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韩哲文 编

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• 高分子科学
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• 材料科学
• 高分子工程
• 教程
• 教材
• 大学教材
• 第二版

出版社： 华东理工大学出版社

ISBN：9787562829416

版次：2

商品编码：10546427

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：389

内容简介

　　高分子科学是工科“材料科学与工程”和理科“化学”一级学科中共同含有的重要学科分支。《高分子科学教程》既适用于材料学各相关专业的基础教学，也适用于“高分子化学与物理”的理科基础教学。可作为材料、化学和化工等各相关专业的教学参考书。《高分子科学教程（第2版）》第二版是作为国家级规划教材而修订的。
　　 　　全书共分为13章，内容包括：绪论、逐步聚合、自由基聚合、离子和开环及“受控”聚合、共聚合及聚合物的化学反应等前6章的高分子化学内容；聚合物的链结构、非晶态、结晶态聚合物、高分子溶液性质、聚合物的力学性能、电性能和热性能等后6章的高分子物理内容；最后第13章讲述聚合物的成型加工原理。《高分子科学教程（第2版）》强调高分子科学的基本原理、概念、理论和实践的论述。介绍了各类高分子化合物的合成、材料的制备、结构与性能，以及三者之间的关系。另外，每章末均附有习题。
　　 　　《高分子科学教程（第2版）》可作为高等院校高分子专业的基础教材，也可以作为材料、化学和化工类各专业师生涉足高分子科学和高分子材料领域的基础教学参考书，还可供从事高分子材料科研和生产的技术人员参考。《高分子科学教程（第2版）》由韩哲文主编。

目录

第1章 绪论
1.1 高分子科学及其发展历史
1.1.1 高分子科学的历史回顾
1.1.2 合成聚合物的发展历史
1.1.3 高分子科学发展趋势与展望
1.2 高分子的基本概念
1.3 聚合物的分类
1.3.1 按聚合物的来源分类
1.3.2 按聚合物的性能分类
1.3.3 按主链结构分类
1.3.4 按反应分类
1.3.5 按分子链形状分类
1.4 聚合物的命名
1.4.1 根据单体来源或制法命名
1.4.2 根据聚合物的结构特征命名
1.4.3 根据商品命名
1.4.4 IUPAC的系统命名法
1.5 合成高分子的制备方法
1.5.1 缩聚反应
1.5.2 加聚反应
1.5.3 开环聚合反应
1.5.4 高分子转化反应
1.6 聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布
1.6.1 聚合物的平均相对分子质量
1.6.2 聚合物的相对分子质量分布
习题与思考题
第2章 逐步聚合
2.1 引言
2.1.1 逐步聚合反应分类
2.1.2 逐步聚合反应的单体
2.2 缩聚反应
2.2.1 缩合与缩聚
2.2.2 线型缩聚反应特征
2.3 缩聚反应平衡
2.3.1 官能团等活性概念
2.3.2 反应程度、平衡常数与平均聚合度的关系
2.3.3 影响缩聚平衡的因素
2.4 线型缩聚反应动力学
2.4.1 自催化体系
2.4.2 外加酸催化体系
2.5 线型缩聚物的相对分子质量与相对分子质量分布
2.5.1 线型缩聚物相对分子质量的控制
2.5.2 线型缩聚物的相对分子质量分布
2.6 体型缩聚
2.6.1 概述
2.6.2 Carothers凝胶点方程
2.6.3 凝胶点的Flory统计法预测
2.6.4 凝胶点的实验测定
2.7 逐步共聚反应
2.7.1 共聚物的类型
2.7.2 共聚反应的应用
2.8 其他逐步聚合反应
2.8.1 芳族取代反应制备聚砜
2.8.2 逐步加成聚合制聚氨酯
2.8.3 加成缩合聚合制环氧树脂
2.8.4 氧化偶合反应制聚苯醚
2.9 重要的线型缩聚物
2.9.1 涤纶（PET）
2.9.2 聚酰胺（PA）
2.9.3 聚碳酸酯（PC）
2.9.4 聚酰亚胺
2.9.5 聚砜和聚苯醚砜
2.9.6 聚硅氧烷
2.10 逐步聚合方法
2.10.1 熔融缩聚
2.10.2 溶液缩聚
2.10.3 界面缩聚
2.10.4 反应注射成型（RIM）
2.10.5 固相缩聚
习题与思考题
第3章 自由基聚合
3.1 自由基聚合机理
3.1.1 自由基的活性与反应
3.1.2 单体结构与聚合类型
3.1.3 自由基聚合的基元反应
……
第4章 离子、开环及受控聚合反应
第5章 共聚合反应
第6章 聚合物的化学反应
第7章 高分子的链结构
第8章 非晶态聚合物
第9章 结晶态聚合物
第10章 高分子的溶液性质
第12章 聚合物的电学性能和热学性能
第13章 聚合物的成型加工

前言/序言

现代材料学前沿：聚合物化学与工程导论 第一版精炼，第二版深拓：领略高分子世界的广袤与精微 本书旨在为读者构建一个全面、深入且富含洞察力的聚合物科学知识体系。它不仅仅是一本教科书，更是一张通往理解现代社会赖以构建的基础材料——高分子的“入场券”。全书结构严谨，内容前沿，尤其强调理论与实践的紧密结合，力求在培养扎实基础知识的同时，激发读者对高分子科学未来发展的创新思维。 第一部分：基石构建——高分子化学的理论核心 本部分着重于奠定坚实的化学理论基础，解析高分子独特的结构与性质之间的内在联系。 第一章：高分子的基本概念与历史沿革 本章首先对“高分子”这一概念进行精确的界定，探讨其宏观现象（如粘弹性、半结晶性）与微观结构（链长、拓扑结构）之间的桥梁。我们将回顾从早期天然高分子（如橡胶、纤维素）的发现到合成高分子时代的诞生，简述 20 世纪化学家们如何逐步揭示聚合物的链式结构，特别是赫尔曼·施陶丁格的先驱性工作及其带来的诺贝尔奖荣光。深入剖析聚合度、分子量分布（如数均分子量、重均分子量）的统计学意义及其对材料性能的决定性影响。 第二章：聚合反应的机理与动力学 这是理解高分子合成的“心脏”部分。我们将系统阐述两大主要的聚合反应类型： 1. 逐步聚合（缩聚与逐步加聚）： 详细解析官能度、反应级数、反应平衡对最终分子量的限制。重点分析聚酯、聚酰胺等重要工程塑料的合成路径及其特点。 2. 连锁聚合（自由基、离子型和配位聚合）： 深入探讨引发、增长、终止和链转移等基本步骤的微观过程。着重分析自由基聚合中的热力学控制与反应速率，并引入现代立体选择性控制聚合技术，如活性/可控自由基聚合（ATRP, RAFT 等），这些技术是实现精确结构设计的关键。 第三章：高分子结构与形貌 高分子的性能高度依赖于其在不同尺度上的结构表现。本章从原子尺度、链段尺度、聚集态尺度层层深入： 化学结构： 讨论主链组成、侧基影响、共聚结构（无规、交替、嵌段）对极性、溶解性及玻璃化转变温度（$T_g$）的影响。 链构象： 解析统计力学模型（如随机游走模型）在描述高分子链空间形态中的应用，理解扭转角和旋转能垒的物理意义。 聚集态结构： 重点剖析半结晶高分子中球晶、拉带晶的形成机制，以及非晶区域的自由体积理论。结合 X 射线衍射（XRD）和差示扫描量热法（DSC）等表征手段，阐明结晶度与热力学性能的关系。 第二部分：功能实现——高分子材料的性能与应用 本部分将理论知识应用于实际材料体系，探讨如何利用结构调控来实现所需的功能特性。 第四章：高分子的物理力学性能 高分子材料区别于小分子材料的核心在于其粘弹性行为。本章是理解高分子加工和服役行为的基础： 粘弹性理论： 引入经典的 Maxwell、Voigt 模型，并发展至更复杂的 Burger 模型，用以描述高分子在时间、温度和应力下的动态响应。 时间-温度等效原理（WLF 方程）： 阐释如何通过临近玻璃化转变温度的弛豫过程，预测材料在不同温度下的长期力学行为。 大变形与断裂： 探讨高分子拉伸、蠕变、应力松弛等过程的本构方程。分析高分子断裂的微观机制，包括颈缩现象、塑性流动与脆性断裂的转变。 第五章：合成橡胶与弹性体 本章聚焦于高弹性材料的设计与优化。深入讲解硫化（交联）过程的化学原理，特别是硫原子的引入如何形成三维网络结构，从而赋予材料超高的弹性回复能力。对比分析天然橡胶、丁苯橡胶（SBR）、乙丙橡胶（EPDM）的结构差异及其在轮胎、密封件等领域的特定应用。 第六章：热塑性塑料的结构与应用 热塑性塑料因其可回收和易加工性占据了材料市场的巨大份额。本章系统介绍： 通用塑料： 聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）的合成工艺、分子量调控对密度和结晶度的影响，以及它们在包装、管道中的应用限制。 工程塑料： 深入分析聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA，尼龙）、聚甲醛（POM）等高强度、耐热性材料的分子设计策略，重点讨论其界面性能和复合材料的制备。 第七章：特种功能高分子与前沿材料 本部分拓宽视野，介绍具有特定电、光、生物学功能的先进高分子材料： 导电与半导体高分子： 解析共轭聚合物的电子结构，讨论电荷传输机制，涉及有机发光二极管（OLED）、有机太阳能电池（OPV）中的应用。 生物医用高分子： 探讨生物相容性、可降解性高分子（如 PLA、PGA）在药物缓释系统和组织工程支架中的设计原则。 高性能纤维与复合材料： 介绍芳纶（如 Kevlar）等超高强度纤维的分子链定向技术，以及环氧树脂、酚醛树脂在制造先进结构复合材料中的关键作用。 第三部分：工艺控制与表征技术 本部分关注如何将理论转化为可量产的材料，并介绍现代分析手段。 第八章：高分子加工工艺基础 深入探讨高分子材料在固态、熔融态和溶液态下的流变行为。详细介绍挤出、注塑、吹塑、压延等核心加工技术中，温度、剪切速率对最终制品微观结构和宏观性能的影响。强调熔体粘度与分子量分布的关系。 第九章：高分子表征技术概览 材料科学的进步离不开精确的表征手段。本章系统梳理用于鉴定和分析高分子的主要技术： 分子量测定： 凝胶渗透色谱法（GPC/SEC）的工作原理及对分子量分布的准确解析。 结构与组成分析： 傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振波谱（NMR）在官能团识别和微观结构确证中的应用。 热性能分析： DSC、热重分析（TGA）在确定 $T_g$、$T_m$ 及热稳定性方面的精确测量。 形貌与微观结构： 扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）在观察表面形貌、晶体结构和微相分离中的关键作用。 全书始终贯穿着对“结构-性能-应用”这一核心逻辑链的反复强调，确保读者不仅知其然，更能知其所以然，为未来在高分子材料领域的深入研究或产业化工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性和前瞻性都让我印象深刻。在关于高分子加工成型的内容中，作者没有仅仅停留在理论描述，而是详细介绍了注塑、挤出、吹塑、压延等各种常见的高分子加工技术，并分析了每种技术的工作原理、适用范围、优缺点以及可能遇到的问题。书中还列举了许多实际产品的生产案例，让我能清晰地看到这些加工技术是如何被应用到生产线上的。例如，在介绍注塑成型时，书中详细讲解了模具设计、注射参数设置、冷却过程等关键环节，并分析了常见缺陷（如缩痕、翘曲）的产生原因及解决方法。更让我觉得这本书非常有价值的是，它还对高分子科学的未来发展方向进行了展望。书中探讨了诸如生物可降降解高分子、智能高分子材料、纳米高分子材料等前沿领域的研究进展和应用前景。这让我对高分子科学的未来充满了期待，也为我未来的学习和研究指明了方向。尤其是在当前对可持续发展和环境保护日益重视的背景下，书中关于绿色高分子材料的讨论，让我看到了高分子科学在解决全球性挑战中的潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本《高分子科学教程（第2版）》真是让我耳目一新！我之前对高分子这块领域一直感到有点儿畏难，总觉得它离我们日常生活很远，而且概念又多又抽象。但这本书的开篇就给我打了一剂强心针。作者用非常生动形象的比喻，将高分子这个宏大的概念拆解得如同儿戏一般。比如，他们用串珠子来比喻单体聚合，用链条来形容聚合物的分子结构，瞬间就让那些冰冷的化学式变得鲜活起来。我特别喜欢其中关于高分子材料在现代生活中无处不在的讨论，从我们每天穿的衣服、用的塑料制品，到高科技领域的应用，都进行了深入浅出的介绍。这让我开始意识到，原来高分子科学并非高不可攀，而是与我们的生活息息相关的。更让我惊喜的是，书中不仅仅停留在理论层面，还穿插了大量的案例分析。这些案例都非常贴合实际，让我能清晰地看到理论知识是如何转化为实际应用，解决了哪些现实问题。例如，在讨论高分子合成方法时，书中详细介绍了不同合成方法的优缺点及其适用范围，并结合了实际的工业生产案例，这对于我这样希望将理论知识与实际操作相结合的学习者来说，简直是宝藏。它让我不再是死记硬背，而是能够理解背后的原理，并能初步判断哪些方法更适合特定的材料制备。

评分☆☆☆☆☆

《高分子科学教程（第2版）》在内容深度和广度上都做得相当出色，它既能满足入门者的需求，也能为有一定基础的读者提供更深入的思考。我之前对高分子材料的力学性能一直没有太清晰的认识，总觉得都是“软”或者“硬”。这本书在这方面做了非常详尽的阐述，从应力、应变的基本概念，到弹性、塑性、粘弹性的区别，再到各种高分子材料的力学行为，比如拉伸、弯曲、冲击等，都进行了详细的讲解。书中还引入了许多图表和实验数据，让我能看到不同高分子材料在不同条件下的具体表现。我尤其对书中关于高分子结晶和非晶态的讨论很感兴趣，它解释了为什么有些高分子材料会比其他材料更坚韧，或者更有弹性。此外，书中关于高分子热性能的章节也让我受益匪浅，比如玻璃化转变温度、熔点等概念，以及这些温度对材料性能的影响。通过阅读，我开始能够理解为什么有些塑料在低温下会变脆，而有些则能保持很好的韧性。这种对材料微观结构与其宏观性能之间关系的深入探讨，让我觉得非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常合理，循序渐进，让我这种初学者也能轻松上手。从最基础的高分子结构、组成和命名规则开始，逐步深入到高分子的物理和化学性质，再到高分子合成、表征和加工。每一章都建立在前一章的基础上，逻辑性非常强，不会让人感到知识的跳跃。我印象特别深刻的是关于高分子链构象和动力学的部分。作者没有直接扔给我一堆复杂的数学公式，而是先从宏观角度解释了高分子链的卷曲、伸展等运动状态，再用一些简单的模型来辅助理解。当我读到高分子在溶液中的行为时，书中关于扩散、粘度和渗透压的讲解，配合图示，让我对这些概念有了直观的认识。这比我之前看过的其他教材要友好得多。而且，书中还穿插了许多“你知道吗”的小栏目，介绍一些有趣的高分子相关的历史故事、科学发现或者前沿进展，这不仅能让我在学习过程中保持兴趣，还能拓宽我的视野，了解高分子科学的发展脉络。我特别喜欢其中关于天然高分子（如蛋白质、核酸）的章节，它让我认识到高分子不仅仅是人造材料，在生命科学领域也扮演着至关重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

让我惊喜的是，这本书在概念的解释上非常到位，很多抽象的理论都通过生动的例子和清晰的图示变得易于理解。我之前在学习高分子化学反应时，总感觉一团糟，不知道各种聚合机理的细微差别。这本书在介绍自由基聚合、离子聚合、配位聚合等不同聚合方式时，不仅清晰地阐述了各自的机理，还详细列举了各种方法的优缺点、适用范围以及实际应用的例子。比如，在讨论自由基聚合时，书中详细介绍了引发剂的选择、链增长和链终止的机理，并结合了聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等常见聚合物的合成过程。当我读到关于逐步聚合和链式聚合的对比时，我才真正理解了它们在反应动力学和分子量分布上的根本区别。书中还穿插了一些关于高分子反应工程的讨论，比如反应器的选择、工艺参数的控制等，这对于理解如何将实验室的合成方法放大到工业生产具有重要意义。我特别欣赏书中关于高分子共聚物的介绍，它让我明白如何通过组合不同的单体来设计具有特定性能的高分子材料，这为材料创新提供了思路。

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华理必备教材

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