高分子物理大纲

《高分子物理》课程教学大纲



（2004年3月修订 王经武执笔）


适用对象：高分子材料与工程专业、包装工程专业及其它相关专业的本科生



学    时：周学时4，总学时72



前期课程：高等数学、大学物理、普通（无机）化学、有机化学、物理化学、高分子化学







课程内容结构分为4个板块：聚合物的多层次结构、聚合物多模式分子运动、聚合物的多重力学状态与转变、聚合物多种多样的性能。



课程内容安排：绪论，第一章 － 第八章







绪论



高分子物理学研究的对象，研究的内容；学习高分子物理学的意义



第一章  高分子链的结构



第一节       聚合物结构的层次



1.1.1 结构的概念



1.1.2 聚合物结构层次



第二节       高分子的近程结构



1.2.1 高分子的构造



1.2.1.1 高分子的骨架形状



1.2.1.2 结构单元的组成



1.2.1.3 结构单元的键接



1.2.2 高分子的构型



     1.2.2.1 旋光异构构型



     1.2.2.2 几何异构构型



1.2.3 高分子近程结构研究方法简介



第三节  高分子的远程结构



1.3.1 高分子的大小



     1.3.1.1 高分子大小的特点与表征



     1.3.1.2 高分子大小与聚合物力学性能关系的一般规律



1.3.2 高分子的构象



     1.3.2.1 构象及特点



     1.3.2.2 单键内旋转与构象



     1.3.2.3 对高分子构象的认识



1.3.3 高分子的柔顺性



     1.3.3.1 高分子构象变化与高分子柔顺性



     1.3.3.2 影响高分子柔顺性的因素



     1.3.3.3 静态柔顺性与动态柔顺性



     1.3.3.4 链段



第四节  高分子链构象的表征



1.4.1 高分子链构象表征方法



1.4.2 自由连接链



     1.4.2.1 均方末端距的几何算法



1.4.2.2 均方末端距的统计算法



1.4.3 受阻旋转链



     1.4.4.1 旋转势能具有偶函数特征的链



     1.4.4.2 旋转势能为非偶函数特征的链



1.4.5 等效自由连接链



1.4.6 高分子柔顺性的定量表征



第二章  高分子的聚集态结构



第一节 高分子聚集态结构的类型及影响因素



第二节 高分子间的作用力



2.2.1 高分子间作用力的类型及特点



2.2.2 作用力大小的表征



第三节 结晶聚合物结晶的结构与形态



2.3.1 结晶结构的基本知识



2.3.2 聚合物结晶的主要形态和结构



     2.3.2.1 单晶



     2.3.2.1 伸直链片晶



     2.3.2.3 球晶



     2.3.2.4 串晶



     2.3.2.5 柱晶



     2.3.2.6 纤维状晶体



     2.3.2.7 其它结晶形态



第四节 结晶聚合物结构模型



2.4.1 结晶聚合物结构的特征



2.4.2 缨状胶束模型



2.4.3 折叠链模型



2.4.4 邻近松散折叠链模型



2.4.5 隧道－折叠链模型



2.4.6 插线板模型



第五节 非结晶聚合物结构模型



2.5.1 无规线团模型



2.5.2 局部有序模型



第六节 聚合物液晶态结构



2.6.1 能呈现液晶态的聚合物结构特征



2.6.2 高分子液晶的晶型



2.6.3 高分子结构对液晶行为的影响



2.6.4 液晶性聚合物溶液的性能



2.6.5 聚合物液晶的应用



第七节 取向态聚合物的结构



2.7.1 取向结构的特征



2.7.2 取向机理



     2.7.2.1 单轴取向



     2.7.2.2 双轴取向



  2.7.3 取向度及测定方法



  2.7.4 取向的意义



第八节 多组分多相高分子材料结构概述



  2.8.1 共混改性聚合物的结构



  2.8.2 填充改性聚合物的结构



第三章  聚合物的分子运动、力学状态与转变



第一节    聚合物分子运动的特点



3.1.1 运动单元的多重性



3.1.2 分子运动的时间依赖性



3.1.3 分子运动的温度依赖性



3.1.4 分子运动的时－温等效性



第二节 聚合物力学状态与转变的类型



3.2.1 聚合物力学状态与转变的研究方法



3.2.2 线型非结晶聚合物



3.2.3 线型结晶聚合物



3.2.4 线型结晶性非结晶聚合物



3.2.5 交联聚合物



第三节 聚合物的玻璃化转变



3.3.1 玻璃化转变温度



     3.3.1.1 玻璃化转变温度的特征及意义



     3.3.1.2 玻璃化转变温度的测定方法



  3.3.2 玻璃化转变理论



     3.3.2.1 自由体积理论



     3.3.2.2 热力学理论



     3.3.2.3 动力学理论



  3.3.3 影响玻璃化转变温度的因素



     3.3.3.1 聚合物的结构



     3.3.3.2 改性聚合物的改性剂



     3.3.3.3 外场条件



第四节 聚合物的结晶



  3.4.1 聚合物的结晶能力



  3.4.2 聚合物结晶动力学



     3.4.2.1 聚合物结晶过程



     3.4.2.2 聚合物结晶速度及测定方法



     3.4.2.3 影响结晶速度的因素



  3.4.3 聚合物的结晶度



第五节 聚合物结晶热力学



  3.5.1 聚合物结晶熔融及熔点



  3.5.2 影响熔点的因素



     3.5.2.1 聚合物结构



     3.5.2.2 其他因素



第四章  聚合物溶液的性质



第一节    聚合物溶液的特点



第二节 聚合物溶液的制备



4.2.1 溶解过程



4.2.2 溶剂的选择



     4.2.2.1 溶度参数



     4.2.2.2 选择溶剂的原则



第三节 柔性链聚合物溶液的热力学性质



  4.3.1 Flory-Huggins晶格模型理论（平均场理论）



     4.3.1.1 溶液的混合熵



     4.3.1.2 溶液的混合焓



     4.3.1.3 溶液的混合自由能及混合化学势



     4.3.1.4 有关问题讨论



  4.3.2 Flory-Krigbaum稀溶液理论



第四节 聚合物溶液的相平衡



  4.4.1 相分离



  4.4.2 渗透压



  4.4.3 交联聚合物的溶胀



第五节 聚合物稀溶液的粘度



  4.5.1 聚合物溶液的粘度



  4.5.2 聚合物溶液的特性粘数



     4.5.2.1 影响特性粘数的因素



     4.5.2.2 非聚电解质溶液特性粘数的测求



     4.5.2.3 聚电解质溶液特性粘数的测求



     4.5.2.4 测求特性粘数的意义



第六节 聚合物稀溶液的光散射



  4.6.1 光散射的一些基本知识



  4.6.2 分子量比较小的高分子稀溶液的光散射



  4.6.3 分子量比较大的高分子稀溶液的光散射



第七节 聚合物浓溶液



  4.7.1 聚合物的增塑



  4.7.2 冻胶和凝胶



  4.7.3 聚合物溶液纺丝



第五章  聚合物的分子量和分子量分布



第一节聚合物分子量的测求



5.1.1 聚合物统计平均分子量



5.1.2 数均分子量的测定方法



5.1.3 重均分子量的测定方法



5.1.4 Z均分子量的测定方法



5.1.5 粘均分子量的测定方法



第二节聚合物分子量分布的测定



5.2.1 聚合物分子量分布的表征



5.2.2 沉淀与溶解分级法



5.2.3 凝胶渗透色谱法



    5.2.3.1 方法原理



    5.2.3.2 分离机理



    5.2.3.3 凝胶渗透色谱仪



    5.2.3.4 色谱图的标定及数据处理



第六章  聚合物的力学性能



第一节    力学性能的一些基本量



第二节 玻璃态、结晶态聚合物的强迫高弹性



  6.2.1 应力-应变曲线



     6.2.1.1 玻璃态聚合物的应力-应变曲线



     6.2.1.2 结晶态聚合物的应力-应变曲线



     6.2.1.3 交联聚合物的应力-应变曲线



  6.2.2 聚合物的屈服



     6.2.2.1 单轴拉伸应力分析



     6.2.2.2 剪切带



     6.2.2.3 银纹



     6.2.2.4 屈服判据



  6.2.3 影响拉伸应力-应变行为的因素



     6.2.3.1 高分子材料的结构



     6.2.3.2 外场条件



第三节 高弹态聚合物的高弹性



  6.3.1 高弹性的特点



  6.3.2 高弹形变的分子运动机理



  6.3.3 高弹性的理论



     6.3.3.1 热力学理论



     6.3.3.2 统计理论



  6.3.4 影响高弹性的因素



第四节 粘流态聚合物的粘性流动



  6.4.1 流动的类型



  6.4.2 流体的类型



  6.4.3 聚合物熔体、浓溶液的结构特征



  6.4.4 聚合物熔体、浓溶液剪切流动的特征



  6.4.5 聚合物熔体流变行为的表征



     6.4.5.1 剪切应力-剪切速率关系曲线



     6.4.5.2 熔体流动速率



     6.4.5.3 门尼粘度



  6.4.6 粘流温度



  6.4.7 影响聚合物熔体粘度的因素



     6.4.7.1 聚合物的结构



     6.4.7.2 外场条件



  6.4.8 聚合物熔体剪切粘度的测定



  6.4.9 聚合物熔体的弹性效应



     6.4.9.1 弹性表现



     6.4.9.2 影响弹性效应的因素



  6.4.10 拉伸流动



第五节 聚合物的粘弹性



  6.5.1 粘弹性现象



     6.5.1.1 蠕变



     6.5.1.2 应力松弛



     6.5.1.3 滞后现象



     6.5.1.4 力学内耗及影响因素



  6.5.2 粘弹性的力学模型



     6.5.2.1 Maxwell模型



     6.5.2.2 Kelvin 模型



     6.5.2.3 多元件模型



     6.5.2.4 松弛时间谱与推迟时间谱



  6.5.3 粘弹性的分子理论



  6.5.4 Boltzmann原理



  6.5.5 时－温等效原理



     6.5.5.1 力学松弛的时－温等效原理



     6.5.5.2 时－温转换



第六节 聚合物的强度与破坏



  6.6.1 聚合物力学强度的主要指标



  6.6.2 脆性断裂与韧性断裂



  6.6.3 聚合物脆性断裂的裂缝理论



     6.6.3.1 应力集中效应



     6.6.3.2 格里菲思（Griffith）线弹性断裂理论



     6.6.3.3 非线性断裂理论



  6.6.4 断裂的分子理论



  6.6.5 聚合物的强度



     6.6.5.1 理论强度与实际强度



     6.6.5.2 影响聚合物强度的因素



     6.6.5.3 聚合物的增强



     6.6.5.4 聚合物的增韧



  6.6.6 聚合物的疲劳



第七章  聚合物的电学性能



第一节聚合物的介电性



   7.1.1 聚合物的极化



      7.1.1.1 极化的类型及影响因素



      7.1.1.2 驻极体



  7.1.2 聚合物的介电损耗



  7.1.3 介电松弛



  7.1.4 聚合物介电强度



      7.1.4.1 电击穿机理



      7.1.4.2 影响介电强度的因素



第二节 聚合物的导电性



   7.2.1 导电的原因及导电性的表征



   7.2.2 导电聚合物的结构与导电性



   7.2.3 复合型导电高分子材料



第三节 聚合物的静电现象



   7.3.1 聚合物静电现象的意义



   7.3.2 静电的防治



第四节 聚合物的其它电学性质



   7.4.1 压电效应



   7.4.2 热电效应



   7.4.3 光电效应



第八章  聚合物的其它性能



第一节    聚合物的热性能



  8.1.1 导热性



  8.1.2 热膨胀



  8.1.3 耐热性



  8.1.4 热稳定性



第二节 聚合物的光学性能



  8.2.1 光的折射和非线性光学性能



  8.2.2 光的反射与吸收



  8.2.3 聚合物光学性质的应用



第三节 聚合物的表面及界面性能



  8.3.1 表面及界面特性



  8.3.2 表面及界面特性的意义



  8.3.3 表面及界面改性



  8.3.4 表面及界面性质的表征

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这是哪的呀

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