Handbook of Polymer Research pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Pethrick, Richard A. (EDT)

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:

价格:129

装帧:HRD

isbn号码:9781594549007

丛书系列:

图书标签:

• Polymer Science
• Polymer Chemistry
• Materials Science
• Handbook
• Research
• Polymer Properties
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• Macromolecules
• Engineering

现代材料科学前沿：功能性高分子材料的理论与实践 一部深入探讨高分子科学新纪元的权威著作 本书概述 《现代材料科学前沿：功能性高分子材料的理论与实践》是一部汇集了全球顶尖学者最新研究成果的综合性专著，旨在为高分子科学、化学工程、材料科学及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。本书聚焦于当前高分子材料研究中最具活力和应用前景的方向——功能性高分子，涵盖了从基础理论到尖端应用的广泛议题。 本书的独特之处在于其深度与广度的完美结合。它不仅系统梳理了高分子结构与性能之间关系的经典理论，更着重阐述了如何通过精密的分子设计和可控的聚合方法，来构筑具有特定电学、光学、生物相容性或自修复能力的新型智能材料。全书结构严谨，论述详实，旨在推动读者对高分子科学未来发展方向的深刻理解和创新实践。 第一部分：高分子结构与性能的理论基石 本部分奠定了理解功能性高分子的理论基础，回顾并深化了核心概念。 第一章：高分子链统计力学与构象分析 本章详细回顾了高分子链的理想模型（如随机游走模型）和真实模型（如普罗德霍夫模型），并引入了蒙特卡洛模拟和分子动力学方法在预测高分子溶液和熔体行为中的应用。重点讨论了链缠结、玻璃化转变温度（$T_g$）的精确预测模型，以及引入侧基或主链缺陷对宏观热力学性能的影响。 第二章：聚合反应动力学与分子量控制 深入探讨了逐步聚合与连锁聚合（自由基、离子型、配位聚合）的最新进展。特别关注了活性/可控自由基聚合（如ATRP、RAFT、NMP）的机理和动力学精细调控。本章详细分析了链转移、链终止、链增长速率常数的实验确定方法，以及如何通过精确控制反应参数来实现窄分子量分布和复杂拓扑结构的构建。 第三章：高分子形貌与相分离理论 系统阐述了高分子共混物、嵌段共聚物中的微相分离现象。引入了德热内斯-弗里希（Flory-Huggins）理论的现代修正版，重点讨论了相分离的动力学过程（如旋节增长、Ostwald熟化），以及如何利用相分离来制备具有周期性纳米结构的模板材料。 第二部分：先进功能高分子的设计与合成 本部分是全书的核心，专注于如何通过分子工程实现特定的功能。 第四章：导电与半导体高分子 本章全面覆盖了共轭高分子的设计原则。从聚乙炔、聚苯胺到更先进的噻吩衍生物和聚芴类材料，详细分析了 $pi$ 电子离域、能带结构和极化率。深入探讨了掺杂机制、电荷载流子迁移率的理论模型，以及如何通过侧链工程优化溶液加工性和薄膜形态，以应用于有机发光二极管（OLED）和有机场效应晶体管（OFET）。 第五章：光响应性与压电高分子 重点介绍了具有光致异构化（如偶氮苯基团）、光致变色或光交联能力的高分子体系。在压电与铁电高分子方面，深入分析了聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物的分子极化取向技术（如电场拉伸），以及其在传感器和能量收集设备中的应用潜力。 第六章：生物相容性与生物活性高分子 本章聚焦于医用高分子材料。详细讨论了聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等可降解聚合物的体内水解动力学和降解产物的生物毒性评估。此外，还探讨了如何将药物分子共价接枝到高分子骨架上，实现靶向药物递送（Drug Delivery Systems, DDS）的设计，以及用于组织工程支架的生物活性因子负载技术。 第七章：智能与响应性高分子（高分子凝胶与刺激响应系统） 深入研究了对外部刺激（pH、温度、离子强度、光照）敏感的高分子网络。详细分析了高分子凝胶的溶胀/收缩机理，特别是温度敏感性聚合物（如PNIPAM）的浊点现象。重点讨论了自修复材料的设计策略，包括可逆共价键（如Diels-Alder反应）和超分子相互作用（如氢键、金属配位）在实现材料动态网络构建中的作用。 第三部分：先进加工技术与应用表征 本部分关注如何将合成的功能性高分子转化为可实用的器件或结构，并介绍关键的表征手段。 第八章：高分子微纳加工技术 探讨了用于制造高分子基功能器件的关键技术。包括利用光刻技术、电子束刻蚀技术对高分子薄膜进行图案化；以及利用自组装技术，如“嵌段共聚物微相分离诱导的模板化”来制造高精度纳米结构。还涵盖了溶液流延、喷墨打印等增材制造技术在高分子功能材料制备中的应用。 第九章：功能性高分子材料的先进表征方法 本章系统介绍了用于解析高分子结构、形貌和性能的关键表征工具。包括：高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）在分析纳米结构中的应用；同步辐射X射线散射（SAXS/WAXS）在确定晶体结构和链堆积密度中的作用；傅里叶变换红外光谱（FTIR）结合差示扫描量热法（DSC）对化学结构和热性能的协同分析；以及各种电化学和光学光谱技术（如光致发光光谱PL、吸收光谱UV-Vis）在评估电子性能中的精确应用。 第十章：高分子材料的计算模拟与高通量筛选 展望了计算化学在材料发现中的前沿地位。详细介绍了密度泛函理论（DFT）在高分子分子轨道计算中的应用，以及介观模拟（Mesoscale Simulation）在预测宏观性能方面的优势。本章强调了高通量实验设计（DoE）和机器学习方法在高分子结构-性能数据库建立与筛选中的实际案例。 结论与展望 本书最后总结了当前功能性高分子材料领域面临的挑战，如提高器件的长期稳定性、实现环境友好型合成路线以及拓宽生物医学应用。展望了未来十年，高分子材料将如何与人工智能、生物技术深度融合，共同驱动下一代先进技术的进步。 目标读者 本书适合高分子化学、材料工程、物理化学、生物医学工程领域的研究生、博士后研究人员，以及从事高性能材料研发的工业科学家和工程师。阅读本书需要具备扎实的有机化学和物理化学基础。

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