馬德柱編著的《聚合物結構與性能》共9章,包括聚合物鏈近程結構,聚合物鏈遠程結構,聚合物非晶態(tài),聚合物結晶態(tài),聚合物液晶態(tài),聚合物共混物相分離熱力學,聚合物共混物相分離動力學,結晶聚合物共混物相容性、結晶、熔融與相分離,聚合物分子運動!毒酆衔锝Y構與性能》深入地闡述了高分子物理基本概念,概念的論證主要用實驗研究成果,同時適當引用高分子物理基本理論。重點介紹溶液光散射、固體小角激光光散射、廣角X射線衍射及其徑向分布函數(shù)測定,小角中子散射及相互作用參數(shù)測定方法原理與應用,盡量反映當今高分子科學對高分子物理基本概念的認識水平。本書的章和節(jié)劃分得比較細,各章具有明顯的獨立性,各節(jié)也有相對獨立性,方便教與學,各章列有相關文獻,便于拓展學習內容!毒酆衔锝Y構與性能》可作為高等學校高分子物理及相關專業(yè)的高年級本科生和研究生教材,還可供學校、研究院所、工廠企業(yè)的高分子科學與工程等領域的科研人員參考。
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馬德柱編著的《聚合物結構與性能》為國家精品課程配套教材。全書由二十章組成,分為結構篇和性能篇兩冊。結構篇包括聚合物鏈近程結構,聚合物鏈遠程結構,聚合物非晶態(tài),聚合物晶態(tài),聚合物液晶態(tài),聚合物共混物相分離和相結構及聚合物分子運動與轉變七章。性能篇包括聚合物高彈性,聚合物粘彈性,聚合物屈服斷裂與強度,聚合物流變性,聚合物介電性,導電聚合物結構與性能,聚合物光學性質,聚合物熱性能,聚合物溶液性質,聚合物表面結構與性質,聚合物生物降解性,聚合物分子力學模擬。最后一章發(fā)展中的聚合物結構與性能關系。本書比較深入細致地敘述了聚合物鏈結構,凝聚態(tài)結構及聚合物力學性能;反映了聚合物電、光、熱性能及溶液性質研究新進展;專設聚合物表面性質,生物降解性及分子力學模擬各章;最后展示了聚合物結構與性能間關系發(fā)展。
目錄
序言
第1章 聚合物鏈近程結構 1
1.1 聚合物的特性與地位 1
1.2 鏈狀大分子概念 3
1.2.1 現(xiàn)代線形大分子概念 4
1.2.2 現(xiàn)代高分子科學研究成果確認線形鏈式大分子概念 5
1.3 大分子鏈化學結構 6
1.3.1 全碳碳主鏈聚合物 6
1.3.2 主鏈含異性原子的聚合物 12
1.3.3 主鏈含環(huán)聚合物 l7
1.3.4 共聚物 18
1.4 大分子鏈結構單元構型 20
1.4.1 鏈結構單元鍵接方式 20
1.4.2 鏈結構單元的有規(guī)立構 20
1.4.3 鏈結構單元的旋光異構 22
1.4.4 鏈結構單元的序列結構 24
1.4.5 聚合物鏈的支化與超支化 26
1.4.6 聚合物的交聯(lián)網(wǎng)狀結構 29
1.5 天然高分子 30
1.5.1 多糖 30
1.5.2 蛋白質與多肽 31
1.5.3 核酸 34
1.6 聚合物分子鏈內與分子鏈間相互作用 35
1.6.1 化學鍵 36
1.6.2 范德華相互作用 37
1.6.3 氫鍵 42
第2章 聚合物鏈遠程結構 49
2.1 高分子鏈柔性與構象統(tǒng)計 49
2.1.1 分子的內旋轉和高分子鏈的柔性 49
2.1.2 高分子鏈的構象統(tǒng)計 53
2.1.3 高分子鏈尺寸的幾何計算 57
2.1.4 近程相互作用對高分子鏈柔性的影響 59
2.1.5 遠程相互作用:排除體積效應 62
2.2 高分子品格中鏈與蠕蟲狀鏈的構象 64
2.2.1 高分子品格中鏈的構象 64
2.2.2 蠕蟲狀鏈 66
2.3 聚合物的分子量與分子量分布 71
2.3.1 聚合物分子量的統(tǒng)計分布 71
2.3.2 聚合物的統(tǒng)計平均分子量 73
2.3.3 聚合物分子量分布寬度及其他 79
2.3.4 聚合物分子量分布函數(shù) 81
2.4 無規(guī)共聚物的組成統(tǒng)計分布與序列分布 84
2.4.1 無規(guī)共聚物的組成統(tǒng)計分布 85
2.4.2 升溫淋洗分級和結晶分析分級及最新進展 91
2.4.3 無規(guī)共聚物的序列分布 102
第3章 聚合物非晶態(tài) 110
3.1 引言 110
3.2 聚合物非晶態(tài)判據(jù) 112
3.2.1 根據(jù)廣角X射線衍射花樣——彌散環(huán)或彌散峰判斷聚合物非晶態(tài) 112
3.2.2 根據(jù)DSC熱譜只呈現(xiàn)單一玻璃化轉變判斷聚合物非晶態(tài) 116
3.2.3 根據(jù)動態(tài)力學溫度譜“損耗峰判斷結晶聚合物巾與晶區(qū)相伴的非晶態(tài) 118
3.3 聚合物非晶態(tài)的短程有序概念 119
3.3.1 小分子化合物的“長程有序”與“短程有序” 119
3.3.2 聚合物非晶態(tài)與小分子液體短程有序的可比性 124
3.4 無定形聚合物的短程有序的廣角X射線衍射的徑向分布函數(shù)研究 127
3.4.1 廣角X射線衍射的徑向分布函數(shù)研究無定形聚合物的短程有序 127
3.4.2 天然橡膠廣角X射線散射示差徑向分布函數(shù)分析 137
3.5 聚合物非晶態(tài)基本物理圖像 144
3.5.1 聚合物非晶態(tài)本體中大分子鏈構象 144
3.5.2 本體聚合物的分子構象 145
3.6 聚合物非晶態(tài)的中子衍射研究 155
3.6.1 在無定形固體狀態(tài)和濃溶液中中子衍射測定聚合物的大分子鏈構象 155
3.6.2 低角巾子散射研究熔融態(tài)和固態(tài)的聚苯乙烯與聚乙烯的分子鏈構象 163
3.7 聚合物非晶態(tài)的激基締合物熒光光譜研究 173
第4章 聚合物結晶態(tài) 176
4.1 聚合物品態(tài)的有序結構 177
4.2 聚合物的結晶形態(tài)結構 182
4.2.1 聚合物品體中分子鏈堆砌模型 182
4.2.2 聚合物結晶形態(tài)與分子鏈堆砌 185
4.3 聚合物結晶熱力學 196
4.3.1 熔融過程與平衡熔點 196
4.3.2 衷面能和熔點降低 200
4.3.3 多重熔融現(xiàn)象 200
4.4 聚合物結晶動力學 205
4.4.1 實驗方法 205
4.4.2 聚合物品體的成核和生長過程 209
4.4.3 聚合物結晶速率與溫度的關系 212
4.4.4 聚合物結晶動力學及其分析方法 215
4.5 異質表面上的聚合物結晶 220
4.5.1 聚合物橫向結晶 220
4.5.2 聚合物附生結晶 221
4.6 聚合物的取向結構 226
4.6.1 聚合物的取向與結晶 226
4.6.2 晶態(tài)聚合物的取向 227
4.6.3 聚合物取向結構的應用 230
4.6.4 取向度及其測試方法 230
第5章 聚合物液晶態(tài) 241
5.1 液晶態(tài)的有序結構特征與分類 241
5.1.1 液晶態(tài)的分子結構特征 241
5.1.2 液晶態(tài)分類 242
5.2 聚合物液晶態(tài)低維有序與織構 244
5.2.1 聚合物液晶態(tài)的X射線衍射 244
5.2.2 聚合物液晶態(tài)織構 245
5.3 聚合物液晶態(tài)統(tǒng)計熱力學理論 246
5.3.1 0nsager理論 247
5.3.2 Flory理論 248
5.3.3 0nsager理論與Flory理論的實驗比較 252
5.3.4 Maier Saupe理論在液晶聚合物體系的應用 253
5.4 聚合物液晶態(tài)熱力學相轉變與動力學 253
5.4.1 主鏈液晶聚合物 253
5.4.2 側鏈型液晶聚合物 254
5.4.3 液晶態(tài)相轉變動力學 255
5.5 液晶態(tài)的向錯 257
5.5.1 液晶聚合物向列相的向錯結構 257
5.5.2 液晶聚合物膽甾相的缺陷結構 263
5.6 聚合物液晶態(tài)的流變性與相轉變電磁效應 267
5.6.1 液晶態(tài)的流變性 267
5.6.2 液晶態(tài)相轉變的電磁場效應 268
第6章 聚合物共混物相分離熱力學 275
6.1 引言 275
6.1.1 相容性定義 275
6.1.2 混容性定義 275
6.1.3 聚合物合金和界面相定義 276
6.1.4 增容定義 276
6.1.5 T程聚合物和T‘程聚合物共混物定義 276
6.2 聚合物共混物相分離熱力學 281
6.2.1 Flory Huggins理論 281
6.2.2 狀態(tài)方程理論 284
第7章 聚合物共混物相分離動力學 300
7.1 聚合物共混物相分離行為的兩種機理:旋節(jié)相分離和成核生長相分離 301
7.2 聚合物共混物旋節(jié)相分離線性動態(tài)力學 306
7.2.1 旋節(jié)相分離線性理論 307
7.2.2 旋節(jié)相分離組成漲落弛豫與聚合物分子參數(shù)關系 308
7.2.3 光散射與旋節(jié)相分離過程中空間組成漲落弛豫的關系 309
7.3 旋節(jié)相分離的時間分辨光散射實驗研究 311
7.3.1 時間分辨光散射實驗裝置及原理 311
7.3.2 時間分辨光散射測定相分離動態(tài)力學的聚合物共混物樣品與制備 312
7.3.3 時間分辨光散射測定PS/PVME聚合物共混物相分離動態(tài)力學結果與分析 312
7.4 聚合物共混物相分離的旋節(jié)線與雙節(jié)線的光散射實驗測定 317
7.4.1 PS/PVME聚合物共混物相圖的光散射法測定 318
7.4.2 時間分辨(實時)光散射測定 319
7.4.3 PS/PVME聚合物共混物相分離相圖測定 319
7.5 旋節(jié)相分離中后階段動態(tài)力學行為標度率 321
7.5.1 聚苯乙烯/聚甲基乙烯基醚臨界組成共混物在旋節(jié)點溫度下旋節(jié)相分離初始階段動態(tài)力學結果與討論 327
7.5.2 旋節(jié)相分離后期階段中粗化過程的討論 330
第8章 結晶聚合物共混物相容性、結晶、熔融與相分離 335
8.1 結晶聚合物共混物相容性 335
8.1.1 聚ε-己內酯/聚氯乙烯(PCL/PVC)共混體系相容性 336
8.1.2 聚ε-己內酯/聚氯乙烯共混體系的氫鍵相互作用 341
8.1.3 聚ε-己內酯/聚氯乙烯共混體系分子間相互作用參數(shù)(反相色譜測定法) 347
8.2 結晶聚合物共混物結晶 355
8.2.1 結晶相容聚合物共混物的結晶溫度范圍 356
8.2.2 結晶相容聚合物共混物結晶的特征現(xiàn)象與行為 357
8.2.3 結晶相容聚合物共混物中結晶組分的球晶生長 361
8.2.4 結晶相容聚合物共混物結晶組分的整體結晶 366
8.3 結晶聚合物共混物熔融與熔點降低 372
8.3.1 PVDF/PMMA共混體系樣品、制備與DSC測定掃描程序 372
8.3.2 PVDF/PMMA共混物玻璃化轉變、結晶、熔融研究結果 374
8.3.3 PVDF/PMMA共混物熔點降低熱力學本質討論 380
8.4 結晶相容聚合物共混物相分離 385
8.4.1 模型結晶相容聚合物共混對及其相圖 386
8.4.2 PCL/PS共混物的相分離與結晶行為 386
8.4.3 結晶與相分離同時發(fā)生機理的進一步認識 387
8.4.4 結晶與相分離兩過程 388
第9章 聚合物分子運動 399
9.1 聚合物的玻璃化轉變 400
9.1.1 聚合物玻璃化轉變的實驗觀測 400
9.1.2 聚合物玻璃化轉變理論 407
9.2 聚合物大分子鏈的整體運動 415
9.2.1 珠簧鏈模型分子理論 416
9.2.2 蛇行運動模型分子理論 424
9.2.3 在固定障礙物存在下一個聚合物分子鏈的蛇行運動 426