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第1章 高分子链的结构1

1.1 引言1

1.1.1 高分子结构的特点1

1.1.2 高分子结构的研究内容2

1.2 高分子链一级结构2

1.2.1 重复单元的化学组成2

1.2.2 键接结构4

1.2.3 高分子链的构型4

1.2.4 支化与交联7

1.2.5 共聚物的结构8

1.2.6 具有“天然”规整性的高分子9

1.3 高分子链二级结构10

1.3.1 高分子的相对分子质量10

1.3.2 高分子链的内旋转和构象12

1.3.3 高分子链的柔性14

1.3.4 结构对高分子链柔性的影响15

1.4 高分子链尺寸16

1.4.1 均方末端距的几何计算法17

1.4.2 均方末端距的统计计算法20

1.4.3 等效自由连接链24

1.4.4 表征链柔性25

1.4.5 高分子链的均方回转半径26

1.4.6 蠕虫状链27

第2章 高分子的凝聚态结构31

2.1 高分子中分子间的相互作用31

2.1.1 范德华力与氢键作用31

2.1.2 内聚能密度32

2.2 非晶态32

2.2.1 非晶态的特征32

2.2.2 高分子的链缠结与解缠结33

2.3 结晶态33

2.3.1 单晶33

2.3.2 球晶34

2.3.3 高分子晶体的构象35

2.4 结晶高分子的结构模型37

2.4.1 缨状微束模型37

2.4.2 松散折叠链模型37

2.4.3 插线板模型38

2.5 高分子结晶38

2.5.1 化学结构与结晶38

2.5.2 高分子结构与结晶能力39

2.5.3 结晶动力学39

2.6 结晶度测定43

2.6.1 密度测定43

2.6.2 X射线衍射43

2.6.3 差示扫描量热法44

2.7 结晶度与物理性能45

2.7.1 力学性能45

2.7.2 密度与光学性能45

2.7.3 热性能45

2.7.4 加工过程-结构-结晶性能45

2.7.5 相对分子质量与结晶度45

2.8 结晶热力学46

2.8.1 熔融与熔融温度46

2.8.2 测定熔融温度的技术47

2.8.3 结晶温度与熔融温度47

2.8.4 晶片厚度与熔融温度48

2.8.5 拉伸取向与熔融温度48

2.8.6 结构与熔融温度48

2.8.7 共聚物的熔融温度50

2.8.8 杂质对熔融温度的影响51

2.9 高分子取向52

2.9.1 取向的概念52

2.9.2 取向的机理52

2.9.3 取向指数与测定方法53

2.10 液晶高分子53

2.10.1 液晶态概念54

2.10.2 液晶相结构54

2.10.3 液晶性质56

2.10.4 高分子液晶57

第3章 高分子的溶液性质61

3.1 高分子溶解性61

3.1.1 高分子的溶解过程及特点61

3.1.2 溶解过程的热力学分析62

3.1.3 溶剂选择原则64

3.2 高分子溶液的热力学性质65

3.2.1 Flory-Huggins稀溶液理论66

3.2.2 高分子溶液的理想状态70

3.2.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论71

3.3 高分子的亚浓溶液73

3.3.1 临界胶束浓度73

3.3.2 亚浓溶液的渗透压74

3.3.3 亚浓溶液中高分子链尺寸75

3.4 高分子的浓溶液77

3.4.1 高分子的增塑77

3.4.2 高分子的溶液纺丝78

3.4.3 高分子冻胶与凝胶79

3.5 高分子电解质溶液80

3.5.1 基本概念80

3.5.2 高分子电解质的黏度82

3.5.3 高分子电解质溶液的渗透压82

3.6 高分子溶液的相平衡82

3.7 高分子共混84

3.7.1 高分子共混热力学84

3.7.2 高分子共混体系相分离机理85

3.8 高分子溶液的流体力学性质88

3.8.1 高分子在溶液中的扩散88

3.8.2 高分子在溶液中的黏性流动89

第4章 高聚物的相对分子质量及相对分子质量分布93

4.1 高聚物相对分子质量的统计意义93

4.1.1 平均相对分子质量93

4.1.2 相对分子质量分布函数94

4.1.3 相对分子质量的分散性95

4.2 相对分子质量分布的表示方法95

4.3 相对分子质量和相对分子质量分布的测定方法96

4.3.1 端基分析法97

4.3.2 沸点升高法和凝固点降低法97

4.3.3 渗透压法98

4.3.4 蒸气压渗透法99

4.3.5 光散射法100

4.3.6 飞行时间质谱法101

4.3.7 黏度法102

4.3.8 凝胶渗透色谱法103

第5章 高聚物的分子运动107

5.1 高聚物分子热运动107

5.1.1 运动单元的多重性107

5.1.2 高聚物分子热运动是松弛过程107

5.1.3 高聚物分子热运动与温度的关系108

5.2 高聚物玻璃化转变109

5.2.1 玻璃化转变现象和玻璃化转变温度的测量109

5.2.2 玻璃化转变理论110

5.2.3 影响玻璃化转变温度的因素113

5.2.4 玻璃化转变的多维性116

5.2.5 次级松弛过程117

5.3 高聚物黏性流动117

5.3.1 高聚物黏性流动的特点117

5.3.2 影响黏流温度的因素121

5.3.3 聚合物的流动性表征122

5.3.4 剪切黏度的测量方法124

5.3.5 高分子熔体的流动曲线126

5.3.6 影响高分子熔体黏度和流动的因素127

5.3.7 高聚物流动的几种特殊现象131

第6章 高聚物的力学性能135

6.1 高聚物力学测量135

6.1.1 简单拉伸136

6.1.2 均匀压缩136

6.1.3 简单剪切137

6.1.4 机械强度137

6.2 高聚物拉伸行为139

6.2.1 玻璃态高聚物的拉伸140

6.2.2 玻璃态高聚物的强迫高弹形变141

6.2.3 晶态高聚物的拉伸142

6.2.4 硬弹高聚物的拉伸142

6.2.5 应变诱发塑料-橡胶转变143

6.2.6 高聚物的屈服143

6.2.7 高聚物的破坏和理论强度146

6.2.8 影响高聚物机械强度的因素147

6.3 高弹态聚合物力学性质150

6.3.1 橡胶的使用温度150

6.3.2 橡胶弹性的热力学分析152

6.4 高聚物力学松弛-黏弹性154

6.4.1 高聚物的力学松弛现象154

6.4.2 黏弹性的力学模型162

6.4.3 黏弹性与时间、温度的关系167

6.4.4 动态黏弹性的表征方法168

第7章 高聚物的电学性能170

7.1 高聚物的介电性能170

7.1.1 分子极化170

7.1.2 高聚物的介电常数172

7.2 高聚物的介电损耗和介电松弛174

7.2.1 介电损耗产生原因及其表征174

7.2.2 影响介电损耗的因素175

7.2.3 高聚物介电松弛谱177

7.3 高聚物的导电性能179

7.3.1 导电性的表征179

7.3.2 高聚物的导电特点180

7.3.3 高聚物导电性与分子结构的关系181

7.3.4 影响高聚物导电性的其他因素182

7.4 高聚物的介电击穿183

7.4.1 介电击穿与介电强度183

7.4.2 高聚物介电击穿的机理183

7.5 高聚物的静电现象184

7.5.1 静电现象及起电机理184

7.5.2 静电的危害和防止185

第8章 聚合物的表征方法188

8.1 波谱分析188

8.1.1 红外光谱188

8.1.2 拉曼光谱190

8.1.3 紫外光谱193

8.1.4 核磁共振波谱194

8.1.5 X射线分析196

8.2 热分析199

8.2.1 差示扫描量热分析199

8.2.2 热重分析200

8.3 显微分析200

8.3.1 偏光显微镜200

8.3.2 电子显微镜201

8.4 力学性能分析206

8.4.1 聚合物的拉伸性能及表征方法206

8.4.2 聚合物的冲击性能及表征方法207

8.4.3 聚合物的动态力学性能及表征方法207

参考文献209