高分子物理化学 1PDF电子书下载

第1章 高分子中的氢键 1

1.1 引言 1

1.1.1 氢键的基本特征 1

1.1.2 氢键的分类 2

1.1.3 氢键的表征 2

1.2 影响高分子中氢键的因素 4

1.2.1 质子提供体的酸性 4

1.2.2 质子接受体的碱性 6

1.2.3 大取代基团 6

1.2.4 立构规整度 7

1.2.5 高分子链的柔顺性 8

1.2.6 温度的影响 8

1.3 氢键对高分子共混物的影响 9

1.3.1 合成高分子与合成高分子共混 9

1.3.2 合成高分子与天然高分子共混 14

1.3.3 合成高分子与其他物质共混 17

1.4 高分子中引入氢键的方法 17

1.4.1 引入终端官能团作为质子提供体或接受体 17

1.4.2 通过共聚作用向组分的主链上引入含有氢键的单体 17

1.4.3 向不可混合的混合物中加入含有氢键的另外一种高分子 18

1.4.4 在主链上引入惰性稀释剂 19

1.5 小结 20

参考文献 20

第2章 高分子的溶解 24

2.1 引言 24

2.2 高分子的溶解行为及影响因素 24

2.2.1 表面层的形成及对溶解的影响 25

2.2.2 分子量及分布对溶解的影响 26

2.2.3 结构、组成和构象对溶解的影响 26

2.2.4 溶剂对溶解的影响 27

2.2.5 环境因素和加工条件对溶解的影响 28

2.3 高分子的溶解度和溶度参数 29

2.3.1 高分子溶解热力学 29

2.3.2 溶度参数的估算 31

2.3.3 用基团贡献法计算溶度参数 32

2.3.4 X参数和相关的Hansen参数 35

2.3.5 确定Hansen溶度参数的方法 35

2.3.6 高分子溶解度的估算 36

2.4 高分子的溶解模型 39

2.4.1 唯象模型 40

2.4.2 表面质量传递模型 50

2.4.3 应力松弛分子模型 51

2.4.4 反常传递模型和标度理论 52

2.4.5 连续模型 54

2.5 高分子溶解的研究方法 57

2.5.1 折射率方法 57

2.5.2 光学显微镜方法 57

2.5.3 干涉测量方法 57

2.5.4 椭圆偏光方法 58

2.5.5 静态荧光光谱方法 58

2.5.6 重力测量方法 58

2.5.7 核磁共振方法 59

2.5.8 红外光谱成像方法 59

2.5.9 动态电导方法 60

2.6 小结 66

参考文献 67

第3章 高分子的扩散 71

3.1 引言 71

3.1.1 Fickian扩散 71

3.1.2 非Fickian扩散 72

3.1.3 自扩散和互扩散系数 72

3.1.4 高分子扩散的研究内容 73

3.2 基于阻碍作用的高分子扩散模型 73

3.2.1 Maxwell-Fickian模型 73

3.2.2 Mackie-Meares模型 74

3.2.3 Ogston模型 74

3.2.4 Johansson模型 75

3.2.5 讨论 75

3.3 基于流体动力学的高分子扩散模型 76

3.3.1 Cukier模型 76

3.3.2 Altenberger模型 77

3.3.3 Phillies模型 78

3.3.4 de Gennes模型 79

3.3.5 Gao-Fagerness模型 81

3.3.6 讨论 83

3.4 基于自由体积理论的高分子扩散模型 83

3.4.1 Fuiita模型 83

3.4.2 Yasuda模型 84

3.4.3 Vrentas-Duda模型 85

3.4.4 Peppas-Reinhart模型 86

3.4.5 讨论 87

3.5 基于热力学的高分子扩散模型 87

3.5.1 Arrhenius模型 87

3.5.2 Enskog模型 88

3.5.3 Petit模型 89

3.5.4 Amsden模型 90

3.5.5 Thomas-Windle模型 91

3.5.6 During模型 91

3.5.7 Peppas模型 92

3.5.8 Jou模型 92

3.5.9 其他模型 93

3.6 基于多元体系的高分子扩散模型 93

3.6.1 Weisenberger-Koenig模型 93

3.6.2 Peppas模型 94

3.6.3 Hu-Chou模型 94

3.6.4 Li-Zimmerman-Wiedmann模型 95

3.6.5 Petit模型 95

3.6.6 Amsden模型 96

3.7 关于不同扩散模型的讨论 96

3.8 高分子扩散的研究方法 96

3.8.1 核磁共振方法 96

3.8.2 反相气相色谱方法 98

3.8.3 红外光谱方法 99

3.8.4 电化学方法 103

3.8.5 标记分子方法 105

3.9 小结 106

参考文献 106

第4章 高分子的转移 113

4.1 引言 113

4.2 高分子体系的转移现象 113

4.2.1 橡胶态高分子体系的转移现象 113

4.2.2 玻璃态高分子体系的转移现象 114

4.2.3 高分子共混体系的转移现象 114

4.3 高分子体系转移过程的模型 115

4.3.1 基于液体的高分子体系转移模型 115

4.3.2 基于气态的高分子体系转移模型 116

4.4 影响高分子转移的因素 117

4.4.1 高分子体系的性质 117

4.4.2 交联剂的性质 118

4.4.3 增塑剂的影响 118

4.4.4 渗透剂的性质 119

4.5 小结 119

参考文献 119

第5章 高分子的相转变 121

5.1 引言 121

5.2 高分子溶液的相转变 122

5.3 高分子由螺旋状向无规线团的相转变 125

5.3.1 相转变理论 125

5.3.2 研究方法 127

5.3.3 螺旋－无规线团相转变的应用 127

5.4 高分子的吸附及相转变 127

5.4.1 相转变理论 127

5.4.2 研究方法 128

5.4.3 吸附相转变的应用 128

5.5 高分子聚合平衡向单向结晶的相转变 129

5.6 高分子溶解过程塌缩导致的相转变 130

5.7 关于上述几种高分子相转变的讨论 131

5.8 高分子液晶与塑晶的相转变 131

5.8.1 相转变理论与研究方法 131

5.8.2 相转变理论的应用 133

5.9 高分子的玻璃化温度转变及溶胶－凝胶过程相转变 134

5.9.1 相转变理论与研究方法 134

5.9.2 相转变理论的应用 135

5.10 高分子结晶过程的相转变 135

5.10.1 相转变理论及研究方法 135

5.10.2 影响高分子结晶过程相转变的因素 136

5.11 高分子混合物的相转变 136

5.12 嵌段高分子的相转变 137

5.13 液态相中的高分子相转变 138

5.14 其他的高分子相转变 138

5.15 上述不同高分子相转变之间的关联 138

5.15.1 两种或三种相转变之间的关联 138

5.15.2 普通情况下的相转变偶合 140

5.15.3 动力学模型涉及的相转变及偶合范围 140

5.16 相转变对高分子尺寸和形状的影响 142

5.17 高分子自组装与相转变之间的关系 143

5.17.1 生物高分子的自组装与应用 143

5.17.2 纳米技术与高分子自组装 149

5.18 小结 150

参考文献 151

第6章 高分子的拉伸 159

6.1 引言 159

6.2 高分子的拉伸方法 159

6.3 影响高分子拉伸的因素 160

6.3.1 变形速率 160

6.3.2 应变硬化 164

6.3.3 串珠结构 166

6.3.4 相分离 168

6.3.5 静电纺丝 169

6.4 高分子的拉伸物理 172

6.5 小结 173

参考文献 174

第7章 高分子的松弛 180

7.1 引言 180

7.1.1 相转变导致的松弛 180

7.1.2 热黏弹导致的松弛 181

7.2 高分子松弛的本构模型 183

7.2.1 高分子松弛的本构模型动力学 183

7.2.2 高分子松弛的本构关系 184

7.3 讨论 188

7.3.1 关于参数的确定 188

7.3.2 关于模型的验证 188

7.4 小结 189

参考文献 189

第8章 高分子的凝胶 191

8.1 引言 191

8.2 Carothers理论 191

8.2.1 两官能团等当量 191

8.2.2 两官能团不等当量 192

8.3 Flory理论 192

8.4 Kahn理论 194

8.5 Stockmayer理论 194

8.6 唐敖庆理论 194

8.7 Macosko-Miller理论 195

8.8 Stepto理论 196

8.8.1 A-S理论 197

8.8.2 A-R-S理论 197

8.9 小结 197

参考文献 197

第9章 高分子的共混 199

9.1 引言 199

9.2 高分子相容性基础 200

9.3 自由能理论 202

9.3.1 基本模型 202

9.3.2 基本观点 203

9.3.3 自由能模型 204

9.3.4 φ（L）的估计 205

9.3.5 实验验证 205

9.4 小结 205

参考文献 206

第10章 高分子溶液的Hofmeister现象 207

10.1 引言 207

10.2 Hofmeister理论 207

10.2.1 Hofmeister效应的影响因素 208

10.2.2 Hofmeister效应理论计算 208

10.2.3 Maker／Breaker型离子及其水合作用 209

10.3 不同高分子体系中的Hofmeister效应 210

10.3.1 对胶体稳定性的影响 210

10.3.2 对蛋白质溶解与沉淀的影响 210

10.3.3 离子对与带电荷头基的特殊相互作用 212

10.3.4 对酶活性的影响 213

10.4 小结 214

参考文献 214

第11章 高分子的自组装 216

11.1 引言 216

11.2 控制高分子自组装过程的力 216

11.2.1 van der Waals力 216

11.2.2 氢键作用 218

11.2.3 金属配位反应 221

11.3 高分子的层层自组装方法 222

11.3.1 基于静电的层层自组装机理 223

11.3.2 计算机模拟的层层自组装 230

11.3.3 基于疏水作用的层层自组装 230

11.3.4 基于氢键的层层自组装 232

11.3.5 基于卤键的层层自组装 234

11.3.6 基于电荷转移相互作用的层层自组装 235

11.3.7 基于主客体相互作用的层层自组装 237

11.3.8 基于生物特异性相互作用的层层自组装 239

11.4 小结 240

参考文献 240

第12章 智能高分子物理化学 260

12.1 引言 260

12.2 SMP的结构和原理 263

12.3 SMP的分类 267

12.4 SMP的功能 269

12.4.1 渗透率 270

12.4.2 透明度 270

12.4.3 弹性 270

12.4.4 颜色 272

12.4.5 介电性能 272

12.4.6 热焓 273

12.4.7 磁场敏感性 273

12.4.8 无线射频灵敏性 274

12.4.9 红外敏感性 275

12.4.10 无线电不透过率 275

12.4.11 电导率 276

12.4.12 开关性 277

12.4.13 方向性 281

12.5 SMP的制备方法 286

12.5.1 交联法 286

12.5.2 共混法 287

12.5.3 静电纺丝法 290

12.5.4 混合／交联聚合法 290

12.5.5 自组装法 290

12.5.6 溶胶－凝胶法 291

12.5.7 纺丝法 292

12.6 SMP的模型 292

12.6.1 热敏性SMP的模型 292

12.6.2 光敏性SMP的模型 293

12.7 SMP的应用 293

12.8 SMP的研究进展与发展方向 298

12.8.1 新结构多功能 298

12.8.2 具有多响应性 298

12.8.3 低温和常温响应 298

12.8.4 进一步拓展领域 298

12.8.5 新合成方法 298

12.9 小结 298

参考文献 298