Polymer Surfaces and Interfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Stamm, Manfred (EDT)

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:

价格:189

装帧:

isbn号码:9783540738640

丛书系列:

图书标签:

• Polymer science
• Surface chemistry
• Interfaces
• Adhesion
• Surface modification
• Polymer films
• Surface analysis
• Wetting
• Coatings
• Biomaterials

《高分子材料的结构与性能》 作者：[此处留空，或填写虚构的资深教授姓名] 出版社：[此处留空，或填写虚构的权威学术出版社名称] ISBN：[此处留空，或填写虚构的ISBN] --- 图书简介： 本书深入探讨了高分子材料从分子层面到宏观尺度的结构演变，以及这些结构特征如何精确地调控其力学、热学、电学和化学等关键性能。全书内容旨在为高分子科学、材料工程、化学工程等领域的学生、研究人员和行业专业人士提供一个全面、系统且深入的理论框架和实验指导。 第一部分：高分子结构的基础 本部分聚焦于构成高分子世界的分子骨架和链间相互作用。 第一章：高分子链的统计力学描述 本章从热力学和统计力学的角度审视无规线团（Random Coil）模型。详细阐述了高分子链的自由度、构象熵（Conformational Entropy）的计算方法，以及排除体积（Excluded Volume）效应在高分子链构象中的作用。我们将讨论蒙特卡洛模拟在预测高分子链构象分布中的应用，并解释了特征比（Characteristic Ratio）这一关键参数如何量化链的刚性。 第二章：链的拓扑结构与结晶行为 探讨了线性、支化、星形、梳形以及环形聚合物在分子尺度上的差异。重点分析了拓扑结构对高分子溶液粘度和熔融流动性的影响。随后，深入研究了聚合物的结晶现象，包括成核（Nucleation）的类型（均相与异相）、晶体的生长机制。使用差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）分析材料的结晶度、熔点和玻璃化转变温度（Tg），并区分了球晶（Spherulites）的形成与延伸链晶体（Folded Chain Crystals）的结构差异。 第三章：共聚物序列结构与相分离 本章专门论述了两种或多种单体共聚形成的高分子链，包括无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。重点分析了链的化学组成分布对材料性能的调控作用。对于嵌段共聚物，详细讨论了微相分离（Microphase Separation）的驱动力——即链段间的Flory-Huggins相互作用参数($chi$)与嵌段长度的关系。通过透射电子显微镜（TEM）展示了常见的层状结构、圆柱状结构和球状结构，并阐述了如何利用这些结构来实现自组装功能。 第二部分：高分子材料的形貌与性能关联 本部分将结构与宏观性能紧密联系起来，侧重于材料在不同环境下的响应。 第四章：高分子溶液与凝胶科学 系统回顾了高分子在良溶剂、不良溶剂和贫溶剂中的行为。详细介绍了高分子链在溶液中的粘度、渗透压和散射特性。特别关注了临界胶束浓度（CMC）和凝胶的形成机理，包括物理交联和化学交联的凝胶网络结构。探讨了溶胀（Swelling）现象的热力学驱动力，以及凝胶的力学响应特性，如粘弹性行为和应力松弛。 第五章：高分子材料的粘弹性与流变学 粘弹性是高分子材料的本质属性。本章深入探讨了线粘弹性理论，包括储能模量（Storage Modulus, $G'$）和损耗模量（Loss Modulus, $G''$）的频率依赖性。引入了时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition, TTS），并使用Williams-Landel-Ferry (WLF) 方程来预测材料在不同温度下的动态机械性能。此外，对非牛顿流体行为，如剪切变稀（Shear Thinning）和应变软化（Strain Softening）的本构模型进行了详尽的解析。 第六章：高分子复合材料的界面效应（非表面相关） 本章关注将增强填料（如纤维、纳米粒子）分散到聚合物基体中，形成宏观复合材料的性能提升。讨论了填料的几何形状、表面能与基体的相互作用强度对复合材料的增强效率（如杨氏模量、抗拉强度）的影响。重点分析了界面处的应力传递机制，包括使用偶联剂改善界面相容性的策略，并讨论了分散度对材料各向异性的影响。 第三部分：高分子材料的响应性与功能化 本部分着眼于现代高分子材料在特定刺激下的可控变化。 第七章：高分子材料的热力学稳定性与降解 分析了高分子材料在热、光、氧化等环境下的老化过程。详细阐述了热降解的自由基机理和链断裂途径，以及抗氧化剂和光稳定剂的作用原理。对于热塑性材料，讨论了它们的长期使用寿命预测模型，包括热老化诱导的结晶度变化。 第八章：响应性高分子与智能材料 本章介绍了对外界刺激（如温度、pH值、离子强度、电场或磁场）能产生显著可逆形变或功能变化的聚合物体系。详细研究了形状记忆聚合物（Shape Memory Polymers）的“固定”和“恢复”过程的热力学和动力学控制。对于离子敏感或pH敏感的水凝胶，阐述了其体积变化与环境变化的定量关系，这在药物递送和传感器技术中具有重要意义。 第九章：先进高分子加工技术与结构控制 本章涵盖了将分子结构转化为实用部件的关键加工工艺，包括挤出、注塑和反应性挤出。重点讨论了剪切力在加工过程中对高分子链取向的影响，以及如何通过控制冷却速率来冻结不同的微观结构。对于薄膜制造，详细分析了拉伸（Stretching）过程如何诱导链的定向排列，从而大幅提高材料的机械性能和阻隔性能。 --- 本书的结构设计旨在构建一个从微观（分子链统计）到宏观（宏观性能）的完整知识体系，是理解和设计高性能高分子材料的必备参考书。书中大量的例题和案例分析，有助于读者将理论知识应用于实际工程问题中。

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