Phase-Separated Interpenetrating Polymer Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lipatov, Yuri S./ Alekseeva, Tatiana

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:229

装帧:

isbn号码:9783540730712

丛书系列:

图书标签:

• 聚合物网络
• 相分离
• 互穿网络
• 材料科学
• 高分子物理
• 凝胶
• 复合材料
• 结构性能
• 相图
• 热力学

深入探究材料科学前沿：高分子网络结构与性能的精密调控 图书名称： 聚合物复合体系的形态演化与力学响应：从微观结构到宏观性能的桥梁 内容简介： 本书聚焦于当代材料科学领域中最为活跃和关键的分支之一：聚合物复合体系的结构-性能关系研究。我们摒弃了对单一材料特性的简单罗列，而是深入剖析了由两种或多种不同性质的聚合物组分通过特定方式（如共混、接枝、或原位聚合）构筑而成的复杂网络体系，其形态的演化规律、界面行为、以及由此决定的宏观力学、热学和功能特性。全书旨在构建一个从原子/分子尺度设计到宏观应用实现之间的完整知识体系，为高分子材料工程师和研究人员提供一套系统的分析工具和设计思路。 第一部分：复合体系的构建与微观形貌控制 本部分首先回顾了聚合物共混物和复合材料的经典理论基础，并迅速转向当前研究的前沿——如何通过精细化的合成策略来调控体系的微观形貌。 章节一：聚合物体系的热力学与相容性基础 详细阐述了Flory-Huggins理论在现代聚合物共混物中的应用与局限性。重点讨论了熵驱动与焓驱动因素在决定相分离行为中的作用，特别是当组分之间存在特定的化学键合或氢键相互作用时，相容性参数的修正模型。引入了介观尺度（Mesoscale）的相分离理论，分析了核化、生长、旋节线（spinodal decomposition）等不同相分离机制的动力学过程及其对最终网络结构的影响。 章节二：界面工程与界面张力的精确调控 复合体系的性能往往由其内部的界面质量决定。本章深入探讨了界面张力在聚合物网络形成过程中的核心地位。内容涵盖了使用嵌段共聚物、反应性增容剂（Reactive Compatibilizers）或表面活性剂来有效降低界面能，促进相态的稳定分散。特别分析了在动态网络形成过程中，界面化学反应如何实时影响相分离的路径，从而锁定特定的微观结构，例如乳液聚合体系中形成的核壳结构或梯度界面。 章节三：多孔聚合物骨架与三维网络构建 本部分深入研究了如何通过先进的成型技术（如超临界流体发泡、模板法）来构建具有明确三维拓扑结构的聚合物多孔材料。讨论了孔隙率、孔径分布与材料整体力学性能（如压缩模量、能量吸收能力）之间的定量关系。此外，还详细介绍了原位聚合诱导的相分离（IPN-like structures in situ formation）技术，以实现活性物种在聚合物基体内部的定向迁移与反应，形成具有高交联密度的互穿网络结构，这对提高材料的耐溶胀性和尺寸稳定性至关重要。 第二部分：结构演化动力学与非平衡态效应 在实际制备和使用过程中，聚合物复合网络并非处于完美的热力学平衡状态。本部分着重分析了动态过程对最终材料性能的塑造作用。 章节四：动态交联与自修复机制 探讨了引入可逆化学键（如Diels-Alder反应、氢键、金属配位键）如何赋予聚合物网络动态交联特性。详细分析了这些动态键的解离与重组速率对材料粘弹性、蠕变行为的影响。重点阐述了基于动态交联网络的自修复（Self-Healing）机制，包括裂纹的闭合、键的重新形成，以及不同温度和应力环境下修复效率的定量评估。 章节五：剪切诱导的结构重排与流变学行为 对于加工过程中涉及到的流动体系，剪切力是结构形成的关键驱动力。本章系统分析了剪切场下聚合物链段的取向、链缠结的改变以及预聚合物的凝胶化行为。引入了剪切变稀（Shear Thinning）和触变性（Thixotropy）模型，并结合在线流变学技术（In-situ Rheology），实时监测网络结构在流动-静止循环中的演变，这对于优化注射成型和挤出工艺至关重要。 第三部分：性能表征与功能化应用拓展 本部分将理论和结构分析转化为可测量的宏观性能，并展望了这些先进复合网络在特定高技术领域的应用潜力。 章节六：力学性能的各向异性和多尺度耦合 深入研究复合网络在拉伸、压缩、弯曲等不同载荷模式下的应力-应变曲线。重点剖析了微观结构各向异性（如纤维或纳米填料的取向）如何传递到宏观的模量、韧性与断裂能上。引入了有限元分析（FEA）方法，结合实验数据，建立微观结构参数与宏观力学响应的耦合模型，用以预测复杂应力状态下的失效模式。 章节七：热老化、溶胀行为与环境稳定性 分析了聚合物复合网络在长期服役环境中（如高温、溶剂接触）的稳定性。详细讨论了溶胀动力学：溶剂分子如何穿透多孔或交联网络，以及溶胀度如何影响材料的玻璃化转变温度（Tg）和机械强度。针对高交联体系，探讨了自由体积理论在解释溶胀和渗透现象中的应用。此外，还探讨了光氧化和热氧化如何引发交联键断裂或新的交联形成，从而导致材料性能的不可逆变化。 章节八：电学与光学功能化复合网络 超越传统的结构和力学性能，本书最后探讨了如何通过嵌入导电填料（如碳纳米管、石墨烯）或功能性染料分子来赋予复合网络特定的电学或光学特性。研究了渗流阈值（Percolation Threshold）对导电网络形成的影响，以及在应力作用下，网络结构变化如何导致电学信号的实时响应（压阻效应），为开发智能传感材料提供了理论基础。 总结： 本书结构严谨，内容详实，不仅涵盖了聚合物复合材料设计的基本原理，更深入探讨了动态过程、界面调控和多尺度耦合的复杂性。它超越了对标准体系的描述，致力于为读者提供一套应对复杂高分子网络结构挑战的先进方法论和深入见解。

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