第1章 绪论 1
1.1 高分子科学的发展 1
1.2 高分子的基本概念 4
1.2.1 高分子的概念 4
1.2.2 高聚物的特点 5
1.2.3 高聚物相对分子质量的计算 5
1.2.4 相对分子质量分布 6
1.3 高分子材料的命名和分类 8
1.3.1 高分子材料的命名 8
1.3.2 高分子材料的分类 9
1.3.3 新型高分子材料 9
第2章 缩合聚合 11
2.1 缩合聚合反应 11
2.1.1 缩合反应与缩聚反应 11
2.1.2 缩聚反应特点 12
2.1.3 缩聚反应类型 13
2.1.4 缩聚产物的应用 14
2.2 线型缩聚反应 14
2.2.1 线型缩聚反应历程 14
2.2.2 线型缩聚反应产物特点 15
2.2.3 缩聚反应平衡 16
2.2.4 影响缩聚反应的因素 18
2.2.5 线型缩聚反应的相对分子质量控制剂 20
2.3 体型缩聚反应 21
2.3.1 凝胶化现象及凝胶点的预测 21
2.3.2 体型缩聚的预聚方法 22
2.4 缩聚反应的实施方法 22
2.4.1 熔融缩聚 22
2.4.2 溶液缩聚 23
2.4.3 固相缩聚 23
2.4.4 界面缩聚 23
2.5 重要缩聚物 23
2.5.1 聚碳酸酯 23
2.5.2 聚酯 24
2.5.3 聚酰胺 24
2.5.4 环氧树脂 25
第3章 自由基聚合 26
3.1 概述 26
3.1.1 连锁聚合的特征及类型 26
3.1.2 连锁聚合单体的选择 27
3.2 自由基聚合机理 30
3.2.1 自由基聚合反应的应用 30
3.2.2 自由基与引发剂 31
3.2.3 自由基聚合的基元反应 33
3.2.4 链转移反应 35
3.2.5 相对分子质量调节剂 37
3.3 影响自由基聚合的因素 38
3.3.1 温度 38
3.3.2 压力 38
3.3.3 单体浓度 39
3.3.4 引发剂 39
3.3.5 氧 39
3.3.6 杂质 39
3.3.7 阻聚剂及缓聚剂 40
3.4 共聚合反应 40
3.4.1 基本概念 40
3.4.2 共聚物的构型 40
3.4.3 共聚物的命名 41
3.4.4 共聚合反应的应用 42
3.4.5 共聚合反应机理 42
3.5 自由基聚合的实施方法 44
3.5.1 本体聚合及其应用 44
3.5.2 乳液聚合及其应用 45
3.5.3 悬浮聚合及其应用 46
3.5.4 溶液聚合及其应用 47
3.5.5 各种实施方法的比较 47
3.6 重要聚合物 48
3.6.1 聚氯乙烯 48
3.6.2 聚苯乙烯 48
3.6.3 聚甲基丙烯酸甲酯 49
3.6.4 聚醋酸乙烯酯 49
第4章 离子型聚合 51
4.1 阳离子聚合反应 52
4.1.1 阳离子聚合反应单体 52
4.1.2 阳离子聚合反应引发剂 52
4.1.3 阳离子聚合反应机理 53
4.1.4 阳离子聚合反应及产物特点 54
4.1.5 阳离子聚合反应的应用 54
4.2 阴离子聚合反应 54
4.2.1 阴离子聚合反应的单体 54
4.2.2 阴离子聚合反应引发剂 55
4.2.3 阴离子聚合反应机理 55
4.2.4 活性聚合物 56
4.2.5 阴离子聚合反应的应用 57
4.3 定向聚合反应 57
4.3.1 基本概念 57
4.3.2 定向聚合反应的应用 57
4.3.3 定向聚合催化剂 57
4.3.4 定向聚合反应机理 58
4.4 离子型聚合与自由基型聚合的比较 59
4.5 重要的聚合物 59
4.5.1 聚异丁烯 59
4.5.2 聚丙烯 60
4.5.3 聚丁二烯 60
第5章 高分子链的结构 62
5.1 结构层次 63
5.1.1 高分子的近程结构及与性能的关系 63
5.1.2 高分子的远程结构及与性能的关系 63
5.1.3 高分子的聚集态结构及与性能的关系 63
5.2 高分子链的近程结构 64
5.2.1 高分子链的化学组成与结构 64
5.2.2 高分子结构单元的键接结构及对材料性能的影响 65
5.2.3 高分子链的几何形状及其对性能的影响 67
5.2.4 高分子链的构型及其对性能的影响 69
5.3 高分子链的远程结构 71
5.3.1 高分子链的柔性 71
5.3.2 影响高分子链柔性的因素 72
5.3.3 高分子链柔性的表征 74
第6章 高聚物的聚集态结构 76
6.1 基本概念 77
6.1.1 分子间作用力 77
6.1.2 内聚能密度 79
6.1.3 聚集态与相态 80
6.2 高聚物的非晶态 81
6.2.1 线型非晶态高聚物的力学状态 81
6.2.2 影响高聚物温度-形变的因素及实践意义 83
6.2.3 温度-形变曲线的应用 86
6.2.4 高聚物的玻璃化转变及体积松弛 87
6.2.5 影响玻璃化温度的因素 88
6.3 高聚物的结晶 92
6.3.1 高聚物的结晶形态 92
6.3.2 高聚物结构与结晶能力 95
6.3.3 结晶速度及其影响因素 95
6.3.4 结晶高聚物的熔融 97
6.3.5 结晶及结晶度对高聚物性能的影响 99
6.4 高聚物的取向 101
6.4.1 基本概念 101
6.4.2 取向类型 102
6.4.3 取向的机理 102
6.4.4 取向的表征 103
6.4.5 影响取向的因素 104
6.4.6 取向对高聚物性能的影响 104
6.5 高聚物液晶态结构 105
6.6 高聚物复合材料的结构 106
6.6.1 共混高聚物结构的主要特点 107
6.6.2 非均相高聚物的聚集态结构 107
第7章 高聚物的力学性质 109
7.1 材料力学中的基本概念 110
7.1.1 外力、内力和应力 110
7.1.2 形变和应变 111
7.1.3 模量和柔量 111
7.1.4 拉伸强度和冲击强度 112
7.1.5 泊松比 113
7.1.6 硬度和韧性 113
7.2 高聚物的力学特征 113
7.2.1 高聚物力学性能的分类 113
7.2.2 高聚物的高弹性 114
7.3 高聚物的黏弹性 116
7.3.1 静态黏弹性 116
7.3.2 动态黏弹性 121
7.3.3 黏弹性的温度依赖性——时温等效原理 123
7.4 高聚物的应力-应变曲线 124
7.4.1 非晶态高聚物的应力-应变曲线 124
7.4.2 晶态高聚物的应力-应变曲线 126
7.4.3 应力-应变曲线的五种类型 127
7.5 强迫高弹性与脆化 129
7.5.1 强迫高弹性 129
7.5.2 脆性 130
7.6 高聚物的断裂与强度 131
7.6.1 断裂机理 131
7.6.2 高聚物的实际强度 132
7.6.3 影响高聚物强度的因素 132
7.6.4 银纹与应力发白 134
7.7 高聚物的改性 135
7.7.1 高聚物的增塑 135
7.7.2 高聚物的增强 136
7.7.3 高聚物的增韧 137
7.7.4 高聚物材料的共混改性 137
第8章 高聚物熔体的流变特性 139
8.1 基本概念 140
8.1.1 高聚物熔体的流变特性 140
8.1.2 三种典型的非牛顿流体 141
8.1.3 表观黏度 141
8.2 高聚物熔体的稳态流动特征 142
8.2.1 高聚物的熔体结构 142
8.2.2 高聚物熔体的普适流动曲线 143
8.2.3 高聚物熔体普适流动曲线分析 144
8.3 影响高聚物熔体黏度的因素 144
8.3.1 熔体黏度的相对分子质量依赖性 144
8.3.2 熔体黏度对相对分子质量分布的依赖性 146
8.3.3 链支化对高聚物熔体黏度的影响 147
8.3.4 熔体黏度的温度依赖性 147
8.3.5 熔体黏度的压力依赖性 148
8.3.6 熔体黏度对剪切速率的依赖性 149
8.3.7 熔体黏度对流动性的影响 149
8.4 黏度的测定 150
8.4.1 落球黏度计 150
8.4.2 毛细管挤出式黏度计 151
8.4.3 旋转式黏度计 152
8.5 高聚物熔体流动中的弹性表现 152
8.5.1 法向应力效应 153
8.5.2 挤出胀大现象 153
8.5.3 不稳定流动和熔体破坏现象 154
8.6 拉伸流动与拉伸黏度 155
8.6.1 研究意义 155
8.6.2 拉伸流动与剪切流动的区别 156
8.6.3 拉伸流动与生产实践 157
第9章 高分子溶液 158
9.1 概述 159
9.1.1 高分子溶液的特点 159
9.1.2 非晶态高聚物的溶解 160
9.1.3 结晶高聚物的溶解 161
9.2 高聚物溶剂的选择 162
9.2.1 极性相近原则 162
9.2.2 溶剂化原则 162
9.2.3 溶解度参数相近原则 163
9.2.4 混合溶剂法 165
9.2.5 改变高分子结构 166
9.3 高分子溶液的性质及应用 166
9.3.1 黏度法测定高聚物的黏均相对分子质量 166
9.3.2 高聚物浓溶液的性质 170
9.3.3 高聚物浓溶液的应用 170
第10章 高聚物的其他性能 172
10.1 高聚物的光学性能 173
10.1.1 基本概念 173
10.1.2 高聚物材料的透明性 173
10.1.3 高聚物材料透明性的改善 174
10.2 高聚物的热物理性能 174
10.2.1 高聚物的耐热性和热稳定性 174
10.2.2 提高高聚物耐热性的途径 175
10.2.3 提高高聚物热稳定性的途径 175
10.2.4 导热性 176
10.2.5 热膨胀性 177
10.3 高聚物的透气性能 177
10.3.1 高聚物透气性能的应用 177
10.3.2 透气原理 177
10.3.3 影响高聚物透气性的因素 177
10.4 高聚物的电性能 178
10.4.1 高聚物的介电性 178
10.4.2 高聚物的导电性 181
10.4.3 电击穿 182
10.4.4 高聚物的静电现象及防止 183
第11章 高聚物的化学反应 185
11.1 概述 185
11.1.1 高聚物化学反应的应用 185
11.1.2 高聚物化学反应的特点 186
11.1.3 高聚物化学反应的类型 187
11.2 高聚物的官能团反应 187
11.2.1 纤维素的酯化反应 187
11.2.2 聚乙酸乙烯酯的醇解 188
11.2.3 离子交换树脂 188
11.2.4 氯化反应 189
11.2.5 环化反应 190
11.2.6 功能高分子的官能团反应 190
11.3 高聚物的降解性 190
11.3.1 高聚物的降解反应 190
11.3.2 高聚物的热降解反应 191
11.3.3 高聚物的氧化降解反应 192
11.3.4 高聚物的光降解反应 193
11.3.5 高聚物的化学降解 194
11.3.6 高聚物的机械降解 194
11.4 高聚物的交联反应 195
11.4.1 交联反应 195
11.4.2 交联的方法 195
11.4.3 影响交联的因素 196
11.5 高聚物的老化与防老化 197
11.5.1 高聚物的老化 197
11.5.2 引起高聚物老化的因素 197
11.5.3 高聚物防老化 198
参考文献 200