本書以高分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，較為系統(tǒng)地介紹了高分子物理的基本概念和基本理論，揭示了高分子結(jié)構(gòu)分子運(yùn)動(dòng)性能的內(nèi)在聯(lián)系。
全書共十一章，分別為緒論、高分子的分子量和分子量分布、高分子鏈的結(jié)構(gòu)、高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液、高分子的物理狀態(tài)與特征溫度、高分子的力學(xué)性能、高分子的高彈性與黏彈性、高分子的流變性、高分子的其他性質(zhì)及高分子物理的分析與研究方法簡(jiǎn)介等內(nèi)容，并針對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)配有動(dòng)畫、短視頻等數(shù)字化資源，便于學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容。
本書可作為高等職業(yè)院校高分子相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可供從事高分子材料加工與應(yīng)用的技術(shù)人員參考。
前言
隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)深入工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、國(guó)防軍工和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。高分子物理是高分子科學(xué)的重要組成部分，是研究高分子材料各種物理狀態(tài)、物理過程、物理性質(zhì)，以及結(jié)構(gòu)與性能內(nèi)在聯(lián)系的科學(xué)。通過高分子物理的學(xué)習(xí)和研究，可以加深對(duì)高分子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)關(guān)系的正確理解，指導(dǎo)從事塑料、橡膠、纖維等高分子材料相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員優(yōu)化高分子材料結(jié)構(gòu)和優(yōu)化加工成型條件，有效提高高分子材料的性能。
高分子物理是高等職業(yè)院校高分子相關(guān)專業(yè)的主干課程，本次修訂繼續(xù)遵循、第二版實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的編寫原則，深入淺出、系統(tǒng)介紹高分子物理的基本概念和基本理論。在保持前兩版的基本框架和基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善。本次主要修改的內(nèi)容有：①每章的閱讀材料，介紹了在高分子物理和化學(xué)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的中外科學(xué)家事跡，通過了解他們的事跡認(rèn)識(shí)高分子的發(fā)展歷程；②為方便教學(xué)，結(jié)合本書讀者的特點(diǎn)，增加了例題和解答，并更新了內(nèi)容相關(guān)的課后思考題；③適當(dāng)補(bǔ)充和擴(kuò)展了若干新知識(shí)、新概念，并對(duì)某些內(nèi)容進(jìn)行了整理，修改了一些概念的表述；④針對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)，配有動(dòng)畫、短視頻等數(shù)字化資源，以二維碼的形式融入教材，便于學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容。
本次修訂得到、第二版作者的大力支持，并采納了一些用書單位的寶貴建議。各章節(jié)執(zhí)筆人如下：章、第八章、第九章、第十一章、閱讀材料由高煒斌修訂；第二章、第五章由熊煦修訂；第三章、第六章由郭立強(qiáng)修訂；第四章、第十章由徐應(yīng)林修訂；第七章由徐淳、楊宗偉修訂。全書由高煒斌統(tǒng)稿，上海錦湖日麗塑料有限公司的周霆高級(jí)工程師擔(dān)任主審。
本次修訂還得到了化學(xué)工業(yè)出版社以及有關(guān)兄弟院校的大力支持，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝。
由于編者水平所限，書中難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
2021年6月
版前言
本書是普通高等教育十一五規(guī)劃教材，是按*對(duì)高職高專人才培養(yǎng)工作的指導(dǎo)思想，在充分汲取了近幾年高職高專相關(guān)學(xué)院的專業(yè)老師教學(xué)意見的基礎(chǔ)上編寫的。
本書在內(nèi)容處理上考慮了高職高專教學(xué)的特點(diǎn)，突出實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的原則，在保證基本內(nèi)容外，注意引用相關(guān)數(shù)據(jù)，注意補(bǔ)充相關(guān)新知識(shí)、新技術(shù)、新理論，兼顧了高分子材料合成與加工兩個(gè)專業(yè)的教學(xué)情況，尤其考慮到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的應(yīng)用而引用了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)、圖表等。
本書在各章前有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，各章后附有習(xí)題和閱讀材料，并在相應(yīng)位置對(duì)主要概念給出對(duì)應(yīng)的英語詞匯，便于學(xué)生掌握理解。另外，全書配套有電子課件，以供選用的教師使用。
各高職院校在使用本書時(shí)，可根據(jù)學(xué)時(shí)的安排和本地情況對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行處理。
參加本書編寫的人員與分工是：、四、五、七、十一章及附錄由侯文順編寫，第六、八章由楊宗偉編寫，第二、三章由陳健編寫，第九、十章由付建偉編寫，所有的閱讀材料由徐亮成編寫，全書由侯文順、楊宗偉統(tǒng)稿。
本書在編寫過程中得到了全國(guó)高分子材料高職教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)全體同志的大力支持，在此對(duì)這些同志及其他提供幫助的同志表示感謝。
由于編者的水平有限，難免存在不妥之處，敬請(qǐng)應(yīng)用此書的老師和學(xué)生們斧正。
編者
2007年6月
第二版前言
高分子材料的制備、性能表征和測(cè)試、材料的加工和應(yīng)用等，各行各業(yè)都會(huì)不同程度地涉及，尤其是從事塑料、 橡膠、人造纖維、涂料和黏合劑等相關(guān)領(lǐng)域的人員，必須具備一定的高分子物理知識(shí)。
本教材第二版在內(nèi)容安排上，繼續(xù)考慮了高職高專層次教學(xué)的特點(diǎn)，比較系統(tǒng)地介紹了高分子物理的基本理論及研究方法。在對(duì)版各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了大量修改、調(diào)整的基礎(chǔ)上，增加了的研究成果，突出實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的原則。
本教材共分11章，包括緒論、高分子的分子量和分子量分布、高分子鏈的結(jié)構(gòu)、高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液、高分子的物理狀態(tài)與特征溫度、高分子的力學(xué)性能、高分子的高彈性與黏彈性、高分子的流變性、高分子的其他性質(zhì)以及高分子物理的分析與研究方法簡(jiǎn)介。章、第八章、第九章、第十章、第十一章、閱讀材料由高煒斌編寫；第二章由郭立強(qiáng)編寫；第三章由陳健、付建偉編寫；第四章由徐應(yīng)林編寫；第五章由熊煦編寫；第六章、第七章由黃勇、楊宗偉編寫。全書由高煒斌、侯文順統(tǒng)稿，游泳主審。
本教材在編寫過程中，化學(xué)工業(yè)出版社以及有關(guān)兄弟院校給予了大力支持，保證了編寫工作的順利完成，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝。
由于編者水平所限，書中難免有不妥之處，希望使用本書的讀者批評(píng)和指正。
編者
2017年5月
前言隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)深入工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、國(guó)防軍工和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。高分子物理是高分子科學(xué)的重要組成部分，是研究高分子材料各種物理狀態(tài)、物理過程、物理性質(zhì)，以及結(jié)構(gòu)與性能內(nèi)在聯(lián)系的科學(xué)。通過高分子物理的學(xué)習(xí)和研究，可以加深對(duì)高分子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)關(guān)系的正確理解，指導(dǎo)從事塑料、橡膠、纖維等高分子材料相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員優(yōu)化高分子材料結(jié)構(gòu)和優(yōu)化加工成型條件，有效提高高分子材料的性能。高分子物理是高等職業(yè)院校高分子相關(guān)專業(yè)的主干課程，本次修訂繼續(xù)遵循、第二版實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的編寫原則，深入淺出、系統(tǒng)介紹高分子物理的基本概念和基本理論。在保持前兩版的基本框架和基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善。本次主要修改的內(nèi)容有：①每章的閱讀材料，介紹了在高分子物理和化學(xué)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的中外科學(xué)家事跡，通過了解他們的事跡認(rèn)識(shí)高分子的發(fā)展歷程；②為方便教學(xué)，結(jié)合本書讀者的特點(diǎn)，增加了例題和解答，并更新了內(nèi)容相關(guān)的課后思考題；③適當(dāng)補(bǔ)充和擴(kuò)展了若干新知識(shí)、新概念，并對(duì)某些內(nèi)容進(jìn)行了整理，修改了一些概念的表述；④針對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)，配有動(dòng)畫、短視頻等數(shù)字化資源，以二維碼的形式融入教材，便于學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容。本次修訂得到、第二版作者的大力支持，并采納了一些用書單位的寶貴建議。各章節(jié)執(zhí)筆人如下：章、第八章、第九章、第十一章、閱讀材料由高煒斌修訂；第二章、第五章由熊煦修訂；第三章、第六章由郭立強(qiáng)修訂；第四章、第十章由徐應(yīng)林修訂；第七章由徐淳、楊宗偉修訂。全書由高煒斌統(tǒng)稿，上海錦湖日麗塑料有限公司的周霆高級(jí)工程師擔(dān)任主審。本次修訂還得到了化學(xué)工業(yè)出版社以及有關(guān)兄弟院校的大力支持，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝。由于編者水平所限，書中難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者2021年6月版前言本書是普通高等教育十一五規(guī)劃教材，是按*對(duì)高職高專人才培養(yǎng)工作的指導(dǎo)思想，在充分汲取了近幾年高職高專相關(guān)學(xué)院的專業(yè)老師教學(xué)意見的基礎(chǔ)上編寫的。本書在內(nèi)容處理上考慮了高職高專教學(xué)的特點(diǎn)，突出實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的原則，在保證基本內(nèi)容外，注意引用相關(guān)數(shù)據(jù)，注意補(bǔ)充相關(guān)新知識(shí)、新技術(shù)、新理論，兼顧了高分子材料合成與加工兩個(gè)專業(yè)的教學(xué)情況，尤其考慮到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的應(yīng)用而引用了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)、圖表等。本書在各章前有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，各章后附有習(xí)題和閱讀材料，并在相應(yīng)位置對(duì)主要概念給出對(duì)應(yīng)的英語詞匯，便于學(xué)生掌握理解。另外，全書配套有電子課件，以供選用的教師使用。各高職院校在使用本書時(shí)，可根據(jù)學(xué)時(shí)的安排和本地情況對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行處理。參加本書編寫的人員與分工是：、四、五、七、十一章及附錄由侯文順編寫，第六、八章由楊宗偉編寫，第二、三章由陳健編寫，第九、十章由付建偉編寫，所有的閱讀材料由徐亮成編寫，全書由侯文順、楊宗偉統(tǒng)稿。本書在編寫過程中得到了全國(guó)高分子材料高職教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)全體同志的大力支持，在此對(duì)這些同志及其他提供幫助的同志表示感謝。由于編者的水平有限，難免存在不妥之處，敬請(qǐng)應(yīng)用此書的老師和學(xué)生們斧正。編者2007年6月第二版前言高分子材料的制備、性能表征和測(cè)試、材料的加工和應(yīng)用等，各行各業(yè)都會(huì)不同程度地涉及，尤其是從事塑料、 橡膠、人造纖維、涂料和黏合劑等相關(guān)領(lǐng)域的人員，必須具備一定的高分子物理知識(shí)。本教材第二版在內(nèi)容安排上，繼續(xù)考慮了高職高專層次教學(xué)的特點(diǎn)，比較系統(tǒng)地介紹了高分子物理的基本理論及研究方法。在對(duì)版各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了大量修改、調(diào)整的基礎(chǔ)上，增加了的研究成果，突出實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的原則。本教材共分11章，包括緒論、高分子的分子量和分子量分布、高分子鏈的結(jié)構(gòu)、高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、高分子溶液、高分子的物理狀態(tài)與特征溫度、高分子的力學(xué)性能、高分子的高彈性與黏彈性、高分子的流變性、高分子的其他性質(zhì)以及高分子物理的分析與研究方法簡(jiǎn)介。章、第八章、第九章、第十章、第十一章、閱讀材料由高煒斌編寫；第二章由郭立強(qiáng)編寫；第三章由陳健、付建偉編寫；第四章由徐應(yīng)林編寫；第五章由熊煦編寫；第六章、第七章由黃勇、楊宗偉編寫。全書由高煒斌、侯文順統(tǒng)稿，游泳主審。本教材在編寫過程中，化學(xué)工業(yè)出版社以及有關(guān)兄弟院校給予了大力支持，保證了編寫工作的順利完成，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝。由于編者水平所限，書中難免有不妥之處，希望使用本書的讀者批評(píng)和指正。編者2017年5月
章緒論001
一、高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史001
二、高分子的基本概念002
三、高分子物理的研究范疇002
閱讀材料重要高分子研究及生產(chǎn)發(fā)展年表003
第二章高分子的分子量和分子量分布005
節(jié)高分子的分子量及其測(cè)定方法005
一、高分子分子量的統(tǒng)計(jì)意義006
二、高分子分子量的測(cè)定方法008
第二節(jié)高分子的分子量分布015
一、基于溶解度的分級(jí)015
二、凝膠滲透色譜法016
閱讀材料中國(guó)高分子化學(xué)開創(chuàng)者王葆仁019
思考題020
習(xí)題020
第三章高分子鏈的結(jié)構(gòu)021
節(jié)高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)及構(gòu)型021
一、組成和構(gòu)造021
二、高分子鏈的構(gòu)型022
第二節(jié)高分子的構(gòu)象026
一、高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象026
二、高分子鏈的柔順性027
三、高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)029
四、柔順性的表示方法029
閱讀材料高分子化學(xué)和高分子物理學(xué)家錢保功030
思考題031
習(xí)題031
第四章高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)033
節(jié)分子間作用力與聚集態(tài)033
一、分子間作用力033
二、內(nèi)聚能密度035
三、聚集態(tài)和相態(tài)035
第二節(jié)高分子的結(jié)晶態(tài)036
一、晶體的基本概念036
二、高分子的結(jié)晶能力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系037
三、高分子的結(jié)晶形態(tài)038
四、高分子的結(jié)晶過程044
五、結(jié)晶高分子的熔融045
六、結(jié)晶度及結(jié)晶對(duì)高分子性能的影響047
第三節(jié)高分子的非晶態(tài)049
一、非晶高分子的結(jié)構(gòu)模型049
二、線型非晶高分子的力學(xué)狀態(tài)050
第四節(jié)高分子的取向態(tài)052
一、取向的基本概念052
二、取向的類型053
三、取向的影響因素054
四、取向?qū)Ω叻肿有阅艿挠绊?54
五、取向的常見應(yīng)用實(shí)例055
第五節(jié)高分子的液晶態(tài)056
一、液晶態(tài)和液晶056
二、液晶的類型與性能057
第六節(jié)高分子的織態(tài)結(jié)構(gòu)058
一、高分子混合物058
二、高分子合金的類型與制備方法059
三、非均相高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)059
閱讀材料中國(guó)高分子物理一代宗師錢人元061
思考題063
習(xí)題063
第五章高分子溶液064
節(jié)高分子的溶解064
一、高分子溶解的特點(diǎn)064
二、高分子溶解過程065
第二節(jié)溶劑的選擇065
一、極性相似原則066
二、溶度參數(shù)相近原則066
三、溶劑化原則070
第三節(jié)高分子稀溶液的黏度071
一、高分子稀溶液黏度的表示方法071
二、影響高分子稀溶液黏度的因素071
第四節(jié)聚電解質(zhì)溶液072
一、概念072
二、聚電解質(zhì)的性質(zhì)073
三、聚電解質(zhì)的應(yīng)用073
第五節(jié)高分子濃溶液075
一、高分子的增塑075
二、高分子的溶液紡絲075
三、凝膠和凍膠076
閱讀材料中國(guó)量子化學(xué)之父唐敖慶077
思考題078
習(xí)題078
第六章高分子的物理狀態(tài)與特征溫度079
節(jié)高分子的物理狀態(tài)079
一、線型非晶高分子的物理狀態(tài)079
二、結(jié)晶高分子的物理狀態(tài)080
第二節(jié)各種特征溫度與測(cè)定081
一、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度081
二、熔點(diǎn)086
三、黏流溫度087
四、軟化溫度088
五、熱分解溫度088
六、脆化溫度089
閱讀材料我國(guó)高分子材料研究領(lǐng)域奠基人徐僖089
思考題090
習(xí)題090
第七章高分子的力學(xué)性能091
節(jié)材料的力學(xué)概念091
一、外力091
二、內(nèi)力091
三、形變091
四、應(yīng)力、應(yīng)變及強(qiáng)度092
五、泊松比092
六、應(yīng)力及應(yīng)變的形式092
七、模量和柔量092
八、拉伸強(qiáng)度093
九、彎曲強(qiáng)度093
十、沖擊強(qiáng)度093
十一、硬度、回彈性、韌性及疲勞093
第二節(jié)高分子的屈服、斷裂現(xiàn)象094
一、應(yīng)力-應(yīng)變曲線094
二、細(xì)頸100
三、屈服101
四、剪切帶的結(jié)構(gòu)形態(tài)102
五、銀紋102
第三節(jié)高分子的斷裂與強(qiáng)度104
一、高分子的斷裂104
二、高分子的強(qiáng)度106
三、高分子的增韌109
第四節(jié)復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)110
一、高分子的增塑作用110
二、高分子材料的增強(qiáng)及填充112
三、高分子材料的共混改性113
閱讀材料高分子理論的奠基人施陶丁格114
思考題115
習(xí)題116
第八章高分子的高彈性與黏彈性117
節(jié)高分子的力學(xué)松弛現(xiàn)象117
一、蠕變117
二、應(yīng)力松弛119
三、滯后119
四、力學(xué)損耗120
第二節(jié)時(shí)溫等效原理和Boltzmann疊加原理122
一、時(shí)溫等效原理122
二、Boltzmann疊加原理124
第三節(jié)高分子黏彈性的力學(xué)模型125
一、Maxwell模型125
二、Kelvin模型126
三、多元件模型127
四、廣義的Maxwell和Kelvin模型128
五、高分子的黏彈性能示例129
閱讀材料高分子物理化學(xué)的奠基者弗洛里129
思考題131
習(xí)題131
第九章高分子的流變性132
節(jié)牛頓流體和非牛頓流體132
一、牛頓流體132
二、非牛頓流體134
三、高分子熔體切黏度的影響因素135
第二節(jié)高分子熔體流動(dòng)中的彈性效應(yīng)138
一、可回復(fù)的切形變139
二、法向應(yīng)力效應(yīng)139
三、不穩(wěn)定流動(dòng)141
四、動(dòng)態(tài)黏度142
第三節(jié)高分子材料典型加工成型過程的流變分析143
一、混煉工藝與壓延工藝143
二、擠出成型過程145
三、纖維紡絲成型過程148
閱讀材料尼龍和氯丁橡膠的發(fā)明者卡羅瑟斯150
思考題151
習(xí)題152
第十章高分子的其他性質(zhì)153
節(jié)高分子的電性能153
一、高分子的極化及介電常數(shù)153
二、高分子的導(dǎo)電性157
三、高分子的介電擊穿159
四、高分子的靜電現(xiàn)象160
第二節(jié)高分子的光學(xué)性質(zhì)161
一、光的折射和非線性光學(xué)性質(zhì)161
二、光的反射163
三、光的吸收163
第三節(jié)高分子的擴(kuò)散與滲透性能164
一、高分子的滲透性164
二、高分子的透氣性164
三、透氣性和透濕性試驗(yàn)165
第四節(jié)高分子的表面和界面性質(zhì)166
一、高分子表面與界面166
二、高分子表面與界面熱力學(xué)166
三、高分子表面與界面動(dòng)力學(xué)168
四、高分子表面改性技術(shù)簡(jiǎn)介169
第五節(jié)高分子的熱物理性能170
一、導(dǎo)熱性171
二、熱膨脹171
三、熱穩(wěn)定性172
閱讀材料現(xiàn)代石油化工和高分子合成材料的功臣齊格勒和納塔174
思考題175
習(xí)題175
第十一章高分子物理的分析與研究方法簡(jiǎn)介176
節(jié)質(zhì)譜法176
一、質(zhì)譜法的基本原理176
二、質(zhì)譜公式176
三、質(zhì)譜儀177
第二節(jié)核磁共振法177
一、核磁共振波譜的基本知識(shí)177
二、核磁共振波譜儀179
三、NMR在高分子研究中的應(yīng)用179
第三節(jié)廣角X射線衍射和X射線小角散射法180
一、X射線衍射的基本原理181
二、廣角X射線衍射在高分子材料研究中的應(yīng)用182
三、X射線小角散射法及其應(yīng)用183
閱讀材料軟物質(zhì)物理學(xué)創(chuàng)始人皮埃爾·吉爾·德熱納184
思考題185
習(xí)題186
參考文獻(xiàn)187
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