《高分子物理》刘凤岐高等教育电子书图书酷

内容简介

《高分子物理（第2版）》是高分子物理的基础性读物。全书共10章，从基本概念和基础理论出发着重介绍了高分子的结构特点和与之密切相关的物理化学性能、力学性能及电学与光学性能。从分子运动与相互作用的观点讨论结构与性能的内在联系，适当介绍高分子物理研究方法的原理及应用，并引入一些新知识、新结论实例。
《高分子物理（第2版）》可作为高等学校高分子科学和材料科学专业本科生教材，也可供相关专业的本科生、研究生、科研人员和工程技术人员参考。

书摘
第二节高分子物理的几个基本问题1.2.1高分子物理的研究内容
高分子科学是研究高分子化合物的合成、结构、性能、加工与应用的一门学科。它既是一门基础科学，同时又是一门应用科学。从一种合成材料的形成与应用的过程来看：首先，要选择合适的单体和适当的聚合手段使之聚合成高分子化合物，或者把已有的天然的或合成的高分子进行适当的化学修饰，为此要进行有关聚合反应机理、聚合方法、高分子的化学反应、反应动力学以及热力学等问题的研究，这是“高分子化学”的研究领域。为了某项具体应用，总是要把合成出来的高分子原料以适当手段加工成材料，从而形成了“高分子加工”的研究领域。那么，合成-加工-应用这一过程的选择依据是什么呢？在高分子的合成过程中，单体的选择无疑决定了其形成聚合物的元素组成，聚合方法与工艺的选择决定了组成分子链的原子间的相对位置关系以及链的大小与几何形状，将高分子化合物加工成型的过程则是确定聚合物链段间乃至分子间的聚集形态的过程。因此说，聚合物的合成与加工规定了它的链结构和聚集态结构，而材料的最终性能则是高分子的各种结构效应的综合表现，同时也是采用什么手段针对某种聚合物进行加工和利用的依据。达到高分子材料设计的途径在于探明合成-结构-性能之间的关系。作为其中的一个环节，高分子物理是研究高分子的结构与性能及其关联的一门学科，包括高分子物构、高分子物化和高分子物性等领域。决定结构与性能关系的内在因素在于高分子的分子运动与相互作用，探索各种环境下高分子各运动单元的运动规律，以分子运动的观点讨论各领域里的实际问题乃是高分子物理学的精髓。
1.2.2高分子结构的特点
高分子的特性行为的根本原因在于高分子物质的特殊结构。同小分子物质相比，高分子结构的以下特点特别值得注意：
（1）高分子量。高分子是由很大数目的结构单元组成的，通常达103～105，这些结构单元每一个都相当于一个小分子，因此，高分子的分子量要比小分子高出好几个数量级。
（2）线链状结构。高分子可看成是数目庞大的小分子以共价键相连接而形成的。如果把小分子抽象为一个“点”，那么绝大多数高分子则抽象为由千百万个“点”连接而成的“线”或“链”。除真正的线状链外，还可能形成支化链、网络链等。而较大尺寸的高分子的分子运动行为就可通过，“链”的运动来描述。
（3）分子量和分子尺寸的多分散性。除有限的几种天然高分子外，高分子的分子量都是不均一的。不仅如此，一般高分子主链的单键都可发生内旋转，由此引起高分子结构单元在空间可有无数种排布方式（构象）。因此，即使分子量相同的高分子链，其构象不同分子尺寸也就不同。这可以理解为同一分子在不同的时刻可能具有不同的尺寸，也可理解为分子量相同的不同分子之间在同一时刻可具有不同的尺寸。上述性质决定了所谓高分子的分子量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。