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出版者:7-122

作者:励杭泉

出品人:

页数:219

译者:

出版时间:2007-8

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787122007643

丛书系列:

图书标签:

• 聚合物物理
• 高分子物理
• 材料物理
• 凝聚态物理
• 物理化学
• 高分子科学
• 物理学
• 材料科学
• 高分子材料
• 软物质物理

好的，这是一本关于高分子化学与工程的图书简介，旨在深入探讨聚合物的合成、结构、性能以及在现代工程中的应用，完全不涉及您提到的“聚合物物理学”的具体内容。 --- 高分子化学与工程：从分子设计到功能实现 图书概述 本书是一部全面、深入、面向前沿的高分子化学与工程的专业教材与参考著作。它系统地梳理了高分子科学领域中最为核心的化学合成方法、结构表征技术以及面向特定应用的工程化设计原理。全书不仅详述了经典的高分子合成反应机理，更着重介绍了当前高分子材料领域最具创新性的设计理念，如活性/可控聚合、精确结构构建以及功能化复合材料的制备策略。本书力求在基础理论与前沿应用之间架起坚实的桥梁，帮助读者构建起从分子尺度设计到宏观材料性能调控的完整知识体系。 核心内容板块详解 本书内容结构严谨，涵盖了高分子科学的化学合成、结构控制、加工成型及性能优化四大关键维度。 第一部分：高分子化学合成基础与精确控制 本部分聚焦于聚合物的“诞生”过程，详尽阐述了各类聚合反应的机理、动力学以及实现结构精确控制的技术。 第一章：聚合反应的化学基础 自由基聚合（FRP）： 深入分析了引发、链增长、链转移和终止等关键步骤的速率常数和反应动力学。重点讨论了如何利用链转移剂和温度控制来调节分子量分布和支化度。 逐步聚合（缩聚与加聚）： 详细阐述了酯化、酰胺化等缩聚反应的热力学和动力学限制。对于加聚反应，讨论了环氧开环聚合（ROP）的机理与应用，尤其关注对聚酯和聚醚合成的控制。 配位聚合与开环复分解聚合（ROMP）： 探讨了Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂在烯烃聚合中的作用，解释了如何通过催化剂设计来控制聚合物的立体规整性（如顺式/反式结构）。 第二章：活性与可控聚合技术（CRP） 本章是本书的重点之一，详细介绍了实现聚合物结构精确构建的现代技术。 可逆失活自由基聚合（RDRP）： 深入解析了原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）和氮氧自由基聚合（NMP）的机理。重点展示了如何利用这些技术合成具有精确分子量、窄分子量分布（低分散度指数）、复杂拓扑结构（如星形、刷形、嵌段共聚物）的聚合物。 阴离子聚合与阳离子聚合的精细调控： 讨论了在无水无氧条件下，如何利用这些方法精确控制链端官能团，并实现对共聚序列的精确控制。 第三章：高分子结构与官能团化 本章关注于如何将特定的化学功能植入高分子链中。 后聚合修饰： 介绍了一系列高效的官能团转化反应，如巯醇-烯反应（点击化学在聚合物中的应用）、胺基化反应等，以赋予聚合物新的化学活性或物理特性。 超支化与树枝状聚合物合成： 探讨了构筑高支化度和高密度官能团的复杂分子结构，及其在载药、催化剂载体中的独特优势。 第二部分：高分子材料的加工、性能与工程化 本部分从微观结构延伸至宏观应用，讨论了如何将合成的聚合物转化为具有特定工程性能的材料。 第四章：高分子形态学与结构表征 详细介绍了用于解析聚合物微观和介观结构的关键表征手段。 凝胶渗透色谱/尺寸排阻色谱（GPC/SEC）： 深入讲解了分子量及分子量分布的测定原理与校正方法。 光谱学技术： 阐述了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR，特别是二维NMR）在确定化学结构、序列分布和端基分析中的应用。 热分析方法： 重点讨论差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）在确定玻璃化转变温度（$T_g$）、熔点（$T_m$）和热稳定性中的关键作用。 第五章：高分子加工与流变学基础 本章面向材料工程师，探讨了高分子加工过程中的流体行为。 聚合物流变学基础： 介绍了聚合物熔体和溶液的粘弹性行为，包括剪切速率、粘度、储能模量和损耗模量的测量与解释。 加工成型过程中的分子相互作用： 分析了挤出、注塑和吹塑过程中剪切历史对最终产品性能的影响，以及如何利用流变数据优化工艺参数。 第六章：功能化复合材料的构建 本部分聚焦于通过复合策略实现性能的协同增效。 纳米填料的引入与界面设计： 详细探讨了碳纳米管（CNT）、石墨烯、无机纳米粒子等在聚合物基体中的分散机制。重点分析了界面相互作用（如偶联剂的使用）对机械强度、导电性或阻隔性能的决定性影响。 高分子合金与共混物： 阐述了相容性、微相分离结构对材料力学性能的影响。介绍了反应性共混策略，用于制备原位反应形成的新型共聚物网络。 第三部分：前沿应用与可持续发展 本书的最后部分将理论知识应用于解决当代工程挑战。 第七章：高性能工程塑料与特种聚合物 耐高温与高强度聚合物： 介绍聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）等高性能树脂的合成路线和应用，及其在航空航天领域的潜力。 自修复与刺激响应材料： 探讨了动态共价键、超分子相互作用在构建具有环境响应（如光、热、pH响应）的智能材料中的应用，以及这些材料在传感器和药物缓释系统中的角色。 第八章：高分子材料的可持续性与绿色化学 生物降解与可再生聚合物： 详细介绍了聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等生物基和可降解材料的合成、性能瓶颈及改性策略。 化学回收技术： 探讨了利用解聚反应将废弃聚合物转化为单体或化学品的先进技术，以实现闭环材料循环。 本书特色 1. 强调化学控制： 区别于侧重宏观力学的书籍，本书始终将精确的分子结构设计作为性能调控的核心，详细介绍了各类活性聚合方法如何实现对分子量、拓扑结构和序列的精准把控。 2. 工程应用导向： 每一章的基础理论都紧密结合了材料的加工成型、流变行为和最终的工程应用场景，确保读者能够将化学知识转化为实际的材料解决方案。 3. 前沿视野： 涵盖了近年来高分子科学的重大突破，如点击化学在聚合物合成中的应用、智能响应材料的设计，以及可持续高分子材料的发展趋势。 读者对象 本书适合于高分子化学、材料科学与工程、化学工程等相关专业的本科生高年级、研究生，以及从事聚合物研发、工艺优化和新材料开发的工程师与科研人员。具备有机化学和基础物理化学知识的读者将能更高效地掌握本书内容。

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这本书的封面设计得非常别致，深沉的蓝色背景上点缀着一些抽象的分子结构图案，带着一种严谨而又神秘的气息。我第一次翻开它的时候，立刻就被那种深入骨髓的学术氛围所吸引。它不像那些市面上常见的入门科普读物那样肤浅，而是直奔核心，从最基本的统计力学和热力学基础开始，为理解聚合物的复杂行为奠定了坚实的理论基石。作者似乎对材料的微观世界有着近乎痴迷的洞察力，详尽地阐述了链段模型、自由体积理论，以及蒙特卡洛模拟在研究高分子构象空间中的应用。特别是关于高分子溶液中相分离的章节，图表清晰，公式推导层层递进，即便是初次接触这方面内容的读者，也能沿着作者的思路，逐步领悟到熵和焓驱动力如何共同塑造宏观性质的精妙平衡。阅读过程中，我常常需要停下来，对照着参考书本上的数据和图谱反复揣摩，这种沉浸式的学习体验，远比单纯地记忆概念来得深刻和有价值。它不仅仅是一本教材，更像是一份邀请函，邀请我们进入高分子科学那座宏伟而复杂的殿堂深处探秘。

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我必须承认，这本书的某些章节对普通读者来说可能有些晦涩，尤其是涉及到复杂晶体结构和受限空间内高分子动力学的部分。但正因如此，它才显得如此珍贵。作者似乎深知，真正的理解需要付出努力，所以他毫不避讳地引入了大量的张量分析和线性代数工具来描述应力松弛和粘弹性行为。我花了好几天时间才彻底吃透了“Kohlrausch-Williams-Watts (KWW)”衰减函数的物理意义以及它如何与分子链段运动相关联。书中对这些复杂数学工具的运用并非故弄玄虚，而是恰到好处地展现了现象背后的深层规律——物理学的语言，就是数学。这种对细节的极致追求，使得这本书成为我案头常备的工具书，每当遇到具体的工程问题，总能从中找到理论指导的精准切入点。它强迫你思考，而不是仅仅接受结论。

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这本书的行文风格极为老辣，透着一股历经沧桑的大家气度。它没有使用过多花哨的语言来吸引眼球，而是用一种近乎于“冷峻”的精确性来构建知识体系。我特别欣赏作者在处理实验数据和理论模型对比时的那种审慎态度。比如，在讨论玻璃化转变温度（Tg）的理论模型时，书中并没有简单地断言哪种模型最优，而是列举了 Fox-Flory、Gordon-Taylor 等多个经典拟合方程的优缺点，并结合不同聚合物体系的实验数据，深入剖析了它们各自的适用范围和局限性。这种不偏不倚、尊重事实的叙事方式，极大地增强了内容的权威性。阅读体验上，虽然它对读者的基础知识要求较高，但一旦你跟上了节奏，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。我感觉自己不是在“阅读”一个知识点，而是在“经历”科学家们是如何一步步攻克这些难题的过程，这种代入感是很多同类书籍难以企及的。

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从整体的编排逻辑来看，这本书的结构如同一个精密运转的瑞士钟表，每一个章节都承接着上一个，环环相扣，逻辑严密得让人叹服。它没有急于展示那些炫目的应用，而是像一位耐心的导师，先为你铺陈好地基，再逐步引导你向上搭建楼层。从基础的统计热力学，过渡到相平衡，再到最复杂的分子动力学模拟，整个知识体系的梯度设置得极其平滑且合理。即便如此，作者仍留有余地，在末尾部分简要介绍了当前领域的前沿热点，比如自组装行为和智能响应材料的理论基础，这不仅激发了读者的好奇心，也清晰地指明了未来研究的方向。总而言之，这本书的价值不在于它“说了什么”，而在于它“如何组织这些知识”，提供了一种构建完整、自洽的聚合物物理学思维框架的范例。

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这本书最令人称道的一点，是它对“动态”过程的关注远远超过了对静态平衡结构的描述。在很多聚合物科学的入门读物中，平衡态的结构性质占据了主导地位，但这本书却将大量的篇幅倾注于时间依赖性，这是高分子材料区别于小分子体系的关键所在。从扩散方程、链重排时间到流变学的非牛顿行为，作者构建了一个完整的动态图景。我尤其对其中关于“时间-温度等效原理”（TTOP）的阐述印象深刻，它揭示了分子运动在不同温度尺度下的普适性规律。作者通过精心挑选的实例，比如聚合物熔体的剪切变稀现象，生动地展示了宏观流变响应如何源于微观链间缠结和解缠绕的复杂过程。这使得原本抽象的动力学概念变得触手可及，为理解聚合物加工中的实际问题提供了强大的理论武器。

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