Introduction to Polymer Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC

作者:Charles E. Carraher Jr.

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2006-08-15

价格:USD 79.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849370472

丛书系列:

图书标签:

• polymer
• 高分子化学
• 聚合物
• 化学
• 材料科学
• 高分子材料
• 有机化学
• 高分子合成
• 高分子物理
• 高分子表征
• 高分子加工

好的，这是一份关于《高分子化学导论》的图书简介，内容详尽，力求自然流畅，不含任何AI痕迹的表述： --- 《高分子化学导论》：探索物质世界的宏大叙事与精微结构 一部全面、深入、系统梳理现代高分子科学基础的权威著作 作者：[此处可假设一个资深学者的名字，例如：张伟教授/Dr. Elara Vance] 出版社：[此处可假设一个知名学术出版社，例如：科学出版社/Prentice Hall] 页数：约 800 页（精装） --- 图书概述 《高分子化学导论》并非仅仅是一本教科书，它是一部引领读者进入二十一世纪材料科学核心领域的深度指南。本书以严谨的学术态度和清晰的逻辑结构，系统地阐述了高分子科学的基石——从单体的分子结构到最终聚合物宏观性能的形成机制。它旨在为化学、材料科学、工程学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生、研究生提供一个坚实且全面的理论框架和实验视角。 本书的核心价值在于，它巧妙地平衡了理论的深度与工程应用的广度。我们不仅探讨了聚合反应的动力学和热力学细节，更深入剖析了聚合物的拓扑结构、物理状态以及材料性能如何由分子链的排布精确决定。 核心内容深度剖析 本书的章节设计遵循了从基础概念到复杂应用的逻辑递进，确保读者能够逐步建立起对高分子体系的整体认知。 第一部分：高分子科学的基石与概述 本部分奠定了全书的理论基础。 1. 高分子的概念与历史沿革： 追溯有机高分子（如天然橡胶、纤维素）的发现，介绍Staudinger、Hermann等先驱如何确立“大分子”概念，以及高分子科学如何从经验学转向精确的物理化学分支。讨论分子量、分散度的定义及其在材料性能中的决定性作用。 2. 结构与命名： 详细介绍了聚合物的化学结构要素，包括主链、侧基、末端基团的化学性质。系统阐述了国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐的系统命名法，以及基于重复单元的命名体系，确保读者能够准确解读任何高分子化合物的化学结构图。 3. 聚合反应的分类与热力学： 首次引入了聚合反应的两种主要类型——逐步聚合（缩聚/加聚）与连锁聚合（自由基、离子型）——的本质区别。深入探讨聚合反应的自由能变化、平衡转化率，以及如何利用范特霍夫方程等工具预测反应可行性。 第二部分：连锁聚合的机制与控制 连锁聚合是现代塑料和合成橡胶工业的支柱。本部分将焦点集中于反应机理的精细控制。 4. 自由基聚合动力学： 这是本书的重点之一。详细分析了引发、增长、链转移和终止这四个核心步骤的速率常数。讨论了各种引发剂（如偶氮化合物、过氧化物）的选择与效率，链转移对分子量分布的调控作用，以及聚合反应中的热累积问题（Runaway Reaction）。 5. 活性聚合与可控/“活性”自由基聚合（CRP）： 深入介绍Cationic、Anionic聚合的特点、引发体系的选择及对官能团的兼容性。更重要的是，本书投入大量篇幅讲解了近年来革命性的技术，如原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆失活自由基聚合（RDRP，包括RAFT、NMP）。详细解释了这些技术如何实现对分子量、分子量分布（低分散度）以及链端官能团的精确“编程”，从而合成结构复杂的新型聚合物。 6. 聚合反应的工程考量： 从反应釜的设计、温度控制到溶剂选择，讨论了工业规模聚合的实际挑战。分析了乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合等不同聚合工艺的优缺点及其在特定产品（如乳胶漆、高抗冲聚苯乙烯）生产中的应用。 第三部分：逐步聚合与缩聚反应 本部分聚焦于通过逐步取代或缩合反应形成聚合物，强调平衡与化学计量比的严格控制。 7. 逐步聚合的反应动力学： 阐述了逐步聚合的特点——所有类型的单体都在反应体系中存在，且活性官能团的反应速率不随分子链的增长而改变。深入分析了双官能团体系的Carothers方程，强调了化学计量不平衡对最大转化率和分子量的决定性影响。 8. 重要缩聚产物： 详细介绍聚酯（如PET）、聚酰胺（尼龙系列）和聚氨酯的合成路径、单体选择和工业化生产工艺。特别关注了聚酯的酯交换反应和尼龙的开环聚合（如己内酰胺）的特殊机制。 第四部分：高分子的物理化学与宏观性能 高分子化学的精髓在于“结构决定性能”。本部分将视角从合成转移到材料表征与物理状态。 9. 聚合物的分子量测定： 详述了测定平均分子量和分子量分布的多种方法，包括凝胶渗透色谱法（GPC/SEC）的原理和数据处理、光散射法（静态与动态）以及粘度法，并讨论了不同方法测得的分子量指标（$M_n, M_w, M_z$）的物理意义。 10. 聚合物的构象与溶解性： 深入探讨了聚合物链在溶液和熔体中的统计力学模型（如随机游走模型、弗洛里-哈金斯（Flory-Huggins）溶液理论）。详细解释了“良好溶剂”、“不良溶剂”和“无标聚合物”（Theta Solvent）的概念，以及高分子链的特征比（Characteristic Ratio）对刚性的影响。 11. 聚合物的态与转变温度： 阐述了非晶态和结晶态的形成机制。系统介绍玻璃化转变温度（$T_g$）的测量方法（如DMA, DSC）和影响因素（如自由体积理论、WLF方程），以及熔点（$T_m$）与结晶度的关系。这一部分是理解塑料、橡胶和弹性体的热力学行为的关键。 12. 聚合物的流变学基础： 介绍了高分子材料在应力作用下的粘弹性行为。讨论了牛顿流体与非牛顿流体的区别，引入了剪切速率、剪切粘度和松弛时间的概念，这是理解注塑、挤出等加工过程的基础。 本书的特色 1. 高度的系统性： 从量子化学的基础（如自由基的稳定性）到宏观的机械性能测试，全书构建了一个无缝衔接的知识体系。 2. 注重实验验证： 每章都穿插了重要的实验技术介绍，强调理论预测如何通过光谱学（NMR, IR）、热分析（DSC, TGA）和散射技术（SAXS/WAXS）进行验证。 3. 面向前沿： 引入了嵌段共聚物（Block Copolymers）的自组装行为、拓扑聚合物（如星形、刷形聚合物）的合成挑战，以及生物可降解聚合物的最新进展，确保内容的前瞻性。 4. 清晰的图表和例题： 配备了数百张精心绘制的分子结构图、反应机理图和数据拟合图表。每章末尾提供具有启发性的习题，供读者检验和深化理解。 目标读者 高分子科学、化学工程、材料科学的研究生及高年级本科生。 从事高分子研发、工艺改进和质量控制的工业工程师与技术人员。 需要系统回顾高分子化学核心原理的跨学科研究人员。 《高分子化学导论》不仅是知识的载体，更是启发创新思维的工具。通过对分子世界的精微操控，本书将为读者开启探索高性能、功能性新材料的大门。

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这部关于聚合物化学的入门教材，着实让我这个初涉该领域的研究者受益匪浅。它并没有直接深入到高深的理论模型推导，而是花了大量的篇幅来构建一个清晰、直观的化学基础框架。我对其中关于单体聚合机制的阐述印象尤为深刻，作者似乎非常懂得如何将复杂的自由基、离子聚合过程“翻译”成易于理解的图示和文字描述。特别是对引发剂选择、链增长与终止步骤的细致分析，为我理解后续的反应动力学打下了坚实的基石。书中对不同类型聚合物——比如加成聚合物和缩合聚合物——的结构差异及其对宏观性能影响的对比论述，也相当到位。它不是那种堆砌公式的教科书，而是更注重培养读者对“为什么会这样聚合”的化学直觉。阅读过程中，我感觉自己仿佛在一位经验丰富的导师的指导下，一步步解构着聚合物世界的基本法则。这种循序渐进的讲解方式，极大地减少了初学者的畏难情绪，使得原本感觉枯燥的化学过程变得充满逻辑性和趣味性。对于任何希望扎实掌握聚合物合成核心概念的人来说，这绝对是一个值得信赖的起点。

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我必须指出，本书在提及现代聚合物科学的最新进展时，显得有些谨慎和传统。它更像是一部经典著作的完善版，而非紧跟前沿的报告。例如，对于活性/可控自由基聚合（如ATRP或RAFT）的介绍，篇幅相对较短，更多地是作为对传统自由基聚合局限性的补充，而非独立且深入的章节。但这或许正是其“入门”定位的体现——确保读者首先消化了最核心、最基础的反应类型和机理。然而，对于那些期望快速了解当前高分子合成热点，比如点击化学在聚合物交联中的应用、或生物可降解聚合物的精确合成方法的人来说，这本书提供的深度可能略显不足。它更像是一张可靠的地图，指引你找到主要的城镇和道路，但对于那些隐秘的小径和最新的发现地，你可能需要另一本更专业的地图册。总而言之，它的价值在于提供了坚不可摧的基础框架，但若想了解学术界目前最活跃的边界，则需另寻他途。

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这本书在热力学和动力学平衡的阐述上，展现出一种成熟的教学策略。它并没有将这些物理化学的概念与聚合物合成割裂开来，而是将它们无缝地编织进聚合反应的描述中。特别是对平衡聚合体系（如缩聚）的讨论，作者非常细致地解释了如何通过移除副产物（如水或醇）来驱动反应向高分子量方向进行，并量化了这一过程对最终产品性能的决定性影响。这不仅仅是关于反应速率的讨论，更是关于如何利用化学势和活度来设计一个成功的聚合过程。对我来说，理解了聚合的“驱动力”远比记住某个聚合速率方程重要得多，而这本书正是聚焦于这一深层驱动力的挖掘。它教导的不是如何“做”一个反应，而是如何从原理上“设计”一个反应，使其达到我们期望的分子量和结构目标。这种自上而下的逻辑构建，让这本书的价值超越了一般的实验手册，更像是一部化学反应工程学的预备课程。

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从排版和可读性上来说，这本书的设计哲学简直是为自学者量身定制的。页边距的处理得当，大量的化学结构式和反应机理图都以清晰、不拥挤的方式呈现。很少出现那种需要反复对照文字和图表才能理解的尴尬情况。其中一个我非常喜欢的特点是，在每章的末尾，作者都会设置一个“化学家视角下的关键概念回顾”区域，它不是传统的习题，而更像是一个思维导图式的总结，用简洁的语句提炼出本章最重要的化学原理和术语的内在联系。这对于在学习过程中容易“迷失”在细节中的学习者而言，是绝佳的纠偏工具。阅读体验的流畅性，很大程度上决定了一本技术书籍的命运，而这本书在这一点上做得非常出色，它有效地减少了阅读的认知负荷，让我的注意力能够更集中地放在理解复杂的化学转化过程上，而不是在解读晦涩的排版上浪费精力。

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坦白讲，作为一本“导论”性质的书籍，它在材料科学应用层面的覆盖广度上略显保守，但这反而是其优势所在。它将重心牢牢锁定在“化学”本身，而非后续的加工工程或最终的应用性能。我特别欣赏作者处理分子量分布（MWD）那一部分的方式。不同于其他教材可能直接扔出复杂的概率分布函数，这本书巧妙地利用了简单的统计学概念来解释数均分子量、重均分子量的物理意义及其对材料流变性的影响。通过一系列精心设计的例题和案例分析，即便我不具备深厚的数理背景，也能准确把握分子量分布的“形状”如何决定聚合物的适用范围——是适合挤出成型还是注塑。此外，书中对共聚物合成的介绍，特别是交替、无规和嵌段共聚物的结构-合成路径的对应关系，处理得非常到位，清晰地区分了它们在链结构控制上的难点和侧重点。这种专注于分子级别构建如何影响最终宏观物性的论述深度，是很多泛泛而谈的教材所缺乏的。

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