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第1章 高分子链的近程结构 1

1.1 高聚物结构的特点和高聚物的性能 1

1.1.1 从软物质谈起 1

1.1.2 高聚物结构的特点 1

1.1.3 高聚物性能的概念 6

1.2 高聚物分子内与分子间的相互作用 7

1.2.1 化学键 7

1.2.2 极性的相互作用 10

1.2.3 范德华力和氢键 11

1.2.4 内聚能和内聚能密度 13

1.3 高分子链的近程结构 15

1.3.1 结构单元的化学组成 15

1.3.2 端基 16

1.3.3 结构单元的键接方式 17

1.3.4 结构单元的空间立构 19

1.3.5 支化和交联 21

1.3.6 结构单元的键接序列 24

1.4 测定近程结构的方法 28

1.4.1 一般化学法 29

1.4.2 裂解色谱法 29

1.4.3 红外光谱法 30

1.4.4 X射线衍射法 30

1.4.5 核磁共振法 31

1.4.6 质谱法 32

复习思考题 32

第2章 高分子链的远程结构 34

2.1 分子的内旋转和高分子链的柔性 35

2.1.1 小分子的内旋转 35

2.1.2 高分子链的柔性 38

2.2 高分子链的构象统计 42

2.2.1 均方末端距 42

2.2.2 实际链的均方末端距 50

2.2.3 影响高分子链柔性的各种因素 53

2.3 刚性链结构 57

复习思考题 59

第3章 高分子链的凝聚态结构 61

3.1 引言 61

3.1.1 气体、液体、固体和气态（相）、液态（相）、固态（相） 61

3.1.2 高分子链凝聚态结构的基本问题 62

3.1.3 高分子链是如何凝聚的 62

3.1.4 高分子链凝聚态结构的内容 65

3.1.5 高分子链在晶体中的构象 67

3.1.6 高分子凝聚态结构与性能的关系 70

3.2 高分子链凝聚态的结构模型 70

3.2.1 晶态高聚物的结构模型 70

3.2.2 非晶态高聚物的结构模型 76

3.2.3 高分子链的缠结 78

3.3 高聚物的结晶形态 80

3.3.1 从溶液或熔体中结晶 81

3.3.2 固态晶相聚合和高聚物的宏观单晶体 86

3.3.3 单链单晶 92

3.3.4 高聚物超薄膜的结晶 99

3.4 高聚物的结晶过程 100

3.4.1 结晶过程 100

3.4.2 结晶动力学和阿夫拉米方程 103

3.4.3 影响高聚物结晶的结构因素和外界因素 107

3.4.4 斯特罗伯高聚物晶体生长模型 112

3.5 高聚物结晶的研究方法 113

3.5.1 高聚物结晶形态的研究方法 113

3.5.2 高聚物晶体基本参数的测定 114

3.5.3 高聚物结晶过程的研究方法 115

3.5.4 高聚物结晶度及其测定 116

3.6 高聚物的液晶态 119

3.6.1 液晶及其分类 119

3.6.2 高聚物液晶 122

3.6.3 高聚物液晶的表征 124

3.6.4 高聚物液晶的分子结构特征 125

3.6.5 高聚物液晶的相行为 127

3.6.6 功能性高聚物液晶 132

3.6.7 高聚物液晶的应用简介 135

3.6.8 我国高分子科学家对高聚物液晶研究的贡献 137

3.7 高聚物的取向态 139

3.7.1 几个基本概念 140

3.7.2 晶态高聚物的拉伸取向 145

3.7.3 取向度及其测定方法 146

3.7.4 影响高聚物取向的因素 150

3.7.5 我国学者在取向态方面的贡献——GOLR态 152

复习思考题 152

第4章 高聚物的分子运动 155

4.1 高聚物分子运动的特点 155

4.1.1 运动单元的多重性 155

4.1.2 分子运动的时间依赖性 157

4.1.3 高聚物分子运动的温度依赖性 158

4.2 高聚物特有的链段运动——玻璃化转变 159

4.2.1 玻璃化转变的定义 159

4.2.2 玻璃化转变的实用意义 160

4.2.3 玻璃化转变的学科意义 160

4.2.4 玻璃化转变现象 160

4.2.5 玻璃化转变的理论 162

4.2.6 影响玻璃化温度的结构因素 167

4.2.7 改变玻璃化温度的各种手段 173

4.2.8 高聚物玻璃化转变的几个特殊情况 179

4.3 比链段更小运动单元的运动——玻璃态高聚物的次级转变 182

4.3.1 局部松弛模式 182

4.3.2 曲柄运动 183

4.3.3 杂链高聚物主链中杂链节的运动 183

4.3.4 侧基或侧链的运动 184

4.3.5 物理老化 185

4.4 晶态高聚物的分子运动 186

4.4.1 结晶熔融 187

4.4.2 一种晶型到另一种晶型的转变 187

4.4.3 晶区中小侧基的运动 188

4.4.4 晶区缺陷部分的运动 189

4.4.5 晶区与非晶区之间相互作用 189

4.4.6 晶区中晶粒的摩擦损耗 189

4.5 高聚物分子运动的研究方法 189

4.5.1 膨胀计法 190

4.5.2 差示扫描量热法 192

4.5.3 力学松弛法 193

4.5.4 介电松弛法 205

4.5.5 宽谱线核磁共振法 206

复习思考题 211

第5章 高聚物的力学性能 213

5.1 形变类型、应力、应变和胡克定律 213

5.1.1 简单剪切 213

5.1.2 本体压缩 214

5.1.3 单向拉伸和单向压缩 215

5.1.4 弯曲 216

5.1.5 胡克定律 216

5.2 橡胶的高弹性 217

5.2.1 高弹性的特点 217

5.2.2 高弹性热力学分析 218

5.2.3 高弹性的统计理论 221

5.2.4 内能对高弹性的贡献 226

5.2.5 交联橡胶应力-应变关系的试验研究 227

5.2.6 弹性大形变的唯象理论 231

5.3 高聚物的黏弹性 234

5.3.1 高聚物黏弹性的力学模型 234

5.3.2 麦克斯韦串联模型 236

5.3.3 沃伊特-开尔文并联模型 241

5.3.4 三元件模型——标准线性固体 244

5.3.5 力学模型的广义形式 248

5.3.6 松弛时间谱和推迟时间谱 250

5.4 高聚物力学性能的温度依赖性 253

5.4.1 形变-温度曲线，模量-温度曲线和动态力学温度谱 254

5.4.2 时温等当和转换——时温转换原理 258

5.4.3 组合曲线（主曲线） 260

5.4.4 WLF方程 262

5.5 高聚物的塑性和屈服行为 265

5.5.1 应力-应变曲线，真应力和真应变 266

5.5.2 高聚物屈服过程特征 269

5.5.3 屈服的微观解释 272

5.5.4 屈服后现象 276

5.6 高聚物的断裂和强度 280

5.6.1 高聚物的脆性断裂和韧性断裂 281

5.6.2 高聚物的理论强度 286

5.6.3 应力集中 289

5.6.4 格里菲思理论 291

5.6.5 断裂的分子动力学理论——茹柯夫理论 292

5.6.6 普适断裂力学理论 295

5.6.7 玻璃态高聚物的银纹和开裂现象 296

5.6.8 高聚物的冲击强度 299

复习思考题 305

第6章 高聚物的流变性能 309

6.1 各种模塑法和高聚物熔体的性能 309

6.2 高聚物熔体的非牛顿性 310

6.2.1 牛顿流体 310

6.2.2 非牛顿流体 311

6.2.3 高聚物熔体的流动 313

6.3 剪切黏度的测定及其影响因素 315

6.3.1 剪切黏度测定方法 315

6.3.2 影响高聚物熔体剪切黏度的各种因素 319

6.4 高聚物熔体的拉伸黏度 328

6.4.1 拉伸黏度 328

6.4.2 高聚物熔体拉伸黏度的几个类型 329

6.4.3 拉伸黏度的工艺意义 330

6.4.4 拉伸黏度的试验测定 331

6.5 高聚物熔体的弹性 332

6.5.1 弹性剪切模量 333

6.5.2 拉伸弹性 334

6.5.3 法向应力 335

6.5.4 爬杆效应 336

6.5.5 无管虹吸效应 337

6.5.6 末端压力降 337

6.5.7 挤出胀大 338

6.5.8 不稳定流动和熔体破裂 340

6.6 加工成形工艺中典型流动分析 342

6.6.1 挤塑 343

6.6.2 吹塑 346

6.7 高聚物电磁动态塑化挤出方法 346

6.8 高聚物力学性能与制品设计的关系 349

复习思考题 354

第7章 高聚物的电学性能 357

7.1 高聚物电学性能的特点 357

7.2 高聚物的介电性能 358

7.2.1 介电性能的一般概念 358

7.2.2 介电系数和介质损耗 360

7.2.3 电学模型与力学模型的类比 363

7.3 高聚物的介电性能 365

7.3.1 高分子链的偶极矩 365

7.3.2 高聚物的介电系数和介质损耗 367

7.3.3 影响高聚物介电性能的因素 368

7.3.4 高聚物的介电松弛和介电松弛谱 371

7.4 高聚物的导电性 374

7.4.1 导电高聚物的基本概念 375

7.4.2 派尔斯不稳定性 376

7.4.3 聚乙炔 378

7.4.4 一维导体特有的“孤子”态 379

7.4.5 聚乙炔基态的简并性 380

7.4.6 反式聚乙炔中的孤子和极化子 381

7.4.7 畴壁中的电子状态 384

7.4.8 掺杂 386

7.4.9 基态非简并的高聚物导体 389

7.4.10 二维体系的导电高聚物 390

7.4.11 其他导电高聚物 391

7.5 电致发光共轭高聚物 394

7.6 高聚物的超导性 398

7.6.1 超导体中自由电子导电的路线 399

7.6.2 超导态和BCS超导理论的基本概念 399

7.6.3 超导高聚物的利特尔模型 402

7.6.4 聚3-己基噻吩有机高聚物超导体 404

7.7 单链高分子的导电性 404

7.8 高聚物的其他电学性能 408

7.8.1 高聚物的压电极化与热电极化 408

7.8.2 高聚物驻极体及热释电 412

7.8.3 高聚物的电击穿 416

7.8.4 高聚物的静电现象 419

复习思考题 421

第8章 高聚物的热学、光学和磁学性能 423

8.1 高聚物的热稳定性和耐高温高聚物材料 423

8.1.1 高聚物结构与耐热性的关系——马克三角形原理 424

8.1.2 高聚物的热分解 431

8.2 高聚物的热膨胀 439

8.2.1 热膨胀的定性解释 439

8.2.2 PTS单晶体的负膨胀系数 443

8.2.3 非晶态高聚物的热膨胀——取向的影响 445

8.2.4 晶态高聚物的热膨胀 448

8.3 高聚物的热传导 449

8.3.1 固体高聚物的热传导 450

8.3.2 高聚物熔体和溶液的热传导 453

8.4 阻燃高聚物 456

8.5 高聚物的一般光学性能 459

8.5.1 折射 460

8.5.2 透光度 463

8.5.3 光的反射 464

8.6 光学塑料 465

8.6.1 常见的光学塑料 465

8.6.2 新型光学塑料 468

8.7 高聚物光纤（塑料光纤POF） 469

8.8 高聚物微透镜阵列 472

8.9 高聚物的磁学性能 473

8.9.1 有机化合物磁学性能的一般概念 474

8.9.2 结构型有机高聚物磁体 476

复习思考题 481

第9章 高聚物的溶液性能 483

9.1 高聚物溶液性质的特点 483

9.2 高聚物的溶解和溶剂的选择 485

9.2.1 影响高聚物溶解的因素 485

9.2.2 高聚物溶解的热力学解释 486

9.2.3 互溶性判定和溶剂的选择 487

9.2.4 溶解的目的和溶液的用途 492

9.3 柔性链高聚物的溶液热力学性质 492

9.3.1 理想溶液 493

9.3.2 高聚物溶液的统计理论——弗洛里-哈金斯似格子模型理论 494

9.3.3 稀溶液理论 503

9.4 高聚物溶液的相平衡 507

9.4.1 渗透压 508

9.4.2 Θ溶液 510

9.4.3 相分离 512

9.4.4 交联橡胶的溶胀 514

9.5 共混物相容性的热力学 519

9.5.1 共混物 519

9.5.2 共混物相容性的热力学 519

9.5.3 相容剂 523

9.6 高聚物的浓溶液 524

9.6.1 高聚物的增塑 525

9.6.2 纺丝液 526

9.6.3 冻胶和凝胶 526

9.7 聚电解质溶液 527

9.7.1 聚电解质溶液 527

9.7.2 聚电解质溶液的特点 528

9.7.3 强聚电解质凝胶在有机溶剂中的体积相变 529

9.8 高聚物溶液中的标度概念 530

复习思考题 535

第10章 高聚物的相对分子质量和相对分子质量分布 538

10.1 高聚物相对分子质量的统计意义 538

10.1.1 各种平均相对分子质量 539

10.1.2 各种平均相对分子质量的关系 540

10.2 相对分子质量分布宽度 541

10.3 高聚物相对分子质量的测定方法 543

10.3.1 高聚物相对分子质量测定方法的一般论述 543

10.3.2 膜渗透压法 545

10.3.3 光散射法 547

10.3.4 黏度法 551

10.3.5 弗洛里特性黏数理论 556

10.3.6 极稀溶液黏度的测定 558

10.3.7 自动黏度计 559

10.3.8 质谱法 560

10.4 高聚物的相对分子质量分布 564

10.4.1 高聚物相对分子质量分布的表示方法 565

10.4.2 高聚物相对分子质量分布的测定方法 567

10.4.3 分级实验的数据处理 568

10.4.4 体积排除色谱 570

复习思考题 580

附录 582

附录Ⅰ 有关高分子物理的教学参考书 582

附录Ⅱ 作者公开发表的高分子物理教学研究论文目录 592