姚金水，齊魯工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，材料學(xué)院院長、教授，自2001年開始擔(dān)任高分子材料與工程專業(yè)高分子物理的教學(xué)教學(xué)工作至今，已經(jīng)為15屆本科生講授該課程，作為負責(zé)人的高分子化學(xué)與物理教學(xué)團隊是山東省省級教學(xué)團隊，高分子材料與工程專業(yè)是省級特色專業(yè)。一直從事高分子材料的合成及其應(yīng)用方面的研究工作，作為負責(zé)人，獲得山東省科技進步一等獎1項，山東省科技進步二等獎2項，山東省技術(shù)發(fā)明二等獎1項。享受國務(wù)院特殊津貼專家，教育部新世紀(jì)人才。擔(dān)任山東省化學(xué)化工學(xué)會高分子材料專業(yè)委員會副理事長，山東省復(fù)合材料學(xué)會常務(wù)理事。
第1章概論1
1.1高分子科學(xué)的發(fā)展歷史1
1.1.1高分子科學(xué)誕生以前的發(fā)展1
1.1.2高分子學(xué)說的建立3
1.1.3高分子科學(xué)誕生后的發(fā)展史上的重要事件4
1.2高分子科學(xué)的分支及高分子材料的重要性7
1.2.1高分子科學(xué)的分支及其研究內(nèi)容7
1.2.2高分子材料的重要性7
1.3高分子物理課程的重要性7
1.4高分子的定義、基本概念、分類8
1.4.1高分子的定義8
1.4.2高分子的基本概念8
1.4.3高分子的分類9
1.5高分子的分子量及其分布10
1.5.1聚合物分子量的統(tǒng)計意義11
1.5.2平均分子量12
1.5.3聚合物分子量的分布13
第2章高分子的鏈結(jié)構(gòu)14
2.1高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)14
2.1.1結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成14
2.1.2鍵接結(jié)構(gòu)16
2.1.3支化與交聯(lián)16
2.1.4共聚物的結(jié)構(gòu)17
2.1.5高分子鏈的構(gòu)型17
2.2高聚物的遠程結(jié)構(gòu)18
2.2.1高分子的大小（分子量）18
2.2.2高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象19
2.2.3高分子鏈的柔順性19
專題講座之一從聚乙烯和聚丙烯材料的發(fā)展看高聚物的構(gòu)型和結(jié)構(gòu)21
第3章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)24
3.1高聚物之間的相互作用力24
3.1.1范德華力與氫鍵24
3.1.2內(nèi)聚能密度25
3.2聚合物的晶態(tài)結(jié)構(gòu)25
3.2.1高聚物結(jié)晶的形態(tài)學(xué)25
3.2.2高分子在結(jié)晶中的構(gòu)象和晶胞30
3.3高聚物的結(jié)晶過程31
3.3.1高聚物結(jié)構(gòu)與結(jié)晶能力31
3.3.2結(jié)晶速度及其測定方法32
3.3.3結(jié)晶速度與溫度的關(guān)系33
3.3.4影響結(jié)晶速度的其他因素34
3.4結(jié)晶對高聚物力學(xué)性能的影響35
3.4.1結(jié)晶度概念及其測定方法35
3.4.2結(jié)晶度大小對高聚物性能的影響36
3.4.3結(jié)晶高聚物的加工條件結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系37
3.4.4分子量等因素對結(jié)晶高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的影響38
3.5結(jié)晶熱力學(xué)38
3.5.1結(jié)晶高聚物的熔融與熔點38
3.5.2成型加工條件對熔點的影響39
3.5.3高分子鏈結(jié)構(gòu)對熔點的影響39
3.5.4共聚物的熔點42
3.5.5雜質(zhì)對高聚物熔點的影響43
3.6高聚物的取向態(tài)結(jié)構(gòu)45
3.6.1高聚物的取向現(xiàn)象45
3.6.2高聚物的取向機理46
3.6.3取向研究的應(yīng)用47
3.7高聚物的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)47
3.7.1液晶態(tài)結(jié)構(gòu)47
3.7.2高分子液晶的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用49
3.8共混高聚物的織態(tài)結(jié)構(gòu)50
3.8.1高分子混合物50
3.8.2高分子的相容性51
3.8.3共混高聚物凝聚態(tài)的主要特點52
3.8.4共混高聚物的織態(tài)結(jié)構(gòu)及其對材料性能的影響52
專題講座之二從乙烯丙烯共聚物材料看共聚物的結(jié)晶與性能53
專題講座之三從蒸饅頭這一日常生活實例看高分子的相容性53
專題講座之四不粘鍋涂料54
第4章高分子的溶液性質(zhì)56
4.1高聚物的溶解56
4.1.1高聚物溶解過程的特點56
4.1.2高聚物溶解過程的熱力學(xué)解釋56
4.1.3溶劑選擇的原則59
4.2高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)60
4.2.1FloryHuggins高分子溶液理論60
4.2.2Flory溫度(θ溫度)61
4.3高分子濃溶液62
4.3.1增塑高分子62
4.3.2紡絲液63
4.3.3凝膠和凍膠63
4.3.4聚電解質(zhì)溶液64
4.4聚合物分子量及其分布的測定65
4.4.1端基分析65
4.4.2沸點升高和冰點降低66
4.4.3膜滲透壓66
4.4.4氣相滲透(VPO)67
4.4.5光散射67
4.4.6超速離心沉降68
4.4.7黏度法69
4.4.8飛行時間質(zhì)譜70
4.4.9凝膠滲透色譜法71
專題講座之五塑化劑風(fēng)波和塑料的毒性問題73
第5章聚合物的分子運動和轉(zhuǎn)變76
5.1聚合物分子熱運動的特點76
5.1.1運動單元的多重性76
5.1.2分子運動的時間依賴性77
5.1.3分子運動的溫度依賴性77
5.2聚合物的力學(xué)狀態(tài)和熱轉(zhuǎn)變78
5.2.1玻璃態(tài)區(qū)78
5.2.2玻璃化轉(zhuǎn)變79
5.2.3高彈態(tài)79
5.2.4黏彈轉(zhuǎn)變區(qū)79
5.2.5黏流態(tài)79
5.2.6其他聚合物材料的熱機械行為79
5.2.7形變溫度曲線的其他表現(xiàn)形式81
5.3聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變81
5.3.1Tg的測定81
5.3.2玻璃化轉(zhuǎn)變理論82
5.3.3影響Tg的因素83
5.3.4高聚物的次級松弛88
5.4聚合物的黏性流動88
5.4.1高聚物黏性流動的特點89
5.4.2影響?zhàn)ち鳒囟鹊囊蛩?0
5.4.3高聚物的流動性表征91
5.4.4高聚物熔體的流動曲線92
5.4.5加工條件對高聚物熔體剪切黏度的影響93
5.4.6高聚物分子結(jié)構(gòu)因素對剪切黏度的影響95
5.4.7高聚物熔體的彈性效應(yīng)98
專題講座之六玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和意義100
第6章高聚物的力學(xué)性質(zhì)103
6.1玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)103
6.1.1描述力學(xué)性質(zhì)的基本物理量103
6.1.2描述材料力學(xué)性能的指標(biāo)106
6.1.3高聚物的拉伸行為109
6.1.4高聚物的破壞和理論強度114
6.1.5影響高聚物實際強度的因素115
6.2高彈態(tài)高聚物的力學(xué)性質(zhì)118
6.2.1橡膠使用的溫度范圍118
6.2.2高彈性的特點120
專題講座之七結(jié)晶高聚物沖擊性能的改善121
專題講座之八高分子材料的增強123
第7章高聚物的力學(xué)松弛——黏彈性124
7.1高聚物的力學(xué)松弛現(xiàn)象124
7.1.1蠕變125
7.1.2應(yīng)力松弛127
7.1.3滯后現(xiàn)象128
7.1.4力學(xué)損耗128
7.1.5靜態(tài)力學(xué)松弛和動態(tài)力學(xué)松弛130
7.2黏彈性與時間、溫度的關(guān)系——時溫等效原理130
7.2.1時溫等效原理130
7.2.2WLF方程131
7.3Boltzmann疊加原理132
7.4聚合物的次級松弛及其分子機理133
7.4.1聚合物的主轉(zhuǎn)變和次級轉(zhuǎn)變133
7.4.2非晶態(tài)聚合物的次級轉(zhuǎn)變及其分子機理134
7.4.3結(jié)晶聚合物的次級轉(zhuǎn)變及其分子機理135
專題講座之九由被踩癟的乒乓球和打乒乓球看高分子材料的變形與松弛136
第8章高聚物的其他性能138
8.1聚合物的電性能138
8.1.1聚合物的介電性質(zhì)138
8.1.2聚合物的介電松弛和介電損耗140
8.1.3聚合物的導(dǎo)電性143
8.1.4聚合物的介電擊穿147
8.1.5聚合物的靜電現(xiàn)象148
8.2聚合物的熱性能149
8.2.1耐熱性150
8.2.2熱穩(wěn)定性150
8.2.3導(dǎo)熱性150
8.2.4熱膨脹151
8.3聚合物的透氣性151
8.3.1滲透物質(zhì)(氣體)的分子尺寸對滲透系數(shù)的影響152
8.3.2共混物的透氣性152
專題講座之十解放軍淘汰滌綸和滌卡制服152
專題講座之十一聚合物的特征溫度及其意義153
專題講座之十二由乳膠漆用聚合物乳液的發(fā)展看高分子物理知識的綜合利用154
參考文獻156
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