高分子物理 第3版PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1 高分子科学发展简史 1

1.2 从小分子到大分子 4

1.3 高分子的分子量和分子量分布 5

1.3.1 各种平均分子量的定义 5

1.3.2 分子量分布的表示方法 7

1.4 分子量和分子量分布的测定方法 8

1.4.1 渗透压法 9

1.4.2 蒸气压渗透法 11

1.4.3 光散射法 12

1.4.4 飞行时间质谱 15

1.4.5 黏度法 15

1.4.6 体积排除色谱法 18

1.5 高分子物质的类型 21

1.6 聚合物的玻璃化转变 22

习题与思考题 24

参考文献 25

第二章 高分子的链结构 26

2.1 高分子链的构型 26

2.1.1 结构单元的键接方式 27

2.1.2 结构单元的空间构型 28

2.1.3 高分子共聚物 29

2.1.4 高分子链的支化 31

2.1.5 高分子链的交联 33

2.2 高分子链的构象 34

2.2.1 高分子链的内旋转构象和链的柔顺性 34

2.2.2 理想柔性链的均方末端距 37

2.2.3 线型高分子的均方回转半径 41

2.2.4 用光散射法测定高分子链的均方回转半径 41

2.2.5 蠕虫状链 43

附录 理想高分子链末端距的概率分布函数 45

习题与思考题 49

参考文献 49

第三章 高分子的溶液性质 51

3.1 聚合物的溶解过程和溶剂选择 51

3.1.1 聚合物溶解过程的特点 51

3.1.2 聚合物溶剂的选择 52

3.2 Flory-Huggins高分子溶液理论 57

3.2.1 高分子溶液的混合熵 58

3.2.2 高分子溶液的混合热 60

3.2.3 高分子溶液的化学位 61

3.3 高分子的“理想溶液”——θ状态 63

3.4 Flory-Krigbaum稀溶液理论 64

3.5 高分子溶液的相平衡和相分离 67

3.6 高分子的标度概念和标度定律 69

3.7 高分子的亚浓溶液 72

3.7.1 稀溶液向亚浓溶液的过渡 73

3.7.2 亚浓溶液中高分子链的尺寸 73

3.7.3 亚浓溶液的串滴模型 74

3.7.4 亚浓溶液的渗透压 75

3.8 温度和浓度对溶液中高分子链尺寸的影响 76

3.9 高分子冻胶和凝胶 79

3.10 聚电解质溶液 82

3.11 高分子在溶液中的扩散 85

3.12 柔性高分子在稀溶液中的黏性流动 87

习题与思考题 88

参考文献 89

第四章 高分子的多组分体系 90

4.1 高分子共混物的相容性 90

4.2 多组分高分子的界面性质 95

4.3 高分子嵌段共聚物熔体与嵌段共聚物溶液 96

4.3.1 嵌段共聚物的微相分离 96

4.3.2 嵌段共聚物的溶液性质 99

习题与思考题 101

参考文献 101

第五章 聚合物的非晶态 103

5.1 非晶态聚合物的结构模型 103

5.2 非晶态聚合物的力学状态和热转变 105

5.3 非晶态聚合物的玻璃化转变 107

5.3.1 玻璃化温度的测量 107

5.3.2 玻璃化转变理论 109

5.3.3 影响玻璃化温度的因素 114

5.4 非晶态聚合物的黏性流动 122

5.4.1 聚合物黏性流动时高分子链的运动 124

5.4.2 黏流态中高分子链的蛇行和管道模型 126

5.4.3 影响黏流温度的因素 128

5.4.4 聚合物熔体的黏度和各种影响因素 129

5.5 聚合物的取向态 136

5.5.1 非晶聚合物的取向和解取向 136

5.5.2 取向度及其测定方法 138

5.5.3 高分子链高度取向、局部链段无规取向的非晶聚合物 139

附录 聚合物的玻璃化温度 140

习题与思考题 145

参考文献 146

第六章 聚合物的结晶态 148

6.1 常见结晶性聚合物中晶体的晶胞 149

6.2 结晶性聚合物的球晶和单晶 154

6.3 结晶聚合物的结构模型 160

6.4 聚合物的结晶过程 164

6.4.1 结晶速度及其测定方法 164

6.4.2 Avrami方程用于聚合物的结晶过程 166

6.4.3 温度对结晶速度的影响 167

6.4.4 其他因素对结晶速度的影响 169

6.5 结晶聚合物的熔融和熔点 171

6.5.1 结晶温度对熔点的影响 172

6.5.2 晶片厚度对熔点的影响 172

6.5.3 拉伸对聚合物熔点的影响 173

6.5.4 高分子链结构对熔点的影响 174

6.5.5 共聚物的熔点 179

6.5.6 杂质对聚合物熔点的影响 181

6.6 结晶度对聚合物物理和机械性能的影响 182

6.6.1 结晶度概念及其测定方法 182

6.6.2 结晶度大小对聚合物性能的影响 184

6.6.3 分子量等因素对结晶聚合物性能的影响 186

6.7 聚合物的液晶态 187

6.7.1 高分子液晶的结构 187

6.7.2 向列型高分子液晶的流动特性 191

6.7.3 高分子液晶的应用 192

习题与思考题 193

参考文献 195

第七章 聚合物的屈服和断裂 196

7.1 聚合物的拉伸行为 196

7.1.1 玻璃态聚合物的拉伸 196

7.1.2 玻璃态聚合物的强迫高弹形变 197

7.1.3 结晶聚合物的拉伸 198

7.1.4 硬弹性材料的拉伸 199

7.1.5 应变诱发塑料—橡胶转变 200

7.2 聚合物的屈服行为 201

7.2.1 聚合物单轴拉伸的应力分析 202

7.2.2 真应力-应变曲线及Considère作图法 203

7.3 聚合物的断裂理论和理论强度 205

7.3.1 断裂的分子理论 205

7.3.2 非线性断裂理论 206

7.3.3 微裂纹 206

7.3.4 聚合物的理论强度 208

7.4 影响聚合物实际强度的因素 210

7.4.1 高分子本身结构的影响 210

7.4.2 结晶和取向的影响 211

7.4.3 应力集中物的影响 211

7.4.4 增塑剂的影响 213

7.4.5 填料的影响 213

7.4.6 共聚和共混的影响 216

7.4.7 外力作用速度和温度的影响 217

习题与思考题 218

参考文献 218

第八章 聚合物的高弹性与黏弹性 220

8.1 高弹性的热力学分析 221

8.2 高弹性的分子理论 223

8.2.1 仿射网络模型 223

8.2.2 虚拟网络模型 225

8.2.3 联结点受约束的模型 227

8.2.4 滑动-环节模型 228

8.3 交联网络的溶胀 230

8.4 聚合物的力学松弛——黏弹性 232

8.5 黏弹性的力学模型 239

8.5.1 Maxwell模型 240

8.5.2 Voigt（或Kelvin）模型 242

8.5.3 四元件模型 243

8.5.4 多元件模型和松弛时间谱 244

8.6 黏弹性与时间、温度的关系——时温等效原理 246

8.7 聚合物黏弹性的实验研究方法 250

8.8 聚合物的松弛转变及其分子机理 254

习题与思考题 257

参考文献 258

第九章 聚合物的其他性质 259

9.1 聚合物的电学性质 259

9.1.1 聚合物的介电性质 259

9.1.2 聚合物的介电松弛与介电损耗 263

9.1.3 聚合物的导电性质 268

9.1.4 聚合物的电致发光性质 272

9.1.5 聚合物的介电击穿 273

9.1.6 聚合物的静电现象 275

9.2 聚合物的光学性质 277

9.3 聚合物的透气性 280

9.3.1 渗透物质（气体）的分子尺寸对渗透系数的影响 280

9.3.2 共混聚合物的透气性 281

9.3.3 通过扩散实现药物的控制释放 282

9.4 高分子的表面和界面性质 282

9.4.1 界面的黏结性能 284

9.4.2 高分子胶黏剂的性能 284

9.4.3 表面改性 285

9.4.4 黏合能与Drago常数 286

9.4.5 高分子材料的生物相容性 287

习题与思考题 288

参考文献 289

第十章 聚合物的分析与研究方法 290

10.1 质谱法 290

10.1.1 质谱法的基本原理 290

10.1.2 质谱法的工作步骤与应用 291

10.2 红外与拉曼光谱法 293

10.2.1 红外光谱 294

10.2.2 激光拉曼光谱 296

10.3 核磁共振法 298

10.3.1 化学位移 300

10.3.2 傅立叶变换核磁技术 301

10.3.3 自旋-自旋耦合，偶极去耦与交叉极化 301

10.3.4 魔角旋转 301

10.3.5 核磁共振在高分子链结构研究中的应用 302

10.3.6 核磁共振显微成像技术 303

10.4 小角激光散射法 304

10.4.1 用小角激光散射法测定球晶尺寸的原理 304

10.4.2 用小角激光散射法研究相分离过程 306

10.5 动态光散射法 306

10.5.1 动态光散射的数据处理 309

10.5.2 动态光散射的应用 310

10.6 X射线衍射和X光小角散射法 314

10.6.1 X射线衍射研究晶体结构 314

10.6.2 X光小角散射法 318

10.7 小角中子散射法 320

10.8 激光共聚焦显微镜 322

10.9 电子显微镜 323

10.9.1 透射电子显微镜的构造原理 324

10.9.2 透射电子显微镜的实验方法 325

10.9.3 透射电子显微镜在聚合物研究中的应用 325

10.9.4 扫描电子显微镜 327

10.10 原子力显微镜 328

10.10.1 原子力显微镜的工作原理及装置组成 328

10.10.2 原子力显微镜的工作模式 330

10.10.3 原子力显微镜的应用 332

10.11 聚合物的热分析——差示扫描量热法和差热分析 333

参考文献 335

附录 单位转换表 337