Polymer Analysis, Degradation, And Stabilization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Zaikov, Gennadii Efremovich (EDT)/ Jimenez, Alfonso (EDT)

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页数:176

译者:

出版时间:

价格:180

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isbn号码:9781594542169

丛书系列:

图书标签:

• Polymer Science
• Polymer Degradation
• Polymer Stabilization
• Polymer Analysis
• Materials Science
• Polymer Chemistry
• Aging
• Thermal Stability
• Oxidation
• UV Degradation

聚合物的结构、性能与先进加工技术 本书旨在为读者提供一个全面且深入的视角，探讨聚合物科学的核心原理、结构与性能之间的复杂关系，以及现代高分子材料的先进加工与应用技术。 本书摒弃了对特定化学降解途径的聚焦，转而将重点放在聚合物的分子设计、宏观行为调控以及前沿制造工艺上，旨在构建一个面向未来材料创新的知识框架。 第一部分：聚合物的分子结构与形态学 本部分系统地阐述了聚合物的微观结构如何决定其宏观物理和机械性能。我们深入探讨了线性、支化、交联聚合物的基本拓扑结构，并详细分析了链规整性（Tacticities）、分子量分布（MWD） 对材料加工窗口和最终性能的影响。 第一章：高分子链的构象与热力学 本章从统计力学角度出发，解析了聚合物链的自由转动、回转半径（Radius of Gyration）以及统计泡团理论。重点讨论了链的构象熵（Conformational Entropy） 如何影响玻璃化转变温度（$T_g$）和熔点（$T_m$）。我们引入了Flory-Huggins理论，用于预测聚合物混合物的相容性与相分离行为，这对于设计多相材料体系至关重要。 第二章：结晶学与半结晶聚合物 详细研究了聚合物的结晶过程，包括成核（Nucleation）机制（均相与异相成核）和晶体的生长动力学。本章深入分析了球晶（Spherulites）的形成过程、尺寸和取向对手性材料力学性能的各向异性影响。通过差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）等实验技术，我们展示了如何量化结晶度并解释其对材料硬度、拉伸模量的调控作用。 第三章：聚合物的微观形态与界面科学 聚焦于非均相聚合物体系，如嵌段共聚物（Block Copolymers）、共混物（Blends）和纳米复合材料。详细阐述了相分离的机制（如Lamar-Cahn理论），以及界面张力在稳定或破坏多相结构中的作用。特别讨论了聚合物/无机填料界面（如碳纳米管、石墨烯或粘土片层）的相互作用，以及这些界面在提高材料的电学、热学和力学性能中的关键角色。 第二部分：先进加工技术与结构控制 本部分着重于如何利用先进的制造手段，精确地控制聚合物的分子排列和宏观形态，从而实现高性能材料的定制化生产。 第四章：聚合物加工的流变学基础 流变学是理解聚合物加工过程的基石。本章系统介绍了牛顿流体和非牛顿流体模型，重点分析了聚合物熔体在剪切和拉伸流动中的复杂行为，如剪切变稀、粘弹性、应力松弛和蠕变。我们详细讨论了表观粘度（Apparent Viscosity）的测量方法及其在挤出、注塑过程中的预测能力。此外，本章引入了剪切诱导的分子取向现象，这是薄膜拉伸和纤维制造中的核心机制。 第五章：反应性加工与原位聚合 本章探讨了在加工过程中同时进行化学反应的先进方法。重点介绍了反应性挤出（Reactive Extrusion）技术，如何利用高剪切环境实现接枝（Grafting）、链增长或交联反应。我们分析了原位聚合（In-situ Polymerization）在制备高性能复合材料中的应用，特别是当聚合反应在增强填料表面发生时，如何实现界面相容性的最大化。 第六章：增材制造（3D打印）中的聚合物科学 聚焦于增材制造技术（如FDM, SLA, SLS）对聚合物结构控制的独特挑战与机遇。分析了在快速成型过程中，热历史和冷却速率如何影响最终打印件的结晶度和残余应力。本章深入探讨了层间粘结（Interlayer Bonding）的机理，以及如何通过优化材料配方和打印参数，来减轻层状结构中的各向异性问题，提高打印件的机械鲁棒性。 第三部分：功能化聚合物与智能响应材料 本书的最后部分探索了如何赋予聚合物特定的功能，使其能够响应外界环境变化，从而开发出下一代智能材料。 第七章：电活性与介电聚合物 本章侧重于铁电、压电和反铁电聚合物的设计原理。详细解释了电极化（Polarization）、电畴（Domains）和介电常数（Dielectric Constant）的分子起源。讨论了用于能量存储（高能密度电容器）和传感器件的优化策略，包括如何通过分子极性基团的引入和高分子链的拉伸取向来增强材料的非线性电学响应。 第八章：导电与半导体聚合物 探讨了如何通过分子结构设计，实现聚合物的电子传导。重点介绍了共轭聚合物（Conjugated Polymers）的能带理论（HOMO/LUMO能级），以及掺杂（Doping）过程对电导率的影响。本章涵盖了有机光伏（OPV）和有机薄膜晶体管（OTFT）中活性层材料的分子堆积与电荷迁移率之间的关系。 第九章：形状记忆与自修复聚合物 本章介绍了具有可逆响应特性的聚合物网络。详细阐述了形状记忆聚合物（SMPs）中“固定形状”和“回复形状”的机制，通常涉及可逆交联点（如氢键、离子键或超分子组装）。对于自修复材料，我们分析了微胶囊化修复剂的释放动力学，以及热力学驱动的动态共价键（如Diels-Alder反应）在实现材料本征修复能力中的应用。 本书面向高分子化学、材料工程、机械工程及相关领域的学生、研究人员和工程师，旨在提供一个坚实的理论基础和前沿的技术视野，推动聚合物材料在航空航天、生物医学和电子设备等领域的创新应用。

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这本书的排版和图表设计是其最弱但又最引人注目的地方之一。坦白说，如果仅从视觉愉悦度来看，它显得有些陈旧和学术化，图注的密度很高，很多示意图如果不仔细对照正文，很难快速理解其意图。然而，正是这种“不加修饰”的呈现方式，反而凸显了内容的硬核本质。例如，在介绍聚合物结晶度对氧化速率影响的定量模型时，作者直接引用了原始的Arrhenius曲线拟合结果，连误差范围都清晰标注，没有做任何美化或简化处理。这种对原始科学数据的尊重，让读者感受到了一种扑面而来的真实感和不可妥协的科学精神。它仿佛在说：“这是我们通过艰苦实验和计算得出的结论，你需要自己去体会其中的分量。”这种高度的“信息密度”要求读者必须全神贯注，否则很容易在某一复杂的数学推导前迷失方向。

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在全书的收尾部分，作者超越了对具体化学反应的讨论，转而探讨了可持续性与聚合物生命周期管理的前瞻性议题。我特别欣赏这种“拉高视野”的处理。书中对化学回收和热解技术的现状与瓶颈进行了客观的评估，并没有盲目鼓吹某种“万能”的解决方案。作者强调，真正的聚合物稳定化策略，必须从材料设计之初就将“可降解性”或“可再利用性”纳入优化目标，这是一种从“对抗老化”到“管理老化”的思维转变。这种对未来材料科学发展方向的深刻洞察，使得这本书不仅仅是一部回顾现有知识的工具书，更像是一份指引未来研究方向的路线图。它成功地将基础分析、工程应用和环境责任感熔铸一炉，给予读者深远的启示。

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我必须承认，这本书的阅读体验是挑战与收获并存的。它的深度远超出了我对一本专注于“分析与稳定”主题的专业书籍的预期。在关于聚合物稳定剂的添加与迁移章节，作者并未停留在传统的抗氧剂分类上，而是引入了非常前沿的“智能响应型”稳定体系的概念。书中对位阻胺光稳定剂（HALS）的作用机理的阐述，结合了最新的量子化学计算结果，试图从电子层面解释其捕获自由基的高效性，这在很多同类书籍中是难以见到的。此外，作者在讨论复合材料的界面老化时，清晰地勾勒出了基体、填料和界面层三者如何相互影响，形成一个耦合的失效网络。这种跨学科的视角整合，使得原本看似孤立的化学、物理和工程问题，被统一在一个更宏大的材料失效背景下进行审视。

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这本书的叙述风格非常独特，它仿佛是一位经验极其丰富的资深工程师在与其同行进行一场高水平的学术对话，而非面向初学者的入门指南。在讨论到聚合物的结构表征技术时，作者对NMR、FTIR以及各种色谱技术（如GPC、HPLC）的适用性进行了极为精炼却又极其深入的剖析。我尤其欣赏作者对于数据解释的严谨态度，他反复强调“没有完美的表征方法，只有恰当的工具组合”。在描述某一特定聚合物的分子量分布测试时，书中并没有给出标准的流程图，而是侧重于分析在不同溶剂体系和柱效差异下，同一批次样品数据波动背后的物理化学根源。这种“解剖式”的分析方法，迫使读者必须调动自己已有的背景知识去填补逻辑链条，极大地锻炼了独立分析问题的能力。对于那些已经具备一定基础知识，渴望突破瓶颈的科研人员来说，这本书提供了宝贵的思维工具。

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这本厚重的著作，表面上涵盖了聚合物的分析、降解与稳定，但实际上，它更像是一部关于材料科学哲学与实践的深度探讨。我花了大量时间沉浸其中，发现作者在阐述聚合物老化机制时，并没有止步于简单的化学反应路径，而是深入挖掘了宏观形貌演变与微观分子结构破坏之间的复杂耦合关系。例如，书中对不同热氧化引发链断裂的动力学建模部分，其严谨程度令人惊叹，它不像教科书那样平铺直叙，而是通过引入大量的实验数据对比和反例分析，构建了一个多尺度的失效预测框架。读完这部分，我对于为什么同一种聚合物在不同环境应力下表现出截然不同的寿命曲线，有了全新的认识。它并非是机械地罗列知识点，而是引导读者去思考“为什么”和“如何”在实际工程问题中应用这些基础理论。特别是关于光降解部分，作者对紫外吸收剂和自由基捕获剂协同作用的机制解析，展现了其深厚的理论功底和丰富的工程经验，令人印象深刻。

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