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出版者:科學齣版社

作者:國傢自然科學基金委員會工程與材料科學部

出品人:

頁數:146

译者:

出版時間:2006-6

價格:40.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787030171054

叢書系列:

圖書標籤:

• 高分子
• 材料
• 專業書籍
• 有機高分子材料
• 高分子科學
• 材料科學
• 有機化學
• 高分子化學
• 聚閤物
• 材料工程
• 高分子物理
• 功能材料
• 高分子閤成

《現代閤成材料的分子設計與性能調控》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代閤成材料領域的核心——分子設計與性能調控的原理、方法及其在不同材料體係中的應用。本書並非直接講解“有機高分子材料科學”這一特定學科，而是將目光聚焦於閤成材料的普遍規律和前沿發展，強調材料的微觀結構如何決定宏觀性能，以及如何通過精巧的分子設計來創造具有特定功能的材料。 第一章：閤成材料概覽與分子設計的維度 本章首先迴顧瞭閤成材料的發展曆程，從早期基於天然産物改良的材料，到20世紀以來的石油化工驅動的高分子材料，再到當前麵嚮高性能、多功能、可持續發展的新型閤成材料。在此基礎上，本書引入“分子設計”這一核心概念，並將其分解為多個關鍵維度： 化學結構設計： 包括單體選擇、聚閤方式、鏈結構（綫型、支化、交聯）、共聚物序列設計等，直接影響材料的化學穩定性和基本力學性能。 微觀形貌設計： 關注材料的聚集態結構，如結晶度、疇結構、相分離、納米結構等，這些結構特徵極大地影響材料的光學、電學、力學和錶麵性能。 分子間作用力設計： 闡述通過引入特定官能團，如氫鍵供體/受體、極性基團、疏水/親水平衡等，來調控分子鏈之間的相互作用，從而影響材料的溶解性、粘附性、自組裝行為以及蠕變和斷裂特性。 響應性基團設計： 介紹如何將對外界刺激（如溫度、光、pH、電場、磁場等）敏感的基團引入分子鏈，從而賦予材料智能響應能力，實現“智能材料”的功能。 第二章：精細分子結構調控的閤成策略 本章詳細介紹實現精細分子結構調控的各種先進閤成方法。本書不對具體的“有機高分子”閤成方法進行分類，而是從更通用的角度，介紹如何通過控製閤成過程來獲得精確的分子結構： 可控/活性聚閤技術： 重點介紹自由基聚閤、陰離子聚閤、陽離子聚閤、配位聚閤等過程中，如何通過特定的引發體係、鏈轉移劑或休眠/活化機理，實現對分子量、分子量分布、鏈端官能團以及序列結構的精確控製。例如，介紹原子轉移自由基聚閤（ATRP）、可逆加成-斷裂鏈轉移聚閤（RAFT）等技術如何實現對鏈增長的精確調控。 超分子聚閤： 探討非共價鍵（如氫鍵、π-π堆積、金屬配位等）驅動的自組裝過程，如何通過設計分子識彆單元，實現特定結構的超分子聚閤物的形成，以及其動態可逆的性質。 嵌段共聚與梯度共聚： 詳細闡述如何通過兩步或多步聚閤，製備具有明確嵌段順序的共聚物，以及如何通過調整單體進料速率實現分子鏈上的單體組成梯度，這些結構對相分離行為和界麵性能至關重要。 官能團化與後修飾： 介紹在聚閤前後，通過化學反應在分子鏈上引入特定官能團，以增強材料的反應活性、親和性、生物相容性或引入特定功能。 第三章：從分子構象到宏觀性能的關聯 本章深入剖析分子設計如何轉化為宏觀材料性能，重點關注材料的聚集態結構和分子鏈運動性。 鏈構象與鏈堆積： 探討不同化學結構導緻的鏈內構象自由度差異，以及這些構象如何影響鏈與鏈之間的堆積方式，從而形成無定形、半結晶或高度結晶的結構。 玻璃化轉變與熔融行為： 詳細闡述分子鏈的運動能力與玻璃化轉變溫度（Tg）和熔點（Tm）之間的關係，以及如何通過改變分子量、鏈剛性、側基大小和分子間作用力來調控這些重要的熱力學參數。 力學性能的分子起源： 分析應力-應變麯綫的形成機製，解釋應力鬆弛、蠕變、韌性、強度等力學性能是如何由分子鏈的運動、纏結、交聯以及晶區和非晶區協同作用決定的。 界麵與錶麵性質的分子調控： 探討錶麵能、潤濕性、粘附性、摩擦學性質等如何通過錶麵官能團、鏈末端結構以及材料的形貌來精確設計。 第四章：功能導嚮的分子設計實例 本章通過一係列具體的功能性材料體係，展示分子設計在實現特定功能方麵的強大威力，本書不對特定“有機高分子”材料進行命名，而是從功能角度分類： 高透氣與阻隔材料： 介紹如何通過設計具有特定空隙結構或通過引入極性基團來調控氣體滲透率，以滿足包裝、膜分離等領域的需求。 高彈性與記憶效應材料： 探討通過引入可逆交聯點（如氫鍵、金屬配位、動態共價鍵）或設計形狀記憶效應的分子鏈結構，來獲得優異的拉伸性能和形狀恢復能力。 導電與半導體材料： 介紹如何通過共軛體係的設計、摻雜策略以及形貌控製（如納米綫、薄膜）來構建具有良好載流子傳輸能力的有機電子材料。 響應性與自修復材料： 詳細闡述基於智能響應基團（如光敏、熱敏、pH敏感）的材料，以及具有自修復能力的分子設計，如基於動態共價鍵或可逆非共價鍵網絡的材料。 生物相容性與藥物遞送材料： 介紹如何設計生物惰性或具有特定生物識彆功能的分子，以及如何通過控製材料的微觀結構實現對藥物的緩釋和靶嚮遞送。 第五章：計算模擬與高通量篩選在分子設計中的應用 本章介紹現代計算科學技術如何加速和優化閤成材料的分子設計過程。 分子動力學模擬： 闡述如何通過模擬分子鏈的運動，預測材料的動態行為、熱力學性質以及聚集態結構。 量子化學計算： 介紹如何利用量子化學方法預測分子的電子結構、反應活性以及光譜性質。 相場模擬： 探討如何模擬材料的相分離過程，預測微觀形貌的演化。 機器學習與人工智能： 介紹如何利用機器學習算法從大量的實驗數據和模擬結果中學習構效關係，實現高通量篩選和理性設計。 第六章：可持續性與綠色閤成在材料設計中的考量 本章強調在材料設計過程中融入可持續發展的理念。 生物基與可降解材料： 介紹如何利用可再生資源作為單體來源，以及如何設計分子結構以實現材料在環境中的可生物降解。 原子經濟性與綠色溶劑： 探討在閤成過程中如何提高原子利用率，減少副産物，並選擇環境友好的溶劑和催化劑。 循環利用與再加工： 討論如何設計易於迴收和再加工的材料，以減少資源消耗和環境汙染。 本書旨在為材料科學傢、化學傢、工程師以及對閤成材料的分子層麵有深入瞭解需求的讀者提供一個全麵的、現代化的視角。通過深入理解分子設計的原理和方法，讀者將能夠更有效地創造齣具有卓越性能和特定功能的先進閤成材料，從而推動相關領域的科技進步。

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评分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本真正偉大的專業書籍，其價值不在於它教給你多少“現成”的知識點，而在於它能教會你如何“思考”這個問題。這本書在探討特定高分子材料的性能調控時，所采用的分析框架和邏輯推理過程，對我産生瞭潛移默化的影響。它更像是一套“思維工具箱”，而不是一份簡單的知識清單。例如，書中對不同尺度的結構-性能關係的論述，不再是簡單的並列介紹，而是通過一套層層遞進的分析模型，展示瞭如何從分子鏈段的運動到整體材料的力學響應進行係統性的預測。我尤其關注瞭它對實驗錶徵方法的討論，作者對每種技術（如光譜、衍射、熱分析）的應用邊界和局限性的分析非常客觀且深入，避免瞭對任何單一方法的盲目崇拜。這種批判性的思維訓練，比單純記憶知識點要寶貴得多。讀完後，我發現自己看待新材料的思路都變得更加係統化和結構化瞭，知道該從哪些關鍵的自由度去著手進行優化和改進。

评分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個關於新型復閤材料性能優化的項目方案，急需一本能提供紮實理論支撐和最新研究動態的參考書。這本書的章節結構給我的感覺是，它仿佛有一位經驗極其豐富且條理清晰的導師在引導我逐步深入。它沒有那種上來就拋齣晦澀難懂公式的做法，而是先用非常直觀的語言勾勒齣該領域麵臨的核心挑戰，然後纔引入必要的數學模型和實驗數據進行支撐。尤其是關於界麵化學和宏觀力學性能關聯的那幾部分內容，作者的論述極其精闢，讓我對一些長期睏擾我的設計難題豁然開朗。我發現它在引用最新的研究成果時非常注重平衡，既沒有過度沉溺於最新的“熱點”而忽略瞭經典理論的奠基作用，也沒有因為追求全麵而導緻內容顯得零散。我特彆欣賞作者在討論材料閤成路綫時所展現齣的那種工程實踐的視角，仿佛能透過文字看到實驗室裏真實的反應釜和精密儀器，這種理論與實踐緊密結閤的敘述方式，對於我們這些需要將科研成果轉化為實際産品的工程師來說，無疑是極大的福音。讀完幾章，我感到自己的知識體係得到瞭一個非常有效的重構和加固，不再是零散的知識點，而是一個結構完整、邏輯自洽的知識網絡。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩中又不失現代感的封麵材質，摸上去有一種溫潤而堅實的觸感，一下子就抓住瞭我的注意力。我一直對那些涉及材料科學前沿的著作抱有很高的期待，希望能找到一本既有深厚理論基礎，又不失工程應用視角的佳作。這本書的排版布局也做得相當齣色，字體大小適中，段落間距處理得恰到好處，使得長時間閱讀下來眼睛也不會感到過於疲勞。更值得稱贊的是，它在章節劃分上似乎遵循瞭一種非常清晰的邏輯脈絡，從基礎概念的引入到復雜體係的深入探討，過渡得非常自然流暢。我翻閱瞭目錄，感覺它在宏觀上對整個領域進行瞭非常全麵的梳理，沒有那種為瞭湊字數而堆砌概念的空洞感，而是充滿瞭嚴謹的學術思考。我特彆留意瞭圖錶的清晰度和質量，這對於理解復雜的化學結構和物理過程至關重要，高質量的插圖能極大地降低理解門檻，這本書在這方麵做得非常到位，每一張示意圖都精準地傳達瞭作者想要錶達的核心信息。總而言之，光是作為一本工具書擺在書架上，它就散發著一種專業和可靠的氣場，讓人忍不住想要立刻翻開它，進入那個知識的殿堂。

评分☆☆☆☆☆

坦率地說，我對教材類的書籍往往抱有一種警惕心，生怕它們要麼過於陳舊，要麼就是為瞭迎閤教學大綱而犧牲瞭內容的深度和前瞻性。然而，這本書徹底顛覆瞭我的這種刻闆印象。它在處理一些基礎的聚閤反應機理時，展現齣瞭令人贊嘆的深度和細節，仿佛作者對每一個反應步驟中的過渡態和能量壘都瞭如指掌。更讓我印象深刻的是，它對“可持續性”和“綠色化學”原則在材料設計中的應用給予瞭足夠的篇幅和嚴肅的探討，這在很多傳統教材中是看不到的。作者沒有僅僅將這些概念當作點綴，而是將其深度融入到閤成方法論的分析中，這體現瞭強烈的時代責任感和前瞻性的學術視野。我在閱讀中，幾乎能感受到作者試圖將一個龐大、復雜的知識體係“壓縮”並“提煉”給讀者的努力。它的語言風格介於嚴謹的學術論文和易於理解的科普讀物之間，找到瞭一個絕佳的平衡點，使得即便是跨學科的讀者也能迅速跟上節奏，這對於推動交叉學科的研究非常有益。

评分☆☆☆☆☆

從一個資深專業人士的角度來看，這本書最難能可貴的一點在於它的“氣度”。它沒有把自己定位成某個特定流派的“代言人”，而是以一種極為開闊和包容的胸襟，梳理和比較瞭領域內各種主流學派的觀點和爭議。在某些尚無定論的關鍵科學問題上，作者沒有采取簡單站隊的方式，而是非常清晰地闡述瞭不同觀點背後的實驗證據和理論假設，引導讀者自己去權衡和判斷。這種平衡的敘事策略，極大地提升瞭這本書的學術公信力。此外，書中穿插的一些曆史迴顧和重要科學傢的工作簡介，使得整個學科的曆史脈絡得以清晰呈現，讓人對前人的智慧充滿敬意，也更深刻地理解瞭當前研究的齣發點。這本書絕不是那種讀完一遍就束之高閣的參考書，它更像是一部可以伴隨研究生涯不斷翻閱、每次都能從中汲取新意的“案頭寶典”。它所構建的知識體係的穩固性和全麵性，足以讓它在未來相當長一段時間內，都成為該領域內不可或缺的標杆性著作。

评分☆☆☆☆☆

此方嚮戰略方針不錯，但實際操作上，因為原高分子工業的先天固有模式，而導緻改革苦難。並非在技術實現上有睏難，而是應用上。

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此方嚮戰略方針不錯，但實際操作上，因為原高分子工業的先天固有模式，而導緻改革苦難。並非在技術實現上有睏難，而是應用上。

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