聚合物表征绪论2014

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,材料科学与工程学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,聚合物表征,Tel:64433716,E-mail:,1,参考书,1.聚合物材料表征与测试,，杨万泰，中国轻工业出版社,2. 材料结构表征及应用,，吴刚,化学工业出版社,3. 聚合物结构分析,，朱诚身，科学出版社,4.,高分子物理(第四版),，华幼卿，金日光，化工出版社,5,.高分子科学前沿与进展,，董建华 ， 科学出版社,6.聚合物材料的动态力学分析,， T.穆腊亚马 著 谌福特 译， 轻工业出版社,7.高聚物与复合材料的动态力学热分析,，过梅丽 ， 化学工业出版社,课程安排,第,1,5周 课堂教学 （,教,409）,第6,8,周 实验教学（综合楼）,第,9,周 考试,课程内容,绪论,红外光谱,(IR),X,射线衍射光谱,(XRD),凝胶渗透色谱,(GPC),热分析,(DSC,及,TGA),动态力学性能研究,(DMTA),显微分析,加工性能分析,学习目标,了解相关仪器的基本结构和测量原理,掌握相关仪器的功能及可提供的信息,基本具备利用多种分析手段对聚合物结构和性能进行综合分析的能力,重点,课程考核,考试 70%,平时成绩 30%,（出勤情况+实验报告）,绪论,聚合物表征：用现代实验技术（物理、化学），特别是用,近代仪器分析手段,从,结构,微观层次,组成,分子运动,宏观角度,力学性能,加工性能,热学性能.,研究聚合物,聚合物的结构特点,高相对分子质量：,聚合物分子量几千到几十万甚至几百万,链状结构：,聚合物是由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的长链结构,多分散性：,聚合物是分子链长度不等的同系物的混合物。其分子量是同系物的平均值,结构的不均一性,一、聚合物链结构,单个高分子链,的结构和形态。研究单个分子链中原子或基团的几何排列情况 。,链结构决定聚合物基本性能,一次结构(近程结构）,单个高分子内,一个或几个结构单元,的化学结构和立体化学结构。,一次结构,旋光异构,几何异构,键接异构,间同异构,全同异构,无规异构,头尾,头,-,头,反式,顺式,化学组成,二次结构（远程结构）,整个分子的大小和在空间的形态。 这些形态随着条件和环境的变化而变化，又称远程结构。,二次结构,分子构造,序列结构,分子大小,及形态,构造,聚合物分子链的形状,线形高分子,支化高分子,超支化结构,:,树状、球状,(,笼状）,交联网络,共聚物的序列结构,两种或多种单体在共聚物中的排列情况,无规 共聚（-co-）,M1,M2M2,M1,M2,M1M1,M2,交替 共聚（-alt-）,M1,M2,M1,M2,M1,M2,M1M1M1,M2M2,M1M1M1,嵌段 共聚（-b-）,接枝共聚（-g-）,M1M1M1M1M1M1M1M1,M2M2M2,M2M2M2,聚合物链结构的主要表征手段,波谱分析,激光拉曼光谱,电磁波谱,(Electromagnetic Spectrum),粒子性,E,=,h,(,h=,6.62,10,-34,Js),波动性,=,c,(,c=,3,10,8,m/s),波粒二象性,电磁波总谱,伽玛刀,红外光谱法（,IR,）,方法简单，经验丰富,适合做定性研究（官能团，侧基，端基等）,定量研究较差,H,3,C-CO-CH,3,紫外光谱法,(UV),紫外光谱分子在,200,400 nm,区间,内产生吸收，称为紫外吸收光谱,(Ultraviolet Absorption Spectra),来源于分子的电子能级间跃迁,只有具有,重键或芳香共轭体系,的化合物才有紫外活性，所以紫外光谱测定范围有限,由于高聚物的紫外吸收峰少（,2-3,个），且峰形平坦，且这些峰反映的主要是分子中,生色性,和,助色性基团,的特性，而不是整个高分子的特性，所以定性不如红外法准确，多用于定量。,甲苯的紫外吸收光谱图,生色基团与助色团,生色团(chromophore),:,可以,引,起有机物分子在紫外及可见光区域内（,200700nm,）产生吸收峰的基团。当分子中含有两个或多个共轭的生色团时，分子对光的吸收移向长波方向（红移），共轭体系越长，吸收光的波长越长，当物质吸收光的波长移至可见光区域时，该物质就有了颜色。,助色团(auxochrome)：,含孤对电子的基团，如氨基、羟基和卤代基等。这些基团与生色团上的不饱和键作用，使颜色加深。,如果在同一分子内有几个发色团，或有称作助色团的另一基团存在时，则颜色往往较深。,核磁共振法（,NMR,）,NMR为吸收光谱,来源于核的自旋运动.,是利用,具有核磁矩的原子核,作为磁探针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。任何具有奇质量数或奇原子序数,或者兼具两者的原子核都具有量子自旋角动量和磁矩,.,按照原子核的种类可分为,1,H NMR、,13,C NMR（高分子常用） 、,19,F NMR、,11,B NMR等。,在定性方面，与IR相比，NMR不仅可以给出基团的种类，而且能提供,基团在分子中的位置,，能确定核及电子所处环境的细小差别，是研究构型和共聚物序列分布的有力手段。,世界知名分析仪器公司:布鲁克,（Bruker）,、TA(从Dopont分离)、PE,(PerkinElmer),、沃特世,(Waters),安捷伦,(Agilent,1999年从惠普分离),、耐驰,（Netzsch）,、流变科学（,Rheomtric Scientific,被TA收购),、哈克,（HAAKE）、,岛津,(Shimadzu),、热电,(Thermo),、瓦里安,(Varian,被安捷伦收购),Bruker AV II-600 MHz 核磁共振谱仪,1,H,NMR,重要概念,1,：化学位移（,）,以标样,(Si(CH,3,),4,，TMS）吸收峰为原点，样品吸收峰与原点的距离（单位：ppm),选TMS作标样的原因:TMS氢原子化学环境相同,只有一个锐利的吸收峰;TMS屏蔽效应很高,吸收峰在一般有机物质子不发生吸收的高场出现,测定时将TMS与样品一起配成溶液-内标准法,将TMS用毛细管封闭后放入样品溶液中测定-外标准法,有机化合物中各质子的化学位移值,醛基,烷基,羧基,1H,NMR重要概念,2,：裂分及,耦合常数（,J,）,当一组等价质子与另一组数目为n的等价质子(,具有相同,化学环境,1,H的核外电子以及与,1,H邻近的其他原子核的核外电子运动情况）)相邻时，该组质子的,1,H-NMR信号峰将,裂分,(,自旋,-,自旋裂分,),为,（n1）重峰，,其中每相邻两条谱线间的距离相等，称为,耦合常数,，,反映了相互耦合作用的强弱。,谱线强度比服从宝塔式规则:,内侧高,外侧低,n1规律为近似规律,符合n1规律的情况,:,一个基团中的每个质子必须等价,(,化学等价和磁等价,),该基团中的每个质子必须和与它有相互作用基团中的每个质子有相同的,耦合, n1规律失效的情况,:,当,耦合,所涉及的核不是氢核,或一个质子同时与不同的邻近核发生耦合时,谱线裂分规律,（,1,）峰的数目：标志分子中等价质子的种类，,多少种,。,（,2,）,峰的强度,（面积）：,每类质子的数目（相对），,多少个,（,3,）,峰的位移（）,：,每类质子所处的化学环境，,化合物中的位置,（4）,峰的裂分数,：,相邻C原子上的质子数,（5）,耦合常数,（,J,）：,确定化合物类型,思考：,1.,CH,3,CH,2,CH,3,氢谱上共有几组峰？,2.各为几重峰？ 3.各峰强度如何？,1,H,NMR,上可得到的化合物信息,:,丙酮,苯甲酸,问题:比较1,1-二氯乙烷（CH,3,CHCl,2,）和1,2-二氯乙烷（ClCH,2,CH,2,Cl）的NMR谱图。,样品分子(或原子)在电磁场的作用下被分离,形成具有各种质荷比(m/z)的离子,将收集到的离子按,质荷比,的大小排列成谱，即为质谱.,横坐标,:,质荷比,纵坐标,:,丰度,主要用于测定化合物的,分子式和分子量,质谱法(MS),样品元素组成；,物质的分子量；,物质的结构信息,-结构不同，分子的碎片不同(质荷比不同)；,复杂混合物的定性定量分析,-与色谱联用(GC-MS)；,样品中原子的同位素比,质谱图上提供的信息,质谱(MS) 在聚合物材料中的应用,高分子材料中间体及添加剂成分分析,热解机理研究,（与热重联用）,X,射线光电子能谱（,X-ray Photoelectron Spectroscopy,，,XPS,）,进行样品表面元素组成及化学态分析的重要实验技术之一,探测深度在10 nm以内,可检测元素周期表中除H、He以外的几乎所有元素。,（1）对样品表面元素进行定性、定量分析；,（2）分析元素的化学状态（包括元素价态、晶格位置和化学环境等）；,（3）对薄膜样品进行深度分布分析，给出元素随样品深度分布信息；（利用离子枪对样品表面进行连续剥离，依次进行表层研究）,（4）对元素及其化学态进行成像，给出不同化学态的不同元素在表面的分布图像。,应用实例：区分不同连接的相同原子,聚合物链二次结构的表征,支化度和交联度的表征,支化度：,分子链含有分支的多少。用支化点密度，或两相邻支化点间链的平均分子量。,红外光谱,裂解色谱,-,质谱法,固化度（交联度）：,DSC,动态力学法,裂解色谱,/,质谱联用表征支化度,聚合物,裂解器,小分子化合物,质谱仪,鉴定小分子,推算支化度,红外光谱表征支化度,烯烃聚合物：比较-CH3（端基）和-CH2吸收峰的强度，可半定量估算烯烃聚合物的支化度。,DSC,法测固化度,=,H,固,/H,固0,*100%,H,固,部分固化样品固化焓,H,固0,未固化样品固化焓,动态力学法测固化曲线,EP/CF预浸料DMTA时间谱,聚合物分子量及分布的表征,粘度法测粘均相对分子质量（,M,）,Mark-Houwink,公式：,kM,小角激光光散法（,LALLS,）,绝对重均分子质量（,M,w）,均方末端距,h,2,第二维利系数,A2,体积排除色谱法,SES(,即,GPC,）,相对分子质量(多种),相对分子质量分布,质谱法测分子量,1.,精确测定化合物,绝对,分子质量的一种方法,2,.,由于离子化技术的发展，质谱已可测定分子量高达百万的高分子化合物。,聚合物聚集态结构,聚合物凝聚态结构是指,高分子链之间的几何排列和堆砌状态。,高分子链通过,范德华力或氢键作用,聚集而成,聚合物结晶态结构,结晶度的测定,结晶度,:,本体结晶聚合物内晶区的质量或体积分数,国际应用化学联合会（,IUPAC,）规定用,W,c,，,a,表示质量分率结晶度： 广角,X,射线衍射（,WAXS,）,W,c,，,x,密度测量法,W,c,，,d,量热法,W,c,h,X,射线衍射法测结晶度,聚乙烯粉末衍射图,最准确的方法,结晶形态的表征,偏光显微镜,(PLM),法,观察聚合物晶体,形貌,：单晶(single crystal)、球晶(spherulite)、树枝状晶、伸直链片晶、横晶,(transcrystalline),、串晶,(shish-kebab),高分辨透射电镜（,TEM,）法,观察聚合物晶体的,结构象,。,原子力显微镜（,APM,）法,观察晶体切面的,三维形貌,。,近晶相液晶结构,小角,x,射线散射（,SAXS,）法,测量聚合物结晶颗粒的,尺寸，尺寸分布及晶粒形状,。,小角激光光散射技术（,SALS,）,测量聚合物薄膜、纤维固体样品中结晶颗粒的,平均粒径,。,晶体尺寸的表征,结晶速率和结晶动力学研究,差示扫描量热法,（,DSC,）,热台偏光显微镜法,（,PLM,）,:,配有等速升温和恒温物台，试样熔融后立即进行等温结晶，观察球晶半径变化,热台偏光显微镜测结晶速率,聚合物取向度的表征,大分子取向,大分子链、链段或微晶在某些外场(如拉伸应力或剪切应力)作用下，可以沿着外场方向有序排列，这种有序的平行排列称为取向，所形成的聚集态结构，称为取向态结构。取向度即取向的程度,取向态主要结构特征,：力学、光学等各向异性,取向度的表征,双折射法,广角,X,射线衍射法,（,WAXS,）,液晶态的表征,偏光显微镜,（,PLM,）,差示扫描量热法,（,DSC,）,电子显微镜,聚合物液晶态的表征,液晶,：,介于完全有序晶体与各向同性液体之间的一种中间状态。,确切地说，它是一种取向有序的流体，它既有液体的易流动性，又有晶体双折射各向异性的特性。,分类,：,按液晶形成的方式和性能分为,热致型液晶,和,溶致型液晶,热致液晶：聚合物加热至熔点以上某一个温度范围呈现液晶性能。如对羟基苯甲酸(PHB)与对羟基萘甲酸(PNA)的共聚酯。,溶致液晶：溶液中当达到某一临界浓度以上时呈现液晶性能。如聚对苯二甲酰对苯二胺。,偏光显微镜（,PLM,）表征热致液晶,清亮点 ：,热致液晶由液晶相各向同性液相的温度,织构图像,：,向列型液晶为细丝状和纹影状的织态结构。近晶型液晶为扇状、焦锥状织态结构特征。胆甾型液晶为特殊的油状、焦锥状纹理织构,近晶型液晶扇状织构,向列型液晶纹影织构,胆,甾,型,液晶,螺旋状,织构,DSC,法研究热致高分子液晶,聚合物的热运动及其表征方法,高分子热运动特点,1.,运动单元的多重性,：整链、链段、链节、支链、侧基,整链运动布朗运动，小单元的运动微布朗运动,2.,高分子运动是一个松驰过程：,各过程均有温度区间。原因：内摩擦阻力,3.,高分子热运动与温度有关：,升高温度运动加剧,差示扫描量热法（,DSC,）,PET的DSC升温曲线,动态机械（热）分析法,（,DMA,或,DMTA,）,均相非晶态聚合物动态力学曲线,一种外科天然乳胶手套DMTA温度谱,聚合物性能及其表征方法,力学性能,热学性能,加工性能,电学性能,磁学性能 屏蔽性能,光学性能 声学性能,静态力学性能,材料在受,恒定应力,作用（拉伸、压缩、弯曲、剪切、冲击等）时所表现出来的抵抗变形的能力。,聚合物力学性能参数主要是,模量,（,E,），,强度,（,），,极限形变,（断裂伸长率,）及疲劳性能（包括,疲劳极限和疲劳寿命,）,聚合物的力学性能表征又按不同受力方式定出了,拉伸（张力）、压缩、弯曲、剪切、冲击、摩擦,损耗等不同受力方式下的表征方法及相应的各种模量、强度、形变等，可以代表聚合物受力不同的各种数据,拉伸性能的表征,万能材料试验机,恒温、恒湿、恒速，对按一定标准制备的聚合物试样进行拉伸，直至试样被拉断。,自动记录,应力应变曲线。,应力,-,应变曲线找出样品的,屈服点,及相应的,屈服应力,值，,断裂点,及相应的,断裂应力,值,、样品的,断裂伸长,值,。,将屈服应力，断裂应力分别除以样品断裂处在初制样时样品截面积，即可分别求出该聚合物的,屈服强度,和拉伸强度（抗张强度）,值,。,样品断裂伸长值除以样品原长度，即是聚合物的,断裂伸长率,。应力应变曲线中，对应小形变的曲线中（即曲线中直线部分）的斜率，为聚合物的,拉伸模量,（也称抗张模量）,E,值。,聚合物试样拉伸断裂时，试样断面单维尺寸（厚或宽的尺寸）的变化值除以试样的断裂伸长率,值，即为聚合物样品的,“,泊松比,”,（,）,的数值。,应力,-,应变曲线下面积为,断裂能,-,韧性,热塑性聚合物典型应力-应变曲线,压缩性能、弯曲性能、剪切性能的表征,用万能材料试验机，分别用压缩试验、弯曲试验、剪切试验的样品夹具，在恒定的温度、湿度及应变速度下进行不同方式的力学试验。并根据不同的计算公式，求出聚合物的,压缩模量、压缩强度、弯曲模量、弯曲强度、剪切模量、剪切强度,等数据。,冲击性能的表征 摆锤式冲击试验机表征材料韧性,动态力学性能,材料在,交变应力,作用下所显示出来的抵抗变形的能力。,储能模量（E,）,损耗模量（E,）,损耗角因子（tan,动态力学性能测定方法,自由振动法,强迫振动法,扭摆法,扭辫法（,TBA,）,共振法,非共振法,振簧仪,动态机械分析仪,(DMTA,或,DMA),重点,热学性能,耐热性,热稳定性,导热性,热膨胀性,耐热性,指材料在受热条件下仍能保持优良物理机械性能的性能,表征参数：,T,g,、,T,m,测定仪器,差示扫描量热仪（DSC）,差热分析仪（DTA）,静态机械分析仪（TMA）,动态机械分析仪（DMA或DMTA）,膨胀计,热稳定性,指材料受热发生降解和交联的能力。,表征参数,软化点（,T,s,）,分解温度（,T,d,）等,测试方法,热机械法（,TMA,）,热变形仪,热重分析法（,TGA,）等。,聚合物加工性能/流变性能的表征,旋转粘度计,锥板,式,用于测定聚合物熔体粘度、法向应力差、 观察韦森堡效应,同轴圆桶式,平行平板式,毛细管流变仪,可测较宽范围剪切速率和温度下的,表观剪切粘度值,及相应的,剪切应力,和,剪切速率,值,观察聚合物的,熔体弹性、不稳定流动现象,等。,转矩流变仪,转矩流变仪有,Brabender,（布拉班德）流变仪，,Haake,（哈克）流变仪等。可模拟高分子成型中的真实过程，因此常用来测定加工过程中聚合物的流变特性，并据此选择聚合物加工的最佳工艺。,熔融指数仪,工业上,常用熔融指数来表征聚合物的加工性能,将聚合物完全熔融，然后在一定负荷下将聚合物熔体从固定直径、固定长度的毛细管中挤出，在,10,分钟内被挤出聚合物熔体的重量（克），为该高聚物的熔融指数。,门尼粘度计,橡胶专用,门尼粘度指在一定温度下（,100,oC,）下和一定转子转速下，未硫化胶对转子转动的阻力。表示为,M,t,1,+t,2,100,表示,100,o,C,下预热,t,1,分钟、转子转动,t,2,分钟后，生胶对转子产生的阻力大小。,声学性能,材料阻尼,：,指材料内部在经受振动变形过程中损耗振动能量的能力,阻尼材料,：,也称粘弹阻尼材料，或粘弹性高阻尼材料，兼有粘性液体和弹性固体特性。可抑制共振频率下的振动峰值，减少振动沿结构的传递，降低结构噪声 。减震降噪。,聚合物光 、电 、磁性能的表征,光学性能,透光率,折光指数（,n,）,非线性光学性质（二阶、三阶极化系数，倍频系数（,d,）,线性电光系数（,r,）,折光指数变化系数（,n2,）,电性能,电性能表征参数:,电导率（）,电阻率（）,电阻的温度系数,介电常数（）,介电损耗（）,磁性能,矢量网络分析仪可测导磁率,和磁损耗,用振动样品强磁计（VSM）可测聚合物在磁场下的磁滞曲线，根据磁滞曲线的形状，可判断聚合物具有的磁性质（硬磁、软磁、顺磁性、铁磁性等）,磁力显微镜（MFM）表征磁性聚合物表面的空间磁场尺寸的分布,新型材料及表征手段,碳纳米管,(,Carbon nanotube,巴基管,),是继,C,60,之后发现的碳的又一同素异形体，外径一般在几,nm,到几十,nm,，管的内径更小，有的只有,1nm,左右；而其长度一般在微米级，长径比非常大，可达,103,106,。因此，碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料,理论计算表明，碳纳米管具有极高的强度和极大的韧性。其理论值估计杨氏模量可达,5TPa,，强度约为钢的,100,倍，而重量密度却只有钢的,1/6,。多壁碳纳米管的弯曲强度约为,14GPa,，而碳纤维的弯曲强度却仅有,1GPa,。碳纳米管无论是强度还是韧性，都远远优于任何纤维，被认为是未来的,“,超级纤维,”,。,纳米材料,单壁碳纳米管,直径为1-6 nm,多壁碳纳米管,直径nm ,m,石墨烯,石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯与富勒烯（C60）和碳纳米管同属C的同素异形体。,石墨烯是迄今为止最薄且最坚硬的材料。薄膜厚度0.335纳米（把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚）。几乎完全透明，只吸收2.3%的光。具有极好的电子运输特性。,可制造超薄超轻型飞机材料、超轻防弹衣、代替硅作电子传感性及未来的超级计算机、及新能源领域优良的改性剂等。,（Graphene）,聚合物微生物降解性能的表征,“,绿色高分子材料,”,GB/T19277,2003,：将聚合物曝置于堆肥产生的培养土中（其中含环境中存在的微生物），严格控制温度、氧气浓度、湿度等环境条件，测定,45,天后聚合物的生物分解率。分解率超过,70,者，鉴定为可于环境中生物分解,淀粉膜、草纤维膜,环保涂料,水性涂料、粉未涂料,“,绿色涂料,”,环保性能,医用高分子材料的表征,高分子材料在医学领域（如医疗器械、体内植入材料、人造器官、药物载体等）的应用，越来越被广泛地研究和普及。,血液相容性、分解产物、毒性,人造器官要解决,3,个问题,:,1,）复制出器官的血液供应,2,）复制出器官的神经功能，完成大脑的神经支配,3,）复制器官与人体生理环境中的协调。,这是一个融合生物工程、材料工程、干细胞生物工程于一体的多方合作项目,高分子膜分离性能的表征,高分子膜分离技术已广泛应用于污水处理、海水淡化、气体分离、膜酶反应器等工业领域。高分子膜分离技术的应用，带来了分离技术的革新。,高分子薄膜的分离性能,:,高分子膜对不同离子、不同小分子化合物及不同气体的透过性能。,聚合物单分子链的力学性能,将聚合物样品配成稀溶液，铺展在干净玻璃片上，除去溶剂后得到一吸附在玻璃片上的聚合物薄膜（厚度约,90mm,）。用原子力显微镜针尖接触、扫描样品膜，由于针尖与样品中分子的相互作用，高分子链将被拉起，记录单个高分子链被拉伸时拉力的变化，直至拉力突然降至为零。,可得到若干高分子链被拉伸时的拉伸力和拉伸长度曲线，由此曲线可估算单个高分子链的长度和单个高分子从凝聚态中被拉出时的,“,抗张强度,”,高分子模拟技术（,Polymer Simulation,）,当前从事高分子研究通常有三种手段：,实验手段,理论手段,“,计算机实验,”,手段（即,“,计算机模拟,”,研究）,计算机实验,“,计算机实验,”,（,“,计算机模拟,”,）是利用计算机软、硬件来将高分子实验研究和理论研究相结合起来的一种新研究方法，它可以用计算机给出被研究体系的实验可测的物理量及现有实验无法测量的物理量。,蒙特卡洛（,Monte Carlo,）模拟方法,蒙特卡洛方法建立在统计数学的基础上，因此在数学上称为,“,随即模拟,”,（或,“,统计试验方法,”,），它在对高分子问题的研究中，使用真实分子模型，用真实分子的键长、键角，根据实验的各种外部、内部条件，以及化学反应、物质变化的各种物理化学定律，来考察、计算模型体系的各种统计性质的变化及对所研究的问题给出统计参数。,蒙特卡洛模拟方法可用于模拟研究高分子链的结构、状态统计；高分子链形成的凝聚态的统计；高分子各种静态结构和非平衡态结构的动态演变的统计；高分子随加工条件的变化在高分子材料中形成的多相、多组分体系结构、形态的演变过程等领域的基础性课题。,分子动力学模拟方法,分子动力学模拟方法建立在经典力学的基础上，把分子看成是用弹簧将不同原子相连接而构成的复杂体系，在这种体系中各原子处在不同的势能场中，同时因受外部因素如温度、压力、电场等条件的影响，分子中各原子还受到不同动能场的影响。根据这样的物理模型，计算各种分子体系在不同外界条件下，分子所呈现的各种状态时的能量的分布，由此可推算分子在真实实验体系中出现的最大几率状态（最低能量的状态）和可能出现的状态或过渡态（能量高于最低能量态时的状态）,分子动力学模拟方法，可用于模拟研究高分子链构象，高分子链的结晶行为，高分子材料中高分子的受力状态，高分子热力学研究等领域的学术问题。,思考题,1.表征聚合物化学结构主要有哪些手段?,2.什么叫化学位移?什么叫耦合常数?,1,H谱可以得到哪些重要信息?,3.表征聚合物分子量的方法有哪些,分别得到的是什么分子量?,4.测定聚合物结晶度的常用方法有哪些?如何测定?,5.研究液晶聚合物的主要方法有哪些?分别可以得到液晶聚合物的什么信息?,