聚合物与环境 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津科学技术

作者:[英] 斯科特

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2006-12

价格:20.00

装帧:平装

isbn号码:9787530843079

丛书系列:

图书标签:

• 聚合物
• 环境科学
• 材料科学
• 环境污染
• 高分子化学
• 可持续发展
• 塑料
• 降解
• 生态学
• 环境工程

好的，这里为您提供一本关于“高分子材料的先进制造与性能调控”的图书简介，旨在详细介绍该领域的前沿进展，并确保内容翔实、专业，不涉及您提到的“聚合物与环境”主题。 --- 图书名称：《高分子材料的先进制造与性能调控》 导言：迈向功能化与智能化的高分子新纪元 高分子材料作为现代工程、生物医学、电子信息等领域不可或缺的基石，正经历着从传统结构材料向高性能、多功能化、智能化材料的深刻转型。这种转型，核心驱动力在于对材料微观结构和宏观性能之间复杂关系的精确调控，以及对传统加工方式的颠覆性创新。 本书《高分子材料的先进制造与性能调控》系统性地梳理和深入探讨了当前高分子科学与工程领域中最具活力和突破性的前沿方向。它聚焦于如何通过创新的制造工艺（如增材制造、动态交联网络构建）实现对材料微观形貌、界面结构乃至超分子组装的精准控制，进而实现宏观性能的定制化与优化。全书内容紧密围绕“制造即功能”和“结构决定性能”两大核心理念展开，为材料科学家、工程师以及相关领域的研究人员提供了一部兼具理论深度和实践指导意义的参考著作。 --- 第一部分：先进制造技术赋能高分子结构控制 本部分重点阐述了近年来迅速发展起来的、能够实现高精度、复杂几何形状构建以及亚微米/纳米尺度结构调控的先进制造技术，及其对高分子材料性能的直接影响。 第一章：3D打印技术在功能化高分子制造中的应用 本章深入剖析了熔融沉积成型（FDM）、光固化立体印刷（SLA/DLP）以及选择性激光烧结（SLS）等主流增材制造技术在高分子材料领域的应用潜力与挑战。 1.1 打印参数对材料微观形貌的影响： 详细分析了打印温度、层间粘接角度、填充密度等参数如何影响最终制件的结晶度、分子取向和界面缺陷，并讨论了这些形貌变化如何反作用于力学性能和阻隔性能。 1.2 梯度功能化与多材料集成制造： 探讨了如何通过工艺参数的实时在线调控，实现材料性能在空间上的连续梯度变化（例如，由坚硬到柔韧的过渡），以及在同一构件中集成不同功能高分子（如导电、绝缘、生物活性材料）的复杂制造策略。 1.3 反应性增材制造（Reactive Additive Manufacturing）： 关注那些在打印过程中或打印后引入化学反应（如聚合、交联、自修复）的先进方法，以期构建具有更高热稳定性或更强机械性能的打印制品。 第二章：微流控与界面工程在纳米复合材料中的构建 本章聚焦于通过精细控制流场和界面作用力，实现高分子基体中纳米填料或活性分子的均匀分散与定向排列。 2.1 微流控技术在分子自组装中的应用： 阐述了如何利用微通道内的精确剪切力、扩散控制和液滴技术，诱导嵌段共聚物、生物大分子等发生程序化的超分子自组装，形成周期性结构（如纳米管、囊泡）。 2.2 界面相容性与表面改性： 详尽讨论了无机填料（如碳纳米管、石墨烯、粘土）与有机高分子基体之间的界面粘接问题。内容涵盖了偶联剂的作用机制、表面接枝聚合技术以及高分子侧链工程对界面热力学稳定性的贡献。 2.3 磁场与电场辅助的纳米粒子定向排列： 分析了在外部场驱动下，磁性或极性纳米粒子在固化高分子网络中实现一维、二维或三维定向排列的技术，这对于构建各向异性导电通路或光学超材料至关重要。 --- 第二部分：动态调控与智能响应性高分子系统 本部分着重于开发具有可逆、响应性特征的高分子体系，这些材料能够根据外界刺激（光、热、化学物质等）改变其结构和功能。 第三章：可逆化学键与动态网络材料 本章是理解下一代可修复、可回收高分子设计的理论基础。 3.1 基于可逆反应的交联网络构建： 详细介绍了几种关键的可逆化学反应，如Diels-Alder反应、硫醇-烯点击化学、以及动态共价键（如亚胺、二硫键）的应用。重点分析了这些反应的动力学特性、平衡转化率以及对材料机械性能（模量、韧性）的调控。 3.2 自修复高分子的设计原理与机制： 区分了基于胶囊破裂释放修复剂的“微胶囊体系”与基于动态化学键的“本征修复体系”。探讨了修复效率的量化评估方法以及如何通过优化修复剂的扩散和反应速率来提高宏观尺度的自修复性能。 3.3 化学可回收聚合物（Chemical Recycling Polymers）： 讨论了设计易于解聚的聚合物骨架（如使用酸/碱敏感键、催化剂敏感键），实现材料在生命周期结束时能够高效地解聚回单体或低聚物，从而形成真正的闭环回收体系。 第四章：多重刺激响应性高分子（Smart Polymers） 本章聚焦于构建能够对多种环境参数做出区分和响应的高分子系统。 4.1 信号转导与响应阈值控制： 分析了如何通过分子设计（如引入疏水/亲水嵌段、pH敏感基团、热致变色单元）来设定材料的响应阈值（如特定温度、特定离子浓度）。 4.2 形状记忆高分子（Shape Memory Polymers, SMPs）： 深入探讨了形状记忆效应的物理基础——“固定相”和“可恢复相”的结构设计。内容涵盖了热致、溶剂致和光致形状记忆材料的制造方法、固定/恢复温度的选择及其在软体机器人和医疗器械中的潜在应用。 4.3 响应性超分子凝胶： 论述了通过非共价相互作用（氢键、π-π堆叠、配位键）构建的动态网络凝胶。重点分析了这些凝胶在外部刺激下表现出的触变性（Thixotropy）、剪切变稀特性，以及它们在药物缓释和活体组织工程支架中的精确释放控制能力。 --- 第三部分：性能的表征、建模与预测 先进制造技术和智能材料的开发，离不开精确的表征手段和可靠的性能预测模型。本部分将制造过程与性能测试紧密联系起来。 第五章：关联制造过程与多尺度结构表征 5.1 3D打印制件的微观结构表征： 重点介绍同步辐射X射线衍射（SAXS/WAXS）和冷冻电子显微镜（Cryo-EM）等技术，如何用于分析打印过程中形成的不均匀的分子链取向和微孔结构。 5.2 界面性能的原位（In-situ）测试技术： 讨论了在电子显微镜或原子力显微镜（AFM）环境下，对高分子界面粘附力、扩散过程、以及动态交联反应进程进行实时监测的方法。 第六章：计算模拟与性能预测 6.1 从原子到宏观尺度的多尺度建模： 介绍了分子动力学（MD）模拟在高分子链段运动和介观结构形成中的应用，以及如何将其结果输入到有限元分析（FEA）中，以预测复杂制造条件下宏观力学响应。 6.2 人工智能在材料设计中的辅助作用： 探讨了如何利用机器学习（ML）模型，基于已有的制造参数和性能数据，快速筛选和优化新型高分子配方，加速具有特定性能指标（如高韧性、高导热率）的聚合物的设计周期。 --- 结语 《高分子材料的先进制造与性能调控》旨在提供一个全面、前瞻的视角，展示当前高分子领域如何通过掌握“制造”的艺术和“调控”的科学，推动材料科学从被动应用走向主动设计。本书不仅是深入研究的参考书，更是激发下一代创新性高分子材料与工艺开发的思想源泉。

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我是一个对生活品质有一定追求的消费者，但同时我也对环境问题感到担忧。我希望我的日常生活能够更加环保，但很多时候，环保似乎意味着牺牲便利和美观。例如，在选择家居用品、服装或者食品包装时，我常常纠结于环保材料的性能和价格。因此，我特别希望有一本书能够探讨“聚合物与环境”这样一个话题，但它不应该是一本充斥着枯燥理论或令人沮丧数据的书。相反，我希望它能够以一种更加贴近生活、更具启发性的方式，来讲述聚合物与我们日常生活之间的关系。比如，它能介绍一些真正实用且易于实现的环保生活小贴士，让我们如何在日常生活中减少塑料的使用，或者如何更有效地进行垃圾分类。我也希望它能分享一些关于环保材料的美好设计，让我们看到环保也可以是时尚和有品位的。如果这本书能够让我感受到，环保生活并非遥不可及，甚至可以为我的生活增添色彩，那我一定会非常喜欢。

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我一直对可持续发展和循环经济的理念深信不疑，并且认为它们是解决当前环境危机的关键。在“聚合物与环境”这个议题上，我最关注的莫过于如何在不牺牲现代生活便利性的前提下，实现对聚合物资源的最大化利用和最小化浪费。我希望这本书能够详细阐述当前全球在聚合物回收和再利用方面所面临的瓶颈，例如回收技术的局限性、经济可行性问题，以及消费者参与度不足等。同时，我非常期待它能够介绍一些创新的循环经济模式，比如通过化学回收技术将废弃塑料转化为新的单体，或者设计易于拆卸和回收的聚合物产品。书中如果能提供一些具体的政策建议和商业实践案例，展示企业和政府是如何推动聚合物的循环利用，以及普通消费者可以如何通过改变消费习惯来支持这一进程，那就再好不过了。我希望这本书能为我提供一个关于“聚合物与环境”的解决方案的视角，让我看到实现绿色循环经济的希望。

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最近我对材料科学领域的一些突破性进展非常感兴趣，尤其是那些可能对环境产生积极影响的创新。我听说有些研究正在致力于开发能够自我降解的聚合物，甚至是能够从空气或废水中提取并合成的新型材料。如果一本关于“聚合物与环境”的书能够深入探讨这些前沿技术，那就太棒了。我希望它能详细介绍这些技术的科学原理，比如生物降解的机制、光降解的催化剂，以及碳捕获和利用的最新进展。同时，我也想了解这些新技术在实际应用中遇到的挑战，例如生产成本、规模化生产的可能性，以及它们是否能真正替代传统的聚合物，在性能和价格上与现有产品竞争。如果书中还能提供一些成功案例，展示这些绿色聚合物如何在包装、纺织、甚至医疗领域得到应用，那就更有说服力了。我希望这本书能够不仅仅停留在理论层面，而是能提供一个关于“聚合物与环境”的未来展望，描绘出一幅科技正在积极解决环境问题的蓝图。

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作为一个对生态问题深切关注的普通读者，我一直渴望找到一本能够深入浅出、全面梳理“聚合物与环境”这一复杂议题的书籍。每次在超市看到琳琅满目的塑料包装，或者在新闻中听到关于塑料污染的触目惊心的数据，我都会陷入沉思：这些我们日常生活中不可或缺的材料，究竟是如何一步步地塑造着我们赖以生存的星球的？我想了解的，不仅仅是那些耸人听闻的“微塑料”和“海洋垃圾”的图片，更希望能够追溯到源头，理解聚合物的生命周期，从生产、使用到最终的去向，每一个环节可能存在的环境风险。我特别想知道，在面对日益严峻的环境挑战时，科学家和工程师们正在探索哪些创新的解决方案，有没有真正可持续的替代材料？这本书如果能解答我对这些疑问，那将是对我一次极大的启发。我期待它能像一位睿智的长者，用清晰的逻辑和翔实的案例，为我解开“聚合物与环境”的层层迷雾，让我能够更理性、更负责任地对待身边的每一个塑料制品，并对未来的环境保护方向有一个更清晰的认知。

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作为一名环境科学的学生，我对“聚合物与环境”的理解往往停留在宏观层面，比如垃圾分类、回收率统计，以及一些普遍的环境影响。我渴望能够深入到更微观的层面，去理解聚合物在自然环境中到底是如何分解的，它们分解过程中会产生哪些中间产物，这些产物又会对土壤、水体和生物体造成什么样的长期影响。我希望这本书能够提供一些详细的实验数据和研究成果，比如关于不同类型聚合物在不同环境介质（如土壤、海水、淡水）中的降解速率，以及其降解产物的毒性分析。我特别好奇的是，对于那些难以分解的聚合物，它们是否会在生物体内积累，通过食物链发生生物放大效应，对生态系统造成不可逆的损害。这本书如果能为我提供更具科学深度和数据支持的分析，将极大地丰富我的专业知识，并帮助我更好地理解和评估聚合物对环境的真实危害。

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