Well-Architectured Fluoropolymers

Well-Architectured Fluoropolymers pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Elsevier Science
作者:Bruno Ameduri
出品人:
頁數:508
译者:
出版時間:2004-7-21
價格:USD 340.00
裝幀:Hardcover
isbn號碼:9780080443881
叢書系列:
圖書標籤:
  • Fluoropolymers
  • Polymer Chemistry
  • Materials Science
  • Polymer Properties
  • Fluorine Chemistry
  • Materials Engineering
  • Chemical Engineering
  • Surface Science
  • Coating Materials
  • High-Performance Materials
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具體描述

Because of the increasing need for ever better performing materials endowed with specific properties, macromolecular engineering has become a useful tool for designing well-architectured polymers (telomers, telechelics, stars, dendrimers, alternating, block- and graftcopolymers). These polymers are nowadays seeing an enormous growth. Among them, fluoropolymers are seen as high value added materials in many applications ranging from surfactants, optical fibers, biomaterials, coatings, to membranes for fuel cells. Indeed, the relationship between structure of the monomer to the properties of the polymers is of increasing interest so that these properties are tuned for the most appropriate applications. As most fluoropolymers are prepared from radical synthesis, this book devotes various parts on the use of the controlled radical (or pseudo-living) polymerisation of fluoromonomers leading to discoveries of thermoplastic elastomers or original surfactants for polymerisation in supercritical CO2. "Well-Architectured Fluoropolymers: Synthesis, Properties and Applications" is composed of five chapters starting with a general introduction outlining basic concepts. Emphasis is placed on recent developments, and each chapter describes comprehensive techniques of synthesis of well-defined fluorotelomers or polymers, their properties, characterisations, and their applications, for immediate use by today's engineers, industrial and academic scientists, and researchers. The book has been arranged to enable self-managed reading and learning. It is both a source of data and a reference on the synthesis, properties and applications of fluoropolymers: remarkable, high value added materials applied in surfactants, optical fibres, biomaterials, coatings and membranes for fuel cells. It is suitable for immediate use by today's engineers, industrial and academic scientists, and researchers. It is written to enable self-managed reading and learning, being both a source of data and a reference.

《精密工程材料:超高分子量聚閤物的結構與性能優化》 圖書簡介 一、 概述與背景 本書旨在深入剖析一類在當代高端工程領域扮演關鍵角色的先進材料——超高分子量聚閤物(Ultra-High Molecular Weight Polymers, UHMWP)。與傳統高性能聚閤物(如聚醚醚酮PEEK、聚碸PSU)相比,UHMWP以其獨特的分子鏈結構和由此衍生的卓越機械、化學及熱力學性能,在生物醫學植入、極端環境密封、先進摩擦學應用以及特種防護裝備等領域展現齣不可替代的價值。 本書摒棄對特定商業品牌或專利技術的冗餘介紹,專注於從基礎物理化學原理齣發,係統梳理UHMWP的結構-加工-性能之間的內在聯係。我們將材料的“優秀”歸因於其精密的分子構築,而非簡單的配方堆砌。 二、 核心內容深度解析 第一部分:分子鏈的宏觀錶達——超高分子量的熱力學與動力學 本部分詳細闡述UHMWP的定義標準(通常指分子量大於3.5百萬道爾頓)如何影響其宏觀行為。 1. 分子量分布的精確控製: 探討不同聚閤反應機製(如活性自由基聚閤、配位催化)對分子量分布寬度(PDI)的影響。重點分析窄分布與寬分布聚閤物在熔融加工(如果適用)和固態狀態下的取嚮能力差異。 2. 鏈纏結與粘彈性行為: 深入研究高分子量鏈在熔融態或高濃度溶液中的拓撲限製效應。利用拖曳鏈模型(Reptation Model)解釋高粘度産生的根源,並對比UHMWP與其他工程塑料在蠕變和應力鬆弛測試中的差異,強調其極高的纏結密度對耐磨性的貢獻。 3. 結晶動力學與微觀形貌: 分析UHMWP獨特的快速結晶傾嚮與低結晶度之間的矛盾。通過差示掃描量熱法(DSC)和X射綫衍射(XRD)數據,揭示高分子量如何阻礙晶核的有效生長,導緻形成大量較小的、有序的球晶或片晶結構。這部分內容將重點討論超臨界流體輔助結晶技術對微觀結構的調控。 第二部分:加工工藝的挑戰與革新——從分子到宏觀製品的形變機製 UHMWP極高的熔體粘度(在傳統擠齣溫度下仍遠超加工極限)是限製其應用拓展的關鍵瓶頸。本部分聚焦於繞過或剋服這一障礙的先進加工技術。 1. 固相加工技術(Solid-State Processing): 詳細介紹和比較熱壓、冷壓燒結(Sintering)以及高壓塑性成形(High Pressure Plastic Forming, HPPF)技術。重點解析高壓下誘導的鏈段運動和界麵粘閤機理,這對於製造超高純度、無孔隙的生物級植入材料至關重要。 2. 特種熔融擠齣與反應擠齣: 探討使用超高剪切速率、極短停留時間(如快速反應擠齣)來嘗試降低錶觀粘度的方法。分析在高溫高剪切下發生的鏈斷裂(Chain Scission)對最終性能的負麵影響,並提齣預防措施,例如使用反應性增塑劑或特定共混策略。 3. 溶液加工與電紡技術: 深入分析UHMWP在特定溶劑(如礦物油、特定烷烴或氟化溶劑)中的溶解特性。重點剖析利用靜電紡絲技術製備高比錶麵積縴維和膜的機理,及其在過濾和能量存儲應用中的潛力。 第三部分:性能的量化與多維度優化 本部分將材料的結構特性轉化為可量化的工程指標,並探討如何通過錶麵改性和復閤增強來突破固有性能的上限。 1. 摩擦學性能的深入分析: 闡述UHMWP的低摩擦係數(COF)並非僅來源於其化學惰性,而是其自潤滑性的體現。通過摩擦磨損試驗(如四球試驗、銷盤試驗),建立摩擦力與界麵剪切應力、有效接觸麵積之間的關係模型。重點討論高載荷下,材料錶麵形成的“轉移膜”的結構穩定性。 2. 抗衝擊性與疲勞壽命: 分析UHMWP在動態載荷下的能量耗散機製。對比其對穿透性衝擊的抵抗力與對循環應力的響應,解釋為何其優異的韌性使其成為理想的防彈材料基體,但其較長的應力鬆弛時間也對長期蠕變性能提齣要求。 3. 復閤材料的界麵工程: 探討將納米填料(如碳納米管、石墨烯或特種陶瓷顆粒)引入UHMWP基體時,如何實現有效的界麵耦閤。分析界麵層對電學性能(如抗靜電性)和力學性能(如模量提升)的貢獻,強調錶麵預處理技術在提高填料分散性中的作用。 三、 結論與未來展望 本書最終總結瞭UHMWP在實現更高使用溫度、更強耐輻射性和更優異生物相容性方麵的現有局限性。我們展望瞭基於拓撲化學設計(如星形或刷形高分子結構)來降低加工粘度,同時維持或增強纏結強度的前沿研究方嚮,旨在為新一代高性能聚閤物材料的設計者和工程師提供堅實的理論基礎和實用的工程指導。 適用讀者: 高分子科學與工程專業研究生、材料科學傢、航空航天與生物醫學工程領域的研發人員。 預期篇幅: 約900頁,配有大量結構示意圖、實驗數據圖錶及細緻的數學模型推導。

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