测定高聚物结晶速率的方法(测定聚合物结晶度的方法有几种简述其基本原理和实验应注意的问题)
1.测定聚合物结晶度的方法有几种简述其基本原理和实验应注意的问题
结晶度的测定及原理 1. X射线衍射法测结晶度 此法测得的是总散射强度，它是整个空间物质散射强度之和，只与初级射线的强度、化学结构、参加衍射的总电子数即质量多少有关，而与样品的序态无关。
因此如果能够从衍射图上将结晶散射和非结晶散射分开的话，则结晶度即是结晶部分散射对散射总强度之比。 2. 密度法测定结晶度 假定在结晶聚合物中，结晶部分和非结晶部分并存。
如果能够测得完全结晶聚合物的密度（ρc）和完全非结晶聚合物的密度，则试样的结晶度可按两部分共存的模型来求得。 3. 红外光谱法测结晶度 人们发现在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，而且它的强度还与结晶度有关，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。
4. 差示扫描量热法（DSC法）测结晶度 这是根据结晶聚合物在熔融过程中的热效应去求得结晶度的方法。 5. 核磁共振（NMR）吸收方法测结晶度 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。
2.如何测定聚合物玻璃化温度
测定聚合物玻璃化温度的方法主要有以下几种：
1.膨胀计法
在膨胀计内装入适量的受测聚合物，通过抽真空的方法在负压下将对受测聚合物没有溶解作用的惰性液体充入膨胀计内，然后在油浴中以一定的升温速率对膨胀计加热，记录惰性液体柱高度随温度的变化。由于高分子聚合物在玻璃化温度前后体积的突变，因此惰性液体柱高度-温度曲线上对应有折点。折点对应的温度即为受测聚合物的玻璃化温度。
2.折光率法
利用高分子聚合物在玻璃化转变温度前后折光率的变化，找出导致这种变化的玻璃化转变温度。
3.热机械法（温度-变形法）
在加热炉或环境箱内对高分子聚合物的试样施加恒定载荷；记录不同温度下的温度-变形曲线。类似于膨胀计法，找出曲线上的折点所对应的温度，即为：玻璃化转变温度。
4.DTA法（DSC）
目前用于玻璃化温度测定的热分析方法主要为差热分析（DTA和差示扫描量热分析法（DSC）。以DSC为例，当温度逐渐升高，通过高分子聚合物的玻璃化转变温度时，聚合物分子链内的链段开始运动，在DSC曲线上，表现为基线出现特征的台阶状突变，根据这一突变可以计算出Tg来。
5.动态力学性能分析（DMA）法
高分子材料的动态性能分析（DMA）通过在受测高分子聚合物上施加正弦交变载荷获取聚合物材料的动态力学响应。这种动态力学响应可以用三种变量表示：与弹性性质的储能模量，对应于粘弹性的损耗模量，以及由于相位角差δ的存在，外部载荷在对粘弹性材料加载时出现能量的损耗，即阻尼系数。
当温度由低向高发展并通过玻璃化转变温度时，材料内部高分子的结构形态发生变化，与分子结构形态相关的粘弹性随之的变化。这一变化同时反映在储能模量，损耗模量和阻尼系数上。它们的峰值对应着材料内部结构的变化。相应的温度即为玻璃化转变温度Tg。
6.核磁共振法（NMR）
温度升高后，分子运动加快，质子环境被平均化（处于高能量的带磁矩质子与处于低能量的的带磁矩质子在数量上开始接近；N-/N+=exp(-E/kT)），共振谱线变窄。到玻璃化转变温度，Tg时谱线的宽度有很大的改变。利用这一现象，可以用核磁共振仪，通过分析其谱线的方法获取高分子材料的玻璃化转变温度。
3.如何制备密度梯度管,如何用密度法测定高聚物的结晶度
密度梯度法是测定聚合物密度的方法之一。
聚合物的密度是聚合物的重要参数。对于无规则外性的聚合物材料，密度梯度法是测定其密度的最简单有效方法。
而对于结晶性聚合物，其晶区的密度与非晶区的密度是不同的，一般晶区的密度大于非晶区的密度；对于一给定的聚合物，其在100%完全结晶的情况下密度最高，而100%非晶的情况下其密度最低。由于一般情况下结晶性聚合物并不是100%完全结晶的，也就是说聚合物中存在结晶区域和非晶区域，因此根据结晶聚合物的密度值可以定性或定量的计算该聚合物的结晶度。
另外，通过对聚合物结晶过程中密度变化的测定，还可研究其结晶速率。所谓聚合物结晶度就是聚合物结晶的程度，就是结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数。
结晶聚合物的物理和机械性能、电性能、光性能在相当的程度上受结晶程度的影响。由于结晶作用使大分子链段排列规整，分子间作用力增强，因而使制品的密度、刚度、拉伸强度、硬度、耐热性、抗溶性、气密性和耐化学腐蚀性等性能提高，而依赖于链段运动的有关性能，如弹性、断裂伸长率、冲击强度则有所下降。
因此聚合物结晶度的测量对研究聚合物的物理性能和加工条件、过程对性能的影响有重要的意义。
