高分子化学与物理学教程/普通高等教育“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡国文，周智敏，张凯 等 编

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• 高分子化学
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• 物理学
• 高分子
• 理工科

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030378644

版次：1

商品编码：11311294

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-08-01

用纸：胶版纸

页数：403

正文语种：中文

内容简介

　　《高分子化学与物理学教程/普通高等教育“十二五”规划教材》系统讲述各种类型高分子化合物的合成原理和方法、材料高分子的结构与性能及其相关性原理。全书分为13章，内容包括绪论，逐步聚合反应，自由基聚合反应，自由基共聚合反应，离子型聚合与配位聚合反应，聚合物化学反应与功能化，聚合物分子链结构，高分子溶液、相对分子质量及其分布，聚合物凝聚态结构，聚合物材料学形态转变及其分子运动基础，聚合物材料学性能，聚合物的热、电和光学性能以及高分子化学与物理学前沿进展等。
　　《高分子化学与物理学教程/普通高等教育“十二五”规划教材》可作为高等院校高分子材料与工程专业、化学化工与轻工纺织等专业本科生和专科生教材，也可供从事高分子材料研究、应用和生产领域相关专业技术人员参考。

目录

序
前言
第1章 绪论
第2章 逐步聚合反应
第3章 自由基聚合反应
第4章 自由基共聚合反应
第5章 离子型聚合与配位聚合反应
第6章 聚合物化学反应与功能化
第7章 聚合物分子链结构
第8章 高分子溶液、相对分子质量及其分布
第9章 聚合物凝聚态结构
第10章 聚合物材料学形态转变及其分子运动基础
第11章 聚合物材料学性能
第12章 聚合物的热、电和光学性能
第13章 高分子化学与物理学前沿进展
参考文献
附录

前言/序言

探索物质世界的奇妙构造：高分子材料的科学与应用 在这个日新月异的时代，高分子材料以其独特的性能和广泛的应用，深刻地改变着我们的生活。从轻便耐用的塑料制品，到高性能的工程塑料，再到功能各异的生物医用材料，高分子无处不在，构成了现代文明的重要基石。本书旨在带领读者深入了解高分子材料这一迷人的领域，揭示其背后的科学原理，并展望其未来的发展趋势。 一、什么是高分子？——从微观到宏观的理解 要理解高分子材料，首先需要认识“高分子”本身。高分子，顾名思义，是由大量小的、重复的结构单元（称为单体）通过共价键连接而成的巨型分子。想象一下，就像一串长长的珍珠项链，每一颗珍珠就是一个单体，而整条项链就是高分子。这些单体可以是简单的碳原子链，也可以包含氧、氮、硫等其他元素，甚至复杂的环状结构。 高分子的奇特之处在于其分子量之大，通常在几千到数百万甚至更高。如此巨大的分子量赋予了高分子一系列与小分子截然不同的宏观性质。它们的结构可以呈现出线型、支链型、网状型等多种形态，这些形态的差异直接影响着材料的力学性能、热学性能、溶解性以及光学性能等。 例如，线型高分子通常可以像面条一样缠绕在一起，易于加工成薄膜、纤维等。而带有支链的高分子则可能更倾向于形成球状或块状结构。交联的高分子，即通过化学键将不同的高分子链连接起来形成三维网络结构，则通常表现出优异的强度和弹性，如同橡胶一样。 本书将从分子结构入手，详细介绍单体的种类、聚合反应的机理，以及由此生成的不同类型高分子的结构特征。我们将深入探讨分子链的构象、链的柔顺性、链的聚集态结构（如结晶、无定形区域）等微观因素如何决定宏观性质。通过理解这些微观层面的联系，读者将能更深刻地认识高分子材料的本质。 二、高分子的“炼制”过程：聚合反应的奥秘 高分子的形成离不开“聚合反应”。聚合反应是将小分子单体连接成大分子链的过程。根据单体的反应方式和聚合条件的不同，聚合反应可以分为多种类型。 加聚反应（Addition Polymerization）： 这是最常见的聚合方式之一，单体以其本身的结构单元直接连接，不产生小分子副产物。例如，聚乙烯就是由乙烯单体加聚而成。加聚反应又可以进一步细分为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合等，它们各自有着独特的引发机制和反应历程。理解这些机理对于控制高分子的分子量、分子量分布以及结构至关重要。 缩聚反应（Condensation Polymerization）： 在缩聚反应中，单体之间发生反应，形成高分子链的同时，会伴随产生小分子副产物，如水、醇、氨等。例如，聚酯和聚酰胺（尼龙）就是通过缩聚反应制备的。缩聚反应通常需要特定的官能团才能进行，其反应速率和平衡也受到反应条件的影响。 本书将详细介绍各种主要的聚合反应类型，包括它们的反应机理、动力学以及影响因素。我们将学习如何通过控制反应温度、压力、催化剂、引发剂以及单体配比等参数，来调控高分子的分子量、分子量分布、共聚组成（在共聚物中）以及链结构，从而得到具有特定性能的高分子材料。 三、高分子的“形体”与“气质”：结构与性能的关系 高分子材料的性能与其微观结构和宏观形态密切相关。即使是同一种高分子，其加工方式和后处理的不同，也会导致其性能的巨大差异。 分子量与分子量分布： 分子量是影响高分子性能最关键的因素之一。分子量越大，高分子的缠结越严重，材料的力学强度、韧性和粘度通常越高。然而，过高的分子量也会导致加工困难。分子量分布则描述了材料中高分子链长度的分布情况，狭窄的分子量分布通常意味着更均匀的性能。 链结构与规整性： 高分子链的规整性，即单体排列的规律性，对其结晶能力有着决定性影响。规整度高的链容易排列成规则的晶格结构，形成结晶区域，从而提高材料的强度、硬度和耐溶剂性。而无规的高分子链则倾向于形成无定形结构。 聚集态结构： 高分子材料并非简单的宏观聚集体，而是由复杂的聚集态结构组成。这些结构包括分子链的卷曲、缠结，以及形成的微晶区、大分子晶体、球晶等。通过X射线衍射、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等技术，我们可以深入研究高分子的结晶度、玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）等关键热力学参数，这些参数直接决定了材料的使用温度范围和力学响应。 本书将系统地介绍高分子材料的各种结构特征，并深入阐述这些结构如何影响其力学性能（如拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弹性模量）、热学性能（如玻璃化转变温度、熔点、热稳定性）、流变学性能（如粘度、弹性）以及溶解性等。我们将通过实例分析，展示结构与性能之间的精妙联系，帮助读者建立起“知其然，更知其所以然”的认识。 四、高分子材料的“十八般武艺”：主要高分子材料的分类与应用 基于上述的结构与性能的密切关系，科学家们通过巧妙的设计和合成，开发出了种类繁多的高分子材料，满足了各种各样的需求。 通用塑料： 这是产量最大、应用最广泛的一类高分子材料，价格相对低廉，易于加工。如聚乙烯（PE，用于塑料袋、薄膜、容器）、聚丙烯（PP，用于纤维、包装、汽车零部件）、聚氯乙烯（PVC，用于管道、窗框、地板）、聚苯乙烯（PS，用于一次性餐具、包装泡沫）。 工程塑料： 具有优异的力学性能、热学性能和耐化学腐蚀性，能够替代金属材料用于更复杂的工程领域。如聚碳酸酯（PC，用于光学镜片、电子电器外壳）、聚酰胺（PA，俗称尼龙，用于纤维、齿轮、轴承）、聚甲醛（POM，用于精密机械零件）、聚酯（PET，用于饮料瓶、纤维）。 合成橡胶： 具有高弹性和回弹性，能够承受反复变形而不损坏。如丁苯橡胶（SBR，用于轮胎）、顺丁橡胶（BR，用于轮胎）、丁腈橡胶（NBR，用于油封、耐油管）。 合成纤维： 具有高强度、高模量、耐磨性等特点，广泛应用于纺织、工业领域。如聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、氨纶（弹性纤维）。 高分子功能材料： 这是一类具有特殊功能的高分子材料，在现代科技中扮演着越来越重要的角色。如导电高分子、光电高分子、生物医用高分子（用于药物控释、组织工程、人工器官）、液晶高分子、膜材料等。 本书将对这些主要的高分子材料进行详细的介绍，包括它们的合成方法、代表性结构、关键性能以及在各个领域的典型应用。通过了解这些材料，读者将能够更直观地感受到高分子科学的强大生命力。 五、高分子材料的未来展望：创新与挑战 高分子科学与技术正处于一个蓬勃发展的时期，新的合成方法、新的材料结构以及新的应用领域不断涌现。 可持续高分子： 随着环保意识的日益增强，开发可降解、可回收、生物基的高分子材料已成为研究的热点。利用可再生资源替代石油基原料，设计易于降解的聚合物链结构，以及发展高效的回收再利用技术，将是未来高分子材料发展的重要方向。 智能高分子： 能够对外界刺激（如温度、光、电、pH值）做出响应的高分子材料，被称为智能高分子。它们在传感器、执行器、药物控释、自修复材料等领域具有巨大的应用潜力。 高性能复合材料： 将高分子基体与纳米颗粒、纤维等增强体复合，可以获得远超单一组分的性能，满足极端工况下的应用需求。 生物高分子与生物医学应用： 模拟生物体内的天然高分子，设计和合成具有生物相容性、可降解性、可诱导性的高分子材料，在疾病诊断、治疗、组织修复等方面展现出广阔的前景。 本书将在最后部分，对高分子材料的未来发展趋势进行展望，探讨当前面临的挑战，并激发读者对这一领域的探索热情。 总结： 本书旨在为读者构建一个全面而深入的高分子科学知识体系。从微观的分子结构，到宏观的材料性能；从高分子的合成制备，到其在现代工业和生活中的广泛应用；再到高分子科学的未来发展方向，本书将带领您一步步揭开高分子世界的神秘面纱。无论您是化学、材料科学、工程等相关专业的学生，还是对物质世界的奇妙构造充满好奇的求知者，本书都将是您探索高分子科学的理想起点。通过本书的学习，您将能够深刻理解高分子材料的科学原理，洞察其应用价值，并为未来的创新发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计真的让人眼前一亮！不是那种死板刻板的教科书风格，而是充满了现代感和活力。章节之间的过渡非常自然，每一个新概念的引入都伴随着前序知识的回顾，或者与实际应用的联系，让学习过程变得流畅而连贯。我印象特别深刻的是关于高分子流变学的章节，里面关于剪切稀化、膨胀等现象的解释，以及与实际加工过程的关联，让我茅塞顿开。书中的公式推导也清晰明了，每一步都有详细的解释，即使是复杂的数学模型，也变得容易理解。此外，书中还提供了一些思考题和习题，这些题目不仅能够帮助巩固所学知识，更能引导我们去思考更深层次的问题，培养解决实际问题的能力。作者的写作风格非常朴实，但又充满了智慧，字里行间都能感受到他对高分子科学的热爱和深刻理解。我感觉自己不仅仅是在被动地接受知识，而是在主动地与作者进行一场知识的对话。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我本来抱着试试看的心态，毕竟“十二五”规划教材听起来就比较正统，担心会比较严肃和枯燥。但事实证明我的担忧是多余的！这本书在内容深度和广度上都做得非常出色，覆盖了高分子化学和物理学的绝大部分核心内容，但又不像某些百科全书式的教材那样让人望而却步。它更像是一位循循善诱的良师，在关键的地方点拨，在容易混淆的地方详细解释。我特别欣赏它对于高分子溶液理论的阐述，从理想溶液到真实溶液，从粘度到扩散，循序渐进，让我对高分子在溶液中的行为有了深刻的理解。书中对于高分子物理部分的处理也相当到位，特别是对玻璃化转变和熔点等重要概念的讲解，不仅仅停留在定义层面，还深入探讨了影响这些转变的因素，以及它们对材料性能的影响。偶尔翻到一些关于高分子表征技术的章节，虽然没有深入研究，但能感受到作者在梳理这些内容时所下的功夫，将各种技术原理和应用场景有机地结合起来。总的来说，这是一本既有理论高度，又能指导实践的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我高分子世界的一扇新大门！以前对高分子的印象只停留在塑料、橡胶这些生活用品上，但这本书让我看到了高分子更深邃、更迷人的本质。它的讲解非常系统，从最基础的单体结构、聚合反应机理，到高分子链的构象、聚集态结构，再到高分子材料的性能与应用，层层递进，逻辑清晰。最让我惊喜的是，它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是穿插了大量的实例分析，比如液晶高分子在显示器中的应用，生物可降解高分子在医疗领域的潜力，这些都让我对高分子科学的实际意义有了更直观的认识。书中的图示也非常精美，那些复杂的分子结构和反应过程，在图解的帮助下变得生动易懂。我尤其喜欢其中对聚合动力学和热力学的讲解，以前觉得这部分特别难，但作者用深入浅出的方式，结合一些经典的实验案例，让我终于理解了其中的原理。这本书的语言风格也很好，既有严谨的学术性，又不失亲切感，读起来不会感到压力。我感觉自己不仅是在学习知识，更是在进行一场有趣的探索。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对高分子材料充满好奇的学生，一直想系统地学习这个领域，但市面上很多书籍要么过于偏重理论，要么过于偏重应用，很难找到一本能兼顾两者，并且讲解得深入浅出的。幸运的是，我发现了这本《高分子化学与物理学教程》。它在理论的严谨性上做得非常好，从热力学平衡到动力学过程，都进行了详尽的阐述，让我对高分子的形成和演变有了更深刻的认识。同时，它并没有忽略高分子材料的实际应用，书中对各种高性能高分子材料的性能特点、制备方法以及在不同领域的应用都进行了详细的介绍，比如在航空航天、电子信息、生物医药等方面的应用，这些都极大地激发了我对高分子科学未来发展的兴趣。书中的很多概念，比如分子量分布、结晶动力学，作者都用了非常形象的比喻和清晰的图示来解释，让我这个初学者也能轻松理解。我最喜欢的一点是，这本书没有回避一些比较难的概念，而是鼓励读者去深入思考，并且提供了很多启发性的问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将毕业的学生，我在寻找能够帮助我巩固知识、拓展视野的参考书，偶然间发现了这本《高分子化学与物理学教程》。这本书给我带来的最大惊喜是它的全面性和系统性，几乎涵盖了高分子领域的核心知识点，并且各个知识点之间衔接紧密，构成了一个完整的知识体系。我对书中关于高分子链动力学和统计力学部分的讲解尤为推崇，它不仅详细介绍了各种模型和理论，还对其物理意义进行了深入的剖析，让我对高分子链在运动和相互作用过程中展现出的宏观性质有了全新的认识。此外，书中对高分子凝胶、高分子网络等特殊体系的介绍也让我大开眼界，让我看到了高分子科学的广阔前景。作者在讲解过程中，常常会引用一些经典的文献和实验结果，这让我能够更深入地了解这些理论是如何被发现和验证的，极大地增加了学习的深度和趣味性。这本书的参考文献也十分丰富，为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。