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第1章 高分子中的氢键1

1.1 引言1

1.1.1 氢键的基本特征1

1.1.2 氢键的分类2

1.1.3 氢键的表征2

1.2 影响高分子中氢键的因素4

1.2.1 质子提供体的酸性4

1.2.2 质子接受体的碱性6

1.2.3 大取代基团6

1.2.4 立构规整度7

1.2.5 高分子链的柔顺性8

1.2.6 温度的影响8

1.3 氢键对高分子共混物的影响9

1.3.1 合成高分子与合成高分子共混9

1.3.2 合成高分子与天然高分子共混14

1.3.3 合成高分子与其他物质共混17

1.4 高分子中引入氢键的方法17

1.4.1 引入终端官能团作为质子提供体或接受体17

1.4.2 通过共聚作用向组分的主链上引入含有氢键的单体17

1.4.3 向不可混合的混合物中加入含有氢键的另外一种高分子18

1.4.4 在主链上引入惰性稀释剂19

1.5 小结20

参考文献20

第2章 高分子的溶解24

2.1 引言24

2.2 高分子的溶解行为及影响因素24

2.2.1 表面层的形成及对溶解的影响25

2.2.2 分子量及分布对溶解的影响26

2.2.3 结构、组成和构象对溶解的影响26

2.2.4 溶剂对溶解的影响27

2.2.5 环境因素和加工条件对溶解的影响28

2.3 高分子的溶解度和溶度参数29

2.3.1 高分子溶解热力学29

2.3.2 溶度参数的估算31

2.3.3 用基团贡献法计算溶度参数32

2.3.4 X参数和相关的Hansen参数35

2.3.5 确定Hansen溶度参数的方法35

2.3.6 高分子溶解度的估算36

2.4 高分子的溶解模型39

2.4.1 唯象模型40

2.4.2 表面质量传递模型50

2.4.3 应力松弛分子模型51

2.4.4 反常传递模型和标度理论52

2.4.5 连续模型54

2.5 高分子溶解的研究方法57

2.5.1 折射率方法57

2.5.2 光学显微镜方法57

2.5.3 干涉测量方法57

2.5.4 椭圆偏光方法58

2.5.5 静态荧光光谱方法58

2.5.6 重力测量方法58

2.5.7 核磁共振方法59

2.5.8 红外光谱成像方法59

2.5.9 动态电导方法60

2.6 小结66

参考文献67

第3章 高分子的扩散71

3.1 引言71

3.1.1 Fickian扩散71

3.1.2 非Fickian扩散72

3.1.3 自扩散和互扩散系数72

3.1.4 高分子扩散的研究内容73

3.2 基于阻碍作用的高分子扩散模型73

3.2.1 Maxwell-Fickian模型73

3.2.2 Mackie-Meares模型74

3.2.3 Ogston模型74

3.2.4 Johansson模型75

3.2.5 讨论75

3.3 基于流体动力学的高分子扩散模型76

3.3.1 Cukier模型76

3.3.2 Altenberger模型77

3.3.3 Phillies模型78

3.3.4 de Gennes模型79

3.3.5 Gao-Fagerness模型81

3.3.6 讨论83

3.4 基于自由体积理论的高分子扩散模型83

3.4.1 Fuiita模型83

3.4.2 Yasuda模型84

3.4.3 Vrentas-Duda模型85

3.4.4 Peppas-Reinhart模型86

3.4.5 讨论87

3.5 基于热力学的高分子扩散模型87

3.5.1 Arrhenius模型87

3.5.2 Enskog模型88

3.5.3 Petit模型89

3.5.4 Amsden模型90

3.5.5 Thomas-Windle模型91

3.5.6 During模型91

3.5.7 Peppas模型92

3.5.8 Jou模型92

3.5.9 其他模型93

3.6 基于多元体系的高分子扩散模型93

3.6.1 Weisenberger-Koenig模型93

3.6.2 Peppas模型94

3.6.3 Hu-Chou模型94

3.6.4 Li-Zimmerman-Wiedmann模型95

3.6.5 Petit模型95

3.6.6 Amsden模型96

3.7 关于不同扩散模型的讨论96

3.8 高分子扩散的研究方法96

3.8.1 核磁共振方法96

3.8.2 反相气相色谱方法98

3.8.3 红外光谱方法99

3.8.4 电化学方法103

3.8.5 标记分子方法105

3.9 小结106

参考文献106

第4章 高分子的转移113

4.1 引言113

4.2 高分子体系的转移现象113

4.2.1 橡胶态高分子体系的转移现象113

4.2.2 玻璃态高分子体系的转移现象114

4.2.3 高分子共混体系的转移现象114

4.3 高分子体系转移过程的模型115

4.3.1 基于液体的高分子体系转移模型115

4.3.2 基于气态的高分子体系转移模型116

4.4 影响高分子转移的因素117

4.4.1 高分子体系的性质117

4.4.2 交联剂的性质118

4.4.3 增塑剂的影响118

4.4.4 渗透剂的性质119

4.5 小结119

参考文献119

第5章 高分子的相转变121

5.1 引言121

5.2 高分子溶液的相转变122

5.3 高分子由螺旋状向无规线团的相转变125

5.3.1 相转变理论125

5.3.2 研究方法127

5.3.3 螺旋－无规线团相转变的应用127

5.4 高分子的吸附及相转变127

5.4.1 相转变理论127

5.4.2 研究方法128

5.4.3 吸附相转变的应用128

5.5 高分子聚合平衡向单向结晶的相转变129

5.6 高分子溶解过程塌缩导致的相转变130

5.7 关于上述几种高分子相转变的讨论131

5.8 高分子液晶与塑晶的相转变131

5.8.1 相转变理论与研究方法131

5.8.2 相转变理论的应用133

5.9 高分子的玻璃化温度转变及溶胶－凝胶过程相转变134

5.9.1 相转变理论与研究方法134

5.9.2 相转变理论的应用135

5.10 高分子结晶过程的相转变135

5.10.1 相转变理论及研究方法135

5.10.2 影响高分子结晶过程相转变的因素136

5.11 高分子混合物的相转变136

5.12 嵌段高分子的相转变137

5.13 液态相中的高分子相转变138

5.14 其他的高分子相转变138

5.15 上述不同高分子相转变之间的关联138

5.15.1 两种或三种相转变之间的关联138

5.15.2 普通情况下的相转变偶合140

5.15.3 动力学模型涉及的相转变及偶合范围140

5.16 相转变对高分子尺寸和形状的影响142

5.17 高分子自组装与相转变之间的关系143

5.17.1 生物高分子的自组装与应用143

5.17.2 纳米技术与高分子自组装149

5.18 小结150

参考文献151

第6章 高分子的拉伸159

6.1 引言159

6.2 高分子的拉伸方法159

6.3 影响高分子拉伸的因素160

6.3.1 变形速率160

6.3.2 应变硬化164

6.3.3 串珠结构166

6.3.4 相分离168

6.3.5 静电纺丝169

6.4 高分子的拉伸物理172

6.5 小结173

参考文献174

第7章 高分子的松弛180

7.1 引言180

7.1.1 相转变导致的松弛180

7.1.2 热黏弹导致的松弛181

7.2 高分子松弛的本构模型183

7.2.1 高分子松弛的本构模型动力学183

7.2.2 高分子松弛的本构关系184

7.3 讨论188

7.3.1 关于参数的确定188

7.3.2 关于模型的验证188

7.4 小结189

参考文献189

第8章 高分子的凝胶191

8.1 引言191

8.2 Carothers理论191

8.2.1 两官能团等当量191

8.2.2 两官能团不等当量192

8.3 Flory理论192

8.4 Kahn理论194

8.5 Stockmayer理论194

8.6 唐敖庆理论194

8.7 Macosko-Miller理论195

8.8 Stepto理论196

8.8.1 A-S理论197

8.8.2 A-R-S理论197

8.9 小结197

参考文献197

第9章 高分子的共混199

9.1 引言199

9.2 高分子相容性基础200

9.3 自由能理论202

9.3.1 基本模型202

9.3.2 基本观点203

9.3.3 自由能模型204

9.3.4 φ（L）的估计205

9.3.5 实验验证205

9.4 小结205

参考文献206

第10章 高分子溶液的Hofmeister现象207

10.1 引言207

10.2 Hofmeister理论207

10.2.1 Hofmeister效应的影响因素208

10.2.2 Hofmeister效应理论计算208

10.2.3 Maker／Breaker型离子及其水合作用209

10.3 不同高分子体系中的Hofmeister效应210

10.3.1 对胶体稳定性的影响210

10.3.2 对蛋白质溶解与沉淀的影响210

10.3.3 离子对与带电荷头基的特殊相互作用212

10.3.4 对酶活性的影响213

10.4 小结214

参考文献214

第11章 高分子的自组装216

11.1 引言216

11.2 控制高分子自组装过程的力216

11.2.1 van der Waals力216

11.2.2 氢键作用218

11.2.3 金属配位反应221

11.3 高分子的层层自组装方法222

11.3.1 基于静电的层层自组装机理223

11.3.2 计算机模拟的层层自组装230

11.3.3 基于疏水作用的层层自组装230

11.3.4 基于氢键的层层自组装232

11.3.5 基于卤键的层层自组装234

11.3.6 基于电荷转移相互作用的层层自组装235

11.3.7 基于主客体相互作用的层层自组装237

11.3.8 基于生物特异性相互作用的层层自组装239

11.4 小结240

参考文献240

第12章 智能高分子物理化学260

12.1 引言260

12.2 SMP的结构和原理263

12.3 SMP的分类267

12.4 SMP的功能269

12.4.1 渗透率270

12.4.2 透明度270

12.4.3 弹性270

12.4.4 颜色272

12.4.5 介电性能272

12.4.6 热焓273

12.4.7 磁场敏感性273

12.4.8 无线射频灵敏性274

12.4.9 红外敏感性275

12.4.10 无线电不透过率275

12.4.11 电导率276

12.4.12 开关性277

12.4.13 方向性281

12.5 SMP的制备方法286

12.5.1 交联法286

12.5.2 共混法287

12.5.3 静电纺丝法290

12.5.4 混合／交联聚合法290

12.5.5 自组装法290

12.5.6 溶胶－凝胶法291

12.5.7 纺丝法292

12.6 SMP的模型292

12.6.1 热敏性SMP的模型292

12.6.2 光敏性SMP的模型293

12.7 SMP的应用293

12.8 SMP的研究进展与发展方向298

12.8.1 新结构多功能298

12.8.2 具有多响应性298

12.8.3 低温和常温响应298

12.8.4 进一步拓展领域298

12.8.5 新合成方法298

12.9 小结298

参考文献298