Polymer Engineering Science and Viscoelasticity pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Brinson, Hal F./ Brinson, L. Catherine

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2007-12

价格:$ 151.42

装帧:

isbn号码:9780387738604

丛书系列:

图书标签:

• 英文原版
• 高分子工程
• 高分子科学
• 流变学
• 粘弹性
• 聚合物加工
• 材料科学
• 工程材料
• 高分子物理
• 流体力学
• 聚合物特性

高级聚合物加工与结构表征技术：面向高性能应用的新进展 图书简介 本书深入探讨了现代聚合物材料科学与工程领域的前沿技术，重点聚焦于先进的加工方法、精密的结构表征技术，以及这些技术如何驱动新型高性能聚合物材料的开发与应用。全书内容力求理论深度与工程实践相结合，旨在为高分子材料研究人员、工程师以及相关领域的学生提供一个全面而深入的参考。 第一部分：先进聚合物加工工艺的优化与控制 本部分详细阐述了当前工业界和实验室中用于精确控制聚合物宏观和微观结构的关键加工技术。 第一章：反应性挤出与原位聚合 本章首先回顾了反应性挤出的基本原理，包括剪切作用下聚合反应动力学的改变。重点讨论了多功能单体和交联剂在挤出过程中的高效混合与反应控制策略。通过对不同螺杆构型（如捏合块、输送块）对反应停留时间分布（RTD）的影响分析，提出了优化反应终点和分子量分布的实时监测方法。此外，本章还深入介绍了原位聚合技术，特别是将纳米填料或功能性分子预先引入到反应体系中，实现复合材料结构的自组装与功能化。讨论了如何通过控制温度梯度和剪切速率，实现反应性熔体中嵌段共聚物或网络结构的定向形成。 第二章：超临界流体辅助加工技术 超临界流体（如超临界二氧化碳，scCO₂）作为一种环保且可调控的介质，在聚合物加工中展现出巨大的潜力。本章详细分析了scCO₂在聚合物发泡、溶解/沉淀成型中的作用机理。重点关注了泡孔成核与生长动力学，阐释了压力和温度如何影响泡孔尺寸的均匀性和密度。在膜材料制备方面，讨论了超临界流体萃取结合相转变诱导技术（PPT），用于制备具有精确孔隙结构（如微孔、介孔）的支撑体和分离膜。还探讨了如何利用scCO₂对聚合物进行增塑或调控粘度，以降低加工温度，减少热降解。 第三章：增材制造中的聚合物流动行为与固化动力学 增材制造（3D打印）对聚合物材料提出了新的要求。本章集中探讨了用于熔融沉积成型（FDM）、光固化（SLA/DLP）和选择性激光烧结（SLS）的聚合物体系。针对FDM，深入分析了熔体在喷嘴中的非牛顿流动特性，以及层间粘附力与残余应力的关系。提出了通过添加特定助剂来调控熔体粘度与润湿性的方法。在光固化领域，讨论了光引发剂的选择、光聚合反应速率的量化模型，以及如何通过后固化工艺来消除未反应的官能团，提高最终部件的机械性能和耐化学性。 第二部分：聚合物结构与性能的精密表征 本部分聚焦于表征聚合物从分子链级别到宏观形貌的多种先进技术，强调结构-性能关系的建立。 第四章：高分辨率动态力学分析（DMA）与黏弹性谱的解构 动态力学分析（DMA）是理解聚合物时间-温度等效原理的关键工具。本章不仅仅是介绍DMA的基础操作，而是深入剖析了如何利用频率扫描、温度扫描和应力松弛实验，解析聚合物在不同时间尺度上的响应机制。详细介绍了如何从储能模量（$E'$）和损耗模量（$E''$）的曲线中辨识出玻璃化转变、次级转变（如侧链运动、链段运动）以及交联点的效应。提出了利用时间-温度叠加（TTS）原理构建主曲线，并通过WLF方程或Vegard定律进行参数拟合，预测材料在极宽时间范围内的宏观响应。特别关注了填充聚合物复合材料中界面弛豫峰的识别与表征。 第五章：多尺度结构成像技术：电子显微镜与同步辐射 本章探讨了用于观察聚合物微观结构的高级成像技术。首先，详细介绍了透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）在观察相分离结构、纳米填料分散状态和孔隙结构中的应用。重点讲解了为提高聚合物样品对比度所采用的负染色法和等离子体刻蚀技术。随后，将重点转向同步辐射光源的应用，特别是小角X射线散射（SAXS）和广角X射线衍射（WAXD）。SAXS如何用于量化纳米级周期结构（如嵌段共聚物的微相分离尺寸和取向度），WAXD如何确定结晶度和晶型。引入了同步辐射X射线断层扫描（SR-CT）技术，用于非破坏性地重建复杂内部三维结构。 第六章：先进光谱学与弛豫过程的分子探针 本章介绍了利用光谱技术探究聚合物分子运动和化学环境的最新进展。深入讲解了固态核磁共振（ssNMR）在解析无定形聚合物的链运动和局部构象方面的强大能力，特别是通过13C和1H的二维相关谱技术来区分不同类型的链运动。在介电谱分析（DEA）方面，阐述了其如何作为DMA的补充，用于研究极性基团的旋转自由度和松弛过程，并讨论了如何分离不同极性弛豫峰的贡献。此外，还讨论了傅里叶变换红外光谱（FTIR）在监测聚合反应进程和氢键网络形成方面的定量应用。 第三部分：功能性与智能聚合物体系的设计 本部分关注如何将结构控制与特定功能相结合，设计具有环境响应性的先进聚合物材料。 第七章：自修复与形状记忆聚合物的机制设计 本章聚焦于开发具有内在修复能力和环境可重构能力的聚合物。在自修复材料方面，详细分析了基于动态共价键（如Diels-Alder反应、硫醇-烯反应）和超分子相互作用（如氢键、金属配位）的修复机制。讨论了如何通过精确控制交联点的密度和键合能，平衡材料的机械强度与自修复效率。对于形状记忆聚合物（SMPs），系统阐述了“固定相”和“恢复相”的设计策略，特别是利用液晶态、半结晶态或热致变色材料作为形状记忆元件，实现刺激响应的精确控制。 第八章：聚合物电解质与离子传输机制 本章深入探讨了聚合物在电化学储能设备中的应用，特别是作为锂离子电池或固态电池的固态或凝胶电解质。讨论了聚合物基体（如聚环氧乙烷 PEO）与锂盐的复合体系中的离子传导机制，包括聚合物链运动对离子迁移率的影响。分析了界面电阻的来源，并提出了通过引入纳米结构（如氧化物颗粒或特定添加剂）来调节聚合物结晶度和增强离子通道的方法。讨论了电化学性能测试（如交流阻抗谱EIS）如何用于量化固态电解质的有效离子电导率和界面特性。 全书贯穿了从分子设计到最终产品性能的完整工程链条，旨在培养读者利用先进加工技术和表征手段解决复杂聚合物工程挑战的能力。

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