具体描述
Handbook of Fluoropolymer Science and Technology reviews fluoropolymer platforms of established commercial interest, as well as recently discovered methods for the preparation and processing of new fluorinated materials. Emphasis is placed on emerging technologies in optics, space exploration, fuel cells, microelectronics, gas separation membranes, biomedical instrumentation, and much more. In addition, the book covers the current environmental concerns associated with fluoropolymers, as well as relevant regulations and potential growth opportunities.
高分子合成与结构解析 第一部分：高分子合成的基石 第一章：聚合反应的原理与分类 本章深入探讨高分子合成的理论基础，重点解析自由基聚合、离子聚合（包括阴离子聚合和阳离子聚合）以及配位聚合（如Ziegler-Natta催化）的反应机理、动力学控制以及对分子量分布的影响。我们将详细比较不同聚合方法的优缺点，并探讨如何通过调控反应条件（温度、引发剂浓度、溶剂效应）来精确控制聚合物的链长和拓扑结构。 第二章：可控/活性自由基聚合（CRP） 本章专注于现代高分子合成的前沿技术——可控/活性自由基聚合（CRP）。我们将系统介绍几种主要的CRP方法，包括原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆失活自由基聚合（RDRP，如NMP和RAFT）。重点阐述这些方法如何实现对聚合物分子量、低分散性（Đ）以及链端官能团的精准调控，从而构筑结构明确的均聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。 第三章：缩聚与逐步聚合 本章侧重于涉及小分子脱除的缩聚反应，如聚酯、聚酰胺和聚氨酯的合成。我们将分析平衡反应的化学计量学限制对分子量和分子量分布的影响，并讨论如何通过优化反应过程（如熔融缩聚、溶液缩聚或界面缩聚）来获得高分子量产品。此外，还将涉及一步聚合中取代基反应活性的差异性对聚合过程的影响。 第四章：新型聚合技术与绿色化学 本章介绍面向可持续发展的聚合技术。内容涵盖光催化聚合、电化学聚合以及生物基单体的应用。特别关注在环境友好溶剂（如超临界二氧化碳、水）中进行聚合的挑战与机遇，旨在推动高分子科学向更低能耗、更低废弃物排放的方向发展。 第二部分：聚合物结构表征与性能关联 第五章：分子量与分子量分布的测定 本章是高分子结构解析的核心部分。我们将详细介绍凝胶渗透色谱法（GPC/SEC）的原理、仪器设置、校正方法（包括对不同高分子类型的适用性），以及静态光散射（SLS）和动态光散射（DLS）在确定绝对分子量和均方根回转半径上的应用。 第六章：高分子微观结构的分析 本章聚焦于聚合物的化学结构、序列分布和立体规整度的解析。核磁共振波谱法（NMR，包括¹H, ¹³C, 和二维谱）在确定单体序列（如共聚物中的随机性或嵌段性）和立体异构体（如等规、间规、非等规）方面的应用将是重点。此外，也将讨论傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱在识别官能团和晶格振动方面的作用。 第七章：高分子热性能与热分析 本章深入探讨高分子的热转变行为。详细讲解差示扫描量热法（DSC）在测定玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）和结晶度方面的应用。同时，也将介绍热重分析法（TGA）用于评估热稳定性和热分解路径。这些方法如何揭示分子链的运动性和链间相互作用是本章的关注点。 第八章：高分子的形态学与结晶行为 本章处理高分子材料宏观性能与其微观形貌之间的关系。重点阐述X射线衍射（XRD）在确定聚合物的晶体结构、晶粒大小和取向性上的关键作用。此外，将通过偏光光学显微镜（POM）观察球晶的形成和生长过程，并探讨增塑剂和填料对结晶动力学的影响。 第三部分：功能化高分子与先进材料设计 第九章：高分子溶解性与溶剂相互作用 本章详细解析聚合物在不同溶剂中的行为。核心内容包括Flory-Huggins理论、溶解度参数（Hansen Solubility Parameters, HSP）的计算与应用，以及通过粘度测量（如K-值和特征粘度）来评估聚合物链在溶液中的有效体积和构象。理解溶剂效应对于加工和性能优化至关重要。 第十章：高分子复合材料的界面科学 本章探讨将无机填料（如纳米颗粒、纤维）引入聚合物基体时，界面相互作用对整体性能的决定性影响。我们将分析表面改性技术如何改善填料的分散性和界面粘接强度。内容涵盖增强型复合材料的力学性能预测模型，以及界面极性匹配对复合材料导电性或阻隔性能的调控。 第十一章：刺激响应性高分子（智能材料） 本章关注近年来发展迅速的智能高分子系统。详细介绍对温度（PNIPAM体系）、pH值、光照或电场具有响应性的聚合物网络和嵌段共聚物的合成与机制。重点讨论这些材料在药物控释、传感器和软体驱动器中的应用潜力。 第十二章：高分子加工与流变学基础 本章将高分子合成与实际应用联系起来。深入探讨聚合物熔体和溶液的流变学特性，包括剪切速率依赖性、粘弹性行为（储能模量与损耗模量）。我们将分析挤出、注塑和薄膜拉伸等加工过程中的非等温流动与链缠结效应，解释加工参数如何影响最终材料的宏观性能和缺陷形成。
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