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出版者:

作者:Vollath, Dieter

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:2008-9

价格:$ 130.00

装帧:

isbn号码:9783527315314

丛书系列:

图书标签:

• 纳米材料
• 材料科学
• 纳米技术
• 化学
• 物理
• 工程
• 生物医学
• 环境科学
• 催化
• 传感器

好的，这里是一份关于《Advanced Polymer Chemistry and Physics》的详细图书简介，内容完全聚焦于该书的实际涵盖范围，不涉及任何关于“Nanomaterials”的内容： --- 《Advanced Polymer Chemistry and Physics》 一部全面、深入的现代高分子科学权威参考书 《Advanced Polymer Chemistry and Physics》 是一部为高年级本科生、研究生、科研人员以及工业界工程师量身定制的权威著作。本书的核心目标是提供一个严谨、系统且与时俱进的平台，用以探讨高分子科学领域最核心的基础理论、先进的合成策略、结构-性能关系的精妙关联，以及前沿的表征技术。本书避免了对纳米材料的侧重，而是将重点牢牢锚定在宏观聚合物体系、溶液行为、固态物理转变和经典高分子反应动力学上。 全书共分为五大部分，超过三十个章节，内容组织逻辑严密，从基础的分子结构单元出发，逐步深入到复杂的超分子组装和聚合物加工。 --- 第一部分：高分子基础结构与热力学（Foundations: Structure and Thermodynamics） 本部分奠定了理解聚合物科学的理论基石。它详细阐述了高分子链的统计力学模型，这是理解聚合物宏观性质的关键。 核心内容包括： 1. 链构象与统计力学： 详细分析了理想随机游走模型、远端自由旋转模型（Freely Rotating Chain, FRC）和真实链模型（Hindered Rotation Model）。引入了特征比（Characteristic Ratio, $langle R^2 angle_0 / Nl^2$）的概念，并探讨了不同单体结构对链柔性（Persistence Length）的影响。 2. 高分子溶液的热力学： 深入探讨了高分子在溶剂中混合的热力学，重点讲解了 Flory-Huggins 理论的推导及其在预测溶液相分离（上临界溶解温度 UCST 和下临界溶解温度 LCST）中的应用。详细讨论了 $chi$ 参数的物理意义及其温度和分子量依赖性。 3. 玻璃化转变与松弛行为： 对聚合物固态转变进行了详尽的物理化学分析。重点介绍了 WLF 方程（Williams-Landel-Ferry equation）及其在描述时间-温度等效性（Time-Temperature Superposition, TTS）中的应用。探讨了自由体积理论（Free Volume Theory）在解释玻璃化转变温度 ($T_g$) 附近粘弹行为中的作用。 --- 第二部分：高分子合成与反应动力学（Synthesis and Reaction Kinetics） 本部分是本书的重点，系统梳理了所有主要的聚合反应类型，并对反应机理和分子量控制进行了深入的动力学分析。 核心内容包括： 1. 逐步聚合（Step-Growth Polymerization）： 详细讲解了缩聚反应和加聚缩聚反应（如聚酯、聚酰胺的合成）。重点分析了反应转化率与分子量分布（如羧酸与醇的酯化反应）的关系，并探讨了等摩尔比反应中的精确分子量控制策略。 2. 连锁聚合（Chain-Growth Polymerization）： 涵盖了自由基聚合、离子聚合（阴离子和阳离子）以及配位聚合。特别关注了自由基聚合中引发、增长、链转移和终止的速率常数分析。对活性/可控自由基聚合（Controlled Radical Polymerization, CRP）的机制，如 ATRP（原子转移自由基聚合）和 RAFT（可逆加成-断裂链转移），进行了详细的机理剖析和动力学建模，强调其对分子量均一性和末端官能团化的重要性。 3. 开环聚合（Ring-Opening Polymerization, ROP）： 深入探讨了环氧环、内酯和内酰胺等单体的聚合，比较了催化剂对活性和生活性的影响，以及如何通过选择性催化剂实现精准的聚合物结构设计。 --- 第三部分：高分子物理与宏观性质（Polymer Physics and Macroscopic Properties） 本部分聚焦于聚合物在特定环境下的物理响应，尤其是其形变、流动和结晶行为。 核心内容包括： 1. 粘弹性与流变学： 引入了粘弹性本构方程，重点讨论了 Maxwell 模型、Voigt 模型及 Kelvin-Voigt 模型的数学描述。详细分析了线性粘弹性区（LVR）的动态机械分析（DMA）数据解读，以及非线性粘弹性区中聚合物熔体的剪切变稀（Shear Thinning）现象及其与链缠结（Entanglement）网络的联系。 2. 聚合物的结晶学： 深入讲解了聚合物结晶过程的热力学和动力学。介绍了球晶的形成、增长机制，以及影响结晶度的因素（如冷却速率和分子量）。对比了艾弗米-汤森（Avrami-Evans-Kolmogorov, AEK）方程在描述结晶动力学中的应用，并分析了聚合物的拉伸诱导结晶。 3. 高分子合金与共混物： 探讨了两种或多种聚合物混合体系的相容性预测，重点应用了 Flory-Huggins 理论来评估混合热力学。详细分析了微相分离结构（如海岛结构）的形成和热力学驱动力，这是理解高性能复合材料的基础。 --- 第四部分：高分子表征技术（Characterization Techniques） 本部分系统介绍了几种核心技术，用于解析聚合物的分子量、结构和形态。这些技术主要集中在溶液和熔体状态下的分析。 核心内容包括： 1. 分子量测定： 全面阐述了凝胶渗透色谱（GPC/SEC）的原理、校正方法（如光散射检测器，MALS）以及绝对分子量测定。详细讨论了粘度法测定特性粘数 $[eta]$ 与分子量 $M$ 的关系（Mark-Houwink 方程）。 2. 光谱学分析： 侧重于傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）在确定聚合物化学结构、官能团含量、序列分布（如共聚物中单体单元的排布）和立体规整性方面的应用。 3. 热分析方法： 深入解析差示扫描量热法（DSC）用于确定 $T_g$, 熔点 ($T_m$) 和结晶度；热重分析（TGA）用于研究热降解的动力学和稳定性。 --- 第五部分：功能性高分子与界面现象（Functional Polymers and Interfacial Phenomena） 本部分关注聚合物作为功能材料的应用，特别是在传统聚合体系边界上的进展。 核心内容包括： 1. 高分子电解质与凝胶： 探讨了聚电解质的构象转变，以及聚合物在溶胀状态下的熵驱动和焓驱动平衡。详细分析了聚合物网络（Hydrogels）的溶胀比、交联密度与力学性能之间的关系。 2. 表面与界面吸附： 专注于聚合物链在固体表面的吸附行为，包括吸附量、链构象的改变以及其对润湿性和粘附性的影响。这是理解涂层和粘合剂性能的基础。 3. 高分子反应器工程： 讨论了工业化聚合反应器（如 CSTR, 塔式反应器）的设计原则，以及如何通过反应器工程来优化分子量分布和产品质量。 《Advanced Polymer Chemistry and Physics》 凭借其深入的理论推导、详尽的实例分析和对经典与前沿方法的平衡介绍，是高分子科学家和工程师案头不可或缺的工具书。它确保读者能够深刻理解聚合物体系的复杂性，并将其应用于解决实际的材料科学挑战。

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