定 價:40 元
叢書名:普通高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材
- 作者:張春紅,徐曉冬,劉立佳 編著
- 出版時間:2016/4/1
- ISBN:9787512420403
- 出 版 社:北京航空航天大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TB324
- 頁碼:282
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
高分子材料是一門新興學(xué)科。高分子材料來源廣 闊,品種繁多,性能優(yōu)異,用途廣泛,在材料領(lǐng)域中 的地位日益突出。自20世紀中葉以來,隨著人工合成 高分子的出現(xiàn),人類跨人了高分子材料的時代。鑒于 材料學(xué)科對人才培養(yǎng)既要求深度又要求廣度,張春紅 、徐曉冬、劉立佳編*的這本《高分子材料》以高分 子材料合成原理與方法、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能和 通用高分子材料為基礎(chǔ),深入淺出地介紹各種功能高 分子材料、聚合物基復(fù)合材料等新型材料! 「叻肿硬牧鲜且婚T新興學(xué)科。高分子材料來源廣闊,品種繁多,性能優(yōu)異,用途廣泛,在材料領(lǐng)域中的地位日益突出。自20世紀中葉以來,隨著人工合成高分子的出現(xiàn),人類跨入了高分子材料的時代。鑒于材料學(xué)科對人才培養(yǎng)既要求深度又要求廣度,本教材以高分子材料合成原理與方法、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能和通用高分子材料為基礎(chǔ),深入淺出地介紹各種功能高分子材料、聚合物基復(fù)合材料等新型材料。
本教材在講述基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,注重補充相關(guān)的新知識和新技術(shù),可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教材和參考書,同時對于高分子材料方向的科研和技術(shù)人員也具有重要的參考價值。
本教材在講述基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,注重補充相關(guān) 的新知識和新技術(shù),可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科生 和研究生的教材和參考書,同時對于高分子材料方向 的科研和技術(shù)人員也具有重要的參考價值。
高分子材料是材料領(lǐng)域的后起之秀,雖然只有幾十年的歷史,但由于高分子材料來源廣泛,品種繁多,性能優(yōu)異,用途廣泛,在材料領(lǐng)域中地位日益突出,其發(fā)展速度遠遠超過其他傳統(tǒng)材料。自20世紀中葉,隨著人工合成高分子的出現(xiàn),人類跨入高分子材料的時代。
本書共分六章。第一章緒論中介紹了高分子材料的基本概念和特點、高分子材料的分類和命名以及高分子材料在國民經(jīng)濟中的作用;第二章主要介紹了高分子材料的合成原理及方法;第三章就高分子的鏈結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能進行簡要的介紹;第四章主要介紹通用高分子材料———塑料、橡膠和纖維的結(jié)構(gòu)、性能和加工工藝等;第五章就功能高分子材料進行了深入淺出的介紹,包括反應(yīng)性高分子材料、液晶高分子、電功能高分子、光功能高分子、高分子分離膜和醫(yī)藥高分子;第六章主要介紹了聚合物基復(fù)合材料的基體材料、增強體材料、表面與界面、成型工藝等。
本書可作為高等院校高分子材料相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生教材,同時本書對于從事高分子材料生產(chǎn)、加工、應(yīng)用的工程技術(shù)人員和科研人員也具有重要的參考價值。
本書由張春紅、徐曉冬和劉立佳合作編寫,其中,第1章、第4章和第5章的1~4節(jié)由張春紅編寫,第2章和第3章由徐曉冬編寫,第5章的5~7節(jié)和第6章由劉立佳編寫。
本書在出版過程中得到哈爾濱工程大學(xué)的資助,在此致以衷心的感謝。
由于高分子材料學(xué)科發(fā)展迅速和編者水平的限制,書中疏漏和不妥之處在所難免,敬請廣大讀者不吝批評指正。
作者
2016年2月
第1章 緒 論………………………………………………………………………… 1
1.1 高分子材料的基本概念與特點……………………………………………… 1
1.1.1 高分子化合物的定義…………………………………………………… 1
1.1.2 高分子的基本概念……………………………………………………… 2
1.1.3 高分子材料的基本特點………………………………………………… 3
1.2 高分子材料的分類與命名…………………………………………………… 5
1.2.1 高分子材料的分類……………………………………………………… 6
1.2.2 高分子材料的命名……………………………………………………… 8
1.3 高分子材料在國民經(jīng)濟中的作用…………………………………………… 12
1.4 高分子材料的發(fā)展趨勢……………………………………………………… 14
參考文獻…………………………………………………………………………… 15
第2章 高分子材料的合成原理及方法…………………………………………… 16
2.1 引 言………………………………………………………………………… 16
2.2 逐步聚合反應(yīng)………………………………………………………………… 17
2.2.1 逐步聚合反應(yīng)的類型及特點…………………………………………… 17
2.2.2 線型縮聚反應(yīng)…………………………………………………………… 18
2.2.3 線型縮聚反應(yīng)的聚合度………………………………………………… 19
2.2.4 體型縮聚反應(yīng)…………………………………………………………… 23
2.3 自由基聚合反應(yīng)……………………………………………………………… 25
2.3.1 自由基聚合機理………………………………………………………… 25
2.3.2 自由基聚合引發(fā)反應(yīng)…………………………………………………… 30
2.3.3 聚合熱力學(xué)……………………………………………………………… 36
2.3.4 自由基聚合反應(yīng)動力學(xué)………………………………………………… 37
2.3.5 相對分子質(zhì)量…………………………………………………………… 40
2.3.6 阻聚和緩聚……………………………………………………………… 41
2.4 陽離子聚合反應(yīng)……………………………………………………………… 41
2.4.1 陽離子聚合的單體……………………………………………………… 41
2.4.2 陽離子聚合引發(fā)體系…………………………………………………… 42
2.4.3 陽離子聚合反應(yīng)機理…………………………………………………… 43
2.4.4 陽離子聚合反應(yīng)動力學(xué)………………………………………………… 45
2.4.5 影響陽離子聚合的因素………………………………………………… 46
2.5 陰離子聚合反應(yīng)……………………………………………………………… 47
2.5.1 陰離子聚合的單體……………………………………………………… 47
2.5.2 陰離子聚合引發(fā)體系…………………………………………………… 47
2.5.3 活性陰離子聚合體系…………………………………………………… 49
2.5.4 影響陰離子聚合的因素………………………………………………… 49
2.6 配位聚合……………………………………………………………………… 49
2.6.1 配位聚合引發(fā)體系……………………………………………………… 50
2.6.2 配位聚合機理…………………………………………………………… 50
2.6.3 丙烯的配位聚合機理…………………………………………………… 52
2.7 自由基共聚合反應(yīng)…………………………………………………………… 53
2.7.1 二元共聚物的結(jié)構(gòu)特點和分類………………………………………… 53
2.7.2 共聚物組成方程………………………………………………………… 54
2.7.3 競聚率的測定…………………………………………………………… 56
2.7.4 單體活性和自由基活性………………………………………………… 56
2.8 高分子材料的合成方法……………………………………………………… 58
2.8.1 本體聚合法……………………………………………………………… 58
2.8.2 懸浮聚合法……………………………………………………………… 58
2.8.3 乳液聚合法……………………………………………………………… 59
2.8.4 溶液聚合法……………………………………………………………… 59
2.8.5 新合成方法及技術(shù)……………………………………………………… 59
參考文獻…………………………………………………………………………… 60
第3章 高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能………………………………………………… 61
3.1 高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 61
3.1.1 結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成…………………………………………………… 61
3.1.2 結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式…………………………………………………… 62
3.1.3 結(jié)構(gòu)單元的立體構(gòu)型…………………………………………………… 63
3.1.4 分子鏈支化與交聯(lián)……………………………………………………… 64
3.2 高分子鏈的遠程結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 65
3.2.1 相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布…………………………………… 65
3.2.2 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象………………………………………………… 66
3.2.3 高分子鏈的柔順性……………………………………………………… 68
3.3 高分子材料的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)…………………………………………………… 72
3.3.1 大分子間作用力………………………………………………………… 73
3.3.2 高分子材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)……………………………………………… 75
3.3.3 高分子材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)………………………………………………… 75
3.3.4 高分子材料的取向態(tài)結(jié)構(gòu)……………………………………………… 79
3.3.5 高分子材料的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)……………………………………………… 81
3.3.6 高分子材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)………………………………………………… 81
3.4 高分子的分子運動與力學(xué)狀態(tài)……………………………………………… 83
3.4.1 高分子運動的特點……………………………………………………… 83
3.4.2 高分子材料的力學(xué)狀態(tài)及轉(zhuǎn)變………………………………………… 84
3.4.3 高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變及次級轉(zhuǎn)變………………………………… 87
3.5 高分子材料的力學(xué)性能……………………………………………………… 88
3.5.1 高分子材料力學(xué)性能的基本指標……………………………………… 88
3.5.2 高分子材料的高彈性和黏彈性………………………………………… 90
3.5.3 高分子材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線………………………………………… 93
3.5.4 高分子材料的斷裂和強度……………………………………………… 95
3.5.5 高分子材料的抗沖擊強度和增韌改性………………………………… 96
3.6 高分子材料的物理性能……………………………………………………… 97
3.6.1 高分子材料的溶液性質(zhì)………………………………………………… 97
3.6.2 高分子材料的熱性能………………………………………………… 100
3.6.3 高分子材料的電性能………………………………………………… 101
3.6.4 高分子材料的光學(xué)性能……………………………………………… 103
3.7 高分子材料的化學(xué)性能…………………………………………………… 104
3.7.1 聚合物的化學(xué)反應(yīng)…………………………………………………… 104
3.7.2 高分子材料的老化…………………………………………………… 104
3.7.3 高分子材料的燃燒特性……………………………………………… 105
3.7.4 高分子材料的力化學(xué)性能…………………………………………… 107
參考文獻…………………………………………………………………………… 109
第4章 通用高分子材料…………………………………………………………… 110
4.1 塑 料……………………………………………………………………… 110
4.1.1 塑料的組分及其作用………………………………………………… 111
4.1.2 塑料的成型加工方法………………………………………………… 114
4.1.3 熱塑性塑料…………………………………………………………… 116
4.1.4 工程塑料……………………………………………………………… 122
4.1.5 熱固性塑料…………………………………………………………… 127
4.2 橡 膠……………………………………………………………………… 130
4.2.1 結(jié)構(gòu)及其與性能的關(guān)系……………………………………………… 130
4.2.2 橡膠制品的原料……………………………………………………… 133
4.2.3 天然橡膠……………………………………………………………… 135
4.2.4 合成橡膠……………………………………………………………… 136
4.2.5 熱塑性彈性體………………………………………………………… 140
4.3 纖 維……………………………………………………………………… 142
4.3.1 纖維概述……………………………………………………………… 142
4.3.2 纖維加工的一般工藝………………………………………………… 143
4.3.3 纖維的結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 144
4.3.4 人造纖維……………………………………………………………… 147
4.3.5 合成纖維……………………………………………………………… 148
參考文獻…………………………………………………………………………… 151
第5章 功能高分子材料…………………………………………………………… 152
5.1 概 述……………………………………………………………………… 152
5.1.1 功能高分子材料概念和分類………………………………………… 152
5.1.2 功能高分子材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系…………………………………… 154
5.2 反應(yīng)性高分子材料………………………………………………………… 157
5.2.1 高分子試劑…………………………………………………………… 157
5.2.2 高分子催化劑………………………………………………………… 165
5.3 液晶高分子………………………………………………………………… 170
5.3.1 基本概念……………………………………………………………… 170
5.3.2 液晶高分子的類型及合成方法……………………………………… 172
5.3.3 液晶高分子的特性及應(yīng)用…………………………………………… 176
5.4 電功能高分子材料………………………………………………………… 177
5.4.1 概 述………………………………………………………………… 177
5.4.2 導(dǎo)電高分子材料……………………………………………………… 178
5.4.3 電致發(fā)光高分子材料………………………………………………… 184
5.4.4 電致變色高分子材料………………………………………………… 188
5.5 光功能高分子材料………………………………………………………… 193
5.5.1 光功能高分子材料及其分類………………………………………… 193
5.5.2 感光高分子體系的設(shè)計與構(gòu)成……………………………………… 194
5.5.3 光敏涂料及光敏膠…………………………………………………… 194
5.5.4 光致變色高分子材料………………………………………………… 197
5.5.5 光導(dǎo)電高分子材料…………………………………………………… 204
5.5.6 光學(xué)塑料與光纖……………………………………………………… 212
5.6 高分子分離膜與膜分離技術(shù)……………………………………………… 213
5.6.1 功能膜的分類及原理………………………………………………… 214
5.6.2 膜材料及膜的制備…………………………………………………… 217
5.6.3 典型的分離膜技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域……………………………………… 222
5.7 醫(yī)藥高分子材料…………………………………………………………… 224
5.7.1 醫(yī)用高分子材料……………………………………………………… 224
5.7.2 藥用高分子材料……………………………………………………… 232
參考文獻…………………………………………………………………………… 237
第6章 聚合物基復(fù)合材料………………………………………………………… 239
6.1 概 述……………………………………………………………………… 239
6.1.1 復(fù)合材料分類………………………………………………………… 239
6.1.2 復(fù)合材料基本性能…………………………………………………… 239
6.1.3 復(fù)合材料主要應(yīng)用…………………………………………………… 240
6.2 樹脂基體…………………………………………………………………… 241
6.2.1 環(huán)氧樹脂基體………………………………………………………… 242
6.2.2 不飽和聚酯樹脂基體………………………………………………… 242
6.2.3 酚醛樹脂基體………………………………………………………… 243
6.2.4 聚酰亞胺樹脂………………………………………………………… 243
6.2.5 聚醚醚酮樹脂………………………………………………………… 244
6.2.6 聚苯并環(huán)丁烯樹脂…………………………………………………… 244
6.3 增強材料…………………………………………………………………… 245
6.3.1 玻璃纖維……………………………………………………………… 246
6.3.2 碳纖維………………………………………………………………… 247
6.3.3 芳綸纖維……………………………………………………………… 250
6.3.4 其他纖維……………………………………………………………… 251
6.4 聚合物基復(fù)合材料的界面………………………………………………… 252
6.4.1 表面現(xiàn)象與表面張力………………………………………………… 252
6.4.2 增強材料的表面性質(zhì)與表面處理…………………………………… 253
6.4.3 聚合物基復(fù)合材料的界面…………………………………………… 258
6.4.4 聚合物基復(fù)合材料界面的破壞……………………………………… 262
6.5 聚合物基復(fù)合材料成型…………………………………………………… 264
6.5.1 手糊成型……………………………………………………………… 264
6.5.2 模壓成型……………………………………………………………… 267
6.5.3 層壓成型……………………………………………………………… 270
6.5.4 纏繞成型……………………………………………………………… 271
6.5.5 拉擠成型……………………………………………………………… 273
6.5.6 樹脂傳遞模塑成型…………………………………………………… 274
6.5.7 熱塑性復(fù)合材料及其成型…………………………………………… 275
參考文獻…………………………………………………………………………… 282
高分子材料