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聚合物結構與性能：性能篇（簡體書）
- 系列名：普通高等教育十二五規劃教材
- ISBN13：9787030369031
- 出版社：科學出版社
- 作者：馬德柱
- 裝訂／頁數：平裝／581頁
- 規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
- 版次：1
- 出版日：2021/12/08
人民幣定價：99 元
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商品簡介
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書摘/試閱
商品簡介
《聚合物結構與性能》由二十章組成，分為《結構篇》和《性能篇》兩冊，《結構篇》包括聚合物鏈近程結構，聚合物鏈遠程結構，聚合物非晶態，聚合物晶態，聚合物液晶態，聚合物共混物相分離和相結構及聚合物分子運動與轉變七章；《性能篇》包括聚合物高彈性，聚合物粘彈性，聚合物屈服斷裂與強度，聚合物流變性，聚合物介電性，導電聚合物結構與性能，聚合物光學性質，聚合物熱性能，聚合物溶液性質，聚合物表面結構與性質，聚合物生物降解性，聚合物分子力學模擬；最後一章發展中的聚合物結構與性能關係。
名人/編輯推薦
《普通高等教育"十二五"規劃教材:聚合物結構與性能(性能篇)》可作為高等學校高分子物理及相關專業的高年級本科生和研究生教材，還可供學校、研究院所、工廠企業的高分子科學與工程等領域的科研人員參考。
書摘/試閱
3.改變聚合物熱膨脹系數的方法
與無機材料相比，聚合物材料的熱膨脹系數較大。在實際應用中，對于那些處于溫度變化條件下使用的聚合物結構材料，熱膨脹系數是進行結構設計的關鍵參數，直接關系到材料的使用性能和安全性。特別是對于各向異性的復合材料的結構設計，材料的熱膨脹系數及其方向性顯得尤其重要。因此，往往需要改變聚合物熱膨脹系數，以滿足特定的應用需要。
聚合物的熱膨脹系數受結晶、溫度等因素的影響，歸根結底是受聚合物中各成分間相互作用的影響。改變聚合物材料的熱膨脹，主要的方法就是通過改變這種相互作用來改變熱膨脹系數。例如，增強成分間的相互作用就會降低熱膨脹系數。目前改變聚合物材料的熱膨脹系數的方法主要有兩大類：一是通過共聚、接枝等方法改變聚合物分子鏈；二是通過添加其他成分進行復合。
1）通過共聚、接枝等方法改變聚合物分子鏈
以聚酰亞胺（PI）為例，PI被廣泛應用于電子工業，需要熱膨脹系數低且能與無機基材熱膨脹系數相匹配。可用不同的聚酰胺酸（PA）摻混制備PA混合溶液，或者可以用兩種以上的二胺和二酸酐共聚制備低熱膨脹PI，在一種PA溶液基本反應完全之后，按照合適的比例加入另一種二胺和二酸酐，再反應一段時間得到PA混合溶液。PA混合溶液經處理后得到所需熱膨脹系數的PI。
通過有機硅氧烷對PI進行改性，Si－OH在一定條件下可縮合而形成交聯結構，使PI具有低的熱膨脹系數。可以通過控制有機硅氧烷的密度（交聯度），進而控制聚合物的熱膨脹系數。
2）通過添加其他成分進行復合
一般情況下，聚合物的熱膨脹系數在加入填料后數值會降低。早在20世紀90年代，一些熱膨脹系數為負值的化合物被發現并得到廣泛研究。將這些化合物顆粒與聚合物基體進行復合，能夠有效降低聚合物的熱膨脹系數。例如，添加了體積分數為30％的ZrW2O8后，滌綸的熱膨脹系數從9×10－5/K降為5×10－5/K。
除負熱膨脹系數的化合物外，其他一些低熱膨脹系數的化合物（如含金屬離子的化合物、玻璃纖維、黏土、低聚物等）也可以有效降低聚合物的熱膨脹系數。研究表明，添加4％～30%的含有金屬離子的添加劑到PA樹脂或可溶性PI溶液中，可使熱膨脹系數減少12％～100％。這是由于含金屬離子的添加劑加到PA溶液中后，金屬與聚合物相互作用，如金屬促進聚合物的交聯，或直接與聚合物配位，因此各分子鏈間的相互作用加強，造成熱膨脹系數降低。聚環氧乙烷與黏土形成納米復合材料后，熱膨脹系數從12×10－5/K降為1×10－5/K（145）。黏土的存在也能有效地降低聚丙烯、聚酰亞胺等聚合物的熱膨脹系數（146，147），其原因是黏土增加了聚合物基體中的相互作用。
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