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出版者:

作者:侯文顺，杨宗伟主

出品人:

页数:195

译者:

出版时间:1970-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787122010087

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好的，以下是一本名为《高分子物理》的图书的详细简介，该简介不包含任何关于高分子物理本身的内容，而是围绕高分子科学领域内其他关键主题展开： --- 《高分子化学合成与结构表征：从单体到复杂网络》图书简介 一部聚焦于高分子生命周期与先进分析技术的深度专著 在材料科学的广阔疆域中，高分子材料无疑占据着核心地位。然而，要真正驾驭和创新这些材料的性能，我们需要超越宏观的物理描述，深入到其“生命周期”的每一个关键环节：精确的合成控制、精细的结构解析、以及功能化的实现。本书《高分子化学合成与结构表征：从单体到复杂网络》正是这样一部旨在填补理论与尖端实践之间鸿沟的专业指南。它不是对高分子宏观物理性质的重复阐述，而是聚焦于驱动这些性质形成的微观化学基础与表征手段。 本书共分为六个核心部分，从基础的聚合反应机理出发，逐步深入到复杂体系的构筑和现代分析技术的应用。 第一部分：精确聚合反应的化学计量学与动力学控制 本部分彻底摒弃了对高分子溶液粘度或玻璃化转变温度等物理参数的讨论，转而专注于聚合反应本身的化学过程控制。 1. 活性/可控自由基聚合（CRP）的机理精修：详细剖析了ATRP（原子转移自由基聚合）、RAFT（可逆加成-断裂链转移）聚合中，活性物种的生成、转移和终止的速率常数（$k_p$, $k_{tr}$, $k_{t}$）的精确测定方法。重点讨论了如何通过调整催化剂体系（如铜盐配体结构）和链转移剂浓度，实现对分子量分布指数（PDI）的极限收敛（PDI $ ightarrow$ 1.0）。 2. 开环易位聚合（ROP）的立体化学控制：针对聚酯和聚环状醚等材料，深入探讨了不同引发剂（如金属醇盐、有机小分子催化剂）对聚合过程中生成单体单元的立构规整性（如等规、间规、无规序列）的影响。这部分内容强调了如何通过精细控制反应温度和溶剂极性，来调控高分子链的一级结构中的几何异构。 3. 多官能团网络的构筑化学：本章专注于点击化学（Click Chemistry，如CuAAC反应）在交联网络形成中的应用。详细对比了不同炔烃和叠氮化物试剂的反应活性、副反应抑制策略，以及如何利用流体动力学（如微流控技术）来确保高密度交联点在空间上的均匀分布，从而影响网络的最终力学性能的化学基础。 第二部分：高分子拓扑结构的精确构筑与分离 传统高分子物理常关注均聚物的物理聚集态，而本书则致力于复杂拓扑结构的化学合成，以及如何将它们从反应混合物中分离出来。 1. 星形、刷形及超支化聚合物的合成策略：详细介绍了如何利用多臂引发剂（如多核金属配合物）或“从核心出发”的聚合策略来精确控制分支数和链长。讨论了所得产物的拓扑缺陷（如未完全反应的臂或过度的链转移）如何影响其在溶液中的流变行为。 2. 梯度共聚物（Gradient Copolymers）的合成路径：重点讲解了如何通过精确控制单体投料比或使用在线光谱反馈系统，实现从A向B的平滑化学组成转变。分析了这些梯度结构与传统嵌段或无规共聚物的界面能差异，而非直接讨论其相分离温度。 3. 高级分离技术在拓扑纯化中的应用：介绍了基于尺寸排阻色谱（SEC）的进阶应用，如多角度光散射检测（MALS）用于绝对分子量测定，以及两维色谱（2D-LC）在分离具有相同分子量但不同拓扑结构（如线性与支化异构体）混合物中的潜力。 第三部分：光谱学与显微技术对分子链连接的解析 本部分完全聚焦于高分子化学键、官能团和局部构象的识别，而非宏观的相态转变。 1. 核磁共振波谱（NMR）在序列分析中的应用：详述了如何通过二维NMR技术（如COSY, TOCSY, HSQC）来解析共聚物中相邻单体的连接方式（头-尾、头-头、尾-尾），以及这些序列对高分子链柔性的影响。强调了利用化学位移的精细差异来区分不同化学环境下的碳原子或氢原子。 2. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）与拉曼光谱：侧重于使用这些振动光谱来识别特定的化学键振动模式，例如，通过羰基的伸缩振动频率变化来判断聚酯或聚氨酯中氢键的强度和密度，以及分析表面官能团化的效率。 3. 透射电子显微镜（TEM）的样品制备与对比度增强：重点讨论了如何通过选择性染色（如使用重金属盐对特定官能团进行选择性沉淀）来增强不同化学成分区域的对比度，以清晰显示纳米尺度的相分离结构或共混物的界面形貌，而不是仅停留在尺寸的量化上。 第四部分：热力学驱动的超分子组装与自修复机制的化学基础 本部分探讨高分子在非共价键作用力下的自发行为，着重于驱动这些行为的化学势。 1. 氢键、π-π堆叠与金属配位驱动的动态网络：详细分析了不同可逆键合单元（如脲基、咪唑基、二酮吡咯并吡咯（DPP）基团）的结合能、解离速率以及如何设计这些单元以实现室温下的动态键合。 2. 相容性参数的化学修正：超越Flory-Huggins理论的简化模型，引入了基于化学组分的局部结构信息（如Hansen溶解度参数的修正项），用于预测不同化学性质的高分子链在混合物中的倾向性。 3. 自修复机制的动力学研究：分析了实现自修复功能所需的化学键的断裂/重新形成的活化能垒。通过动态NMR或原位光谱监测，量化修复过程中的化学转化率和速率常数。 第五部分：高分子微相分离的界面化学 本部分关注的是多组分体系中，不同化学实体如何在分子尺度上确定其相界面位置。 1. 嵌段共聚物的相分离形貌预测：基于链段交互作用参数 ($chi$) 的精确数值，结合拓扑参数（如链长N），使用随机相位近似（RPA）模型来预测微相分离的临界值（$chi N_{c}$），从而确定其结构（球状、柱状、层状）。 2. 表面能梯度对形貌的影响：研究当两块共聚物链段的表面能存在微小差异时，如何在宏观相分离区域内诱导出局部取向，及其对薄膜形态（如岛屿-海湾结构）的影响。 3. 电场和溶剂蒸汽辅助形貌控制：讨论了如何利用外部场（如电场）来定向极性链段的排列，以及溶剂蒸汽对薄膜表面形貌重构的动力学诱导机制，而非仅仅关注最终的物理尺寸。 通过这五大部分的系统论述，《高分子化学合成与结构表征：从单体到复杂网络》为研究人员提供了一套强大的化学工具箱，用以精确设计、合成和解析下一代高性能高分子材料。它强调从微观化学反应到宏观材料性能的因果链条，是高分子合成化学家、材料分析专家以及致力于功能性聚合物研发人员的必备参考书。 ---

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我得说，这本书的翻译（如果是译本）或者原文的语言风格非常具有**文学性**，这在我阅读的专业书籍中是极为罕见的。它没有采用那种冷峻的科学腔调，反而充满了对自然界精妙设计的赞叹。比如，在描述高分子链的构象统计时，作者用了大量的比喻来描绘“随机行走”和“排除体积”的相互制约，这种叙事手法极大地缓解了阅读过程中的疲劳感。书中对于高分子溶液粘度随浓度的变化趋势的讨论，没有直接抛出著名的“Kuhn链模型”或“Zimm模型”，而是先从一个非常直观的、想象中两个高分子链相互缠绕的场景入手，逐步建立起数学模型，这种循序渐进的引导方式让人感到非常舒服和自然。我常常发现自己会在某个章节停下来，不是因为没看懂，而是因为被其中某个描述所触动，会停下来思考一下现实世界中类似的现象。这种阅读体验是沉浸式的，它将枯燥的物理定律包裹在了引人入胜的故事和模型构建之中，使得学习过程本身就成了一种享受。

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这本书的学术品味非常高，它不是那种试图包罗万象、什么都浅尝辄止的百科全书式著作，而是对高分子体系的**集合体行为**进行了深入的哲学性探讨。我尤其欣赏作者在绪论部分提出的观点：高分子物理的本质是研究“尺度”的物理学，即如何从原子尺度的相互作用，推导出宏观尺度的力学响应。在处理晶体与非晶态共存的半晶高分子体系时，作者采取了一种非常严谨的统计物理框架，但绝不拘泥于解析解，而是大量引入了蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟的结果来佐证理论预测的局限性。这种“理论—计算—实验”三位一体的论证方式，极大地增强了内容的说服力和现代感。读这本书，我感觉自己不是在学习一门固定的学科知识，而是在学习一种看待复杂物质系统的新型分析视角和批判性思维。对于那些已经掌握了基础热力学和统计物理的学生来说，这本书是他们迈向材料科学前沿研究的绝佳桥梁，它会不断地激发你去思考“为什么会这样”，而不是满足于“就这样”。

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这是一本真正意义上“厚重”的书，不仅指其篇幅，更指其知识体系的内在密度。虽然它侧重于高分子，但其核心原理无疑是统计力学和凝聚态物理在特定介质上的深刻应用。我特别关注了关于高分子凝胶和聚合物电解质的部分，作者在这里展现了对电荷相互作用和反离效应的精妙处理。他详细解析了Donnan平衡在聚合物网络中的体现，以及它如何影响凝胶的溶胀行为和离子导电性，这对于从事生物物理或能源材料研究的人来说，简直就是一本操作手册。与其他偏重于传统橡胶弹性和塑料力学的书籍不同，《高分子物理》更关注界面、输运和功能性材料的“软”属性。它对自由基聚合动力学中“链转移”和“终止”步骤的速率常数的温度依赖性分析得极其到位，结合了量子化学计算的预见性。总而言之，这本书不是一本速成教材，它要求读者投入足够的时间和精力去消化其中的每一个模型推导，但一旦消化，其回报将是结构性的、长期的知识积累和解决复杂问题的能力。

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坦白说，我是在一个项目压力极大的情况下开始啃这本书的，原本抱着“死马当活马医”的心态，没想到却意外地找到了解决问题的思路。这本书最让人称道的地方在于它对“非平衡态”动力学过程的关注，这在很多侧重于平衡态统计力学的教材中是很少见的。例如，在谈到高分子溶液的相分离和动力学诱导相分离时，作者没有停留在经典的Flory-Huggins理论的层面，而是深入探讨了Spinodal分解路径下，界面张力的动态演化和相分离速率的依赖关系。更实用的是，书中关于“大分子拉伸”部分的讲解，它详细分析了聚合物熔体在拉伸过程中取向度的演变模型，并给出了如何通过控制拉伸速度和温度来调控纤维最终力学性能的实际操作指南。我根据书中的一个关于聚乙烯薄膜吹塑的案例分析，优化了我们实验室试样制备的参数，效果立竿见影。这本书的图表质量非常高，那些复杂的相图和应力松弛曲线都标注得极其清晰，没有丝毫的含糊之处，使得我们这些需要将理论应用于实际生产和研发的人员，能够快速找到对应的数据支持和理论依据。

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这本《高分子物理》读下来，感觉就像是进行了一次酣畅淋漓的头脑风暴，作者的叙述方式极其新颖，完全没有传统教科书那种干巴巴的公式堆砌和晦涩的理论阐述。开篇就引入了几个极具启发性的宏观现象，比如塑料是如何在不同温度下展现出截然不同的形变特性，以及乳液聚合中那些看似随机的粒子如何有序地组装成稳定的胶体体系。我特别欣赏作者在讲解玻璃化转变温度（Tg）时所采用的类比——他将高分子链段的运动比作是在一个拥挤的舞池中，温度升高时，舞者们从僵硬的队列舞变成了可以自由摇摆的迪斯科舞步，这种生动的描绘让原本抽象的自由体积概念瞬间具象化了。全书的逻辑链条设计得非常精妙，从分子尺度上的构象统计，逐步过渡到流变学中剪切稀化和粘弹性行为的解释，中间穿插了大量的前沿研究案例，比如如何利用先进的散射技术（如SAXS/WAXS）来解析高分子材料的纳米结构。尽管内容深度不浅，但作者总能在关键转折点上提供清晰的物理图像和直观的解释，使得我这个初学者也能跟上其思维的步伐，而非仅仅是机械地记忆结论。读完后，我对高分子材料的宏观性能与其微观结构之间的内在联系有了前所未有的深刻理解，这绝非一本普通的参考书可以比拟的。

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