"十二五"普通高等教育本科规划教材:高分子材料导论.pdf

 

书籍描述

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《"十二五"普通高等教育本科规划教材:高分子材料导论(双语教学用)》中的每章编写有相应的习题供复习使用。希望本教材能起到在学习英语的同时,既能复习巩固专业基础知识,又能拓宽相应专业知识的作用,为今后的学习与研究打下良好的基础。《"十二五"普通高等教育本科规划教材:高分子材料导论(双语教学用)》可供高分子材料、材料化学、精细化工及应用化学以及相关专业的高年级学生学习使用,也适合相关专业的研究生参考学习。

作者简介
李坚,常州大学材料科学与工程学院,院长 教授,合肥工业大学,本科毕业。华东化工学院(华东理工大学)硕士毕业。日本大阪大学,获博士学位。
工作及研究经历:
1988,7— 2000,12;常州大学(江苏化工学院),材料工程系工作。教学与科研。副教授。高分子教研室主任。教授的课程有:高分子化学,功能高分子,专业英语,离子交换树脂等。研究方向:水性聚氨酯,聚丙烯酸酯等粘合剂的研究;大分子过氧化物的研究。
2001,1—2001,12; 英国剑桥大学 (Melville Laboratory for Polymer Synthesis, University of Cambridge)访问学者。研究方向:聚合物发光材料的合成及性能研究(PLED);聚芴的合成。导师:Andrew B Holmes (聚合物(PPV)发光的发现者之一)。
2002,1—2007,3;日本三洋电机株式会社研究本部工作。研究方向:聚合物发光材料的合成及性能研究(PLED);有机TFT的研究;有机太阳能电池的研究;聚芴及其共聚物的合成。
2007,3--- 至今,常州大学材料科学与工程学院材料化学教研室工作。教授。教学与科研工作。主要研究方向:聚合物有机半导体的合成与性能研究;利用ATRP制备聚丙烯酸酯嵌段共聚物及其应用;涂料粘合剂的研发。
主要科研成果:
长期从事有关聚合物发光(PLED),有机TFT,有机太阳能电池及水性聚氨酯的研究。参加过多项省部级科研项目的研发工作。发表论文:在国内外杂志上发表相关论文几十篇。专利:获得美国,日本及中国有关聚合物发光材料(PLED),有机TFT及有机太阳能电池的专利共15件, 其中已公开的有 9 件。
教学工作:
长期从事教学工作,主讲了高分子化学、功能高分子材料、离子交换树脂、高分子专业外语、高分子材料导论(双语)等课程。

目录
Chapter 1 Introduction
1.1 Classification of polymerizations
1.1.1 Condensation and addition polymerization
1.1.2 Step and chain polymerizations
1.2 Classification of Polymers
1.2.1 Classification by source
1.2.2 Classification by mechanical behavior and application
1.2.3 Classification by synthesis reaction
1.2.4 Classification by chain structure
1.2.5 Classification by processing characteristics
1.3 Physical State, Property and Application of Polymers
1.3.1 Crystalline and amorphous behavior
1.3.2 Thermal transitions
1.3.3 General properties of polymers
1.3.4 Applications of polymer materials
1.4 Polymer Processing
1.4.1 Ingredients of polymer materials
1.4.2 Processing methods
1.5 Development of Polymer Science and Engineering
1.5.1 Brief history of polymer materials
1.5.2 Establishment of polymer science
1.5.3 The development of synthetic polymers
Problems
Chapter 2 Polymer Synthesis
2.1 Step Polymerization
2.1.1 Basis for analysis of polymerization kinetics
2.1.2 Kinetics of step polymerization
2.1.3 Molecular weight control in linear polymerization
2.2 Radical Chain Polymerization
2.2.1 Rate of radical chain polymerization
2.2.2 Molecular weight
2.2.3 Chain transfer
2.2.4 Inhibition and retardation
2.2.5 Process conditions
Problems
Chapter 3 Polymer Structure, Molecular Motions and Transitions of Polymers
3.1 General Introduction for Polymer Structures
3.1.1 Structural groups
3.1.2 Linear chain polymers
3.1.3 Configurations of polymer chains
3.1.4 Conformation
3.1.5 Copolymers
3.1.6 Network polymers
3.2 Characteristics of Macromolecular Motions and Transitions
3.2.1 The Glassy Region
3.2.2 The Glass Transition Region
3.2.3 The Rubbery Plateau Region
3.2.4 The Rubbery Flow Region
3.2.5 The Liquid Flow Region
3.3 Molecular Motion and Thermal Transitions
3.3.1 Theories of glass transition
3.3.2 Factors affecting glass transition temperature
3.3.3 The crystalline melting point
3.3.4 Factors affecting the crystalline melting point, Tm
Problems
Chapter 4 Solid State Properties of Polymers
4.1 Mechanical Properties
4.1.1 Forces Versus Deformation Properties
4.1.2 Toughness
4.1.3 Creep
4.2 Optical Properties
4.2.1 Haze
4.2.2 Transparency
4.2.3 Gloss
4.3 Surface Contact Properties
4.3.1 Friction
4.3.2 Cling
4.3.3 Wear Resistance
4.4 Barrier Properties
4.4.1 Permeation through Polymers
4.4.2 Barrier Property Analysis
4.5 Electrical Properties
4.5.1 Electrical Resistance
4.5.2 Capacitive Properties
4.5.3 Dielectric Strength
4.5.4 Arc Resistance
4.5.5 Corona Treatment
4.5.6 Factors Influencing Polymers in Electrical Applications
4.6 Weather Resistance
4.6.1 Natural Outdoor Weathering
4.6.2 Accelerated Outdoor Weathering
4.6.3 Artificial Weathering
Problems
Chapter 5 Characterization and Testing of Polymers
5.1 Gel Permeation Chromatography
5.1.1 GPC Instrumentation
5.1.2 Calibration
5.1.3 Selection and Assembly of Detectors
5.2 Infrared Spectroscopy
5.2.1 Instrument and Experimental Method
5.2.2 Applications to Polymers
5.3 X—ray Diffraction Analysis
5.3.1 Experimental Methods
5.3.2 Application to Polymers
5.4 Nuclear Magnetic Spectroscopy
5.4.1 Experimental Methods
5.4.2 Application to Polymers
5.5 Thermal Analysis
5.5.1 Thermogravity Analysis (TGA)
5.5.2 Differential Scanning Calorimetry (DSC)
5.6 Light and Electron Microscopy
5.6.1 Light Microscopy
5.6.2 Electron Microscopy
Problems
Chapter 6 Plastics
6.1 Polyethylene
6.1.1 Low Density Polyethylene (LDPE)
6.1.2 High density polyethylene (HDPE)
6.1.3 Linear low density polyethylene (LLDPE)
6.1.4 Ethylene—vinyl acetate copolymer (EVA)
6.1.5 Crosslinked polyethylene (XPE)
6.2 Polypropylene (PP)
6.2.1 Isotactic polypropylene
6.2.2 Syndiotactic polypropylene (SPP)
6.3 Polyvinyl Chloride (PVC)
6.3.1 Polymerization
6.3.2 Structure and Properties
6.3.3 Copolymers
6.3.4 Application
6.4 Polystyrene (PS) and Related Polymers
6.4.1 Polymerization of styrene
6.4.2 Structure and properties
6.4.3 Copolymers of styrene
6.4.4 Syndiotactic polystyrene (SPS)
6.4.5 Application
6.5 Polymethyl Methacrylate (PMMA)
6.5.1 Polymerization
6.5.2 Structure and property
6.5.3 Application
6.6 Polyamide (Nylon)
6.6.1 Polyhexamethylene adipamide (nylon—66)
6.6.2 Other important polyamides
6.7 Polyethylene terephthalate (PET)
6.7.1 Polymerization
6.7.2 Property and application
6.8 Polyoxymethylene (POM)
6.8.1 Polymerization
6.8.2 Property
6.8.3 Application
6.9 Polycarbonate (PC)
6.10 Polytetrafluoroethylene (PTFE)
6.10.1 Polymerization
6.10.2 Structure
6.10.3 Property
6.10.4 Effect of structure on property
6.10.5 Fabrication and processing
6.10.6 Application
6.10.7 Fluorocarbon copolymers
Problems
Chapter 7 Elastomers
7.1 Basics for Elastomers
7.2 Morphology of Thermoplastic Elastomers
7.2.1 General characteristics
7.2.2 Properties and effect of structure
7.2.3 Mechanical properties
7.2.4 Thermal and chemical properties
7.3 Diene Elastomers
7.3.1 Butadiene—based elastomers
7.3.2 Polyisoprene
7.3.3 Polychloroprene
7.3.4 Styrene —butadiene rubber (SBR)
7.3.5 Metathesis elastomers
7.3.6 Nondiene elastomers
7.3.7 Thermoplastic elastomers
Problems
Chapter 8 Polymer Composites
8.1 Introduction to Composites
8.2 A Brief History of Polymer Composites
8.3 General Use Considerations
8.4 Technology Overview
8.4.1 Reinforcements
8.4.2 Matrices
8.4.3 Coupling agents
8.4.4 PMC forms
8.4.5 Fabrication processes
8.5 Applications of Polymer Composites
8.6 Nanocomposites
8.7 View of the Future
Problems
Chapter 9 Paint and Coatings
9.1 Principles of Coating
9.1.1 Rheology
9.1.2 Viscosity behavior
9.1.3 Surface chemistry
9.2 Composition of Paint
9.2.1 Introduction
9.2.2 Binder
9.2.3 Pigments
9.2.4 Solvents
9.2.5 Additives
9.2.6 Fillers (Extenders)
9.3 Theory of Adhesion
9.3.1 Introduction
9.3.2 Mechanical bonding
9.3.3 Electrostatic attraction
9.3.4 Chemical bonding
9.3.5 Paint diffusion
9.4 Coating Materials
9.4.1 Acrylics
9.4.2 Alkyd resins
9.4.3 Epoxies
9.4.4 Polyurethanes
Problems
Chapter 10 Developments in Polymer Science and Technology
10.1 Synthesis Technology
10.1.1 Living radical polymerization
10.1.2 Living cationic polymerization
10.2 New Polymer Materials and Applications
10.2.1 Dendritic (highly branched) polymers
10.2.2 Conducting Polymers
10.2.3 Bio—degradable polymers
Problems
References

序言
随着教学改革的深入,各高校相继开设了高分子材料及相关专业的双语教学课程。在教学过程中,首先面临的是教材的选择问题。目前国内还没有合适的高分子材料及相关专业的双语教材可供选择。若采用国外原版教材,则专业内容及深度等方面不尽合适,且普遍价格相对较高。由鉴于此,结合我们多年双语教学的实践积累,编写了《高分子材料导论(双语教学用)》这本教材。
本书编写的指导思想如下。一是选择英语难度不大,专业知识相对较浅,容易讲授和学习的内容作为教材内容。二是选择的高分子化学和高分子物理的内容在大学二年级或大学三年级时已经用中文讲授过,学生具有一定的基础,容易接受。三是选择的内容覆盖面相对较广,几乎涉及高分子材料的各个方面,如聚合物的合成,聚合物的性能,聚合物的结构表征,塑料,弹性体,涂料及复合材料等方面。这为教师对讲课内容的选择提供了很大的空间。还介绍了国内外高分子科学部分领域的最新进展,这为学生以后的学习与科研提供了有益的帮助。四是以多本原版英文教科书为基础,参考国外著名期刊上的综述性文章,编写了相关的章节,由此形成了双语教材。
本书由以下老师完成编写。Chapter 1、Chapter 5、Chapter 6由常州大学俞强教授编写;Chapter 2、Chapter 4、Chapter 9由常州大学李坚教授编写;Chapter 3由常州大学张洪文副教授、李坚教授编写;Chapter 7由天津科技大学万同教授、李坚教授编写;Chapter 8由万同教授编写;Chapter 10由俞强教授、李坚教授、万同教授编写。全书由李坚教授最后统稿、编排完成。
由于时间仓促,加上编者的学术水平、英语水平有限,以及资料的收集、内容的取舍等方面的不足,本书一定存在有待完善与改进的地方,敬请广大师生、读者批评指正。

编 者
2013年国庆 于常州大学

文摘
版权页:



插图:

内容简介
本教材共10章。1. Introduction (绪论)、2. Polpmer preparation (聚合物的制备)、3. Polymer structure,molecular motion and transition (聚合物结构、分子运动和转变)、4. Polymer Properties(聚合物的性质)、5. Analysis and Testing of Polymers(聚合物表征和测试)、6. Plastics(塑料)、7.Elastimers (弹性体)、8. Polymer Composites(聚合物基复合材料)、9. Coatings (涂料)、10 Recent developments in polymer science and technology(聚合物科学技术新进展)。

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