高分子物理（第二版）(高炜斌)

高分子类专业的实用基础课教材 

《高分子物理》一书深入浅出地介绍了高分子物理的基本理论及研究方法。内容包括高分子的链结构、聚集态结构，高分子的溶液性质、力学性质、电学性质等，教材从分子运动的观点出发，阐述高分子的性能与结构间的关系。本书适合高职高专高分子相关专业使用，也可供从事高分子材料生产的员工做培训参考。

高炜斌，常州工程职业技术学院，副教授，1.专业课程讲授：《高分子材料基本加工工艺》、《高分子材料分析与测试》、《化工工艺概论》、《高分子化学及物理教程》、《高聚物生产技术》、《高分子材料专业英语》、《高分子化学及物理实验》、《高分子材料综合实验》、毕业设计（或论文）。2.技术服务(1)1992年9-12月 新疆阿克苏方圆包装材料厂筹建 负责工艺设计、设备选型、安装；(2)1994年7-9月 泰兴兰泰塑料包装材料厂筹建 负责工艺设计、设备选型、安装；(3)1995年6-8月 湖南临湘市羊楼司塑材厂筹建 负责工艺设计、设备选型、安装

章绪论1

一、高分子科学发展简史1

二、高分子的基本概念2

三、高分子物理的研究范畴2

第二章聚合物的分子量和分子量分布3

节高聚物的分子量及其测定方法3

一、高聚物分子量的统计意义4

二、高聚物分子量的测定方法5

第二节高聚物的分子量分布10

一、基于溶解度的分级11

二、凝胶渗透色谱法11

习题14

第三章高分子链的结构15

节高分子链的化学结构及构型15

一、组成和构造15

二、高分子链的构型16

第二节聚合物的构象20

一、高分子链的内旋转构象20

二、高分子链的柔顺性21

三、高分子链的构象统计22

四、柔顺性的表示方法23

习题24

第四章高聚物的聚集态结构25

节分子间作用力与聚集态25

一、分子间作用力25

二、内聚能密度27

三、聚集态和相态27

第二节高聚物的结晶态28

一、晶体的基本概念28

二、高聚物的结晶能力与结构的关系29

三、高聚物的结晶形态30

四、高聚物的结晶过程34

五、结晶高聚物的熔融37

六、结晶度及结晶对高聚物性能的影响38

第三节高聚物的非晶态39

一、非晶高聚物的结构模型39

二、线型非晶高聚物的力学状态40

第四节高聚物的取向态42

一、取向的基本概念42

二、取向的类型43

三、取向的影响因素43

四、取向对高聚物性能的影响44

五、取向的常见应用实例45

第五节高聚物的液晶态46

一、液晶态和液晶46

二、液晶的类型与性能47

第六节高聚物的织态结构48

一、高分子混合物48

二、高分子合金的类型与制备方法48

三、非均相高聚物的聚集态结构49

习题51

第五章高聚物溶液52

节高聚物的溶解52

一、高聚物溶解的特点52

二、高聚物溶解过程53

第二节溶剂的选择53

一、“极性相似”原则54

二、“溶度参数相近”原则54

三、“溶剂化”原则57

第三节高聚物稀溶液的黏度58

一、高聚物稀溶液黏度的表示方法58

二、影响高聚物稀溶液黏度的因素59

第四节聚电解质溶液60

一、概念60

二、聚电解质的性质60

三、聚电解质的应用61

第五节高聚物浓溶液62

一、高聚物的增塑62

二、高聚物的溶液纺丝62

三、凝胶和冻胶63

习题63

第六章高聚物的物理状态与特征温度65

节高聚物的物理状态65

一、线型非晶态高聚物的物理状态65

二、结晶态高聚物的物理状态66

第二节各种特征温度与测定67

一、玻璃化转变温度67

二、熔点72

三、黏流温度73

四、软化温度74

五、热分解温度74

六、脆化温度74

习题74

第七章高聚物的力学性能76

节材料的力学概念76

一、外力76

二、内力76

三、形变76

四、应力、应变及强度76

五、泊松比77

六、应力及应变的形式77

七、模量和柔量77

八、拉伸强度77

九、弯曲强度77

十、冲击强度78

十一、硬度、回弹性、韧性及疲劳78

第二节聚合物的屈服、断裂现象78

一、应力-应变曲线79

二、细颈83

三、屈服84

四、剪切带的结构形态85

五、银纹86

第三节高聚物的断裂与强度88

一、聚合物的断裂88

二、高聚物的强度90

三、高聚物的增韧92

第四节复合材料的力学性质93

一、高聚物的增塑作用93

二、高聚物材料的增强及填充95

三、高聚物材料的共混改性96

习题97

第八章聚合物的高弹性与黏弹性98

节聚合物的力学松弛现象98

一、蠕变98

二、应力松弛100

三、滞后100

四、力学损耗101

第二节时温等效原理和Boltzmann叠加原理102

一、时温等效原理102

二、Boltzmann叠加原理104

第三节聚合物黏弹性的力学模型105

一、Maxwell模型106

二、Voigt(或Kelvin)模型106

三、多元件模型107

四、广义的Maxwell和Kelvin模型108

习题109

第九章聚合物的流变性110

节牛顿流体和非牛顿流体110

一、牛顿流体110

二、非牛顿流体112

三、聚合物熔体切黏度的影响因素113

第二节聚合物熔体流动中的弹性效应116

一、可回复的切形变116

二、法向应力效应117

三、不稳定流动118

四、动态黏度119

第三节高分子材料典型加工成型过程的流变分析120

一、混炼工艺与压延工艺120

二、挤出成型过程123

三、纤维纺丝成型过程126

习题128

第十章聚合物的其他性质129

节高聚物的电性能129

一、高聚物的极化及介电常数129

二、高聚物的导电性133

三、高聚物的介电击穿134

四、高聚物的静电现象135

第二节聚合物的光学性质137

一、光的折射和非线性光学性质137

二、光的反射138

三、光的吸收139

第三节聚合物的扩散与渗透性能139

一、聚合物的渗透性139

二、聚合物的透气性140

三、透气性和透湿性试验141

第四节高聚物的表面和界面性质141

一、聚合物表面与界面141

二、聚合物表面与界面热力学142

三、聚合物表面与界面动力学144

四、聚合物表面改性技术简介145

第五节高聚物的热物理性能146

一、导热性146

二、热膨胀147

三、热稳定性147

习题149

第十一章聚合物的分析与研究方法简介150

节质谱法150

一、质谱法的基本原理150

二、质谱公式150

三、质谱仪151

第二节核磁共振法152

一、核磁共振波谱的基本知识152

二、核磁共振波谱仪153

三、NMR在高聚物研究中的应用153

第三节广角X射线衍射和X射线小角散射法155

一、X射线衍射的基本原理155

二、广角X射线衍射在高分子材料研究中的应用156

三、X射线小角散射法及其应用158

习题159

参考文献160

 

前言高分子材料的制备、性能表征和测试、材料的加工和应用等，各行各业都会不同程度地涉及，尤其是从事塑料、 橡胶、人造纤维、涂料和黏合剂等相关领域的人员，必须具备一定的高分子物理知识。本教材第二版在内容安排上，继续考虑了高职高专层次教学的特点，比较系统地介绍了高分子物理的基本理论及研究方法。在对版各章节内容进行了大量修改、调整的基础上，增加了的研究成果，突出“实际、实用、实践”的原则。本教材共分11章，包括绪论、聚合物的分子量和分子量分布、高分子链的结构、高聚物的聚集态结构、高聚物溶液、高聚物的物理状态与特征温度、高聚物的力学性能、聚合物的高弹性与黏弹性、聚合物的流变性、聚合物的其他性质以及聚合物的分析与研究方法简介。本书章、第八章、第九章、第十章、第十一章、阅读材料由高炜斌编写；第二章由郭立强编写；第三章由陈健、付建伟编写；第四章由徐应林编写；第五章由熊煦编写；第六章、第七章由黄勇、杨宗伟编写。全书由高炜斌、侯文顺统稿，游泳主审。本教材在编写过程中，化学工业出版社以及有关兄弟院校给予了大力支持，保证了编写工作的顺利完成，在此谨致以衷心的感谢。由于编者水平所限，书中难免有不妥之处，希望使用本书的读者批评和指正。编者2017年5月版前言本书是普通高等教育“十一五”规划教材，是按*对高职高专人才培养工作的指导思想，在充分汲取了近几年高职高专相关学院的专业老师教学意见的基础上编写的。本书在内容处理上考虑了高职高专教学的特点，突出“实际、实用、实践”的三实原则，在保证基本内容外，注意引用相关数据，注意补充相关新知识、新技术、新理论。兼顾了高分子材料合成与加工两个专业的教学情况，尤其考虑学生后续专业课程的应用而引用了一定数量的数据、图表等。本书在各章前有明确的学习目标，各章后附有习题和阅读材料。并在相应位置上对主要概念给出对应的英语词汇，便于学生掌握理解。另外，全书配套有电子书稿和课件，以供选用的教师使用。需要的老师请与作者联系，电子邮箱：wshou@email．czie．net。各高职院校在使用本书时，可根据学时的安排和本地情况对相关内容进行处理。参加本书编写的人员与分工是：、四、五、七、十一章及附录由侯文顺编写，第六、八章由杨宗伟编写，第二、三章由陈健编写，第九、十章由付建伟编写，所有的阅读材料由徐亮成编写，全书由侯文顺、杨宗伟统稿。本书在编写过程中得到了全国高分子材料高职教学指导委员会全体同志的大力支持。在此对这些同志及其他提供帮助的同志表示感谢。由于编者的水平有限，难免存在不妥之处，敬请应用此书的老师和学生们斧正。编者2007年6月