本書由陳厚、郭磊、李桂英主編主要介紹了高分子材料研究中最常用的測試分析技術，涵蓋結構鑑定方法、分子量研究方法、形態與形貌表征方法、熱分析方法等，還包括高分子材料性能研究方法，如流變性能研究方法、力學性能測試方法、吸附性能研究方法等。本書可作為高分子材料相關學科的本科生及研究生教材，也可以作為從事高分子材料研究與分析測試的工程技術人員的參考書。
基本介紹
- 書名：高分子材料分析測試與研究方法（第二版）
- 作者：陳厚、郭磊、李桂英
- ISBN：978-7-122-31422-2
- 出版時間：2018年3月
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
作者：陳厚 主編 郭磊、李桂英 副主編
叢書名：高分子材料分析測試與研究方法（第二版）
出版日期：2018年3月 書號：978-7-122-31422-2
開本：16K 787×1092 1/16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：225頁
內容簡介
本書介紹了高分子材料研究中最常用的測試分析技術，涵蓋結構鑑定方法、分子量研究方法、形態與形貌表征方法、熱分析方法等，還包括高分子材料性能研究方法，如流變性能研究方法、力學性能測試方法、吸附性能研究方法等。本書在介紹每種具體分析方法時重點突出針對高分子材料的分析原理以及制樣技術，同時在高分子材料研究實例部分緊扣分析方法的原理。在儘量避免繁瑣的數學推導公式的基礎上注意引入各種方法在高分子材料分析套用中的最新進展。
本書可作為高分子材料相關學科的本科生及研究生教材，也可以作為從事高分子材料研究與分析測試的工程技術人員的參考書。
目錄
第1章結構鑑定1
1.1傅立葉紅外光譜1
1.1.1紅外光譜基本原理1
1.1.2頻率位移的影響因素8
1.1.3紅外吸收光譜儀及實驗技術9
1.1.4常見高分子化合物的紅外光譜12
1.1.5紅外吸收光譜在高分子材料分析中的套用12
1.2雷射拉曼散射光譜19
1.2.1拉曼光譜基本原理19
1.2.2雷射拉曼光譜儀20
1.2.3拉曼光譜與紅外吸收光譜的異同20
1.2.4雷射拉曼散射光譜的特徵21
1.2.5常見高分子化合物的雷射拉曼散射光譜25
1.2.6雷射拉曼散射光譜在高分子材料分析中的套用25
1.3紫外光譜28
1.3.1紫外光譜基本原理29
1.3.2分子軌道和電子躍遷30
1.3.3影響紫外光譜的一些因素32
1.3.4紫外-可見分光光度計38
1.3.5紫外吸收光譜在高分子材料研究中的套用44
1.4螢光光譜46
1.4.1螢光光譜基本原理與方法47
1.4.2分子螢光光譜儀49
1.4.3分子螢光光譜的定量分析53
1.4.4影響螢光光譜強度的因素54
1.4.5分子螢光光譜在高分子材料分析中的套用55
1.5質譜法57
1.5.1質譜儀57
1.5.2質譜圖及其套用58
1.5.3有機化合物的斷裂方式60
1.5.4質譜法的套用61
1.6氣相色譜法62
1.6.1氣相色譜儀62
1.6.2氣相色譜分離原理63
1.6.3氣相色譜固定相66
1.6.4氣相色譜分離條件的選擇67
1.6.5定性分析69
1.6.6定量分析70
1.6.7毛細管氣相色譜法72
1.6.8裂解氣相色譜分析72
1.6.9氣相色譜與質譜聯用技術（GC/MS）73
1.7核磁共振波譜法73
1.7.1核磁共振基本原理74
1.7.2核磁共振波譜儀76
1.7.31H-核磁共振波譜77
1.7.413C-核磁共振波譜81
1.7.5核磁共振波譜法的套用82
1.8毛細管電泳84
1.8.1毛細管電泳分類及特點84
1.8.2毛細管電泳儀87
1.8.3毛細管凝膠電泳基本原理87
1.8.4毛細管凝膠電泳在高分子材料分析中的套用88
1.9X射線分析89
1.9.1X射線概述89
1.9.2X射線衍射分析90
1.9.3小角X射線散射97
1.10X射線光電子能譜法99
1.10.1X射線光電子能譜的基本原理100
1.10.2實驗技術101
1.10.3XPS在高分子研究中的套用102
參考文獻104
第2章分子量與分子量分布的測定106
2.1聚合物分子量及分子量分布的表示106
2.1.1分子量的統計意義106
2.1.2聚合物分子量分布的表示方法107
2.1.3聚合物分子量與分子量分布的測定方法107
2.2數均分子量的測定108
2.2.1端基分析法108
2.2.2沸點升高法和冰點降低法109
2.2.3蒸氣壓下降法110
2.2.4膜滲透壓法110
2.3光散射法測量重均分子量112
2.3.1基本原理112
2.3.2實驗技術115
2.4黏度法測定聚合物的黏均分子量116
2.4.1黏度的定義116
2.4.2特性黏度與分子量的關係117
2.4.3特性黏度的測定118
2.4.4聚電解質溶液的黏度120
2.4.5支化高分子的黏度120
2.5凝膠滲透色譜法測定聚合物分子量與分子量分布120
2.5.1概述120
2.5.2工作流程與原理120
2.5.3GPC的套用舉例122
參考文獻122
第3章形態與形貌表征123
3.1掃描電子顯微鏡123
3.1.1掃描電子顯微鏡的結構與工作原理124
3.1.2掃描電子顯微鏡高分子材料樣品的製備方法125
3.1.3掃描電子顯微鏡在高分子材料研究中的套用125
3.1.4場發射掃描電子顯微鏡128
3.1.5低真空掃描電子顯微鏡與環境掃描電子顯微鏡128
3.2透射電子顯微鏡129
3.2.1透射電子顯微鏡的結構與工作原理129
3.2.2透射電子顯微鏡高分子材料樣品的製備方法131
3.2.3透射電子顯微鏡在高分子材料研究中的套用132
3.3掃描探針顯微鏡136
3.3.1掃描隧道顯微鏡136
3.3.2原子力顯微鏡138
3.4偏光顯微鏡146
3.4.1偏光顯微鏡的基本原理147
3.4.2偏光顯微鏡的制樣方法148
3.4.3偏光顯微鏡的高分子材料研究中的套用148
3.5比表面積及孔度分析152
3.5.1概述152
3.5.2比表面積的測定153
3.5.3孔徑分布測定的原理155
3.5.4ASAP2020比表面及孔隙度分析儀155
3.5.5測定實例156
3.6雷射衍射粒度分析儀157
3.6.1基本原理158
3.6.2儀器結構與組成159
3.6.3雷射衍射粒度分析儀在高分子材料中的套用160
參考文獻161
第4章熱分析技術163
4.1熱重分析法163
4.1.1熱重分析原理164
4.1.2熱重分析裝置164
4.1.3影響熱重分析的因素165
4.1.4熱重分析在高分子材料分析測試中的套用166
4.2差熱分析法168
4.2.1差熱分析原理168
4.2.2差熱分析裝置169
4.2.3影響差熱分析的因素170
4.2.4差熱分析在高分子材料分析測試中的套用171
4.3差示掃描量熱法172
4.3.1差示掃描量熱原理172
4.3.2差示掃描量熱裝置174
4.3.3差示掃描量熱法在高分子材料分析測試中的套用174
4.4熱機械分析176
4.4.1靜態熱機械分析法176
4.4.2動態熱機械分析176
4.4.3熱機械分析儀177
4.4.4熱機械分析的套用178
參考文獻179
第5章流變性研究180
5.1聚合物的流變性180
5.1.1聚合物流變行為的特性180
5.1.2聚合物黏性流動中奇異的彈性現象181
5.1.3聚合物熔體的流動曲線182
5.1.4影響聚合物熔體剪下黏度的因素183
5.1.5拉伸流動與拉伸黏度185
5.2聚合物熔體切黏度的測定186
5.2.1落球黏度計186
5.2.2毛細管流變儀187
5.2.3旋轉黏度計189
5.2.4熔融指數儀與門尼黏度計192
參考文獻195
第6章力學性能測定196
6.1聚合物材料的拉伸性能196
6.1.1應力-應變曲線196
6.1.2影響聚合物拉伸強度的因素197
6.1.3電子拉力試驗機198
6.1.4拉伸實驗的試樣準備199
6.1.5拉伸性能測試的數據處理199
6.1.6聚合物材料的拉伸性能測試200
6.2聚合物材料的衝擊性能200
6.2.1懸臂樑衝擊試驗機201
6.2.2衝擊實驗的試樣準備201
6.2.3抗衝擊性能測試的數據處理202
6.2.4聚合物材料的衝擊性能測試203
6.3聚合物材料的動態力學性能204
6.3.1高聚物的黏彈性204
6.3.2動態力學分析儀206
6.3.3聚合物材料的動態力學性能測試206
6.4纖維的拉伸性能207
6.4.1纖維細度及拉伸性能指標208
6.4.2常見纖維的拉伸曲線209
6.4.3拉伸斷裂機理及影響因素209
6.4.4纖維細度儀211
6.4.5纖維強伸度儀212
6.4.6纖維細度儀、強伸度儀在高分子纖維材料研究中的套用213
參考文獻214
第7章吸附性能測定215
7.1原子吸收光譜215
7.1.1原子吸收光譜的基本原理215
7.1.2原子吸收光譜儀216
7.1.3原子吸收光譜在高分子材料吸附性能研究中的套用220
7.2電感耦合電漿發射光譜221
7.2.1電感耦合電漿發射光譜的基本原理221
7.2.2電感耦合電漿發射光譜儀221
7.2.3電感耦合電漿發射光譜在高分子材料研究中的套用223
參考文獻225
1.1傅立葉紅外光譜1
1.1.1紅外光譜基本原理1
1.1.2頻率位移的影響因素8
1.1.3紅外吸收光譜儀及實驗技術9
1.1.4常見高分子化合物的紅外光譜12
1.1.5紅外吸收光譜在高分子材料分析中的套用12
1.2雷射拉曼散射光譜19
1.2.1拉曼光譜基本原理19
1.2.2雷射拉曼光譜儀20
1.2.3拉曼光譜與紅外吸收光譜的異同20
1.2.4雷射拉曼散射光譜的特徵21
1.2.5常見高分子化合物的雷射拉曼散射光譜25
1.2.6雷射拉曼散射光譜在高分子材料分析中的套用25
1.3紫外光譜28
1.3.1紫外光譜基本原理29
1.3.2分子軌道和電子躍遷30
1.3.3影響紫外光譜的一些因素32
1.3.4紫外-可見分光光度計38
1.3.5紫外吸收光譜在高分子材料研究中的套用44
1.4螢光光譜46
1.4.1螢光光譜基本原理與方法47
1.4.2分子螢光光譜儀49
1.4.3分子螢光光譜的定量分析53
1.4.4影響螢光光譜強度的因素54
1.4.5分子螢光光譜在高分子材料分析中的套用55
1.5質譜法57
1.5.1質譜儀57
1.5.2質譜圖及其套用58
1.5.3有機化合物的斷裂方式60
1.5.4質譜法的套用61
1.6氣相色譜法62
1.6.1氣相色譜儀62
1.6.2氣相色譜分離原理63
1.6.3氣相色譜固定相66
1.6.4氣相色譜分離條件的選擇67
1.6.5定性分析69
1.6.6定量分析70
1.6.7毛細管氣相色譜法72
1.6.8裂解氣相色譜分析72
1.6.9氣相色譜與質譜聯用技術（GC/MS）73
1.7核磁共振波譜法73
1.7.1核磁共振基本原理74
1.7.2核磁共振波譜儀76
1.7.31H-核磁共振波譜77
1.7.413C-核磁共振波譜81
1.7.5核磁共振波譜法的套用82
1.8毛細管電泳84
1.8.1毛細管電泳分類及特點84
1.8.2毛細管電泳儀87
1.8.3毛細管凝膠電泳基本原理87
1.8.4毛細管凝膠電泳在高分子材料分析中的套用88
1.9X射線分析89
1.9.1X射線概述89
1.9.2X射線衍射分析90
1.9.3小角X射線散射97
1.10X射線光電子能譜法99
1.10.1X射線光電子能譜的基本原理100
1.10.2實驗技術101
1.10.3XPS在高分子研究中的套用102
參考文獻104
第2章分子量與分子量分布的測定106
2.1聚合物分子量及分子量分布的表示106
2.1.1分子量的統計意義106
2.1.2聚合物分子量分布的表示方法107
2.1.3聚合物分子量與分子量分布的測定方法107
2.2數均分子量的測定108
2.2.1端基分析法108
2.2.2沸點升高法和冰點降低法109
2.2.3蒸氣壓下降法110
2.2.4膜滲透壓法110
2.3光散射法測量重均分子量112
2.3.1基本原理112
2.3.2實驗技術115
2.4黏度法測定聚合物的黏均分子量116
2.4.1黏度的定義116
2.4.2特性黏度與分子量的關係117
2.4.3特性黏度的測定118
2.4.4聚電解質溶液的黏度120
2.4.5支化高分子的黏度120
2.5凝膠滲透色譜法測定聚合物分子量與分子量分布120
2.5.1概述120
2.5.2工作流程與原理120
2.5.3GPC的套用舉例122
參考文獻122
第3章形態與形貌表征123
3.1掃描電子顯微鏡123
3.1.1掃描電子顯微鏡的結構與工作原理124
3.1.2掃描電子顯微鏡高分子材料樣品的製備方法125
3.1.3掃描電子顯微鏡在高分子材料研究中的套用125
3.1.4場發射掃描電子顯微鏡128
3.1.5低真空掃描電子顯微鏡與環境掃描電子顯微鏡128
3.2透射電子顯微鏡129
3.2.1透射電子顯微鏡的結構與工作原理129
3.2.2透射電子顯微鏡高分子材料樣品的製備方法131
3.2.3透射電子顯微鏡在高分子材料研究中的套用132
3.3掃描探針顯微鏡136
3.3.1掃描隧道顯微鏡136
3.3.2原子力顯微鏡138
3.4偏光顯微鏡146
3.4.1偏光顯微鏡的基本原理147
3.4.2偏光顯微鏡的制樣方法148
3.4.3偏光顯微鏡的高分子材料研究中的套用148
3.5比表面積及孔度分析152
3.5.1概述152
3.5.2比表面積的測定153
3.5.3孔徑分布測定的原理155
3.5.4ASAP2020比表面及孔隙度分析儀155
3.5.5測定實例156
3.6雷射衍射粒度分析儀157
3.6.1基本原理158
3.6.2儀器結構與組成159
3.6.3雷射衍射粒度分析儀在高分子材料中的套用160
參考文獻161
第4章熱分析技術163
4.1熱重分析法163
4.1.1熱重分析原理164
4.1.2熱重分析裝置164
4.1.3影響熱重分析的因素165
4.1.4熱重分析在高分子材料分析測試中的套用166
4.2差熱分析法168
4.2.1差熱分析原理168
4.2.2差熱分析裝置169
4.2.3影響差熱分析的因素170
4.2.4差熱分析在高分子材料分析測試中的套用171
4.3差示掃描量熱法172
4.3.1差示掃描量熱原理172
4.3.2差示掃描量熱裝置174
4.3.3差示掃描量熱法在高分子材料分析測試中的套用174
4.4熱機械分析176
4.4.1靜態熱機械分析法176
4.4.2動態熱機械分析176
4.4.3熱機械分析儀177
4.4.4熱機械分析的套用178
參考文獻179
第5章流變性研究180
5.1聚合物的流變性180
5.1.1聚合物流變行為的特性180
5.1.2聚合物黏性流動中奇異的彈性現象181
5.1.3聚合物熔體的流動曲線182
5.1.4影響聚合物熔體剪下黏度的因素183
5.1.5拉伸流動與拉伸黏度185
5.2聚合物熔體切黏度的測定186
5.2.1落球黏度計186
5.2.2毛細管流變儀187
5.2.3旋轉黏度計189
5.2.4熔融指數儀與門尼黏度計192
參考文獻195
第6章力學性能測定196
6.1聚合物材料的拉伸性能196
6.1.1應力-應變曲線196
6.1.2影響聚合物拉伸強度的因素197
6.1.3電子拉力試驗機198
6.1.4拉伸實驗的試樣準備199
6.1.5拉伸性能測試的數據處理199
6.1.6聚合物材料的拉伸性能測試200
6.2聚合物材料的衝擊性能200
6.2.1懸臂樑衝擊試驗機201
6.2.2衝擊實驗的試樣準備201
6.2.3抗衝擊性能測試的數據處理202
6.2.4聚合物材料的衝擊性能測試203
6.3聚合物材料的動態力學性能204
6.3.1高聚物的黏彈性204
6.3.2動態力學分析儀206
6.3.3聚合物材料的動態力學性能測試206
6.4纖維的拉伸性能207
6.4.1纖維細度及拉伸性能指標208
6.4.2常見纖維的拉伸曲線209
6.4.3拉伸斷裂機理及影響因素209
6.4.4纖維細度儀211
6.4.5纖維強伸度儀212
6.4.6纖維細度儀、強伸度儀在高分子纖維材料研究中的套用213
參考文獻214
第7章吸附性能測定215
7.1原子吸收光譜215
7.1.1原子吸收光譜的基本原理215
7.1.2原子吸收光譜儀216
7.1.3原子吸收光譜在高分子材料吸附性能研究中的套用220
7.2電感耦合電漿發射光譜221
7.2.1電感耦合電漿發射光譜的基本原理221
7.2.2電感耦合電漿發射光譜儀221
7.2.3電感耦合電漿發射光譜在高分子材料研究中的套用223
參考文獻225
