① 什么是聚合物的结晶和取向研究结晶和取向对高分子成型加工有何实际意义
这个问题可以写一本书。简单的说一下吧：
某些聚合物的分子链结构比较规整或含有大量能够相互形成氢键的基团，熔体冷却时，聚合物分子链规则地排列（同时或有氢键参与），其结果是产生结晶。常见的非极性结晶/半结晶聚合物有聚丙烯、聚乙烯等。常见的极性结晶聚合物有尼龙、聚酯等。
聚合物的结晶有利有弊，好处在于，结晶可以提高制品的刚度和拉伸、弯曲等机械强度；坏处在于结晶过程通常导致聚合物不透明、冲击强度受到影响、结晶过程导致相对较大的成型收缩率，容易导致翘曲变形等。
取向是指聚合物熔融加工过程中，长链状分子在剪切力作用下沿着熔体流动方向排列，并在冷却固化过程中被固定下来的现象。其负面影响主要是导致流动方向和垂直方向不均一的内应力和收缩率，使得制品尺寸及外形受到影响，并可能导致机械性能的不均一。取向的好处是，在某些应用中，取向方向的机械强度较大。
② 测定聚合物结晶度的方法有哪些其测试结果有何差异
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③ 聚合物的结晶特点
固体聚合物可划分为结晶态聚合物和非晶态聚合物，其中非晶态聚合物又称为无定形聚合物。结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区。存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。
一般来说，高聚物的结晶总是从非晶态熔体中形成的，结晶态高聚物中实际上仍包含着非晶区，其结晶的程度可用结晶度来衡量。结晶度是指聚合物中的结晶区在聚合物中所占的重量百分数。通常，分子结构简单、对称性高的聚合物以及分子间作用力较大的聚合物等从高温向低温转变时都能结晶。例如聚乙烯(pe）的分子结构简单，对称性好，故当温度由高到低转变时易发生结晶。又如聚酰胺的分子链虽比较长，但由于其分子结构中“酰胺”的存在，使得分子之间容
易形成氢键，增大了分子间的作用力，因此当温度由高到低转变时也容易出现结晶现象。高聚物的结晶与低分子结晶区别很大，晶态高聚物的晶体结晶不完全，而且晶体也不及小分子晶体整齐，结晶速度慢，且没有明显的熔点，而是一个熔融的温度范围，通常称为熔限。聚合物的结晶有很多不同的形态，但以球晶形态居多。聚合物一旦发生结晶，则其性能也将随之产生相应变化。结晶可导致聚合物的密度增加，这是因为结晶使得聚合物本体的微观结构变得规整而紧密的缘故。这种由结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时，结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性加大，表面粗糙度值增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至丧失。
注射成型后的塑件是否会产生结晶以及结晶度的大小都与成型过程中塑件的冷却速率有很大关系。由于结晶度对塑件的性能有很大影响，工业上常采用热处理方式来提高塑件的性能。
④ 什么是聚合物的结晶和取向,它们有何不同,研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际
取向和结晶虽然都是使高分子排列有序，但取向是一维或二维有序，是被动过程；结晶是三维有序，是自发过程，因为结晶时要释放晶格能使分子链趋于稳定。
取向能提高拉伸制品的力学强度，还可使分子链有序性提高，这有利于洁净度的提高，从而提高其耐热性。但对其他成型制品，如果流动过程中取向得以保存，则制品的力学强度会降低并易变型，严重时会造成内力不均而易开裂。
⑤ 聚合物怎样提高它的结晶度.国内工厂有哪些可实行的措施
聚合物结晶的影响因素可以分两部分：内部结构的规整性，以及外部的浓度、溶剂、温度等。结构越规整，越容易结晶，反之则越不容易，成为无定型聚合物。结构因素是最主要的。
要提高聚合物的结晶取向，从结构来说，可以：
增加分子链的对称性；
增加分子链的立体规整性；
增加重复单元的排列有序性，即无规共聚；
增加分子链内含的氢键；
降低分子链的支化度或交联度；
从外部因素来看，可以在工厂实施的方法：
退火，缓慢降温可以提高结晶度；
注意应力的影响。如橡胶和纤维，应力条件下就加速结晶。
溶剂的选择。良溶剂中不易结晶。
⑥ 测量高分子结晶度的方法有哪些各自的原理是什么
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。
⑦ 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。
⑧ 怎么研究聚合物
研究分析聚合物，可以帮助控制膜孔尺寸，优化包装材料的加工条件，确定塑料在应力作用下的取向。通过X射线散射，可以测定自组装嵌段共聚物或液晶聚合物的相结构，揭示因注塑等加工过程产生的内部结构变化，在控制冷却过程中测试塑料的拉伸性能或结晶度，研究聚合物和复合薄膜的厚度和形貌，表征橡胶填料或聚合物胶体和胶束在分散体中的大小、形状和分布。通过广角X射线散射法可以测定低水平洁净度，在采用集成的温度控制的动力学实验中，测量到的聚烯烃的结晶度低至0.3%。通过Nano-inXider和Xeuss 3.0仪器，可以原位研究聚合物样品的内部结构、界面、应力应变效应、温度或湿度等。
⑨ 简述高聚物结晶动力学的主要内容可用以研究哪些问题
属于现代高分子物理学内容。
以下文章摘自网络，可供参考。
2009年高分子物理前沿科学问题研讨会在长春召开
由国家自然科学基金委员会化学科学部主办2009年高分子物理前沿科学问题研讨会于2009年9月21-23日在长春举行。会议由中国科学院长春应用化学研究所承办。本次会议是高分子科学学科“十二五”发展战略研讨的系列活动之一，旨在讨论当前高分子物理科学研究领域中的前沿问题、机遇与挑战及今后5-10年高分子物理领域研究方向等。国家自然科学基金委员会化学科学部董建华对本次研讨会的目的和意义，对研讨会的任务与安排做了说明，并转达了国家自然科学基金委员会和化学科学部领导有关更加侧重基础、更加侧重人才培养、加强战略研究、引导原始创新和具有重要科学意义的研究，提高我国国际影响力的有关要求。与会专家学者从高分子物理学科发展的需要，就高分子物理领域长期存在而仍未解决的重要科学问题和新的学科增长点，进行了广泛而深入的研讨，取得了共识。
会议期间，对高分子科学学科发展战略报告初稿中高分子物理相关部分进行了详细讨论与补充修改。
与会专家包括3位国际高分子物理界知名的华裔科学家（美国California Institute of Technology的 王振纲 教授、加拿大McMaster University的 史安昌 教授和美国University of Akron的 王十庆 教授），以及国内高分子物理界和凝聚态物理界的知名专家20余人。与会专家中有许多是具有物理学背景、从事或密切关注高分子体系研究的学者，因此会议的主要特点是把物理学中新思想、新概念、和新方法与高分子物理重要方向相结合，对高分子相变研究、流动场诱导高分子结晶、高分子玻璃化转变、溶胶-凝胶转变、高分子及胶体体系结构等科学问题进行了深入的研讨和交流。与会学者从学科战略发展的角度，聚焦高分子物理研究的科学问题，结合高分子物理国内外研究现状及发展趋势进行了研讨，在每个报告后，都安排较长时间的讨论。
与会专家分析了当今高分子物理科学研究的趋势和现状，认为随着高分子科学和新兴学科的发展，目前高分子物理研究正呈现“非”（非平衡态、非线性、非均匀性）、“多”（多组分、多分散、多尺度以及多元相互作用）和新颖性及交叉学科（纳米、组装、功能和生物）等特点。阐述了目前高分子物理方面的研究现状和困境，认为许多难题（如：玻璃化、结晶等），由于难度大，目前的研究工作还停留在对已有理论的修补或完善，并无突破性进展；而部分新兴的热门科学问题（如：组装及生物相关的高分子物理问题等）的研究还停留在表象，缺乏物理深度，未真正涉及深层次本质问题。
基于对当今高分子物理研究现状的分析，与会专家指出高分子物理前沿方向应该涉及如下内容：（一）从新的视角思考一直悬而未决的难题，以期获得实质性突破；（二）发展新的理论、计算机模拟和实验方法处理多尺度和跨尺度问题；（三）应用现代凝聚态物理的新理论、新方法，在深层次上认识高分子物理现象的本质；（四）将高分子物理的基本理论和研究方法应用于生物大分子体系的相关领域研究；（五）解决高分子材料生产和应用中提炼出的高分子物理问题。
与会专家对当今高分子物理中的重要科学问题和前沿问题，从实验、理论和计算机模拟角度进行了详细的分析和讨论，一致认为：高分子非晶液-固转变（包括：胶体玻璃化转变、高分子玻璃化转变、物理凝胶化转变等）是目前高分子物理研究领域最关键、最具有挑战性的前沿科学问题，这就是为什么玻璃化转变成为《Science》期刊提出目前亟待解决的125个重要的科学难题之一；在几类非晶液-固转变研究的同时，一定还要特别重视以下三个方面的工作，即：实验与相应尺度计算机模拟相结合、外场作用对非晶液-固转变的诱导效应以及空间和时间受限条件对非晶液-固转变的影响（特别是高分子超薄膜体系），一致认为这不仅对认识非晶液-固转变的物理本质有实质性的促进作用，而且对调控和优化非晶态高分子材料的性能有着重要的理论指导意义。其次是带电高分子的基本物理行为的研究还远远没有完善，由于带电高分子体系中存在多种互相耦合的特征长度和多种相互作用的复杂竞争关系，导致带电高分子体系与中性高分子相比较，具有非常特殊的行为，目前对这些特殊行为物理本质的认识还相当不深入，因此，建议在带电高分子的构象及其转变、反离子的Manning凝聚、聚电解质的络合和电荷反转、聚电解质体系的组装和相分离等领域寻求突破。同时，将带电高分子的研究成果应用到生物大分子体系，这将为理解生命过程的深层次问题提供必要的理论基础。第三是高分子结晶机理问题，理论或多或少停留在假说阶段，争论从未停止过，目前还存在诸多争议。近年来，争论的焦点集中在早期高分子成核-生长的Hoffman-Lauritzen理论和近期Strobl提出的中介相理论。造成这种现状的原因在于很难用实验手段有效捕捉高分子结晶初期的形态结构，另外，近年提出的Spinodal Decomposition结晶理论也应予以重视。与会专家认为，这些争论还将继续，而基于先进实验手段的快速结构表征方法（如：同步辐射X-射线散射等）的建立和发展以及结晶动力学过程的理论和计算机模拟方法的发展，将极大推动对本领域的深入理解。此外，受限条件、流动场和分子链缠结对结晶行为的影响，还遗留诸多问题有待解决，流动场诱导的有序结构对高分子材料成型加工有着极其重要的意义。
总之，本次研讨会明确了当前高分子物理研究领域的前沿科学问题，将高分子体系的玻璃化和物理凝胶化等非晶液-固转变问题作为目前高分子物理领域最有挑战性的前沿问题提出来，得到了与会专家的一致认可。本次研讨会为明晰高分子玻璃态和凝胶态等非晶液-固转变的物理本质问题，进一步明确了今后该领域实验、模拟和理论的研究方向，对我国高分子物理领域的发展具有重要意义。
——（化学科学部 董建华）