高分子物理

目錄
前言
第1章 高分子鏈的結(jié)構(gòu) 1
1.1 引言 1
1.1.1 高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1
1.1.2 高分子結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容 2
1.2 高分子鏈一級結(jié)構(gòu) 2
1.2.1 重復(fù)單元的化學(xué)組成 2
1.2.2 鍵接結(jié)構(gòu) 4
1.2.3 高分子鏈的構(gòu)型 4
1.2.4 支化與交聯(lián) 7
1.2.5 共聚物的結(jié)構(gòu) 8
1.2.6 具有“天然”規(guī)整性的高分子 9
1.3 高分子鏈二級結(jié)構(gòu) 10
1.3.1 高分子的相對分子質(zhì)量 10
1.3.2 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和構(gòu)象 12
1.3.3 高分子鏈的柔性 14
1.3.4 結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔性的影響 15
1.4 高分子鏈尺寸 16
1.4.1 均方末端距的幾何計(jì)算法 17
1.4.2 均方末端距的統(tǒng)計(jì)計(jì)算法 20
1.4.3 等效自由連接鏈 24
1.4.4 表征鏈柔性 25
1.4.5 高分子鏈的均方回轉(zhuǎn)半徑 26
1.4.6 蠕蟲狀鏈 27
第2章 高分子的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu) 31
2.1 高分子中分子間的相互作用 31
2.1.1 范德華力與氫鍵作用 31
2.1.2 內(nèi)聚能密度 32
2.2 非晶態(tài) 32
2.2.1 非晶態(tài)的特征 32
2.2.2 高分子的鏈纏結(jié)與解纏結(jié) 33
2.3 結(jié)晶態(tài) 33
2.3.1 單晶 33
2.3.2 球晶 34
2.3.3 高分子晶體的構(gòu)象 35
2.4 結(jié)晶高分子的結(jié)構(gòu)模型 37
2.4.1 纓狀微束模型 37
2.4.2 松散折疊鏈模型 37
2.4.3 插線板模型 38
2.5 高分子結(jié)晶 38
2.5.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 38
2.5.2 高分子結(jié)構(gòu)與結(jié)晶能力 39
2.5.3 結(jié)晶動力學(xué) 39
2.6 結(jié)晶度測定 43
2.6.1 密度測定 43
2.6.2 X射線衍射 43
2.6.3 差示掃描量熱法 44
2.7 結(jié)晶度與物理性能 45
2.7.1 力學(xué)性能 45
2.7.2 密度與光學(xué)性能 45
2.7.3 熱性能 45
2.7.4 加工過程-結(jié)構(gòu)-結(jié)晶性能 45
2.7.5 相對分子質(zhì)量與結(jié)晶度 45
2.8 結(jié)晶熱力學(xué) 46
2.8.1 熔融與熔融溫度 46
2.8.2 測定熔融溫度的技術(shù) 47
2.8.3 結(jié)晶溫度與熔融溫度 47
2.8.4 晶片厚度與熔融溫度 48
2.8.5 拉伸取向與熔融溫度 48
2.8.6 結(jié)構(gòu)與熔融溫度 48
2.8.7 共聚物的熔融溫度 50
2.8.8 雜質(zhì)對熔融溫度的影響 51
2.9 高分子取向 52
2.9.1 取向的概念 52
2.9.2 取向的機(jī)理 52
2.9.3 取向指數(shù)與測定方法 53
2.10 液晶高分子 53
2.10.1 液晶態(tài)概念 54
2.10.2 液晶相結(jié)構(gòu) 54
2.10.3 液晶性質(zhì) 56
2.10.4 高分子液晶 57
第3章 高分子的溶液性質(zhì) 61
3.1 高分子溶解性 61
3.1.1 高分子的溶解過程及特點(diǎn) 61
3.1.2 溶解過程的熱力學(xué)分析 62
3.1.3 溶劑選擇原則 64
3.2 高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì) 65
3.2.1 Flory-Huggins稀溶液理論 66
3.2.2 高分子溶液的理想狀態(tài) 70
3.2.3 Flory-Krigbaum稀溶液理論 71
3.3 高分子的亞濃溶液 73
3.3.1 臨界膠束濃度 73
3.3.2 亞濃溶液的滲透壓 74
3.3.3 亞濃溶液中高分子鏈尺寸 75
3.4 高分子的濃溶液 77
3.4.1 高分子的增塑 77
3.4.2 高分子的溶液紡絲 78
3.4.3 高分子凍膠與凝膠 79
3.5 高分子電解質(zhì)溶液 80
3.5.1 基本概念 80
3.5.2 高分子電解質(zhì)的黏度 82
3.5.3 高分子電解質(zhì)溶液的滲透壓 82
3.6 高分子溶液的相平衡 82
3.7 高分子共混 84
3.7.1 高分子共混熱力學(xué) 84
3.7.2 高分子共混體系相分離機(jī)理 85
3.8 高分子溶液的流體力學(xué)性質(zhì) 88
3.8.1 高分子在溶液中的擴(kuò)散 88
3.8.2 高分子在溶液中的黏性流動 89
第4章 高聚物的相對分子質(zhì)量及相對分子質(zhì)量分布 93
4.1 高聚物相對分子質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)意義 93
4.1.1 平均相對分子質(zhì)量 93
4.1.2 相對分子質(zhì)量分布函數(shù) 94
4.1.3 相對分子質(zhì)量的分散性 95
4.2 相對分子質(zhì)量分布的表示方法 95
4.3 相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布的測定方法 96
4.3.1 端基分析法 97
4.3.2 沸點(diǎn)升高法和凝固點(diǎn)降低法 97
4.3.3 滲透壓法 98
4.3.4 蒸氣壓滲透法 99
4.3.5 光散射法 100
4.3.6 飛行時(shí)間質(zhì)譜法 101
4.3.7 黏度法 102
4.3.8 凝膠滲透色譜法 103
第5章 高聚物的分子運(yùn)動 107
5.1 高聚物分子熱運(yùn)動 107
5.1.1 運(yùn)動單元的多重性 107
5.1.2 高聚物分子熱運(yùn)動是松弛過程 107
5.1.3 高聚物分子熱運(yùn)動與溫度的關(guān)系 108
5.2 高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變 109
5.2.1 玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測量 109
5.2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變理論 110
5.2.3 影響玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素 113
5.2.4 玻璃化轉(zhuǎn)變的多維性 116
5.2.5 次級松弛過程 117
5.3 高聚物黏性流動 117
5.3.1 高聚物黏性流動的特點(diǎn) 117
5.3.2 影響?zhàn)ち鳒囟鹊囊蛩?121
5.3.3 聚合物的流動性表征 122
5.3.4 剪切黏度的測量方法 124
5.3.5 高分子熔體的流動曲線 126
5.3.6 影響高分子熔體黏度和流動的因素 127
5.3.7 高聚物流動的幾種特殊現(xiàn)象 131
第6章 高聚物的力學(xué)性能 135
6.1 高聚物力學(xué)測量 135
6.1.1 簡單拉伸 136
6.1.2 均勻壓縮 136
6.1.3 簡單剪切 137
6.1.4 機(jī)械強(qiáng)度 137
6.2 高聚物拉伸行為 139
6.2.1 玻璃態(tài)高聚物的拉伸 140
6.2.2 玻璃態(tài)高聚物的強(qiáng)迫高彈形變 141
6.2.3 晶態(tài)高聚物的拉伸 142
6.2.4 硬彈高聚物的拉伸 142
6.2.5 應(yīng)變誘發(fā)塑料-橡膠轉(zhuǎn)變 143
6.2.6 高聚物的屈服 143
6.2.7 高聚物的破壞和理論強(qiáng)度 146
6.2.8 影響高聚物機(jī)械強(qiáng)度的因素 147
6.3 高彈態(tài)聚合物力學(xué)性質(zhì) 150
6.3.1 橡膠的使用溫度 150
6.3.2 橡膠彈性的熱力學(xué)分析 152
6.4 高聚物力學(xué)松弛-黏彈性 154
6.4.1 高聚物的力學(xué)松弛現(xiàn)象 154
6.4.2 黏彈性的力學(xué)模型 162
6.4.3 黏彈性與時(shí)間、溫度的關(guān)系 167
6.4.4 動態(tài)黏彈性的表征方法 168
第7章 高聚物的電學(xué)性能 170
7.1 高聚物的介電性能 170
7.1.1 分子極化 170
7.1.2 高聚物的介電常數(shù) 172
7.2 高聚物的介電損耗和介電松弛 174
7.2.1 介電損耗產(chǎn)生原因及其表征 174
7.2.2 影響介電損耗的因素 175
7.2.3 高聚物介電松弛譜 177
7.3 高聚物的導(dǎo)電性能 179
7.3.1 導(dǎo)電性的表征 179
7.3.2 高聚物的導(dǎo)電特點(diǎn) 180
7.3.3 高聚物導(dǎo)電性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 181
7.3.4 影響高聚物導(dǎo)電性的其他因素 182
7.4 高聚物的介電擊穿 183
7.4.1 介電擊穿與介電強(qiáng)度 183
7.4.2 高聚物介電擊穿的機(jī)理 183
7.5 高聚物的靜電現(xiàn)象 184
7.5.1 靜電現(xiàn)象及起電機(jī)理 184
7.5.2 靜電的危害和防止 185
第8章 聚合物的表征方法 188
8.1 波譜分析 188
8.1.1 紅外光譜 188
8.1.2 拉曼光譜 190
8.1.3 紫外光譜 193
8.1.4 核磁共振波譜 194
8.1.5 X射線分析 196
8.2 熱分析 199
8.2.1 差示掃描量熱分析 199
8.2.2 熱重分析 200
8.3 顯微分析 200
8.3.1 偏光顯微鏡 200
8.3.2 電子顯微鏡 201
8.4 力學(xué)性能分析 206
8.4.1 聚合物的拉伸性能及表征方法 206
8.4.2 聚合物的沖擊性能及表征方法 207
8.4.3 聚合物的動態(tài)力學(xué)性能及表征方法 207
參考文獻(xiàn) 209