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聚合物密度和结晶度的测定
一、实验目的
1. 掌握密度计测定聚合物密度和结晶度的基本原理。
2. 用密度计测定聚合物的密度,并由密度计算结晶度。
二、实验原理
密度天平利用阿基米德原理测定物质的密度,可测固体、液体、浮体、颗粒、粉末、粘稠体、海棉体,具有操作简单、直接的优点。
结晶性聚合物都是部分结晶的,即晶区和非晶区共存。而晶区和非晶区的密度不同。因此,同一聚合物由于结晶度不同,样品的密度不同。如采用两相结合模型,并假定比容(密度的倒数)具有加和性,即结晶性聚合物的比容等于晶区和非晶区比容的线性加和,则有: (公式 1)
式中,fc为结晶度,ρc为晶区密度,ρa为非晶区密度
则从测得的聚合物试样密度可计算出结晶度:
(公式 2)
三、实验仪器及试剂
实验仪器:密度天平(型号AND EK-300iD,产地:日本)
实验试剂:锡粒、聚***乙烯板。高密度聚乙烯(粒料)
四、实验步骤
(一)聚合物密度测定:
1. 按电源键打开密度天平。
2. 观察密度天平的示数,若不为零,按“RE-ZERO”清零。
3. 将准备好的样品置于密度天平顶部称量处,示数稳定后按“SAMPLE”键。此时屏幕上端显示“LO”。
4. 将样品小心的置于密度天平内部,带示数稳定后按SAMPLE”键。此时屏幕上端显示的数值即为样品的密度。
(二)结晶度的计算:
从文献查得:聚乙烯的晶区密度、非晶区密度,根据公式 2 计算结晶度。
五、注意点
一定要熟读仪器说明书,没有疑问后,才开始操作仪器!!
内容:
a,通过密度天平测量三种物质的密度:锡粒(≥%)、矩形的PVC板、HDPE(粒料)。 b,通过液体比重天平测量参考液-----一次蒸馏水的密度。
c,密度的测量,至少测两次以上,后取平均值。
d,样品在空气中的质量、在参考液中