Colloid Stability and Application in Pharmacy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Tadros, Tharwat F. 编

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2007-9

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527314638

丛书系列:

图书标签:

• Colloid
• Pharmaceuticals
• Stability
• Drug Delivery
• Formulation
• Dispersion
• Surface Chemistry
• Nanoparticles
• Rheology
• Biopharmaceutics

精细化工与材料科学前沿：高分子凝胶的界面行为与宏观调控 本书聚焦于当代材料科学与化学工程领域一个至关重要且快速发展的方向：高分子凝胶体系的界面物理化学性质、结构演变及其在先进功能材料中的应用。本书旨在为从事高分子化学、软物质物理、生物材料以及化工过程设计的研究人员和工程师提供一个全面而深入的理论框架与实验指导。 --- 第一部分：软物质界面科学基础 本书首先深入探讨了高分子链在不同界面（固-液、液-液、气-液）上的吸附、铺展与重构行为，这是理解凝胶稳定性和功能化的基石。 第一章：高分子链在固相表面的吸附动力学与热力学 本章详细阐述了聚合物分子在惰性、金属氧化物及功能化基底表面的吸附机理。我们不仅分析了Langmuir和Frumkin等经典吸附等温线在非刚性高分子体系中的适用性与局限性，更侧重于电荷密度、链段亲和力与溶剂极性对吸附层厚度（Brush Theory）和表面覆盖度的影响。讨论了吸附过程中熵驱动与焓驱动的竞争关系，特别是当链段与表面发生特定化学键合（如配位键、氢键）时的多尺度效应。此外，还引入了动态吸附模型，用于描述高分子溶液在流场作用下，界面层形成速率与最终平衡构象的关联。 第二章：聚合物溶液的相分离与临界现象 本章深入考察了高分子溶液的热力学不稳定区域，即相分离的机制。重点剖析了Flory-Huggins理论在多组分高分子体系（如嵌段共聚物、多嵌段共聚物）中的扩展应用。详细讨论了下临界溶解温度（UCST）和上临界溶解温度（LCST）现象的微观起源，包括溶剂化作用、链段间相互作用焓变以及构象熵的贡献。我们引入了临界粘度、散射技术（SAXS/SANS）在确定相分离区域内微相结构尺寸和形貌的定量分析方法。特别关注了剪切场对液-液相分离过程的诱导和调控作用，及其在微反应器中控制粒径分布的重要性。 第三章：高分子水凝胶的溶胀、去溶胀与网络拓扑 本章聚焦于水凝胶这一典型的软物质系统。详细解析了网络结构参数（交联密度、交联点性质、聚合物体积收缩率）如何决定凝胶的平衡溶胀比（Equilibrium Swelling Ratio）。应用Flory-Rehner理论阐述了弹性恢复力与渗透压之间的平衡。本章的重点在于动态交联体系，包括可逆共价键、超分子组装（如氢键、金属配位键）的凝胶。探讨了pH、温度、离子强度等外部刺激如何导致溶胀度的快速、可逆变化，并建立了描述这些“智能”凝胶响应速率的动力学模型。 --- 第二部分：功能化界面与结构调控 本部分将理论基础应用于实际材料的构建，探讨如何通过精确控制界面和内部结构来实现材料的功能化。 第四章：纳米粒子与高分子链的杂化体系：稳定化与功能化 本书详细讨论了无机纳米粒子（如SiO2, TiO2, 金/银纳米粒子）在聚合物基体中的分散与稳定问题。分析了表面官能团（如硅烷化试剂）如何与高分子链发生化学锚定或物理吸附，形成稳定的核-壳结构。关键内容包括：纳米粒子对聚合物熔体粘度和玻璃化转变温度（Tg）的改变，以及如何利用空间位阻效应来防止纳米粒子在溶液中的聚集（类似胶体稳定性原理）。重点探讨了纳米复合水凝胶的制备，及其在提高机械强度和电学性能方面的潜力。 第五章：界面应力驱动的层状结构自组装 本章关注于如何利用界面张力、表面能差异或剪切力梯度来诱导高分子材料形成有序的层状、中空或管状结构。深入分析了聚合物溶液在液-液或液-气界面（如乳液、泡沫）中的动态重排过程。讨论了通过控制乳化过程中的能量输入，如何精确调控乳液液滴的尺寸分布，以及这些乳液在后续聚合或固化过程中形成微胶囊或中空纤维的机制。本章还引入了薄膜沉积技术中，界面作用力如何决定最终薄膜的粗糙度和缺陷密度。 第六章：高分子刷的构建、表征与界面摩擦学 高分子刷（Polymer Brush）是理解界面稠密高分子层行为的理想模型。本章详细介绍了“从表面生长”（Grafting-From）和“接枝后聚合”（Grafting-To）两种主要合成策略的优缺点。重点阐述了刷层厚度、链密度与刷层溶胀行为之间的关系。在应用方面，本书深入分析了高分子刷在润滑、抗污和生物粘附控制中的作用。通过原子力显微镜（AFM）的力谱技术，定量表征了高分子刷层在不同剪切速率下的界面摩擦系数和磨损速率，为设计低摩擦系数的生物医学植入物提供了理论依据。 --- 第三部分：动态过程与宏观性能关联 最后一部分将视角从静态结构转向动态过程，探讨材料的流变学行为及其在工程应用中的意义。 第七章：高分子凝胶与浓缩溶液的流变学特性 本章是连接微观结构与宏观加工性能的关键。全面梳理了牛顿流体、剪切变稀、剪切增稠现象在高分子溶液中的微观根源，如链缠结（Entanglement）的形成与断裂。针对凝胶体系，详细讨论了粘弹性（G'和G''）的频率依赖性，以及如何通过振荡剪切实验来确定网络的交联点密度和玻璃化转变点附近的动态转变。引入了时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）用于预测高分子体系在不同操作温度下的长期行为。 第八章：粘附与固着的分子机制 粘附作为一种界面现象，在涂层、复合材料和生物组织工程中至关重要。本章基于杜雷尔（Dugdale）和德根（Degen）的模型，探讨了高分子粘附力的来源，包括机械互锁、扩散作用和表面润湿性。特别关注了高分子与无机填料或纤维之间的界面粘接强度（Interfacial Adhesion Strength）。通过拉伸测试和层剥离测试，量化了界面应力传递效率。此外，还探讨了可修复性（Self-Healing）涂层中，动态化学键如何在宏观层面实现应力吸收和裂纹导向。 第九章：过程放大与质量控制：从实验室到工业应用 本章将前述所有理论知识应用于工业化生产过程的设计与优化。讨论了反应器设计中混合效率对聚合反应产物分子量分布和分散均匀性的影响。针对高分子凝胶的成型过程，如挤出、喷涂和3D打印，分析了剪切速率、温度梯度和溶剂蒸发速率对最终产品结构（孔隙率、孔径分布）的控制策略。强调了在线监测技术（如拉曼光谱、红外光谱）在实时反馈控制界面化学反应和结构演变中的关键作用，确保产品批次间的稳定性和一致性。 --- 全书特色： 本书的独特之处在于其理论深度与应用广度的平衡。它不仅详细阐述了热力学和动力学原理，更侧重于如何利用这些原理去设计具有特定界面行为和宏观性能的新型高分子软物质系统，特别适用于需要精确控制界面相互作用的先进制造领域。

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