(f) 110oC
多晶X-ray衍射在聚合物中的应用
物相分析（区分晶态与非晶态、高聚物鉴定） 结晶结构与多晶型 结晶度的测定 晶粒表观尺寸的测定 取向测定
《聚合物表征》总复习课件
区分晶态与非晶态
由衍射花样判断
非晶无取向：
弥散环
非晶取向：
赤道线上的弥散斑
结晶无取向： 结晶取向：
有系列同心锐环 有系列对称弧
观察聚合物的聚集态结构
（非晶、晶态结构）
研究聚合物的多相共混体系（研究聚合物
共混体系中的相行为与分散、研究聚合物共混体系中的断裂机理）
在聚合物纳米复合材料研究中的应用
《聚合物表征》总复习课件
热分析 (Thermal Analysis)
1. 概述 2. 热重分析 (TG) 3. 示差扫描量热法 (DSC) 4. 动态力学分析 (DMA)
课堂内容安排
绪论 聚合物显微结构分析 (OM, SEM，TEM) X射线衍射 (WAXD，SAXS) 聚合物热分析 (DSC, TGA, DMTA) 其它（IR，GPC,Rehology）
《聚合物表征》总复习课件
1
聚合物链结构的主要表征手段
质谱(MS) 红外光谱法（IR）(定性） 紫外光谱法（UV（定量）
Cloisite 30B
单一峰值d(001)=18.26À,即原始粘土的层间距，说明共混物处于完全剥离状态；
特点：稳定，熔融重《结聚晶合物后表不征》会总重复习新课聚件 集甚至团聚。
TEM电镜样品的制样技术
液相成膜法
将聚合物的稀溶液（0.1-0.5%）直接滴于带有支持膜的载网上，溶 剂挥发干燥后成膜
《聚合物表征》总复习课件
3
NMR原理
它是利用具有核磁矩的原子核作为磁探针 来探测分子内部局部磁场的情况，从而 得到有关分子结构方面的信息。
《聚合物表征》总复习课件
4
差示扫描量热法（DSC）
结晶部分的熔融（熔点Tm，熔融热）
非晶部分的玻璃化转变（Tg ） 液晶聚合物的相转变温度
进行各类反应的动力学研究 结晶度
结果与讨论:
Cloisite 15A
1.d(001)=32.36À
38.08À 说明PLLA已插入粘土片层间；
2.随着15A粘土含量的增加，衍射峰的面积增加，即强度增大。 《聚合物表征》总复习课件
Cloisite 25A
1.d (001)=20.04À
36.03À 插层结构；
2.峰变宽，局部平《行聚堆合物积表的征》结总构复习被课破件 坏，插层/剥离结构共存
总衍射强度 = 晶相与非结晶相 衍射强度之和
晶区衍射
衍射强度
Xc
Ac
Ac k Aa
Ic Ic
Ia Ia
Ac ：晶相的衍射面积 Aa ：非晶相的散射面积
背景
《聚合物表征》总复习课件
非晶区衍射 衍射角2
量热法（DSC）
结晶度定义为聚合物的结晶部分熔融所吸收的热量与 100%结晶的同类聚合物熔融所吸收的热量之比。从理论 上来讲，某一结晶样品的熔融热焓Hm与其结晶热焓Hc 相等，但对于大多数结晶性聚合物，用DSC测定的Hm总 是稍大于相应的Hc。其差值大小取决于样品的结晶速度 和结晶平衡过程。通常都采用Hm来计算结晶度Xc：
结晶高度取向：
对称斑点
《聚合物表征》总复习课件
X射线衍射法
测量原理：利用结晶的和非晶的两种结 构对X射线衍射的贡献不同，把衍射照 片上测得的衍射峰分解为结晶的和非晶 的两部分，结晶峰面积与总的面积之比 即为结晶度
《聚合物表征》总复习课件
广角X光衍射法
分清晶区和无定形区对曲线下面积的贡献，就能 用下列公式计算重量结晶度：
如果不仅使结晶部分而且使无定形部分的链段运动也处于停滞状态,在此低温下 聚乙烯的NMR吸收曲线是单一的幅度较宽的峰,如果温度增高接近熔点,吸收曲 线变成单一的幅度较窄的峰.在一般的温度范围内则是相当于结晶区宽幅部分和 相当于非结晶区尖锐部分(这和液体的情况相同)相重叠的曲线.
《聚合物表征》总复习课件
纯度
共混体系的相容性
《聚合物表征》总复习课件
5
光学显微镜在聚合物研究中 的应用
《聚合物表征》总复习课件
制样方法
热压制膜 溶液挥发成膜
《聚合物表征》总复习课件
OM在高分子研究中的应用
研究聚合物球晶类型及生长过程 研究聚合物共混物体系
《聚合物表征》总复习课件
结晶温度对球晶形态的影响
(a)
(b)
H m0为相同化学结构、100%结晶的同类样品的熔融热焓
《聚合物表征》总复习课件
红外法测结晶度
结晶聚合物的红外光谱图上具有特定的结晶敏感吸收带,简称晶带, 它的强度与 结晶度有关,即结晶度增大晶带强度增大,反之如果非结晶部分增加,则无定形吸 收带增强,利用这个晶带可以测定结晶聚合物的结晶度.
核磁法测结晶度
《聚合物表征》总复习课件
放热 dH/dt(mW) 吸热 线
分解气化
固固 一级转变
DSC
曲线
Tg
结晶
Tc
Tm
放热行为 （固化，氧化，反应，交联）
《聚合物表征》总复习课件
Td
DTA 曲线
DSC在高分子研究中的应用
各种转变温度的测定 结晶动力学的研究
聚合物共混体系中相行为及结晶行为的研究
(c)
(d)
(e)
(f)
Spherulitic morphology (same magnification, bar=100 m) of neat PHBV crystallized at different《t聚em合p物e表ra征tu》r总es复. 习(a课) 8件5, (b) 90, (c) 95, (d) 100, (e) 105, and
核磁共振法（NMR）
《聚合物表征》总复习课件
2
质谱(Mass Spectrum, MS)
• 定义 指样品分子(或原子)离子化后形成具有各 种质荷比(m/e)的离子,进而在电磁场的作 用被分离,并将收集到的离子按质荷比的 大小排列成的谱.
• 测定化合物的分子式和分子量 • 聚合物的主体结构单元 • 聚合物材料的添加剂 √
超薄切片法
用超薄切片机在低温（-100oC）可获得50nm 左右的薄试样
《聚合物表征》总复习课件
SEM电镜样品的制样技术
制样简单，对于导电性材料，可用导 电胶粘贴 在铜或铝的样品座上
但大多数聚合物样品为绝缘体，因此 需在观察前于真空中喷镀金属膜，以 增强图像的立体感
《聚合物表征》总复习课件
电镜在聚合物研究中的应用