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出版者:第1版 (2002年3月1日)

作者:Frank N.琼斯

出品人:

页数:720 页

译者:经桴良

出版时间:2002-3

价格:66.0

装帧:平装

isbn号码:9787502534639

丛书系列:

图书标签:

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现代聚合物化学与应用：面向可持续发展的材料创新 内容提要： 本书全面深入地探讨了现代聚合物化学的原理、合成方法、结构-性能关系及其在各个尖端领域的应用。重点关注环境友好型、生物基和高性能功能性聚合物的最新研究进展，旨在为材料科学家、化学工程师以及相关领域的研究人员提供一个综合性的参考平台。全书内容涵盖从基础单体聚合到复杂高分子体系设计，特别强调了可持续性、循环经济与先进功能化在聚合物材料设计中的核心地位。 第一部分：聚合物化学基础与合成策略 本部分首先回顾了聚合物科学的基本概念，包括分子量分布、拓扑结构、热力学和动力学基础。 第一章：聚合物基础与分子结构表征 深入解析了聚合物的宏观物理性质与其微观结构（如链规整性、结晶度、玻璃化转变温度 $T_g$ 和熔点 $T_m$）之间的定量关系。详细介绍了凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振（NMR）、动态机械分析（DMA）和差示扫描量热法（DSC）等关键表征技术的原理、操作规程及数据解读方法。特别关注了新型窄分子量分布聚合物的合成与精确表征技术。 第二章：逐步聚合反应动力学与控制 系统阐述了缩聚反应、开环聚合（ROP）和自由基聚合的机理。在自由基聚合方面，重点剖析了可逆失活自由基聚合（RDRP）技术，包括原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）以及氮氧介导的自由基聚合（NMP）。详细对比了这些“活性/可控”聚合方法的优点、局限性以及如何通过精确控制引发剂、链转移剂和反应条件来实现对分子量、拓扑结构（如星形、刷形、梯度共聚物）的精细调控。 第三章：逐步聚合反应（Step-Growth Polymerization）的创新 超越传统的缩聚反应，本章探讨了涉及高选择性催化剂的创新方法，例如涉及异氰酸酯化学的聚氨酯合成、多胺与多羧酸的无溶剂/固相合成技术。深入讨论了高分子量聚酰胺、聚酯和聚酰亚胺的合成优化，以提高其热稳定性、机械强度和加工性能。 第二部分：先进功能化与高性能聚合物 本部分聚焦于通过化学修饰赋予聚合物特定功能的技术，以及面向极端环境应用的高性能材料。 第四章：共聚物设计与结构工程 详述了嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物和无规共聚物的合成策略。重点分析了嵌段共聚物的自组装行为，如何在溶液和固态下形成有序的微相分离结构（如层状、圆柱状、球状结构），及其在纳米模板、药物递送系统中的应用潜力。同时，讨论了梯度共聚物在实现材料性能梯度变化方面的独特优势。 第五章：点击化学与聚合物后修饰 “点击化学”（Click Chemistry）作为一种高效、高产率的官能团连接方法，在本章中占据核心地位。详细介绍了铜催化的叠氮-炔烃环加成反应（CuAAC）和环辛炔-叠氮反应在聚合物主链修饰、表面接枝和超分子组装中的应用。讨论了如何利用这些方法实现聚合物网络的精确构建和动态响应材料的开发。 第六章：热固性树脂与先进复合材料基体 深入研究了环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺（BMI）等高性能热固性材料的固化动力学、交联密度与最终力学性能之间的关系。讨论了用于航空航天和汽车工业的先进复合材料的界面化学、纤维/树脂浸渍技术以及缺陷控制策略。 第三部分：可持续性、生物基与环境响应性聚合物 面对全球环境挑战，本部分着重介绍如何将绿色化学理念融入聚合物科学，开发可循环、可生物降解的材料。 第七章：生物基单体与可持续聚合物合成 系统梳理了从可再生资源（如生物质、植物油、糖类）中提取和转化为新型单体的技术路线。重点介绍了聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）以及基于纤维素和淀粉改性的新型聚合物材料的合成、加工挑战与性能提升策略。探讨了如何通过共聚化设计来克服生物基聚合物的固有缺点（如脆性、低耐热性）。 第八章：聚合物的回收与循环经济 本章聚焦于聚合物废弃物管理的化学解决方案。详细介绍了化学回收方法，包括解聚（Depolymerization）技术，如热解、催化解聚和化学裂解，旨在将废弃聚合物高效转化为原始单体或有价值的化学品。探讨了设计化学可解（Chemically Recyclable）聚合物的策略，例如引入特定断裂点的可控降解设计。 第九章：智能与响应性聚合物材料 阐述了对外界刺激（如温度、pH值、光照、电场或溶剂）作出可逆响应的聚合物系统。重点介绍了形状记忆聚合物、自修复聚合物的构建原理，以及如何利用这些材料设计智能传感器、驱动器和可控释放系统。分析了响应性聚合物在软机器人技术和高级分离膜中的前沿应用。 第十章：聚合物在能源与环境技术中的应用 本章涵盖了聚合物材料在解决关键能源和环境问题中的作用。包括： 1. 储能领域： 固态电解质聚合物、锂离子电池隔膜的微孔结构控制、超级电容器的导电聚合物电极材料。 2. 分离技术： 高选择性聚合物膜（如渗透蒸发膜、气体分离膜）的设计，重点关注膜的自由体积和孔道结构对分离性能的影响。 3. 催化剂载体： 将功能性聚合物作为多相催化剂或酶的稳定载体，以提高催化剂的稳定性和可回收性。 本书结构严谨，理论与实践并重，旨在推动聚合物科学向更高效、更可持续和功能更强大的方向发展。

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作为一名资深的研究人员，我更关注的是书中对前沿研究动态的捕捉和深层次的机理分析。坦白说，对于基础知识，我可能早已烂熟于心，但这本书在一些高度专业化的领域展现出的深度和广度，确实令人印象深刻。例如，书中对纳米材料在涂料中的应用，特别是如何利用纳米粒子提高涂层的耐磨损性和抗紫外线能力，不仅仅是简单地罗列了材料名称，而是详细阐述了界面作用力、分散稳定性对最终宏观性能的影响路径。此外，书中对涂层失效分析（Failure Analysis）的章节非常实用，它提供了一套系统性的诊断方法论，将失效现象与材料本身的缺陷、环境因素、施工工艺紧密关联起来，这对于解决客户现场的复杂问题具有极高的指导意义。这本书的学术严谨性毋庸置疑，它为我们提供了继续向上攀登的坚实阶梯，引导我们思考如何从“能用”迈向“极致性能”的下一阶段研发。

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这本书的文字风格非常具有“工程师气质”，它务实、精准，很少有空洞的修饰词，每一个句子都像是经过了精确的计算和验证。我特别喜欢它在介绍各种测试标准和规范时的态度，那种对细节的执着体现了一种对品质的终极追求。比如，在讨论涂膜的力学性能测试时，书中对拉伸强度、冲击韧性、铅笔硬度等指标的测量条件、仪器校准要求描述得极其细致，这对于确保我们实验室数据的一致性和可比性至关重要。这种对“标准”的尊重，正是现代高品质制造业的基石。同时，书中还穿插了大量的案例分析，这些“历史教训”的分享，比单纯的理论讲解更具警示作用，让我们能够在投入成本进行新产品开发之前，就预见到潜在的工艺风险和市场风险。读完这本书，我感觉自己的工作方法论都得到了提升，不再是单兵作战式的摸索，而是有了全局观和系统性的工程思维。

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这本《有机涂料科学与技术》简直是为我这种初入涂料行业的小白量身打造的！从书本的厚度和内容的详实程度就能看出作者的用心。我尤其欣赏它对基础理论的阐述，简直是把复杂的化学原理掰开了揉碎了讲。比如，它对高分子结构与性能之间关系的探讨，用了很多生动的比喻和图示，让我这个化学基础薄弱的人也能迅速抓住重点。读完前几章，我对树脂的合成、固化反应机理有了前所未有的清晰认识，不再是那种似懂非懂的状态。书中对各种助剂，比如流平剂、消泡剂的作用机制分析得极其到位，每一个小小的添加剂背后竟然蕴含着如此精妙的科学原理。对我而言，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位耐心的导师，引导我一步步揭开有机涂料这个看似神秘的面纱。它让我明白，涂料的性能绝非偶然，而是严谨的科学与精湛技术结合的产物。我感觉自己仿佛站在了一个坚实的基础之上，对未来深入研究的各个方向都充满了信心和期待，迫不及待想去实践书中的理论知识了。

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拿到这本书时，我原本是抱着怀疑态度的，毕竟市面上讲解技术类书籍的汗牛充栋，真正能做到深入浅出且兼顾前沿的实在不多。然而，阅读体验完全超出了我的预期。这本书的结构安排极其合理，从宏观的涂料分类和应用领域入手，然后层层深入到微观的成膜物质和添加剂的化学性质，最后落脚于实际的施工和性能测试。最让我眼前一亮的是其对环境友好型涂料——水性、高固分、粉末涂料——的详尽论述。它没有停留在概念层面，而是深入剖析了这些新型体系在降低VOC排放的同时，如何解决诸如附着力、耐候性等技术难题的创新性解决方案。特别是关于乳液聚合和分散体系的章节，作者似乎将多年的行业经验融入其中，许多在实际生产中难以解决的批次稳定性问题，都能在书中找到理论上的佐证和可能的优化方向。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的堆砌，更是行业发展趋势的精准预判和技术瓶颈突破的智慧结晶。

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说实话，这本书的阅读过程充满了挑战，但每一次突破难关后的成就感都无与伦比。它不像那些面向大众市场的科普读物那样轻松愉快，而是要求读者必须投入精力去解码那些复杂的化学结构式和热力学图表。对于那些希望快速“入门”的人来说，这本书可能会显得有些厚重和晦涩。然而，对于真正想在这个领域深耕的人来说，它的价值就在于这种“不易读懂”。它不回避技术难点，而是直面它们，比如对光引发剂的激发态动力学描述，即使对于我这样的专业人士，也需要反复研读才能完全领会其精髓。这本书成功地架起了一座桥梁，连接了基础的聚合反应化学与最终的涂层应用性能之间那道看似难以逾越的鸿沟。它不是一本让你读完就能马上“做”出完美涂料的书，而是一本让你明白“为什么”某些涂料能成功，以及“如何”系统性地设计出高性能涂层的智慧之书，它的价值是长期的、内化的，是成为真正专家的必备读物。

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