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第1章 引论 1

1.1　高分子科学史 1

1.2　聚合物的微观结构 1

1.3　均聚物与共聚物 3

1.4　聚合物构象的分形本质 5

1.5　聚合物物质的类型 9

1.5.1　聚合物液体 9

1.5.2　聚合物固体 10

1.5.3　液晶聚合物 11

1.6　摩尔质量分布 11

1.6.1　二元分布 13

1.6.2　线形缩聚聚合物 14

1.6.3　线形加成聚合物 17

1.7　摩尔质量测定 17

1.7.1　渗透压法测定Mn 18

1.7.2　光散射法测Mw 19

1.7.3　特性黏度 22

1.7.4　尺寸排除色谱 23

1.8　小结 25

习题 26

参考文献 29

第一部分　单链构象 30

第2章　理想链 30

2.1　柔性机理 30

2.2　理想链的构象 31

2.3　理想链模型 33

2.3.1 自由旋转链模型 33

2.3.2　蠕虫状链模型 35

2.3.3　受限旋转模型 36

2.3.4　旋转异构态模型 36

2.4　回转半径 37

2.4.1　理想线形链的回转半径 38

2.4.2　棒状聚合物的回转半径 38

2.4.3　理想支链聚合物的回转半径 39

2.5　末端矢量分布 40

2.6　理想链的自由能 44

2.6.1　链拉伸的标度理论 45

2.6.2　伸长与力的Langevin关系 46

2.7　理想链的对偶相关函数 48

2.8　散射法尺寸测定 49

2.8.1　散射波矢量 49

2.8.2　形状因子 50

2.8.3　小角散射测定R？ 52

2.8.4　Debye函数 53

2.9　理想链小结 55

习题 56

参考文献 60

第3章　真实链 61

3.1　排除体积和自避行走 61

3.1.1　Mayer f-函数和排除体积 61

3.1.2　聚合物良溶液的Flory理论 64

3.2　真实链和理想链的形变 66

3.2.1　聚合物的拉伸 66

3.2.2　聚合物的压缩 68

3.2.3　单链吸附 69

3.3　温度对真实链的影响 71

3.3.1　真实链的标度模型 71

3.3.2　不良溶剂中聚合物的Flory理论 73

3.3.3　链尺寸与温度的关系 74

3.3.4　第二virial系数 76

3.4　末端距分布 77

3.5　稀溶液中的散射 78

3.6　真实链小结 79

习题 80

参考文献 84

第二部分　混溶热力学 85

第4章　混合热力学 85

4.1　二元混合熵 85

4.2　二元混合能 87

4.3 平衡与稳定 91

4.4　相图 93

4.5　低组成混合物 97

4.5.1 渗透压 97

4.5.2　聚合物熔体 98

4.6　二元混合物的实验研究 100

4.7　热力学小结 103

习题 104

参考文献 107

第5章　聚合物溶液 108

5.1　θ溶剂 108

5.2　不良溶剂 109

5.3 良溶剂 112

5.3.1　相关长度与链尺寸 112

5.3.2　渗透压 115

5.4　半稀θ溶液 116

5.4.1 相关长度 116

5.4.2　渗透压 117

5.5　Alexander-de Gennes刷子 118

5.6　多链吸附 119

5.7　半稀链构象的测量 120

5.8　聚合物溶液小结 121

习题 122

参考文献 125

第三部分　网络与凝胶化 126

第6章　无规支化与凝胶化 126

6.1　引言 126

6.1.1　生活中的逾渗现象 129

6.1.2　一维逾渗 131

6.2　无凝胶支化 132

6.2.1　超支化聚合物 132

6.2.2　有序树枝状聚合物 136

6.3　凝胶化：概念与定义 137

6.4　凝胶化的平均场模型 139

6.4.1　凝胶点 139

6.4.2　溶胶和凝胶分数 140

6.4.3　低于凝胶点时的数均摩尔质量 141

6.4.4　低于凝胶点的重均摩尔质量 141

6.4.5　摩尔质量分布 142

6.4.6　理想无规支化聚合物的尺寸 145

6.5　凝胶化的标度模型 147

6.5.1　摩尔质量分布与凝胶分数 147

6.5.2　截断函数 150

6.5.3　无规支化聚合物的尺寸与重叠 151

6.5.4　硫化普适类 153

6.6　支化与凝胶化的表征 156

6.7　支化与凝胶化小结 158

习题 159

参考文献 162

第7章　网络与凝胶 163

7.1　橡胶热力学 163

7.1.1　Flory构图 164

7.2　非缠结橡胶弹性 164

7.2.1　相似网络模型 164

7.2.2　幻影网络模型 166

7.2.3　有限伸展性 169

7.3　缠结橡胶弹性 170

7.3.1　链缠结与Edwards管模型 170

7.3.2　Mooney-Rivlin模型 172

7.3.3　约束涨落模型 173

7.4　聚合物凝胶溶胀 176

7.4.1　在θ溶剂中的溶胀 177

7.4.2　无热溶剂中的溶胀 178

7.4.3　在良溶剂中的溶胀 179

7.5　凝胶区的网络 180

7.6　线形黏弹性 181

7.6.1　一步应变后的应力松弛 182

7.6.2　Boltzmann叠加原理 183

7.6.3　稳态剪切 184

7.6.4　蠕变与蠕变恢复 185

7.6.5　振荡剪切 187

7.7　网络与凝胶小结 190

习题 190

参考文献 196

第四部分　运动学 197

第8章 非缠结聚合物运动学 197

8.1　Rouse模型 198

8.2　Zimm模型 199

8.3　特性黏度 200

8.4　松弛模式 203

8.4.1　Rouse模式 204

8.4.2　Zimm模式 206

8.5　非缠结半稀溶液 208

8.6　半柔性链的模式 211

8.6.1　弯曲能与运动学 211

8.6.2　拉伸模量与应力松弛 213

8.7　运动学与温度的关系 214

8.7.1　时温叠加原理 214

8.7.2　聚合物熔体的转变区 217

8.7.3　线形短链聚合物熔体 217

8.8　无规支化聚合物 218

8.9　动态散射 221

8.10　非缠结运动学小结 224

习题 225

参考文献 231

第9章　缠结聚合物运动学 232

9.1　聚合物熔体中的缠结 232

9.2　聚合物熔体中的爬行 233

9.2.1　松弛时间与扩散 233

9.2.2　应力松弛与黏度 234

9.3　半稀溶液中的爬行 236

9.3.1　尺度 236

9.3.2　缠结浓度 237

9.3.3　平台模量 238

9.3.4　松弛时间和扩散 238

9.3.5　应力松弛和黏度 239

9.4　缠结分子单链运动学 241

9.4.1 固定障碍阵中的分子链 241

9.4.2　缠结星形聚合物 243

9.4.3　H形和梳形聚合物 246

9.4.4　缠结线形聚合物熔体中单元的位移 247

9.4.5　管长涨落 248

9.5　多链效应：约束释放 251

9.5.1　松弛时间与扩散 251

9.5.2　应力松弛 252

9.6　聚合物物理学中的计算机模拟 254

9.6.1　分子运动学 255

9.6.2 Monte Carlo 257

9.7　缠结运动学小结 262

习题 263

参考文献 274

符号 275