精细有机单元反应 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育

作者:程忠玲

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2007-5

价格:23.70元

装帧:

isbn号码:9787040212136

丛书系列:

图书标签:

• 有机化学
• 精细化工
• 单元反应
• 有机合成
• 反应机理
• 催化
• 绿色化学
• 药物合成
• 材料化学
• 化学工艺

探索材料科学与工程的未来：《高分子结构与性能解析》 导言：理解宏观世界的基础 在现代材料科学与工程领域，对高分子材料的深入理解是推动技术进步的关键。本书《高分子结构与性能解析》旨在为化学、材料科学、工程学以及相关领域的学生、研究人员和专业人士提供一个全面且系统的知识框架，用以解析高分子材料的微观结构、分子间作用力如何决定其宏观性能。我们专注于构建理论基础与实际应用之间的桥梁，帮助读者不仅知其然，更能知其所以然。 第一部分：高分子基础与结构表征 第一章：高分子的基本概念与分类 本章从历史沿革入手，界定了高分子的核心概念，包括单体、聚合度、分子量分布等关键术语。我们详细探讨了高分子的主要分类体系，包括加成聚合与缩聚、自由基、离子型、配位聚合等不同机理的聚合物。重点分析了线型、支化和交联结构对材料基础属性的影响。 第二章：高分子链的构象与统计力学 高分子链的自由度、旋转能垒和统计热力学是理解其行为的基石。本章深入探讨了高分子链的理想模型（如随机游走模型）与真实模型（如考虑排除体积的Debye模型和Zimm模型）。通过解析聚合物链在不同溶剂中的行为，如$ heta$温度下的临界态，为后续的溶液和凝胶研究奠定理论基础。 第三章：分子量与分子量分布的测定 材料的平均分子量（$M_n, M_w, M_z$）及其分布是决定其加工性能和力学强度的重要参数。本章详细介绍了凝胶渗透色谱法（GPC/SEC）的原理、操作细节及其在分子量测定中的优势与局限。此外，还涵盖了光散射法（静态和动态）以及粘度法在分子量表征中的应用，强调不同方法测得结果的统计学意义差异。 第四章：高分子结构分析的谱学技术 微观结构，包括主链构型、侧基空间排列、结晶度以及共聚物的序列分布，需要先进的分析手段来确定。本章聚焦于核磁共振波谱法（NMR），特别是固态NMR（SSNMR）在高分子链段运动和局部结构分析中的作用。红外光谱（IR）和拉曼光谱则用于识别官能团和分析结晶-非结晶区域的比例。 第二部分：高分子聚集态与热力学 第五章：高分子的结晶行为与微观形貌 聚合物的结晶性是影响其透明度、刚度和耐热性的关键因素。本章详细阐述了高分子结晶的热力学驱动力（熔点、成核能垒）和动力学过程（拉米结晶理论）。利用偏光光学显微镜（POM）观察球晶、纤晶等形貌，并通过差示扫描量热法（DSC）定量分析玻璃化转变温度（$T_g$）、熔点（$T_m$）以及结晶放热峰。 第六章：聚合物的转变温度与弛豫行为 高分子材料的力学性能与温度密切相关，这源于其内部分子运动的复杂性。本章核心讨论玻璃化转变（$T_g$）的物理本质，并应用威廉斯-兰德尔-费里（WLF）方程描述其对时间-温度等效性的影响。动态机械分析（DMA）被用作探测高分子材料在不同频率和温度下的粘弹性响应（储能模量和损耗因子）的关键工具。 第七章：高分子溶液的相平衡与凝胶形成 聚合物在溶剂中的行为直接决定了其加工方式（如纺丝、流延）。本章侧重于Flory-Huggins理论，用于预测高分子溶液的热力学相容性，并计算临界胶束浓度（CMC）。对于交联体系，我们探讨了溶胀平衡的理论模型，以及不可逆交联导致凝胶网络形成的过程。 第三部分：高分子的力学与流变性能 第八章：高分子的粘弹性与线性粘弹性理论 高分子材料的独特之处在于其同时表现出的粘性（流动）和弹性（形变保持）。本章建立在粘弹性本构关系之上，引入了Maxwell模型、Voigt模型等经典模型来描述瞬态和稳态下的响应。我们使用松弛模量和蠕变柔量来量化材料对外界载荷的时间依赖性响应。 第九章：非线性粘弹性与高分子流变学 在加工过程中，高分子通常处于高温和高剪切速率下，此时线性理论失效。本章转向非线性粘弹性，重点分析高剪切速率下的剪切变稀效应，并应用Power-Law模型和Cross模型描述剪切速率对表观粘度的影响。蠕变与应力松弛实验在高分子加工模拟中的应用也得到了深入讨论。 第十章：高分子材料的拉伸与断裂力学 本章关注高分子材料在拉伸载荷下的宏观力学性能。详细分析了应力-应变曲线的各个阶段，包括弹性区、屈服点、硬化区以及颈缩现象。从微观角度解释了取向、诱导结晶对拉伸强度的提升机制。同时，我们探讨了韧性与脆性断裂的判据，并简要介绍了断裂韧性（$K_{IC}$）在聚合物安全评估中的地位。 第四部分：功能性高分子与先进应用 第十一章：结构控制下的介电与导电高分子 高分子材料的功能化是现代应用的前沿。本章分析了电介质高分子的极化机制，如取向极化和空间电荷极化，并阐述了高分子薄膜的介电常数和损耗因子如何影响其在电容器中的应用。对于导电聚合物（如聚吡咯、聚苯胺），本章聚焦于掺杂机制对电荷载流子迁移率的影响。 第十二章：生物相容性与可降解高分子 随着生物医学工程的发展，对具有特定生物活性的高分子材料需求日益增加。本章探讨了亲水性与疏水性、蛋白质吸附行为对生物相容性的决定作用。重点分析了聚酯类（如PLA, PGA）和聚碳酸酯类材料的水解降解动力学，以及如何通过共聚设计来控制其在体内的残余时间。 结论：面向未来的高分子设计 《高分子结构与性能解析》不仅是一本理论教科书，更是一本指导材料创新的工具书。通过结构-性能的深入关联分析，读者将掌握预测和优化新型高分子材料性能的科学方法。本书强调实验数据与理论模型的结合，旨在培养下一代能设计出具有卓越力学、热学或功能特性的高分子材料的工程师和科学家。

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