塑料分析与测试技术

高炜斌，常州工程职业技术学院，教授，主讲“高分子材料分析与测试”“高分子化学”“高分子物理”“高分子材料加工工艺”等理论课程，指导“高分子化学实验”“高分子物理实验”“高分子材料成型实训”以及毕业设计等实训课程。2016年主持完成了教育部委托项目“中高职衔接高分子合成技术专业教学标准”。2016-2018年主持完成了中国高等教育学会规划课题“基于国家职业标准的中高职衔接高分子合成技术专业教学标准研究”。2017-2019年主持学院“高分子材料加工技术”优秀课程教学团队建设和课程资源库建设。

第一章分析测试基础001

第一节概述001

一、塑料分析方法分类001

二、塑料分析的一般步骤002

三、测量误差、测量误差结果评定及数据处理003

第二节基本计量器具的使用与维护012

一、天平012

二、游标卡尺016

三、螺旋测微器018

四、百分表020

第三节塑料鉴别与分析024

一、塑料的外观和用途024

二、塑料组分分离和纯化025

三、分离提纯试验026

阅读材料世界知名的材料科学家、我国高分子材料研究领域的奠基人、中国科学院院士——徐僖027

思考题029

第二章塑料的鉴别和分析030

第一节塑料燃烧与裂解试验030

一、塑料燃烧试验030

二、塑料热裂解试验033

三、显色试验035

四、塑料的综合性鉴别037

第二节塑料添加剂的鉴别与分析039

一、增塑剂039

二、抗氧剂041

三、填料042

四、应用举例044

第三节塑料的鉴别和分析举例044

一、聚烯烃044

二、苯乙烯类高分子044

三、含卤素类高分子046

四、其他单烯类高分子047

五、杂链高分子及其他高分子049

阅读材料科学巨匠、后辈楷模、中国高分子物理一代宗师——钱人元054

思考题056

第三章塑料的仪器分析法057

第一节色谱分析057

一、概述057

二、气相色谱058

三、凝胶渗透色谱061

第二节光谱分析062

一、紫外光谱062

二、红外光谱064

三、分光光度法071

四、激光拉曼光谱法074

第三节热分析和热-力分析078

一、热重分析078

二、差热分析和差示扫描量热分析082

三、动态力学分析085

第四节显微技术088

一、显微技术概述088

二、透射电子显微镜088

三、扫描电子显微镜090

四、原子力显微镜093

阅读材料中国离子交换树脂与吸附树脂的奠基人、著名化学家、中国科学院院士——何炳林096

思考题098

第四章物理性能测试099

第一节塑料的吸水性及含水量测定099

一、塑料含水量的测定099

二、塑料的吸水性测定100

三、应用举例101

第二节密度和相对密度的测定102

一、概念102

二、塑料的密度及相对密度的测定102

三、实施案例106

四、应用举例107

第三节高分子的溶解性和溶液黏度的测定108

一、高分子树脂的溶解性108

二、高分子溶液黏度的测定108

第四节透气性和透湿性114

一、透气性及其测定114

二、透湿性及其测定116

阅读材料高分子光电材料与器件专家、中国科学院院士、发展中国家科学院院士——曹镛118

思考题119

第五章力学性能测试120

第一节拉伸性能120

一、概念及测试原理120

二、测试仪器121

三、测试标准和试样122

四、测试步骤及影响因素123

第二节弯曲性能125

一、概念及测试原理125

二、测试仪器126

三、测试标准和试样126

四、测试步骤及影响因素127

第三节压缩性能129

一、概念及测试原理129

二、测试仪器130

三、测试标准和试样130

四、测试步骤及影响因素130

第四节冲击性能132

一、摆锤式冲击试验133

二、落锤式冲击试验139

三、其他冲击试验方法141

第五节硬度试验142

一、概念及测试方法142

二、邵氏硬度142

三、洛氏硬度144

四、其他测试方法145

第六节其他力学性能测试146

一、剪切试验146

二、蠕变及应力松弛试验148

三、疲劳试验152

四、摩擦及磨耗性能153

阅读材料我国著名高分子材料应用科学家、中国工程院院士——蹇锡高160

思考题162

第六章热性能测试163

第一节热稳定性163

一、尺寸稳定性163

二、收缩率的测定164

三、线胀系数测定166

四、软化温度测定168

五、热导率的测定170

第二节特征温度测定171

一、熔点测定171

二、玻璃化转变温度的测定174

三、塑料熔体流动速率(MFR)的测定176

四、脆化温度测定177

五、热稳定性测定178

第三节燃烧性能180

一、塑料的闪点、燃点和自燃点测定180

二、塑料水平、垂直燃料性能的测定182

三、塑料氧指数的测定187

阅读材料高分子化学家、中国科学院院士——沈之荃193

思考题195

第七章老化性能测试196

第一节概述196

一、塑料老化的特征196

二、塑料老化的机理196

三、影响塑料老化的主要原因197

四、老化性能测试基本原理和评价方法198

第二节自然老化试验199

一、大气老化试验199

二、海水暴露试验203

三、土壤现场埋设试验204

第三节热老化试验205

一、常压法热老化试验205

二、高压氧和高压空气热老化试验210

三、恒定湿热条件的暴露试验212

第四节人工气候及其他老化试验214

一、人工气候老化试验214

二、其他方法简介217

三、应用举例219

阅读材料高分子化学家、中国超分子化学的开拓者之一、中国科学院院士——沈家骢219

思考题221

第八章其他性能测试222

第一节光学性能222

一、折