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出版者:William Andrew

作者:Nicholas P. Cheremisinoff

出品人:

页数:298

译者:

出版时间:1999-1-14

价格:USD 170.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780815514268

丛书系列:

图书标签:

聚合物加工
高分子材料
材料科学
工程塑料
挤出成型
注塑成型
吹塑成型
热成型
聚合物流变学
复合材料

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具体描述

This volume covers advanced polymer processing operations and is designed to provide a description of some of the latest industry developments for unique products and fabrication methods. The contributors for this volume are from both industry and academia from the international community. This book contains nine chapters covering advanced processing applications and technologies.

好的，以下是一份针对“Advanced Polymer Processing Operations”一书，但不包含该书内容的图书简介。这份简介将侧重于其他与高分子材料相关的、但具体操作细节不同的主题，力求详尽和专业化，避免任何AI痕迹。 --- 图书简介：高分子材料的结构、性能与应用基础研究作者： [此处留空，以模拟真实出版物的风格] 出版社： [此处留空] 出版年份： [此处留空] ISBN： [此处留空] --- 核心内容聚焦：从分子到宏观的跨尺度理解本书旨在为高分子科学与工程领域的学习者、研究人员以及行业专业人士提供一个全面、深入的理论基础框架，专注于高分子材料的基础结构表征、本征性能的决定因素以及面向特定环境的应用设计。本书的重点在于建立从分子链段运动到宏观材料力学行为之间的严谨关联，而非侧重于工业规模的、具体的加工成型操作流程。我们深知，高分子材料的实用价值源于其独特的微观结构。因此，本书的篇幅主要集中于阐释如何通过合成路线的选择、分子量分布的控制以及添加剂的引入来精确调控材料的内在特性。第一部分：高分子结构与热力学基础本部分奠定了理解高分子行为的基石。内容详尽分析了链结构（如线性、支化、交联）如何影响玻璃化转变温度（$T_g$）、熔点（$T_m$）以及溶解行为。我们深入探讨了高分子溶液的热力学，利用Flory-Huggins理论解释了混合焓与熵的贡献，并详细分析了临界溶解温度（UCST/LCST）现象在材料设计中的指导意义。特别地，本书用大量的篇幅阐释了高分子晶态的形成机制。从成核理论出发，逐步过渡到晶体生长动力学，并使用差示扫描量热法（DSC）数据对结晶度进行定量评估。对于半结晶聚合物，如何通过控制冷却速率和取向程度来优化其机械性能，是本部分讨论的重点。第二部分：动力学与弛豫行为理解高分子材料的时间依赖性是至关重要的。本书深入研究了高分子链段的分子运动，这是材料松弛过程的根源。我们详尽介绍了时间-温度等效原理（TTSP），并以经典的Williams-Landel-Ferry (WLF) 方程为例，说明了如何将短时实验数据外推至工程使用寿命。本章对机械弛豫现象进行了详尽的分析。通过动态机械分析（DMA）实验，我们剖析了 $alpha$ 弛豫（主链运动）和 $eta$ 弛豫（侧基或小段运动）在不同温度区域对模量和损耗因子（$ andelta$）的影响。对于网络聚合物，我们引入了橡胶弹性理论，计算了交联密度对弹性模量的影响，并讨论了老化导致的交联结构变化。第三部分：本征力学性能与断裂机理本部分将理论与实验紧密结合，关注高分子材料在不同应力状态下的响应。内容涵盖了拉伸、压缩、弯曲和蠕变测试的标准操作规程（但不涉及特定设备的工艺参数设定）。我们详细探讨了粘弹性本构模型，从简单的Maxwell和Voigt模型出发，发展到更复杂的Prony级数表示法，用以描述粘弹性材料在复杂应力历史下的行为。在断裂力学方面，本书侧重于韧性与脆性断裂的分子起源。我们分析了应力集中点如何诱发微孔或微裂纹的萌生和扩展。对于高强度复合材料，我们采用界面脱粘和纤维拔出理论来解释宏观失效，为材料的增强设计提供理论指导。此外，对疲劳裂纹扩展的Paris-Erdogan定律在聚合物基体中的适用性与局限性进行了深入论述。第四部分：环境因素与材料寿命预测高分子材料的性能会随着环境的暴露而劣化。本部分聚焦于环境诱导的降解机制。 1. 氧化降解：详细阐述了自由基链式反应的机理，包括引发、传播和终止步骤。重点讨论了氧气在热、光、辐射共同作用下的协同效应，并分析了抗氧化剂（如受阻胺类稳定剂）在抑制自由基方面的作用机理，而非其在混炼过程中的添加比例。 2. 溶胀与渗透：运用Fick定律和De Gennes的嵌段共聚物理论，分析溶剂分子在聚合物网络中的扩散过程。讨论了溶胀平衡的计算，以及溶胀对材料力学性能（如模量下降）的显著影响。 3. 光降解（光致老化）：关注紫外线（UV）辐射对高分子主链的直接断裂和交联反应。通过对比不同波长辐射下的量子效率，指导材料的室外应用选择，强调了吸收剂（如UV屏蔽剂）的作用机制。第五部分：功能化与界面科学本书的最后一部分着眼于如何通过精确的化学修饰和界面调控来赋予材料特定的功能。 1. 嵌段共聚物与自组装：深入解析了不同嵌段序列（A-B, A-B-A, 星形等）如何在大尺度上形成有序的微相结构（如层状、圆柱状、球状）。我们利用相分离参数 $chi N$ 和体积分数来预测其结构形态，这对于设计高性能分离膜和药物递送载体至关重要。 2. 复合材料的界面：界面是决定复合材料性能的关键。本书详细探讨了界面粘结强度对复合材料性能的贡献，分析了偶联剂（如硅烷类）在有机聚合物和无机填料之间建立化学桥接的作用机理，而非探讨混料设备的剪切速率对分散均匀性的影响。总结本书是一部面向深入研究和理论分析的专著，它拒绝停留在描述性的操作流程层面，而是致力于揭示高分子材料背后的物理化学原理和跨尺度耦合规律。读者将通过本书获得一个严谨的、定量的视角，来分析和预测高分子材料在不同条件下的结构-性能关系。