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出版者:

作者:Kasapis, Stefan (EDT)/ Norton, Ian T. (EDT)/ Ubbink, Johan B. (EDT)

出品人:

页数:640

译者:

出版时间:2009-8

价格:1235.00 元

装帧:

isbn号码:9780123741950

丛书系列:

图书标签:

• Biopolymers
• Polymer Science
• Materials Science
• Biomaterials
• Sustainable Materials
• Green Chemistry
• Polymer Chemistry
• Biodegradable Polymers
• Bioplastics
• Renewable Resources

现代高分子材料与工程学导论 作者：[此处留空，模拟专业书籍的风格] 出版社：[此处留空，模拟专业书籍的风格] ISBN：[此处留空，模拟专业书籍的风格] --- 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代高分子材料科学与工程学领域的基础框架和前沿视角。它超越了传统聚合物化学的范畴，聚焦于当代材料科学在设计、合成、结构表征以及功能化应用中所面临的关键挑战和创新解决方案。全书内容组织严谨，从基础热力学和动力学原理出发，逐步过渡到复杂聚合物体系的构筑与性能调控，最终探讨其在先进技术领域的实际应用。 本书特别强调结构-性能关系的建立，深入剖析了从分子链水平到宏观尺度材料行为的内在联系。我们关注的重点是工程设计与实际可制造性的平衡，而非仅仅停留在理论推导。 核心章节与详细内容 第一部分：高分子体系的热力学与动力学基础 (Chapters 1-4) 第一章：聚合物形貌与相态 本章详细阐述了聚合物体系的特有热力学行为，包括无规线团理论、高斯链模型以及更精确的松散链模型。重点讨论了聚合物溶液的溶解度参数理论（Hildebrand和Hansen模型），以及聚合物熔融、结晶过程的热力学驱动力。不同于简单的熔点或玻璃化转变温度（Tg）的罗列，本章深入分析了影响Tg的分子结构因素（如刚性、侧基效应）和外部环境因素（如增塑剂、压力）。 第二章：高分子反应动力学与聚合过程控制 本章超越自由基聚合的基础知识，侧重于活性/可控自由基聚合（CRP），如原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）和氮氧自由基聚合（NMP）。详细解析了这些技术如何实现对分子量分布（PDI）的精准控制，以及如何通过链转移剂和催化剂体系的设计，实现嵌段共聚物和复杂拓扑结构（如星形、刷形聚合物）的精确合成。此外，还探讨了逐步聚合（如缩聚、开环聚合）中的反应平衡与副反应控制策略。 第三章：聚合物分子量表征的进阶方法 着重介绍现代高分子分析中的高精度技术。除了传统的凝胶渗透色谱（GPC/SEC），本章详细介绍了多角度激光散射（MALS）与粘度检测器的联用如何提供绝对分子量和真实流体力学尺寸（如Rg）。对于支化和拓扑结构的研究，引入了二维色谱技术（2D-LC）在分离复杂聚合物混合物中的应用，以及静态光散射（SLS）在确定长程关联长度上的作用。 第四章：聚合物加工中的流变学原理 本章将流变学与实际工程应用紧密结合。探讨了聚合物熔体和溶液的非牛顿行为，特别是剪切变稀、触变性及粘弹性（储能模量与损耗模量的关系）。重点解析了蠕变与应力松弛测试在预测材料长期服役性能中的应用。针对加工过程，详细分析了挤出、注塑和吹塑过程中聚合物的取向、应力历史对最终产品微观结构和力学性能的不可逆影响。 --- 第二部分：先进聚合物结构设计与功能化 (Chapters 5-8) 第五章：共轭聚合物与光电活性材料 本章聚焦于利用共轭骨架实现光电功能。深入探讨了本征导电聚合物的掺杂机制、电化学行为及其在有机电子学中的潜力。详细分析了有机光伏（OPV）和有机发光二极管（OLED）中聚合物供体/受体材料的设计原则，包括能级匹配、激子分离效率、以及通过侧链工程优化薄膜形态的策略。 第六章：高分子微球与纳米结构构筑 本章关注于自组装和结构模板技术。详细介绍了嵌段共聚物在溶液和体相中的自组装行为，如何通过改变分子量比和环境条件（温度、溶剂极性）来精确控制形成球状、圆柱状或层状结构。对于聚合物微球的制备，探讨了乳液聚合、沉淀法以及微流控技术在实现单分散性、中空结构和梯度结构中的优势与挑战。 第七章：刺激响应性（智能）高分子网络 本章深入研究了能够响应外部信号（如温度、pH、光、电场）而改变其结构或性能的聚合物。重点剖析了形状记忆聚合物的“固定-释放”机制、pH敏感水凝胶的溶胀/收缩动力学，以及如何设计具有快速响应和高疲劳寿命的动态共价键网络（如可逆 Diels-Alder 反应或硫醇-烯点击化学）。 第八章：复合材料中的界面工程 探讨了如何通过界面改性来优化高分子基复合材料的性能。超越传统的简单填料分散，本章分析了纳米填料（如碳纳米管、石墨烯片层、粘土）与聚合物基体的相互作用机制，包括偶联剂的作用机理和表面化学修饰策略。对复合材料的界面应力传递进行了详细的力学建模分析，解释了界面层对宏观韧性、刚度和介电性能的贡献。 --- 第三部分：高分子材料的应用工程 (Chapters 9-12) 第九章：高分子生物医学材料的设计与挑战 本章专注于可降解聚合物（如PLA、PLGA）的体内降解动力学、降解产物的毒理学评估。深入讨论了药物控释系统的设计，包括渗透泵系统、基质水解系统和位点特异性释放系统的构建。同时，涵盖了生物相容性评估标准（ISO 10993）和组织工程支架的孔隙率、机械性能与细胞黏附的耦合关系。 第十章：高性能热塑性与热固性工程塑料 本章对比分析了结构设计如何影响聚合物的极限使用温度和机械强度。对聚芳醚酮（PAEKs）、聚酰亚胺（PI）等高性能材料，详细阐述了如何通过引入刚性环结构和精确控制交联密度来提高其热稳定性、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性，并探讨了它们在航空航天及高端电子封装中的应用限制。 第十一章：增材制造（3D打印）中的聚合物材料学 本章聚焦于增材制造对聚合物材料提出的特殊要求。详细分析了光固化（SLA/DLP）树脂的聚合机理、光敏引发剂的选择，以及后固化（Post-curing）过程对残余应力和最终网络密度的影响。对于熔融沉积建模（FDM），讨论了聚合物熔体的粘度、表面能与层间粘合强度的关系，以及如何通过控制打印参数来避免层分离和翘曲。 第十二章：聚合物的可靠性与老化机理 本章探讨材料在长期服役环境下的性能退化。深入分析了紫外光老化（光致降解）、热氧化老化（自由基链反应）和水解老化的微观机制。本章特别强调加速老化测试的设计原则，以及如何利用光谱技术（如FTIR、拉曼）监测材料内部化学结构的变化，从而预测材料的剩余寿命。 --- 目标读者 本书适合高分子科学与工程、材料科学与工程、化学工程、生物医学工程以及应用化学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及在工业界从事高分子材料研发、配方设计和质量控制的工程师与研究人员。要求读者具备有机化学和基础物理化学知识。 本书特色 强调分子工程：始终将宏观性能与分子结构（拓扑、结晶度、支化度）联系起来。 实践驱动：覆盖了从基础合成到先进制造工艺的完整链条，紧密结合行业前沿技术。 深度与广度兼顾：既有扎实的基础理论支撑，又深入探讨了当前研究热点，如自组装、智能响应和增材制造材料。

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"Modern Biopolymer Science" 这个书名，给我的感觉是一本厚重且信息量巨大的学术专著。我设想这本书的内容会非常系统地介绍生物高分子的基本原理，包括它们的结构、性质、合成方法，以及与传统高分子材料的区别。我会期望书中能够详细阐述不同来源的生物高分子，比如天然的（如纤维素、淀粉、蛋白质、DNA）和半合成的，以及它们各自的优势和局限性。接着，我猜想本书会重点介绍这些生物高分子在各个领域的“现代”应用，这应该会占据很大的篇幅。比如，在包装领域，会不会讨论可降解生物塑料的最新进展，以及它们如何替代传统的石油基塑料？在纺织领域，生物高分子纤维是否能够提供更舒适、更环保的穿着体验？在能源领域，生物质转化为生物高分子的技术是否有所突破？此外，"Science"一词让我预期书中会有严谨的科学论证，包括大量的实验数据支持，以及对不同理论模型的深入分析。我还会期待书中能够包含一些计算化学和模拟方面的讨论，用于预测生物高分子的性能和设计新型材料。这本书给我的感觉是，它会是相关领域研究人员和高年级学生的必备参考书。

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读到这本书的名字，"Modern Biopolymer Science"，脑海中立刻浮现出的是各种前沿的研究课题和激动人心的发现。我立刻联想到生物高分子在生物医学领域的巨大潜力，比如作为药物载体，可以精准地将药物输送到病灶部位，最大限度地提高疗效并减少副作用。书中会不会深入探讨不同类型的生物高分子（如多糖、蛋白质、核酸等）作为药物载体的设计原则和性能优化？例如，如何控制药物的释放速率，如何提高载药量，如何实现靶向递送？我还能想象到它在组织工程方面的应用，利用生物高分子构建支架，引导细胞生长分化，最终修复或再生受损的组织和器官。书中会不会有具体的组织工程案例，比如心脏、骨骼、皮肤的再生？而且，"Modern"这个词让我觉得这本书一定不会回避那些最新出现的挑战和解决方案。比如，生物相容性、生物降解性、免疫原性等问题，以及如何通过分子设计和材料改性来解决这些问题。我还在想，书中会不会讨论到一些生物高分子的生物电子学应用，比如用于构建生物传感器或者神经接口？这本书的名字让我充满了对未来生物技术发展的美好遐想，它应该是一扇通往创新前沿的大门。

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这本书的书名，"Modern Biopolymer Science"，让我联想到的是一个充满活力和创新精神的研究领域。我猜想书中不会仅仅停留在理论知识的层面，而是会深入探讨生物高分子在实际应用中遇到的挑战和解决方案。比如，在生物降解性方面，如何设计具有特定降解速率的生物高分子，以满足不同应用场景的需求？在生物相容性方面，如何避免免疫反应和组织排斥，确保植入体内的生物高分子能够被身体良好地接纳？我还可以想象书中会介绍一些先进的表征技术，用于分析生物高分子的微观结构和宏观性能，比如原子力显微镜、X射线衍射、核磁共振谱等。而且，"Modern"这个词意味着书中会包含最新的研究成果，可能还会涉及一些交叉学科的知识，比如生物技术、化学工程、材料科学、甚至人工智能在生物高分子设计中的应用。我会特别关注书中是否会介绍一些生物高分子在仿生学方面的应用，模仿自然界的精妙结构和功能来创造新型材料。这本书给我的感觉，会是一本能够激发读者灵感，并指导他们进行实际研究的优秀著作。

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这本书的书名听起来就很吸引人，"Modern Biopolymer Science"，现代生物高分子科学，这一下子就把我拉到了前沿的研究领域。我猜想这本书应该会涵盖很多关于生物高分子的最新进展，比如在生物材料、药物递送、组织工程、甚至可再生能源等方面的应用。现代这个词，让我觉得它不会仅仅是理论的堆砌，而是会有大量的实验数据、案例分析，甚至是未来发展趋势的预测。我特别期待看到书中会重点介绍哪些新型的生物高分子材料，它们的合成方法、结构特点、以及在不同领域的性能表现。会不会有关于纳米生物高分子的章节？纳米技术在生物高分子领域的应用可是近几年发展迅猛的一个方向。而且，"Science"这个词也暗示了其内容的严谨性和科学性，应该会有扎实的理论基础支撑。我甚至可以想象到书中会有大量的图表、分子结构示意图，以及实验流程图，来帮助读者更好地理解复杂的概念。如果书中能够讨论到生物高分子的可持续性和环境友好性，那就更好了，毕竟现在大家对绿色科技的关注度越来越高。这本书给我的第一印象是，它会是一本集学术性、前沿性和实用性于一体的宝藏。

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"Modern Biopolymer Science"，仅仅是这个书名，就足以让我产生强烈的阅读兴趣。我立刻想到的是，生物高分子作为一种可再生、环境友好的材料，在当今社会面临资源枯竭和环境污染的双重压力下，其重要性不言而喻。这本书应该会系统地梳理生物高分子从自然界提取、修饰改性到最终应用的整个流程。我特别期待书中能够详细介绍各种生物高分子的生物合成和化学合成方法，以及它们在分子尺度上的结构与性能之间的关系。而且，"Modern"这个词让我觉得它一定不会止步于基础研究，而是会着重介绍生物高分子在各个领域的最新研究进展和实际应用。比如，在生物医学领域，是否会有关于生物打印、基因治疗载体、或者伤口敷料等方面的详细论述？在食品工业领域，生物高分子是否能够作为食品添加剂、包装材料，或者功能性食品成分？我还会猜测书中会探讨生物高分子材料的加工性能以及其在工程化生产中的挑战。这本书给我的印象是，它会是一本集理论深度、应用广度和前沿视野于一体的权威指南。

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