一般為水）所進(jìn)行的聚合。根據(jù)聚合物在單體中溶解與否，可得透明狀聚合物或不透明不規(guī)整的顆粒狀聚合物。如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，其懸浮聚合物多是透明珠狀物，故又稱珠狀聚合；而聚氯乙烯因不溶于其單體中，故為不透明、不規(guī)整的乳白色小顆粒，稱為顆粒狀聚合?！　腋【酆蠈?shí)質(zhì)上是單體小液滴內(nèi)的本體聚合。從動力學(xué)的觀點(diǎn)看，懸浮聚合與本體聚合完全一樣，每一個微珠相當(dāng)于一個小的本體。但由于單體在體系中被分散成細(xì)小的液滴，因此，懸浮聚合又具有它自己的特點(diǎn)。懸浮聚合克服了本體聚合中散熱困難的問題，保證了反應(yīng)溫度的均一性，有利于反應(yīng)的控制。懸浮聚合的另一優(yōu)點(diǎn)是由于采用懸浮穩(wěn)定劑，所以最后得到易分離、易清洗、純度高的顆粒狀聚合產(chǎn)物，便于直接成型加工。但當(dāng)微珠聚合到一定程度，珠子內(nèi)粒度迅速增大，珠與珠之間很容易碰撞、黏結(jié)成團(tuán)，為此必須加入適量懸浮劑?？勺鳛閼腋┑奈镔|(zhì)主要有兩類：一類是可以溶于水的高分子化合物，如聚乙烯醇、明膠、聚甲基丙烯酸鈉等；另一類是不溶于水的無機(jī)鹽粉末，如硅藻土、鈣鎂的碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽等。懸浮劑的性能和用量對聚合物顆粒大小和分布有很大影響。通常，懸浮劑用量越大，所得聚合物顆粒越細(xì)；如果懸浮劑為水溶性高分子化合物，懸浮劑相對分子質(zhì)量越小，所得的樹脂顆粒就越大。因此，懸浮劑相對分子質(zhì)量的不均勻會造成樹脂顆粒粒度分布變寬。如果是固體懸浮劑，用量一定時，懸浮劑粒度越細(xì)，所得樹脂的粒度也越小，因此，懸浮劑粒度的不均勻也會導(dǎo)致樹脂顆粒大小的不均勻?！　∮捎趹腋┑淖饔脵C(jī)理不同，在選擇懸浮劑的種類和確定懸浮劑用量時，要隨聚合物種類和顆粒要求而定，如顆粒大小、形狀、樹脂的透明性和成膜性能等，同時也要注意合適的攪拌強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速以及水與單體比等。本實(shí)驗(yàn)以聚乙烯醇為懸浮劑進(jìn)行甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合。

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