《高分子材料结构、性能与测试》以常用高分子材料作为具体研究对象，对其结构与成型性能、使用性能之间的关系加以探讨，并通过实验测试加以验证。内容包括：高聚物结构与性能关系概述，高分子链的结构，高分子的聚集态结构，高聚物的屈服、断裂和力学强度，高聚物的高弹性和黏弹性，高聚物的电学性能，高聚物的流变性能，高分子溶液及分子量和分子量分布等。通过学习，学生将掌握高分子的结构对其物理性能、加工性能及应用性能的重要影响，理解高分子结构与性能之间的内在联系及其规律，为将来能对高分子材料合理地选择和改性、并正确地加工成型奠定基础。
本书为高职高专高分子材料加工工艺专业的学生教材，也可作为相关生产企业的技术人员的参考书以及职工培训用书。

适读人群 ：本书为高职高专高分子材料加工工艺专业的学生教材，也可作为相关生产企业的技术人员的参考书以及职工培训用书。


本书以本地高分子加工企业中常用材料的分析为载体，通过对这些典型高分子材料的热性能、力学性能、加工流变性、使用性能等做测试，让学生直接感受这些材料在性能上的差异，引起学生的好奇心，再引导学生探讨造成这些性能差异的原因，学习其结构上的差异，并分析结构对性能的影响，这样的教学内容和方式就比传统模式易懂，有趣，实用，更为符合学生认知习惯和知识水平限制，也更符合企业岗位要求，突出了课程的实用特点和职业特点。

《高分子材料结构、性能与测试》是高分子材料加工工艺专业的重要核心课程教材，内容包括高聚物结构与性能关系概述，高分子链的结构，高分子的聚集态结构，高聚物的屈服、断裂和力学强度，高聚物的高弹性和黏弹性，高聚物的电学性能，高聚物的流变性能，高分子溶液及分子量和分子量分布等。在编写中，重点强调了高分子结构对高分子成型加工工艺条件、配方设计、性能及应用范围等方面的影响。
传统教学中，高分子物理课程是必学核心课，但其偏重理论描述和理论分析，内容抽象、难懂；为了让学生易学、易懂这些内容，为后续高分子材料成型工艺的学习奠定良好基础，我们以实际应用的高分子材料作为具体研究对象，对其结构与成型性能、使用性能之间的关系加以探讨，并通过实验测试加以验证，同时避免安排大量理论性、抽象性过强的内容。
在选择教学案例时，以高分子加工企业中常用材料的分析为载体，通过对这些典型高分子材料的热性能、力学性能、加工流变性、使用性能等做测试，让学生直接感受这些材料在性能上的差异，引起学生的好奇心，再引导学生探讨造成这些性能差异的原因，学习其结构上的差异，并分析结构对性能的影响，这样的教学内容和方式就比传统模式易懂、有趣、实用，更为符合学生认知习惯和知识水平限制，也更符合企业岗位要求，突出了课程的实用特点和职业特点。
本教材由新疆轻工职业技术学院化工分院教师李芸参加项目二的编写，刘星佳参与项目三的编写，陆明军参与项目四的编写，陈晓峰主编负责全书统稿和项目一、五、六的编写，甘争艳主编负责项目七、八的编写，李庆宝审阅并提出了修改意见，新疆轻工职业技术学院领导及多名本专业教师给予了大力支持。编写中的不足之处，敬请读者批评指正。

编者
2016年6月

项目一高聚物结构与性能关系概述001
1.1决定高分子材料性能的因素001
1.2本课程的学习内容002

项目二高分子链的结构003
2.1学习目标003
2.2工作任务003
2.3高分子链结构层次004
2.4高分子链结构004
2.5高分子链的近程结构（一级结构）006
2.6项目实施：聚乙烯结构与性能分析010
2.7共聚物的序列结构011
2.8高分子链的远程结构（二级结构）012

项目三高分子的聚集态结构015
3.1学习目标015
3.2工作任务015
3.3高分子概述016
3.4分子间作用力017
3.5晶态结构和非晶态结构019
3.6高聚物的结晶过程022
3.7项目实施1 为大棚膜生产选择合适的高分子材料025
3.8项目实施2 分析取向对涤纶纤维性能的影响030
3.9共混物的织态结构033

项目四高聚物的屈服、断裂和力学强度036
4.1学习目标036
4.2工作任务036
4.3高聚物概述037
4.4项目实施1 测试高聚物的拉伸强度037
4.5高聚物的屈服041
4.6高聚物的断裂和强度042
4.7项目实施2 高聚物的冲击强度047

项目五高聚物的高弹性和黏弹性052
5.1学习目标052
5.2工作任务052
5.3弹性和黏性053
5.4高聚物的黏弹性特征055

项目六高聚物的电学性能064
6.1学习目标064
6.2工作任务064
6.3聚合物的极化和介电性能065
6.4聚合物的导电性能和导电高分子材料070
6.5聚合物的静电特性075

项目七高聚物的流变性能078
7.1学习目标078
7.2工作任务078
7.3牛顿流体和非牛顿流体079
7.4任务实施高聚物流动性能测试082
7.5高聚物熔体的弹性表现088
7.6高聚物的加工性能093

项目八高分子溶液及分子量和分子量分布101
8.1学习目标101
8.2工作任务101
8.3高分子溶液概述102
8.4高分子材料的溶解和溶胀102
8.5聚合物相对分子量、分子量分布及测量方法109
8.6任务实施黏度法测定高聚物的相对分子量115

参考文献118

3.6 高聚物的结晶过程
3.6.1 高聚物的结晶过程
大分子结晶过程与小分子有相似处，包括：晶核生成和晶粒生长两个阶段：
a．形成晶核过程。
均相成核：源于分子的热运动产生的分子链局部有序排列，因而不是同时出现的；
异相成核：源于杂质或熔融的残存结构或特意加入的成核剂或容器壁作为晶体的生长点，称“预定核”。
晶核受到两方面的影响（晶核内的分子影响周围分子生长，由于热运动的结果，晶核也可能消失）
b．晶粒生长过程。晶核生成以后，分子链便向晶核进一步扩散并作规整堆砌使晶粒生长变大 。
在Tm以上，第二种影响占上风，晶核消失比成长要快；在Tm 以下，则种影响占上风，晶核成长比消失要快。总的结晶速度是成长与消失速度之和。
结晶速度：用某温度下结晶过程进行到一半时所用的时间t1/2的倒数来表征该温度下的结晶速度。
高分子链形成晶体的一般过程如下：
高分子链（折叠）———— 链带—— （堆砌）—— 晶片—— （生成）——各种多晶（取决 于结晶条件）