本教材共分8章，第1章绪论，第2章高分子的链结构，第3章高分子的凝聚态结构，第4章高分子溶液，第5章聚合物的分子运动和转变，第6章高聚物的力学性质，第7章高聚物的力学松弛——黏弹性，第8章高聚物的其他性能。选取多个高分子材料实际应用中的专题讲座对各个章节中讲授的内容以及整个高分子物理中多个知识点的综合应用进行剖析，以加深学生的印象，增强学习兴趣。
本教材针对地方高校尤其是应用型地方高校的高分子材料与工程专业的本科生特点，针对高分子物理在高分子材料生产及加工的实际应用进行编写，注重实用特色。
姚金水，齐鲁工业大学材料学院，材料学院院长、教授，自2001年开始担任高分子材料与工程专业高分子物理的教学教学工作至今，已经为15届本科生讲授该课程，作为负责人的高分子化学与物理教学团队是山东省省级教学团队，高分子材料与工程专业是省级特色专业。一直从事高分子材料的合成及其应用方面的研究工作，作为负责人，获得山东省科技进步一等奖1项，山东省科技进步二等奖2项，山东省技术发明二等奖1项。享受国务院特殊津贴专家，教育部新世纪人才。担任山东省化学化工学会高分子材料专业委员会副理事长，山东省复合材料学会常务理事。
第1章概论1
1.1高分子科学的发展历史1
1.1.1高分子科学诞生以前的发展1
1.1.2高分子学说的建立3
1.1.3高分子科学诞生后的发展史上的重要事件4
1.2高分子科学的分支及高分子材料的重要性7
1.2.1高分子科学的分支及其研究内容7
1.2.2高分子材料的重要性7
1.3高分子物理课程的重要性7
1.4高分子的定义、基本概念、分类8
1.4.1高分子的定义8
1.4.2高分子的基本概念8
1.4.3高分子的分类9
1.5高分子的分子量及其分布10
1.5.1聚合物分子量的统计意义11
1.5.2平均分子量12
1.5.3聚合物分子量的分布13
第2章高分子的链结构14
2.1高分子链的近程结构14
2.1.1结构单元的化学组成14
2.1.2键接结构16
2.1.3支化与交联16
2.1.4共聚物的结构17
2.1.5高分子链的构型17
2.2高聚物的远程结构18
2.2.1高分子的大小（分子量）18
2.2.2高分子链的内旋转构象19
2.2.3高分子链的柔顺性19
专题讲座之一从聚乙烯和聚丙烯材料的发展看高聚物的构型和结构21
第3章聚合物的凝聚态结构24
3.1高聚物之间的相互作用力24
3.1.1范德华力与氢键24
3.1.2内聚能密度25
3.2聚合物的晶态结构25
3.2.1高聚物结晶的形态学25
3.2.2高分子在结晶中的构象和晶胞30
3.3高聚物的结晶过程31
3.3.1高聚物结构与结晶能力31
3.3.2结晶速度及其测定方法32
3.3.3结晶速度与温度的关系33
3.3.4影响结晶速度的其他因素34
3.4结晶对高聚物力学性能的影响35
3.4.1结晶度概念及其测定方法35
3.4.2结晶度大小对高聚物性能的影响36
3.4.3结晶高聚物的加工条件结构性质的关系37
3.4.4分子量等因素对结晶高聚物的凝聚态结构的影响38
3.5结晶热力学38
3.5.1结晶高聚物的熔融与熔点38
3.5.2成型加工条件对熔点的影响39
3.5.3高分子链结构对熔点的影响39
3.5.4共聚物的熔点42
3.5.5杂质对高聚物熔点的影响43
3.6高聚物的取向态结构45
3.6.1高聚物的取向现象45
3.6.2高聚物的取向机理46
3.6.3取向研究的应用47
3.7高聚物的液晶态结构47
3.7.1液晶态结构47
3.7.2高分子液晶的结构、性能和应用49
3.8共混高聚物的织态结构50
3.8.1高分子混合物50
3.8.2高分子的相容性51
3.8.3共混高聚物凝聚态的主要特点52
3.8.4共混高聚物的织态结构及其对材料性能的影响52
专题讲座之二从乙烯丙烯共聚物材料看共聚物的结晶与性能53
专题讲座之三从蒸馒头这一日常生活实例看高分子的相容性53
专题讲座之四不粘锅涂料54
第4章高分子的溶液性质56
4.1高聚物的溶解56
4.1.1高聚物溶解过程的特点56
4.1.2高聚物溶解过程的热力学解释56
4.1.3溶剂选择的原则59
4.2高分子溶液的热力学性质60
4.2.1FloryHuggins高分子溶液理论60
4.2.2Flory温度(θ温度)61
4.3高分子浓溶液62
4.3.1增塑高分子62
4.3.2纺丝液63
4.3.3凝胶和冻胶63
4.3.4聚电解质溶液64
4.4聚合物分子量及其分布的测定65
4.4.1端基分析65
4.4.2沸点升高和冰点降低66
4.4.3膜渗透压66
4.4.4气相渗透(VPO)67
4.4.5光散射67
4.4.6超速离心沉降68
4.4.7黏度法69
4.4.8飞行时间质谱70
4.4.9凝胶渗透色谱法71
专题讲座之五塑化剂风波和塑料的毒性问题73
第5章聚合物的分子运动和转变76
5.1聚合物分子热运动的特点76
5.1.1运动单元的多重性76
5.1.2分子运动的时间依赖性77
5.1.3分子运动的温度依赖性77
5.2聚合物的力学状态和热转变78
5.2.1玻璃态区78
5.2.2玻璃化转变79
5.2.3高弹态79
5.2.4黏弹转变区79
5.2.5黏流态79
5.2.6其他聚合物材料的热机械行为79
5.2.7形变温度曲线的其他表现形式81
5.3聚合物的玻璃化转变81
5.3.1Tg的测定81
5.3.2玻璃化转变理论82
5.3.3影响Tg的因素83
5.3.4高聚物的次级松弛88
5.4聚合物的黏性流动88
5.4.1高聚物黏性流动的特点89
5.4.2影响黏流温度的因素90
5.4.3高聚物的流动性表征91
5.4.4高聚物熔体的流动曲线92
5.4.5加工条件对高聚物熔体剪切黏度的影响93
5.4.6高聚物分子结构因素对剪切黏度的影响95
5.4.7高聚物熔体的弹性效应98
专题讲座之六玻璃化转变现象和意义100
第6章高聚物的力学性质103
6.1玻璃态和结晶态高聚物的力学性质103
6.1.1描述力学性质的基本物理量103
6.1.2描述材料力学性能的指标106
6.1.3高聚物的拉伸行为109
6.1.4高聚物的破坏和理论强度114
6.1.5影响高聚物实际强度的因素115
6.2高弹态高聚物的力学性质118
6.2.1橡胶使用的温度范围118
6.2.2高弹性的特点120
专题讲座之七结晶高聚物冲击性能的改善121
专题讲座之八高分子材料的增强123
第7章高聚物的力学松弛——黏弹性124
7.1高聚物的力学松弛现象124
7.1.1蠕变125
7.1.2应力松弛127
7.1.3滞后现象128
7.1.4力学损耗128
7.1.5静态力学松弛和动态力学松弛130
7.2黏弹性与时间、温度的关系——时温等效原理130
7.2.1时温等效原理130
7.2.2WLF方程131
7.3Boltzmann叠加原理132
7.4聚合物的次级松弛及其分子机理133
7.4.1聚合物的主转变和次级转变133
7.4.2非晶态聚合物的次级转变及其分子机理134
7.4.3结晶聚合物的次级转变及其分子机理135
专题讲座之九由被踩瘪的乒乓球和打乒乓球看高分子材料的变形与松弛136
第8章高聚物的其他性能138
8.1聚合物的电性能138
8.1.1聚合物的介电性质138
8.1.2聚合物的介电松弛和介电损耗140
8.1.3聚合物的导电性143
8.1.4聚合物的介电击穿147
8.1.5聚合物的静电现象148
8.2聚合物的热性能149
8.2.1耐热性150
8.2.2热稳定性150
8.2.3导热性150
8.2.4热膨胀151
8.3聚合物的透气性151
8.3.1渗透物质(气体)的分子尺寸对渗透系数的影响152
8.3.2共混物的透气性152
专题讲座之十解放军淘汰涤纶和涤卡制服152
专题讲座之十一聚合物的特征温度及其意义153
专题讲座之十二由乳胶漆用聚合物乳液的发展看高分子物理知识的综合利用154
参考文献156
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