Contemporary Polymer Chemistry (3rd Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Harry Allcock

出品人:

页数:832

译者:

出版时间:2003-02-22

价格:USD 149.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780130650566

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 高分子化学
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现代高分子化学（第三版）内容概述 本书是高分子化学领域一部权威性的专著，旨在为学生和研究人员提供对现代高分子科学核心原理的全面而深入的理解。它涵盖了从单体聚合到聚合物结构、性能以及先进材料应用的整个光谱。 第一部分：高分子科学基础 本部分为理解高分子化学的基石。 1.1 高分子简介与历史发展 本章首先界定了“高分子”的含义，区分了宏观聚合物与低分子量化合物的本质区别。随后，追溯了高分子科学的发展历程，从早期的天然高分子（如橡胶和纤维素）的经验性使用，到Staudinger提出的链式结构理论，再到现代精确合成方法的出现。重点讨论了高分子在现代材料科学中的不可替代性及其跨学科的重要性。 1.2 高分子结构与命名法 详细阐述了高分子的基本结构单元——单体，以及它们如何通过聚合反应形成链状、支化或交联结构。本章深入探讨了聚合物的拓扑结构（线性、支化、网络），并清晰介绍了IUPAC推荐的系统命名法，以及常用的俗名体系。特别关注了化学结构（如主链的组成、取代基的位置）和立体结构（如顺式/反式、非对映异构体和对映异构体）对最终材料性能的决定性影响。 1.3 聚合度与分子量表征 这是理解聚合物性能的关键一环。本章全面介绍了各种分子量平均值（数均分子量 $M_n$、重均分子量 $M_w$、Z-平均分子量 $M_z$）的定义、物理意义及其计算方法。详细阐述了分子量分布（PDI/多分散性指数）的概念，及其对聚合物加工性能和机械强度的影响。 分子量表征技术占据了重要篇幅，包括凝胶渗透色谱法（GPC/SEC）的原理、校准方法和数据处理；光散射法（静态和动态）在高分子表征中的应用；以及粘度法（固有粘度、特性粘度）测定分子量的经验公式。 1.4 聚合物的物理性质与热行为 本章侧重于宏观物理性质与微观结构之间的关系。详细讨论了玻璃化转变温度 ($T_g$) 和熔点 ($T_m$) 的概念及其对材料应用温度窗口的限制。阐述了Fox方程和WLF方程在预测共聚物$T_g$和温度依赖性粘弹性行为中的作用。此外，还介绍了差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）等热分析技术在鉴定聚合物相态转变和热稳定性方面的应用。 第二部分：聚合反应机制 本部分是本书的核心，系统分类并深入分析了主要的聚合反应类型。 2.1 逐步聚合（缩聚/加聚） 本章详细分析了通过官能团间逐步反应形成聚合物的机制。重点讨论了缩聚反应，包括酯化、酰胺化和聚氨酯的形成，以及反应速率与转化率之间的关系（Carothers方程）。同时，介绍了如何通过精确控制单体计量比来达到高分子量。 2.2 连锁聚合（自由基、离子型） 自由基聚合是工业上应用最广泛的反应之一。本章全面解析了自由基反应的引发、增长、链转移和终止四个基本步骤的动力学。深入探讨了引发剂的选择、影响聚合速率的因素（如温度、溶剂极性）以及链转移过程的复杂性。特别关注了活性自由基聚合（RARP）技术，如原子转移自由基聚合（ATRP）和可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT），如何实现对分子量和端基官能团的精确控制，从而合成具有窄分子量分布的复杂结构聚合物。 离子型聚合（阳离子和阴离子聚合）因其高活性和精确性被重点介绍。分析了碳正离子和碳负离子的稳定性对反应选择性的影响，以及引发剂/共引发剂体系的选择。对活性/可控阴离子聚合在合成嵌段共聚物和端基修饰聚合物中的关键作用进行了详尽阐述。 2.3 开环聚合（ROP） 本章专门讨论了环状单体（如环氧化物、内酯、内酰胺）通过开环反应形成聚合物的过程。分析了催化剂/引发剂（酸、碱、金属络合物）在控制开环聚合过程中的作用，尤其是在合成生物可降解聚合物（如聚乳酸PLA）方面的应用。 2.4 配位聚合与立体规整性控制 本章聚焦于过渡金属催化剂在烯烃聚合中的革命性贡献。详细介绍了Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂的结构、机理及其在控制聚合物立体规整性（等规、间规、无规）方面的优越性。讨论了如何通过催化剂的修饰来调控聚合物的微观结构和物理性能。 第三部分：共聚物与聚合物结构设计 本部分转向如何通过组合不同的单体来设计具有特定性能的材料。 3.1 共聚物化与序列结构 共聚物的形成是扩展聚合物功能性的基础。本章引入了Mayo-Lewis方程，用于预测两种单体在给定反应条件下形成共聚物的组成。系统分类并讨论了不同类型的共聚物：无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物的合成策略及其结构对相分离行为的影响。 3.2 聚合物的拓扑结构与超分子组装 本章探讨了复杂拓扑结构聚合物（如星形、刷形、超支化聚合物）的合成方法，并分析了这些特殊结构如何改变其溶液粘度和加工性能。此外，深入探讨了超分子聚合物的概念，即通过可逆的非共价键（氢键、π-π堆积、金属配位）连接的聚合物网络，及其在自修复材料和动态材料中的潜力。 3.3 聚合物的功能化与接枝改性 阐述了如何通过后聚合反应对聚合物链进行化学修饰，以引入特定的功能基团（如亲水性、生物活性、反应性位点）。重点介绍了点击化学（Click Chemistry）在高效、高选择性地修饰聚合物侧链或末端方面的应用，以及如何利用这些改性来制备具有特定界面性质的材料。 第四部分：聚合物的形貌与应用 本部分将理论知识与实际材料性能和应用紧密结合。 4.1 聚合物的结晶与形貌 详细考察了半结晶聚合物的结晶过程，包括成核（均相与异相）和晶体生长。分析了从溶液、熔体和固态拉伸过程中形成的球晶、褶皱晶和拉伸取向晶的结构特征。讨论了结晶度对聚合物机械性能（模量、强度）和光学性能（透明度）的影响。 4.2 聚合物的加工性能与流变学 从剪切速率和温度的角度分析了聚合物熔体的流变行为。讨论了牛顿流体、剪切变稀流体和剪切增稠流体的特性。介绍了蠕变和应力松弛实验，用于评估聚合物在长期载荷下的粘弹性响应。这对注塑、挤出和吹塑等加工过程的设计至关重要。 4.3 特种高分子材料 本章涵盖了面向前沿应用的高分子体系： 高分子电解质与离子聚合物： 离子聚合物的合成、电荷密度及其在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中的应用。 导电聚合物： 共轭聚合物的结构、掺杂机制及其在有机电子器件中的应用前景。 生物医用高分子： 生物相容性、可降解性聚合物的设计，用于药物递送系统和组织工程支架。 弹性体与橡胶： 交联密度对硫化橡胶性能（永久形变、拉伸强度）的影响。 全书结构严谨，内容全面，涵盖了从基础理论到前沿应用的关键知识点，是高分子科学领域不可或缺的参考书。

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我尝试着从实验操作和数据分析的角度来审视这本书的实用价值，但发现它在这方面的贡献非常有限。书中虽然提到了各种表征手段，比如GPC、DSC等，但它们更多是以理论名词的形式出现，缺乏对实际实验中可能遇到的常见陷阱、数据异常处理以及现代仪器操作技巧的指导。例如，在讨论高分子溶液粘度测量时，书中可能只给出了基本的定义和公式，却完全没有提及如何校准粘度计、如何应对不同浓度下剪切速率变化带来的非牛顿流体效应，或者如何从粘度数据中准确反推出分子量分布的修正因子。这种对“实验室实践”的疏忽，使得这本书在作为一本可以随时翻阅的“实验手册”或“故障排除指南”时，显得力不从心。它更像是教科书的地位，而非科研工作者的案头工具书，实用性大打折扣。

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阅读这本书的过程中，我最大的感受是它在理论深度上的取舍似乎出现了一些偏差。它花了大篇幅去解释那些经典的高分子物理概念，比如玻璃化转变温度、链柔性等，这些内容无可厚非，是理解高分子行为的基础。但当我试图深入了解如何利用先进的催化剂体系（比如单一位点催化）来精确调控聚合物分子量分布和微观结构时，感觉作者只是浅尝辄止，仿佛匆匆带过了一个重要的实验现象，而没有给予足够的理论模型支持或案例分析。这对于那些希望将基础理论直接应用于复杂工程问题的读者来说，是非常令人沮丧的。它提供了一个宏大的理论框架，但填充内部的“砖块”却显得不够现代和精细。比如，对于自由基聚合的终止步骤的详细动力学描述，虽然详尽，但若能用现代计算化学的方法进行辅助说明，或许能更好地帮助读者理解不同反应条件下的实际影响。总而言之，这本书在“如何做”的指导性上，远不如它在“是什么”的解释上到位。

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从结构组织的宏观角度来看，这本书的章节衔接性有待加强。虽然每一章独立来看，其内容是自洽的，但从高分子科学的整体脉络来看，某些关键的过渡和联系似乎是断裂的。例如，在从无机催化剂引发的聚合过渡到生物相容性材料的设计逻辑时，缺乏一个清晰的桥梁章节来解释材料功能需求是如何驱动合成策略的转变的。读者需要自己在大脑中建立起从基础结构到宏观性能再到实际应用的完整链条，这无疑增加了认知负荷。一本优秀的参考书应该能引导读者进行系统的、发散性的思考，而不是仅仅罗列事实。我期望看到更多的跨章节引用和总结性的图表，帮助读者建立起一个更具全局观的高分子化学知识体系，而不是让知识点像散落的珍珠一样，等待我们去费力串联。

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这本书的语言风格，坦率地说，有些晦涩难懂，尤其是在涉及反应机理和动力学章节时。作者似乎更倾向于使用非常正式和冗长的句子结构来阐述概念，这使得信息的传达效率大大降低。很多时候，我需要反复阅读同一段话，才能勉强抓住其核心含义，这极大地拖慢了我的学习进度。举个例子，对于某些复杂聚合过程的描述，如果能辅以更清晰、更流程化的图示，或者采用更具条理性的分点叙述，学习效果必然会更佳。学术写作固然需要严谨，但这并不意味着必须牺牲可读性。对于非英语母语的科研人员，或者初次接触高分子化学的本科生来说，这种密集的、缺乏亲和力的文字堆砌，很容易让人产生畏难情绪，甚至在阅读过程中产生一种“被动接受”而非“主动探索”的感觉。我更欣赏那些能够用精炼、直白的语言，将复杂科学问题层层剥开的作者。

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这本书的封面设计，初看起来倒是挺符合学术著作的调性，那种沉稳的蓝色调和清晰的字体排布，让人联想到严谨的科学态度。然而，一旦翻开内页，我立刻被那种略显过时的排版风格拉回了上个世纪末的学术氛围中。大量的黑白图表，即便是涉及高分子结构的示意图，也显得不够精致，细节的区分度不高，这对于需要精细观察的读者来说，无疑是一种视觉上的挑战。更别提某些章节中引用的文献，似乎停滞在了相对早期的研究阶段，对于当前飞速发展的高分子合成技术和功能化研究，显得有些力不从心。我期待能看到更多关于智能高分子、自修复材料或者前沿生物可降解聚合物的深度探讨，但这本书更多地聚焦在经典的聚合反应机理和基础的热力学分析上，这使得它在面对需要紧跟最新科研进展的研究生或工程师时，显得有些后继乏力，更像是一本扎实的“入门”教材，而不是一个“当代”的综述性参考书。如果要用一个词来形容阅读体验，那就是“扎实但缺乏新意”。

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a very good textbook for polymer chemistry

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