Polymer Degradation and Stability Research Developments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Albertov, Leo B. (EDT)

出品人:

页数:315

译者:

出版时间:

价格:1428.00 元

装帧:

isbn号码:9781600218279

丛书系列:

图书标签:

• Polymer Degradation
• Polymer Stability
• Material Science
• Polymer Chemistry
• Aging
• Oxidation
• UV Degradation
• Thermal Degradation
• Polymer Testing
• Additives

绿色化学视角下的高分子材料长效性研究：从分子设计到生命周期管理 本书旨在全面梳理当前高分子材料领域中关于“长效性”和“稳定性”研究的前沿动态，但其核心视角并非聚焦于“聚合物降解与稳定性”这一传统领域。相反，本书采取了一种更加前瞻和综合的“绿色化学”与“可持续发展”框架，深入探讨如何通过创新的分子设计、先进的加工技术以及全生命周期的环境考量，来构建和评估高分子材料的内在稳定性和长期使用价值。 本著作的核心叙事围绕着如何从源头上构建具有超长服役寿命和环境友好特性的新型聚合物体系展开，避免了对现有降解机理的详尽罗列，而是专注于如何通过主动调控来“推迟”或“定向控制”材料的寿命终点。 --- 第一部分：高分子材料的“内生性”长效结构设计 本部分着重于材料科学家如何通过精细的化学工程手段，从聚合物的基本骨架和链结构入手，赋予材料持久的抵抗环境侵蚀的能力。我们探讨的重点是如何超越传统的抗氧化剂添加，转而追求本质上的稳定。 第一章：高熵聚合物与拓扑结构优化 本章深入研究了通过引入复杂拓扑结构（如星形、刷形、树枝状和超支化结构）来提高聚合物链的缠结密度和空间位阻效应，从而有效抑制链段运动和自由基反应的路径。特别关注“高熵聚合物”的概念，即通过混合不同单体单元引入构型熵增，以提高材料的玻璃化转变温度（Tg）和热力学稳定性，实现对外部刺激（如热、光）的内在抵抗力。 第二章：动态共价键与自修复机制的集成 本节不再讨论材料因断裂而失效的“降解”过程，而是探讨如何利用可逆的动态共价键（如Diels-Alder反应、硫醇-烯点击化学）嵌入聚合物网络中。重点分析这些动态连接点如何允许材料在微观损伤发生时，通过热或光照诱导，自发地重新组织化学键，实现“疲劳累积的逆转”。这是一种将“失效窗口”转化为“再生窗口”的结构设计哲学。 第三章：界面工程在复合材料长效性中的作用 对于纤维增强复合材料而言，基体与填料之间的界面是主要的失效起始点。本章聚焦于如何设计新型偶联剂和纳米填料表面改性技术，以形成比传统界面更强、更耐受溶剂和机械应力的“共生界面”。研究如何利用“纳米隔离层”来物理阻挡水汽和腐蚀性化学物质渗透到关键的结构连接处，从而延长复合结构件的整体服役时间。 --- 第二部分：面向极端服役环境的性能调控与寿命预测 本部分将目光投向材料在实际应用中的长期表现，强调基于物理模型和数据科学的寿命预测，而非依赖于加速老化实验的简单外推。 第四章：光电材料的稳定化新策略 本章专注于有机光伏（OPV）、OLED以及先进传感器材料的长期工作稳定性。核心内容包括：如何设计具有内置光稳定剂（Self-quenching Moieties）的共轭聚合物，以在吸收高能光子后不产生永久性光氧化损伤；以及如何通过精确控制薄膜形貌和结晶度，来抑制电荷传输过程中产生的活性氧物质的累积效应。 第五章：高分子电解质在能源储存中的持续性 针对锂离子电池和燃料电池中的固态电解质膜，本章关注如何克服高电压/高电流密度下的化学侵蚀问题。研究重点在于固态聚合物电解质（SPEs）的离子传导机制与结构稳定性之间的耦合。探讨如何通过引入惰性氟化基团或构建“离子通道网络”，确保电解质在数千次充放电循环后仍能维持其机械完整性和导电性能。 第六章：基于多尺度建模的寿命评估 本章引入先进的计算化学和有限元分析（FEA）方法，用于预测材料在复杂应力场（如交变载荷、温湿交变）下的长期性能衰减路径。关键在于建立从分子动力学模拟到宏观结构响应的桥梁，实现对“剩余寿命”的精确量化评估，从而指导预防性维护和材料替换计划。 --- 第三部分：可持续性框架下的材料“可控”生命周期管理 本书的终结部分将视角从材料本身拓展到其在社会和环境中的角色，强调“可控的持久性”和“负责任的设计”。 第七章：可回收与可再生的结构性聚合物 本书并非探讨如何让材料无限期地存在，而是探讨如何设计出在设计寿命结束后能够高效、低能耗地被回收或生物降解的结构材料。本章详述了设计化学循环友好型聚合物（如含特定解聚位点的聚酯或聚氨酯）的技术路径，确保高价值材料的闭环流动。重点讨论化学解聚的催化剂选择和反应条件的优化，以实现高纯度单体的回收。 第八章：生物相容性材料的长期释放与效能维持 在生物医学领域，材料的“长效性”通常指药物释放的持续时间或植入物的机械稳定时间。本章分析了如何设计具有稳定溶胀比和低表面活性变化的生物可吸收聚合物支架，确保其在体内环境中能精确、平稳地维持预定的生物活性（如引导组织再生），而不是因意外的快速水解而失效。 第九章：生命周期评估（LCA）与“可持续长效性”的权衡 本书最后总结了如何将环境影响纳入长效性评估的决策过程。一个“更持久”的材料，如果其合成过程消耗了大量的稀有资源或能源，那么其整体的可持续性价值是存疑的。本章提出了一种新的评估指标——“环境负荷除以预期稳定寿命”，旨在引导研究人员在追求极致耐用性的同时，平衡其对地球资源的占用。 --- 总结： 本书是为材料科学家、高分子工程师以及关注绿色化学和可持续制造的行业决策者准备的深度参考资料。它提供了一套以主动控制、内在稳定、环境友好为核心的全新研究范式，旨在超越传统上关注材料“如何坏掉”的视角，转而专注于“如何让有价值的材料更长久地、更负责任地存在”。全书聚焦于分子层面的主动防御机制和系统层面的生命周期优化，是理解未来高分子材料长期性能与可持续发展的关键指南。

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