高分子化学与高分子物理综合实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:139

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出版时间:2008-11

价格:18.80元

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isbn号码:9787562522560

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• 高分子化学
• 高分子物理
• 实验教程
• 大学教材
• 化学
• 物理
• 高分子材料
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科

《高分子科学探索：从微观结构到宏观应用》 本书是一部旨在系统介绍高分子科学核心概念、实验技术及其广泛应用的综合性学术著作。我们从高分子的基本构成单元——单体出发，深入剖析聚合物的链结构、立体结构、聚集态结构等微观层面的特征，并在此基础上，探讨这些结构如何影响高分子的宏观物理性能，如热性能、力学性能、流变性能以及光学性能等。 第一部分：高分子结构与合成 本部分将全面梳理高分子科学的基础理论。我们将详细介绍不同类型的聚合反应，包括自由基聚合、离子聚合（阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合）以及逐步增长聚合（缩聚、开环聚合）等。每种聚合机理都将配以详实的理论阐述，并结合经典的反应实例进行分析，帮助读者深刻理解单体转化、链增长、链终止等关键过程。 在结构表征方面，本书将重点介绍用于解析高分子分子量、分子量分布、链结构和构象的关键技术。核磁共振谱（NMR）将作为揭示高分子化学结构的有力工具，深入讲解不同类型NMR在确定单体序列、共聚单体组成、支化度以及立体规整度等方面的应用。红外光谱（IR）和拉曼光谱（ Raman spectroscopy）将用于识别高分子官能团，分析分子振动模式，从而推断材料的组成和结构变化。质谱（MS）技术，尤其是凝胶渗透色谱-质谱联用（GPC-MS），将为确定高分子的准确分子量及其分布提供关键信息。X射线衍射（XRD）和中子散射（Neutron scattering）将帮助我们理解高分子晶体结构、结晶度以及链的有序排列。差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）是研究高分子热性能不可或缺的手段，它们能够精确测量玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）、结晶温度（Tc）以及热分解温度等，为材料设计提供重要的热力学数据。 第二部分：高分子物理性能与表征 本部分将聚焦于高分子的宏观物理性能及其表征方法。我们将深入探讨高分子的热学性质，包括玻璃化转变、结晶、熔融等现象，并分析影响这些转变的因素，如分子量、链柔性、链间作用力等。力学性能的分析是高分子材料应用的关键，本书将详尽介绍拉伸、压缩、弯曲、冲击、疲劳以及蠕变等力学测试方法，并阐述应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、断裂伸长率等关键参数的意义。我们将结合分子结构，解释高分子材料的延展性、韧性、硬度和强度之间的关联。 流变学是研究高分子熔体、溶液和固体材料在形变过程中的流动和变形规律的学科。本书将介绍牛顿流体和非牛顿流体的概念，重点讲解剪切稀化、剪切增稠、触变性等流变行为，并介绍粘度计、流变仪等实验设备在表征高分子粘弹性和剪切行为中的应用。光学性质方面，我们将探讨高分子材料的透明性、折射率、双折射以及光散射等现象，并解释其与分子结构、取向和聚集态的关系。 第三部分：高分子材料的设计与应用 本部分将引领读者从基础理论走向实际应用。我们将介绍不同类型的高分子材料，包括通用塑料、工程塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂以及生物高分子材料等，并分析它们各自的结构特点和性能优势。 在材料设计方面，本书将探讨如何通过分子设计、共混、填充、增强以及化学改性等手段，优化高分子材料的性能，以满足特定的应用需求。例如，通过引入交联结构提高材料的耐溶剂性和热稳定性；通过共聚引入不同单体单元，调节材料的玻璃化转变温度和力学性能；通过纳米填料的引入，显著提升材料的力学、热学或阻燃性能。 本书还将广泛介绍高分子材料在各个领域的实际应用，包括但不限于： 包装材料： 探讨各种高分子薄膜、容器在食品、医药、日用品包装中的应用，以及其阻隔性、机械强度和安全性要求。 汽车工业： 分析高分子材料（如聚丙烯、聚氨酯、ABS树脂）在汽车内外饰件、发动机部件、轮胎等方面的应用，及其轻量化、耐候性和安全性贡献。 电子电气： 介绍高分子绝缘材料、导电高分子、光电高分子等在电线电缆、电子元件、显示器等领域的应用。 医疗健康： 探讨生物相容性高分子、医用高分子材料（如医用导管、人工器官、药物缓释系统）在医疗器械和生物医学工程中的重要作用。 建筑与家居： 分析高分子材料（如PVC、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫）在建筑保温、管道、地板、家具制造等领域的应用。 纺织工业： 介绍合成纤维（如聚酯纤维、尼龙、腈纶）的结构、性能及其在服装、家纺、产业用纺织品中的应用。 第四部分：前沿进展与展望 最后，本部分将对高分子科学领域的前沿研究方向进行展望，包括但不限于： 功能高分子材料： 如形状记忆高分子、自修复高分子、智能响应高分子、导电高分子、光响应高分子等。 绿色高分子与可持续发展： 探讨生物基高分子、可降解高分子、高分子回收与再利用技术，以及环境友好型高分子合成方法。 先进高分子加工技术： 介绍3D打印、纳米压印、微纳加工等在高分子材料制造中的应用。 高分子科学与交叉学科： 探讨高分子科学与生物学、医学、材料学、信息科学等学科的交叉融合，催生新的研究热点和应用领域。 本书力求在理论深度和实践广度之间取得平衡，旨在为高分子科学专业的学生、研究人员以及相关领域的从业者提供一本全面、系统且具有指导意义的参考书。通过对高分子科学的深入探索，我们期望能够激发读者对这一充满活力和创新潜力的学科的兴趣，并为推动高分子材料的科学研究和技术进步贡献力量。

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这本书的章节逻辑安排非常严谨，遵循了从简单到复杂的递进原则，使得学习曲线非常平滑。它在介绍基础的滴定法测定聚合物端基含量时，先确保学生完全掌握了基本的滴定技巧和误差分析，然后再过渡到更复杂的凝胶渗透色谱（GPC）对分子量分布的精确测定。即便是对于一些需要精密仪器的实验，比如X射线衍射（XRD）分析聚合物的结晶度，书中也提供了非常详尽的背景介绍，解释了衍射峰背后的布拉格定律和结构意义，而不是仅仅告诉读者如何运行软件。这对于培养学生的科学思维能力至关重要，因为真正的科研工作者需要理解“为什么”数据是那个样子，而不是仅仅会“得到”那个数据。这本书成功地将技术操作的熟练度与背后的科学原理的理解度提升到了同一个高度，是实验教学的典范之作。

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说实话，我以前对“综合”两个字持保留态度，总觉得什么都想讲到最后往往什么都讲不深。但这本书彻底颠覆了我的看法。它巧妙地将高分子化学和高分子物理的实验串联了起来，形成了一个完整的知识体系。比如，它先引导你通过合成实验（化学部分）制备出不同支化度的聚乙烯样品，然后紧接着安排了对这些样品的流变学测试（物理部分），让你直观地感受到分子结构如何影响宏观性能。这种“合成-表征-性能”的闭环设计，极大地增强了学生对高分子科学内在联系的理解。特别是它引入的几个计算模拟的辅助环节，虽然不是纯粹的湿化学实验，但却极大地拓展了实验教学的维度，让传统的实验课不再枯燥，而是充满了探索的乐趣。这样的设计，非常符合现代交叉学科对人才培养的要求。

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从一个经常需要指导本科生进行毕业设计项目的教师角度来看，这本书的实用价值是无可替代的。最让我感到惊喜的是它对“常见问题与解决方案（Troubleshooting）”的处理。许多实验手册往往只写出“成功”的路径，一旦实验失败，学生就束手无策。这本书则详尽列举了诸如“乳液聚合体系无法稳定”、“热重分析（TGA）曲线波动过大”等一系列棘手问题，并给出了基于化学原理的可能原因和修正措施。例如，在介绍聚氨酯的合成时，书中特别指出了由于异氰酸酯的吸湿性强导致的反应失败，并给出了严格的除湿操作建议，这极大地降低了实验的失败率。这种预判了学生可能遇到的困难并提前给出对策的做法，体现了编写团队深厚的教学经验和对实验流程的深刻理解。它不仅仅是一本操作手册，更像是一位经验丰富的老教授在身边随时指导。

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我是一个偏向理论研究的研究生，但实验技能的短板一直困扰着我。我之前尝试过好几本市面上的实验指导书，要么内容太过陈旧，要么就是纯理论堆砌，真正能指导实际操作的少之又少。然而，这本教程真正做到了理论与实践的完美桥接。它在讲解聚合物分子量测定这一经典实验时，深度解析了Zimm图和Berry图的物理意义，而不是简单地让学生代入数据计算。当我第一次尝试测定聚苯乙烯在不同溶剂中的特性粘数时，按照书上的指导一步步操作，发现即便是背景知识相对薄弱的环节，书中的解释也足够深入和透彻，让我明白了“为什么”要这么做，而不是死记硬背“怎么做”。此外，对于一些高级表征技术，比如傅里叶变换红外光谱（FTIR）在判断共聚物序列结构上的应用，书中也提供了非常前沿和实用的案例分析。这对于想要在毕业前做出点像样成果的学生来说，提供了极大的启发和技术支持，绝对是实验技能提升的加速器。

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这本书的装帧设计实在是太亮眼了，封面那种磨砂质感，加上深邃的蓝色调，一眼看上去就透着一股严谨和专业。我刚拿到手的时候，光是翻阅目录就觉得内容覆盖面很广，从基础的聚合反应动力学到复杂的聚合物结构表征，几乎涵盖了高分子科学各个核心领域。比如它在介绍凝胶色谱法（GPC）时，不仅仅是简单地给出公式，还配有大量的实际操作图示，手把手地教你如何进行样品制备、如何分析色谱峰，对于初次接触这块实验的同学来说，简直是救星。更让我印象深刻的是，它对安全操作规范的强调。在每一个涉及加热或使用有机溶剂的实验部分，都有醒目的安全提示框，这体现了编写者对实验安全的高度重视，而不是敷衍了事地塞一页在书后。这本书的排版清晰度也值得称赞，图表与文字的搭配布局合理，实验步骤被拆分得极其细致，即便是像“差示扫描量热法（DSC）”这种对温度控制要求极高的测试，它也能用流程图的方式清晰呈现，让人在实际操作中少走很多弯路。整体感觉，这是一本非常注重实践细节，并且在视觉呈现上也非常用心的教材。

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