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目录1

第一章 绪论1

第一节 高分子科学发展简史1

第二节 高聚物（高分子化合物）的基本概念2

一、高聚物的涵义2

二、高聚物分子量的多分散性4

（一）高聚物具有分子量多分散性4

（二）平均聚合度、平均分子量及分子量分布曲线5

三、高聚物的合成反应与大分子的结构6

（一）单体的官能度与聚合物的分子结构7

（二）大分子的异构体与分子形状示意9

（三）大分子聚集态结构的特征及其用途11

四、高聚物的分类与命名11

（一）一般常用的分类法（习惯法）12

（二）按高聚物的化学结构分类12

（三）高聚物的命名13

第三节 塑料成型加工专业学习《高分子化学及物理学》的目的14

参考资料15

第二章 高聚物的合成反应16

第一节 引言16

一、高聚物合成反应的分类16

二、单体聚合的热力学规律17

第二节 逐步聚合反应18

一、缩聚反应18

（一）缩聚反应基础19

（二）反应程度和聚合度19

（三）线型缩聚反应动力学22

（四）分子量分布与平均分子量25

（五）平衡常数27

（六）环－线型平衡28

（七）体型逐步聚合31

（八）缩聚反应实施方法33

（九）缩聚反应举例34

二、其它逐步聚合反应45

（一）1,3偶极聚合45

（二）第尔斯－阿德耳聚合46

（三）氧化偶合聚合47

三、开环聚合48

第三节 连锁聚合反应50

一、引言50

（一）加成聚合反应的特点50

（二）含不饱和双键的单体聚合和单体结构50

二、自由基聚合反应55

（一）自由基聚合反应的特点55

（二）自由基聚合的机理56

（三）自由基聚合反应动力学72

（四）加聚反应实施方法74

三、离子型聚合79

（一）基本原理79

（二）阳离子聚合反应82

（三）阴离子聚合反应85

四、齐格勒－那塔（Ziegler-Natta）聚合87

（一）催化剂的结构88

（二）聚合机理89

（三）立体定向力92

五、共聚合93

（一）共聚合反应与共聚物93

（二）共聚合方程式94

（三）共聚曲线及共聚物组分的控制95

（四）竞聚率97

（五）单体和自由基的活性98

（六）Q-e组合（Q-eScheme）99

（七）离子共聚合99

参考资料100

（二）顺序异构102

一、高分子链的化学结构（组成与键接）102

（一）链节结构与聚合度102

第三章 高聚物的结构102

第一节 高分子的链结构102

（三）支链、交联与“杂结构”104

二、高分子链的构型104

（一）旋光异构104

（二）几何异构105

三、高分子链的构象106

第二节 高聚物的聚集态结构107

（一）无规线团模型108

一、非晶态高聚物的结构108

（二）折叠链缨状胶束粒子模型109

二、结晶高聚物的结构110

（一）晶体的基本结构110

（二）高聚物的晶体结构112

三、高分子液晶态的结构125

（一）近晶型中介相126

第三节 高聚物的取向态结构127

（二）向列型中介相127

（三）胆甾型中介相127

第四节 “高分子合金”的结构128

一、非晶态－非晶态共混高聚物的结构128

二、晶态－非晶态共混高聚物的结构129

三、晶态－晶态共混高聚物的结构130

参考资料130

第四章 大分子热运动与高聚物的聚集态转变／松弛132

第一节 大分子热运动与长链的柔性132

一、化学键、次价力与内聚能132

（一）引力与斥力132

（二）化学键、次价力与内聚能133

二、分子的内旋与大分子长链的柔性135

（一）低分子的内旋与内旋异构体（构象）135

（二）大分子链的内旋与柔性137

（三）影响大分子链柔性的因素138

（一）聚集态和相态的一般概念140

一、概述140

第二节 高聚物的聚集态转变和松弛140

（二）高聚物的分子运动与聚集态转变现象141

二、高聚物固体的转变和松弛144

（一）概述144

（二）非晶态高聚物的转变／松弛148

三、高聚物的结晶及半晶高聚物的转变／松弛165

（一）高聚物的结晶性165

（二）半晶高聚物的转变和松弛176

参考资料183

第五章 高分子固体的力学性质185

第一节 概述185

第二节 各向同性固体高聚物的力学性质188

一、弹性模量及其对温度的依赖性188

（一）弹性模量188

（二）高聚物弹性模量对温度的依赖性190

二、能弹性与熵弹性193

（一）能弹性和熵弹性现象的特征区别194

（二）熵弹性的分子动力学理论195

三、粘弹性197

（一）线性粘弹行为197

（二）线性粘弹性的数学处理209

（三）时间－温度等效（叠加）原理216

（四）非线性粘弹行为218

第三节 高聚物的取向224

（二）大分子整链的取向225

（一）链段的取向225

一、非晶态高聚物的取向225

二、结晶高聚物的取向226

三、取向高聚物与各向异性228

（一）力学性质的各向异性228

（二）光学性质的各向异性230

（三）热传导的各向异性230

第四节 强度231

一、概念231

（一）固体高聚物断裂的机理234

二、断裂理论的概述234

（二）塑料的极限强度236

（三）橡皮（非晶态弹性体）的粘弹性破裂238

（四）分子断裂理论240

三、影响高聚物强度的因素243

（一）温度、应变速率和应力状态对脆性－延性行为的影响244

（二）聚合物的基本结构参数对强度的影响245

（三）材料中的“缺陷”（或裂缝）对高聚物强度的影响246

四、“银纹”与应力发白248

（一）“银纹”的形成与特征248

（二）“银纹”与应力发白249

参考资料250

第六章 高聚物熔体的流变性251

第一节 流变学基础概念251

一、理想流变行为与材料的流变学分类251

二、基本流动流谱类型253

三、剪切粘度的意义254

四、几种非牛顿液体255

第二节 高聚物熔体的稳态剪切流动和剪切粘度256

一、高聚物熔体结构简介256

二、高聚物熔体的稳态剪切流动256

三、高聚物熔体的切变速率依赖性和流动曲线257

四、幂律公式258

五、高聚物熔体流动曲线分析259

一、熔体粘度的分子量依赖性260

第三节 影响高聚物熔体剪切粘度的因素260

二、熔体粘度对分子量分布的依赖性263

三、链支化对高聚物熔体粘度的影响263

四、熔体粘度的温度依赖性264

五、熔体粘度的压力依赖性267

六、熔体粘度随时间的变化268

七、熔体结构对流动的影响269

第四节 剪切粘度的实验测定方法269

一、落球式粘度计270

二、毛细管挤出式粘度计271

三、旋转式粘度计273

第五节 高聚物熔体切流动中的弹性表现275

一、熔体的剪切模量和蠕变276

二、法向应力效应277

三、挤出物胀大现象278

四、不稳定流动和熔体破坏现象279

第六节 拉伸粘度281

一、拉伸粘度的意义281

二、拉伸粘度的实验研究方法282

三、拉伸粘度的实验研究结果283

四、拉伸粘度与拉伸应力的关系284

五、双轴拉伸粘度285

参考资料285

第七章 高聚物的电学性质287

第一节 引言287

第二节 高聚物的介电性287

（二）高聚物分子的极化288

（一）高聚物分子的极性288

一、高聚物分子的极化288

二、高聚物的介电性290

（一）高聚物的介电常数290

（二）高聚物的介质损耗292

（三）影响介电性的因素294

三、高聚物的介电松弛298

四、介电性在应用中的意义300

第三节 高聚物的导电性301

（二）电流的种类302

一、高聚物的电导和电阻302

（一）电导302

（三）离子传导303

（四）电子传导305

（五）绝缘电阻306

（六）影响因素307

二、导电性高聚物308

一、击穿电压强度310

第四节 高聚物的击穿电压强度310

二、击穿机理311

三、耐电压性和耐电弧性312

第五节 静电现象313

一、高聚物的静电现象313

二、静电的危害与应用314

三、静电的防止315

第六节 新的电学性质316

一、力（形变）－电性316

二、热－电性317

三、光－电性318

参考资料318

第八章 高分子溶液319

第一节 引言319

第二节 高聚物的溶解过程320

一、非晶态高聚物的溶解320

一、高分子溶液与理想溶液的偏差321

第三节 高分子溶液的热力学性质321

二、结晶高聚物的溶解321

二、Flory-Huggins高分子溶液理论322

三、溶解度与分级325

四、高分子溶液的渗透压327

五、交联高聚物的溶胀330

第四节 溶剂的选择331

第五节 高聚物的增塑作用336

（一）粘度理论337

一、增塑理论337

（二）热力学理论338

（三）力学理论338

二、增塑剂的选择340

三、高分子浓溶液的触变性，凝胶与冻胶342

第六节 共混高聚物343

第七节 高聚物的分子量及分子量分布351

一、高聚物的分子量及其表征352

（一）数均分子量测定方法355

二、高聚物的分子量测定方法355

（二）重均分子量测定方法361

（三）粘均分子量测定方法367

三、高聚物的分子量分布371

（一）研究高聚物分子量分布的意义371

（二）高聚物分子量分布的研究方法371

参考资料381

第九章 高聚物的化学变化382

第一节 高聚物的结构与化学变化382

一、高聚物的化学反应能力382

（一）官能团的反应382

（二）大分子链的裂解反应382

二、扩散速度对高聚物反应速度的影响384

（一）高聚物熔体（或溶液）中反应速度与扩散速度间的关系384

（二）固体高聚物的反应速度与扩散速度的关系384

（一）应力活化385

（二）加工成型中的力化学举例385

三、力化学385

第二节 高聚物的化学改性387

一、概述387

二、高聚物的化学改性388

（一）官能团反应388

（二）交联与硫化395

（三）制备嵌段与接枝共聚物396

（四）高聚物的化学共混改性401

二、高聚物的结构与稳定性的关系403

（一）高聚物的热稳定性403

第三节 高聚物的老化与稳定403

一、高聚物的老化403

（二）高聚物对氧化的稳定性407

（三）高聚物对水或其它化学因素的稳定性409

（四）“弱键”及微量杂质对高聚物稳定性的影响409

三、稳定剂的作用简介411

参考资料412