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第一章 高分子链的结构1

第一节 概论1

1.1.1 高分子科学的诞生与发展1

1.1.2 高分子结构的特点1

1.1.3 高分子结构的内容3

第二节 高分子链的近程结构5

1.2.1 结构单元的化学组成5

1.2.2 链接结构6

1.2.3 支化与交联8

1.2.4 共聚物的结构10

1.2.4 高分子链的构型12

1.3.1 高分子大小13

第三节 高分子链的远程结构13

1.3.2 高分子链的内旋转构象15

1.3.3 高分子链的柔顺性17

第四节 高分子链的构象统计20

1.4.1 均方末端距的几何计算法20

1.4.2 均方末端距的统计计算法23

1.4.3 高分子链柔顺性的表征28

1.4.4 高分子链的均方旋转半径30

1.4.5 蠕虫状链30

习题与思考题33

参考文献33

第二章 高分子的聚集态结构34

第一节 高聚物分子间的作用力34

2.1.1 范德华力与氢键34

2.1.2 内聚能密度37

第二节 高聚物结晶的形态和结构38

2.2.1 高聚物结晶的形态学38

2.2.2 高分子在结晶中的构象和晶胞51

第三节 高分子的聚集态结构模型58

2.3.1 高聚物的晶态结构模型58

2.3.2 高聚物的非晶态结构模型65

第四节 高聚物的结晶过程68

2.4.1 高分子结构与结晶能力68

2.4.2 结晶速度及其测定方法69

2.4.3 Avrami方程用于高聚物的结晶过程71

2.4.4 结晶速度与温度的关系72

2.4.5 影响结晶速度的其他因素75

2.5.1 结晶度概念及其测定方法77

第五节 结晶对高聚物物理机械性能的影响77

2.5.2 结晶度大小对高聚物性能的影响79

2.5.3 结晶高聚物的加工条件-结构-性质的互相关系81

2.5.4 分子量等因素对结晶高聚物的聚集态结构的影响82

第六节 结晶热力学84

2.6.1 结晶高聚物的熔融与熔点84

2.6.2 结晶温度对熔点的影响85

2.6.3 晶片厚度与熔点的关系86

2.6.4 拉伸对高聚物熔点的影响88

2.6.5 高分子链结构对熔点的影响89

2.6.6 共聚物的熔点94

2.6.7 杂质对高聚物熔点的影响96

第七节 高聚物的取向态结构97

2.7.1 高聚物的取向现象97

2.7.2 高聚物的取向机理98

2.7.3 取向度及其测定方法99

2.7.4 取向研究的应用100

第八节 高聚物的液晶态结构102

2.8.1 液晶态的结构102

2.8.2 高分子液晶的结构和性质104

2.8.3 高分子液晶的应用106

第九节 共混高聚物的织态结构107

2.9.1 高分子混合物的概念107

2.9.2 高分子的相容性108

2.9.3 共混高聚物聚集态的主要特点108

2.9.4 非均相多组分聚合物的织态结构109

2.9.5 共混高聚物的聚集态结构对性能的影响110

习题与思考题111

参考文献112

第三章 高分子的溶液性质114

第一节 高聚物的溶解114

3.1.1 高聚物溶解过程的特点114

3.1.2 高聚物溶解过程的热力学解释115

3.1.3 溶剂的选择119

第二节 高分子溶液的热力学性质120

3.2.1 Flory-Huggins高分子溶液理论120

3.2.2 Flory温度(θ温度)的提出124

3.2.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论126

第三节 高分子的亚浓溶液129

3.3.1 临界交叠浓度c°129

3.3.2 亚浓溶液的渗透压129

3.3.3 亚浓液中高分子链的尺寸131

3.4.1 高聚物的增塑133

第四节 高分子浓溶液133

3.4.2 纺丝液135

3.4.3 凝胶和冻胶135

第五节 聚电解质溶液137

第六节 共混聚合物的溶混性139

第七节 高分子溶液的流体力学性质142

3.7.1 高分子在溶液中的扩散143

3.7.2 高分子在溶液中的粘性流动144

习题与思考题147

参考文献148

第一节 高聚物分子量的统计意义149

4.1.1 平均分子量149

第四章 高聚物的分子量149

4.1.2 平均分子量与分布函数150

4.1.3 分子量分布宽度151

第二节 高聚物分子量的测定152

4.2.1 端基分析152

4.2.2 沸点升高和冰点降低153

4.2.3 膜渗透压155

4.2.4 气相渗透(VPO)160

4.2.5 光散射162

4.2.6 小角激光光散射(LALLS)169

4.2.7 超速离心沉降171

4.2.8 粘度174

4.2.9 凝胶色谱184

习题与思考题184

参考文献186

第五章 高聚物的分子量分布188

第一节 分子量分布的表示方法188

5.1.1 图解表示188

5.1.2 分布函数189

第二节 基于相平衡的分级方法191

5.2.1 高分子溶液的相分离191

5.2.2 高分子在两相中的分配194

5.2.3 分级实验方法195

5.2.4 数据处理196

第三节 凝胶色谱法199

5.3.1 基本原理199

5.3.2 仪器202

5.3.3 载体和色谱柱203

5.3.4 高效凝胶色谱204

5.3.5 实验205

5.3.6 数据处理208

第四节 凝胶色谱的特殊应用211

5.4.1 凝胶色谱与小角激光光散射联用212

5.4.2 高聚物长链支化度的测定215

5.4.3 共聚物组成分布与分子量分布的测定219

习题与思考题221

参考文献222

第六章 高聚物的分子运动224

第一节 高聚物的分子热运动224

6.1.1 高分子热运动的主要特点224

6.1.2 高聚物的力学状态和热转变226

6.2.1 玻璃化转变现象和玻璃化温度的测量228

6.1.3 高聚物的次级松弛228

第二节 高聚物的玻璃化转变228

6.2.2 玻璃化转变理论233

6.2.3 影响玻璃化温度的因素244

6.2.4 玻璃化转变的多维性260

第三节 高聚物的粘性流动261

6.3.1 高聚物粘性流动的特点261

6.3.2 影响粘流温度的因素265

6.3.3 高聚物的流动性表征266

6.3.4 剪切粘度的测量方法269

6.3.5 高聚物熔体的流动曲线274

6.3.6 加工条件对高聚物熔体剪切粘度的影响276

6.3.7 高聚物分子结构因素对剪切粘度的影响280

6.3.8 剪切流动的法向应力和高聚物熔体的弹性效应286

6.3.9 拉伸粘度291

习题与思考题292

参考文献294

第七章 高聚物的力学性质295

第一节 玻璃态和结晶态高聚物的力学性质295

7.1.1 描述力学性质的基本物理量295

7.1.2 几种常用的力学性能指标299

7.1.3 几类高聚物的拉伸行为303

7.1.4 高聚物的屈服309

7.1.5 高聚物的破坏和理论强度312

7.1.6 影响高聚物实际强度的因素314

第二节 高弹态高聚物的力学性质322

7.2.1 橡胶的使用温度范围322

7.2.2 高弹性的特点325

7.2.3 橡胶弹性的热力学分析326

7.2.4 橡胶弹性的统计理论329

7.2.5 内能对橡胶弹性的贡献334

7.2.6 橡胶弹性与交联网结构的关系338

7.2.7 橡胶的极限性质341

第三节 高聚物的力学松弛--粘弹性343

7.3.1 高聚物力学松弛现象343

7.3.2 粘弹性的力学模型351

7.3.3 粘弹性与时间、温度的关系--时温等效原理357

7.3.4 Boltzmann叠加原理359

7.3.5 测定高聚物粘弹性的实验方法360

7.3.6 高聚物的松弛转变及其分子机理364

习题与思考题367

参考文献369

第八章 高聚物的电学性质371

第一节 高聚物的极化及介电常数372

8.1.1 电介质在外电场中的极化现象372

8.1.2 高分子电介质的极化现象的分子解释373

8.1.3 介电常数与分子极化率的关系375

8.1.4 高聚物的介电常数及其与结构的关系377

第二节 高聚物的介电损耗380

8.2.1 介电损耗的意义及其产生的原因380

8.2.2 介电损耗的表征381

8.2.3 影响介电损耗的因素383

8.2.4 高聚物的介电松弛谱387

8.3.1 材料导电性的表征393

第三节 高聚物的导电性393

8.3.2 高聚物的导电特点394

8.3.3 表面电阻率和体积电阻率395

8.3.4 高聚物的导电性与分子结构的关系396

8.3.5 影响导电性的其他因素399

第四节 高聚物的介电击穿400

8.4.1 介电击穿现象和介电强度400

8.4.2 高聚物介电击穿的机理401

8.4.3 高聚物的实际介电强度402

第五节 高聚物的静电现象404

8.5.1 实验现象404

8.5.2 静电起电机理404

8.5.3 静电的危害和防止406

参考文献408

习题与思考题408

第九章 高聚物的分析与表征409

第一节 研究高分子链结构与形态的方法409

9.1.1 质谱法410

9.1.2 热解所相色谱法413

9.1.3 红外与拉曼光谱416

9.1.4 准弹性光散射(QELS)429

9.1.5 核磁共振法441

第二节 研究高分子聚集态结构与形态的方法445

9.2.1 电子显微镜法研究高分子的聚集态结构445

9.2.2 X射线衍射和X光小角散射法451

9.2.3 小角激光散射法(SALS)456

9.2.4 光电子能谱及其在高分子中的应用458

参考文献462