Crystallization of Polymers Volume 1 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Leo Mandelkern

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2002-12-15

价格:USD 214.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521816816

丛书系列:

图书标签:

聚合物结晶
高分子物理
材料科学
结晶动力学
相变
聚合物加工
X射线衍射
差示扫描量热法
热分析
高分子化学

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具体描述

First published in 2002, from an original 1964 edition, in the Crystallization of Polymers 2nd Edition Leo Mandelkern provides a self-contained treatment of polymer crystallization. All classes of macromolecules are included and the approach is through the basic disciplines of chemistry and physics. The book discusses the thermodynamics and physical properties that accompany the morphological and structural changes that occur when a collection of molecules of very high molecular weight are transformed from one state to another. Volume 1 is a presentation of the equilibrium concepts that serve as a basis for the subsequent volumes. In this volume the author shows that knowledge of the equilibrium requirements is vital to understanding all aspects of the polymer crystallization process, and the final state that eventually evolves. This book will be an invaluable reference work for all chemists, physicists and materials scientists who work in the area of polymer crystallization.

《聚合物结晶学原理与应用》本书是聚合物结晶学领域一部深入而全面的著作，旨在为读者构建坚实的理论基础，并展现其在材料科学与工程中的广泛应用。本书共分为三个部分，循序渐进地引导读者从基础概念走向前沿研究。第一部分：聚合物结晶的基础理论本部分致力于剖析聚合物结晶的内在机制与关键影响因素。我们将首先回顾高分子链的结构与形态特征，包括链的柔顺性、官能团的存在以及分子链的构象等，这些基本性质直接决定了聚合物是否能够发生结晶以及其结晶行为的难易程度。接着，本书将详细阐述结晶过程的热力学与动力学原理。我们将深入探讨成核理论，区分均相成核与异相成核的机制，并分析过饱和度、形核能垒以及形核密度等关键参数。随后，晶体生长理论将成为重点，我们会讨论晶体生长的驱动力、生长速率的决定因素，以及不同生长模式（如螺旋位错生长、表面吸附生长等）的特点。聚合物结晶过程中，温度扮演着至关重要的角色。本书将详细介绍结晶温度、熔点以及玻璃化转变温度（Tg）对结晶行为的影响。例如，在较低的结晶温度下，分子链运动受限，可能导致较低的结晶度，但晶体结构可能更为规整；而在较高的结晶温度下，分子链有足够的能量进行重排，可能形成更高的结晶度，但晶体的取向性可能有所降低。除了温度，其他影响因素也将得到充分探讨。例如，冷却速率是影响聚合物结晶度、晶体尺寸和形态的关键因素。快速冷却可能导致无定形态或结晶度较低的聚合物，而缓慢冷却则有利于形成更高结晶度的材料。溶剂和添加剂的存在也可能通过改变溶解度、降低表面张力或作为异相形核中心等方式，显著影响聚合物的结晶行为。本书还将深入讲解聚合物晶体的结构。我们将区分不同的晶体形态，如球晶、韧带晶、取向晶等，并探讨它们的形成过程与微观结构特征。此外，对于晶体中的缺陷，如空位、位错、孪晶等，以及它们对聚合物宏观性能的影响，也将进行详细的阐述。最后，本书将介绍用于表征聚合物结晶过程和结构的各种先进技术，包括差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）、偏振光显微镜（POM）、核磁共振（NMR）以及透射电子显微镜（TEM）等，并指导读者如何解读和分析这些技术获得的实验数据。第二部分：影响聚合物结晶的关键因素与调控策略本部分将聚焦于实际应用中，如何通过调控聚合物的结晶行为来优化材料性能。我们将系统地分析分子设计、加工条件以及外场施加等多种手段对聚合物结晶过程的影响。在分子设计层面，本书将探讨如何通过改变单体结构、分子量分布、共聚组成以及引入侧链等方式来调控聚合物的结晶能力。例如，增加分子链的规整性和刚性通常有利于提高结晶度；而引入支链或共聚单体则可能阻碍链的堆积，降低结晶度。加工条件是实现特定结晶结构的另一个重要手段。本书将详细分析熔融加工过程中的冷却速率、剪切应力、压力以及停留时间等参数对结晶行为的影响。例如，定向拉伸或挤出过程中的剪切力可以诱导聚合物链取向，从而形成高度取向的晶体结构，显著提升材料的力学性能。外场施加，如电场、磁场和超声场，也为调控聚合物结晶提供了新的途径。本书将介绍这些外场如何影响聚合物链的运动、聚集以及晶体的生长，并探讨其在制备新型功能材料中的潜力。此外，增容剂、成核剂和增塑剂等添加剂在聚合物结晶中的作用也将得到深入讨论。成核剂可以提供异相形核位点，加速结晶过程，并细化晶粒，从而改善材料的力学性能和光学性能。增塑剂则可以降低聚合物的Tg和结晶温度，使其在更低的温度下更容易结晶，并提高材料的柔韧性。第三部分：聚合物结晶的先进应用与未来展望本部分将展示聚合物结晶学在现代科技领域中的广泛应用，并展望未来的发展趋势。在高性能聚合物材料方面，本书将介绍如何利用聚合物结晶来制备高强度纤维、工程塑料和薄膜等。例如，聚乙烯醇（PVA）纤维的制备过程中，通过溶液纺丝和后处理的结晶技术，可以获得高取向度的晶体结构，从而实现极高的拉伸强度。在功能聚合物材料领域，聚合物结晶的应用尤为突出。本书将探讨如何通过调控结晶结构来设计和制备具有特定光学、电学、磁学和生物学功能的材料。例如，在液晶聚合物（LCPs）中，其独特的结晶行为赋予了材料优异的尺寸稳定性和力学性能，使其在电子连接器等领域得到广泛应用。而自组装聚合物薄膜的结晶控制，则对其在分离膜、传感器和药物递送等领域的应用至关重要。本书还将关注生物医用聚合物的结晶。可降解聚合物的结晶度、晶体尺寸和形态对其降解速率和生物相容性有着直接影响。通过精细调控聚乳酸（PLA）等生物可降解聚合物的结晶行为，可以实现可控的降解速率，从而应用于组织工程支架、药物缓释载体等领域。最后，本书将对聚合物结晶学的未来发展进行展望。我们将探讨纳米结构聚合物晶体的设计与构筑、机器学习在预测聚合物结晶行为中的应用、以及生物启发的结晶方法等前沿课题。随着对聚合物结晶过程理解的不断深入，以及新技术的不断涌现，聚合物结晶学必将在材料科学与工程领域扮演越来越重要的角色，并为人类社会的发展贡献更多创新性的解决方案。