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概述1

参考文献3

第1章 晶态聚合物定义和特征5

1.1 晶态聚合物定义5

1.2 晶态聚合物熔融热力学5

1.2.1 聚合物晶体的熔融与熔点5

1.2.2 影响熔点的因素7

1.2.3 共聚物的熔点13

1.3 晶态聚合物的特征14

1.3.1 晶胞由链段构成14

1.3.2 结晶区由微晶组成16

1.3.3 折叠链16

1.3.4 聚合物晶体的晶胞结构重复单元16

1.3.5 结晶不完善16

1.3.6 结构的复杂性及多重性16

1.3.7 聚合物晶体的空间群17

参考文献17

第2章 晶体结构测定18

2.1 引言18

2.2 X射线相干散射的基本理论概念20

2.2.1 单电子相干散射公式20

2.2.2 X射线被一个电子密度分布体所散射的基本公式20

2.2.3 Ewald球及衍射图22

2.2.4 电子密度分布与衍射图的傅里叶变换关系23

2.2.5 一个原子对X射线的散射24

2.3 几何晶体学基础25

2.3.1 晶体的宏观对称性和点群25

2.3.2 晶体的七个晶系27

2.3.3 晶体的空间点阵、空间群29

2.4 晶体对X射线的散射35

2.4.1 布拉格方程35

2.4.2 倒易点阵37

2.4.3 结构因子41

2.4.4 结构因子在复数平面上的表示及其矢量表达式41

2.4.5 结构因子的电子密度函数表达式43

2.4.6 中心对称晶体的结构因子44

2.4.7 Friedel定律44

2.4.8 结构因子和衍射强度45

2.4.9 系统消光和微观对称元素46

2.5 晶体结构解析48

2.5.1 帕特森法49

2.5.2 直接法50

2.5.3 电子密度函数法53

2.5.4 最小二乘方法结构精修55

2.5.5 晶体结构的表达56

2.6 多晶法测定聚合物晶体结构59

2.6.1 概述59

2.6.2 聚合物晶体衍射特点59

2.6.3 聚合物晶体结构测定原理60

参考文献71

第3章 晶态聚合物的红外光谱分析72

3.1 晶型结构的确定73

3.2 结晶度分析74

3.2.1 聚乙烯75

3.2.2 间规聚苯乙烯76

3.2.3 聚己内酯76

3.2.4 纤维素77

3.3 晶体的熔融过程77

3.3.1 等规聚丙烯77

3.3.2 聚噻吩78

3.4 结晶动力学81

3.4.1 聚对苯二甲酸丙二醇酯82

3.4.2 双酚A癸烷共聚醚83

3.4.3 多嵌段聚氨酯84

3.5 聚合物晶体的相转变86

3.5.1 烷基化聚乙烯亚胺侧链87

3.5.2 聚甲醛晶体88

3.5.3 间规聚苯乙烯晶体88

3.6 晶体的取向90

3.7 显微红外分析92

3.7.1 显微红外成像93

3.7.2 间规聚苯乙烯纳米棒95

3.7.3 等规聚苯乙烯／聚苯醚纳米棒97

参考文献99

第4章 晶态聚合物的核磁共振研究102

4.1 晶态聚合物核磁共振技术和分析方法102

4.1.1 晶态聚合物核磁共振特征102

4.1.2 固态聚合物核磁共振分析方法102

4.2 聚合物晶区结构分析106

4.2.1 聚烯烃106

4.2.2 聚乳酸110

4.3 晶态结构与分子运动114

4.3.1 聚酰胺114

4.3.2 聚醚119

4.4 晶态聚合物分子结构表征124

4.4.1 纤维素124

4.4.2 淀粉130

参考文献134

第5章 热分析研究聚合物的结晶和结构137

5.1 热分析简介137

5.1.1 热分析定义及发展历程137

5.1.2 热重分析法138

5.1.3 差示扫描量热法139

5.1.4 热机械分析法143

5.1.5 动态热机械分析法144

5.2 聚合物结晶和结构的差示扫描量热法研究146

5.2.1 实验的设计原则146

5.2.2 聚合物的玻璃化、结晶和熔融过程研究147

5.2.3 热固性聚合物样品研究156

5.2.4 嵌段共聚物、不相容共混物的成核与结晶特性研究157

5.3 聚合物结晶和结构的动态热机械法研究161

5.3.1 实验的设计原则161

5.3.2 聚合物的玻璃化、结晶与熔融研究164

参考文献165

第6章 晶态聚合物结构形态166

6.1 高分子链的构造和基本堆砌166

6.1.1 高分子链的构造166

6.1.2 高分子链的基本堆砌174

6.2 晶态聚合物结构物理图像180

6.2.1 缨状胶束模型180

6.2.2 高分子单晶181

6.2.3 折叠链模型184

6.2.4 凝固模型187

6.2.5 Hosemann次晶结构模型187

6.2.6 高分子中间相结构——晶态高分子三相模型188

参考文献196

第7章 高分子球晶198

7.1 球晶的结构特点和种类198

7.1.1 一般球晶的结构特点198

7.1.2 常见聚合物球晶的种类199

7.2 球晶的生长过程和形成机理200

7.2.1 球晶的生长过程200

7.2.2 黑十字消光的形成203

7.2.3 环状消光的光学原理205

7.2.4 光率体的取向与球晶光性205

7.3 环带球晶及其形成机理207

7.3.1 环带球晶的发现207

7.3.2 可以形成环带球晶的聚合物207

7.3.3 环带球晶的形成机理208

7.4 异常光性球晶211

7.4.1 两瓣形放射状球晶211

7.4.2 不对称四瓣形放射状球晶212

7.4.3 六瓣形放射状球晶212

7.4.4 带正环的负球晶212

7.4.5 彩色球晶213

7.4.6 异常光性球晶结构单元的半径不等效性213

7.5 一些常见聚合物的球晶形态216

7.5.1 均聚物216

7.5.2 共混聚合物224

7.5.3 嵌段共聚物227

7.5.4 高分子薄膜和超薄膜227

参考文献232

第8章 聚合物的异构现象235

8.1 偏振光的产生和应用235

8.1.1 偏振光的产生235

8.1.2 旋光度和比旋光度235

8.2 聚合物异构现象236

8.2.1 聚合物构造异构（或同分异构）237

8.2.2 聚合物的立体异构238

参考文献260

第9章 聚合物结晶动力学262

9.1 引言262

9.2 聚合物结晶的成核263

9.2.1 成核的分类263

9.2.2 成核热力学264

9.2.3 成核速率265

9.2.4 成核动力学266

9.3 聚合物晶体的L-H成核生长理论268

9.4 聚合物结晶动力学的理论基础270

9.4.1 Avrami理论271

9.4.2 Evans理论271

9.4.3 Mandelkern理论272

9.5 聚合物等温结晶动力学方程272

9.6 聚合物等温结晶动力学实验数据273

9.7 聚合物等温结晶动力学方程的改进275

9.7.1 考虑结晶后期球晶的相互挤撞275

9.7.2 考虑晶体生长过程中晶核体积的影响276

9.7.3 考虑晶体生长过程中线生长速率的变化276

9.7.4 两步结晶模型276

9.8 聚合物非等温结晶动力学方程277

9.8.1 经典Ozawa法278

9.8.2 Jeziorny法278

9.8.3 一种新的方法279

9.8.4 微分方程法283

参考文献284

第10章 外场性质对高分子结晶形成和结构的影响286

10.1 重力场对高分子的结晶与结构的影响286

10.1.1 重力场在高分子材料研究中的应用286

10.1.2 微重力下高分子的合成、结晶与结构287

10.1.3 高真空静电减重力下高分子的结晶与结构289

10.2 应力、热、溶剂诱导下高分子的结晶与结构295

10.2.1 应力、热、溶剂诱导结晶对聚芳醚酮类高分子结构的影响295

10.2.2 应力和热诱导结晶对尼龙11结构的影响303

10.2.3 晶态高分子的应力-形变机理308

10.3 电场对高分子的合成、结晶与结构的影响309

10.3.1 电场对高分子的合成和结构的影响310

10.3.2 电场对高分子的结晶和结构的影响310

10.4 压力场对高分子的结晶与结构的影响312

10.4.1 压力场对聚乙烯的结晶与结构的影响312

10.4.2 压力场对烷基取代聚噻吩的结晶与结构的影响314

10.4.3 压力场对其他高分子的结晶与结构的影响316

10.5 剪切场对高分子的结晶与结构的影响319

10.5.1 剪切场对聚丙烯的结晶与结构的影响319

10.5.2 剪切场对其他高分子的结晶与结构的影响323

参考文献326

第11章 高分子结晶理论和模拟研究328

11.1 高分子结晶特征328

11.2 成核理论329

11.2.1 经典成核理论330

11.2.2 “超越”经典成核理论334

11.2.3 成核理论概述336

11.3 高分子结晶经典理论336

11.3.1 经典成核动力学结晶理论337

11.3.2 非成核动力学结晶理论——粗糙表面生长理论（SG理论）340

11.3.3 高分子经典理论问题和挑战341

11.4 高分子结晶理论新进展341

11.4.1 旋节线相分离诱导成核理论342

11.4.2 中介相多步生长理论343

11.5 高分子总结晶动力学346

11.5.1 等温结晶过程的Avrami方程处理347

11.5.2 非等温结晶动力学347

11.5.3 总结晶速率及其复杂性349

11.6 高分子结晶的计算机模拟研究350

11.6.1 高分子结晶的主要模拟方法351

11.6.2 高分子结晶模拟研究进展354

11.7 高分子结晶理论模拟研究展望358

参考文献359

第12章 受限体系中的聚合物结晶362

12.1 聚合物受限体系的构筑363

12.1.1 嵌段共聚物模板363

12.1.2 多孔模板364

12.1.3 电纺丝纳米线366

12.1.4 纳米球366

12.2 一维受限结晶367

12.2.1 嵌段共聚物体系367

12.2.2 聚合物薄膜368

12.3 二维受限结晶372

12.3.1 嵌段共聚物体系372

12.3.2 径迹蚀刻模板373

12.3.3 AAO模板374

12.3.4 纳米压印模板380

12.3.5 电纺丝体系381

12.3.6 其他受限方式382

12.4 三维受限结晶383

12.4.1 嵌段共聚物体系383

12.4.2 去润湿的微米液滴383

12.4.3 微乳液法制备纳米液滴384

12.4.4 无机杂化体系384

12.5 结语385

参考文献385

第13章 聚乳酸结晶和结构388

13.1 乳酸的来源和结构388

13.1.1 乳酸的来源388

13.1.2 乳酸的结构389

13.2 聚乳酸的合成和分子链结构389

13.2.1 聚乳酸的合成389

13.2.2 聚乳酸的分子链结构391

13.3 聚乳酸的结晶和结构391

13.3.1 聚乳酸的结晶392

13.3.2 聚乳酸的晶体结构转变396

13.3.3 聚乳酸的单晶406

13.4 聚乳酸立构复合结晶408

13.4.1 聚乳酸立构复合物的结构408

13.4.2 聚乳酸的立构复合结晶410

13.5 聚乳酸的冷结晶413

13.5.1 玻璃态冷结晶413

13.5.2 薄膜-溶剂诱导冷结晶415

13.6 展望420

参考文献420

第14章 纤维素和淀粉424

14.1 葡萄糖、淀粉和纤维素的生成和结构424

14.2 纤维素晶体结构426

14.3 淀粉428

14.3.1 淀粉的基本组成单元428

14.3.2 淀粉的分子结构式429

14.3.3 淀粉的分类430

14.3.4 淀粉的理化性能431

14.3.5 淀粉粒凝聚态结构432

14.3.6 淀粉的结晶结构435

14.3.7 淀粉结晶X射线衍射437

14.3.8 A型淀粉438

14.3.9 B型淀粉438

参考文献439

第15章 聚酰胺（尼龙）441

15.1 概述441

15.2 聚酰胺品种441

15.3 聚酰胺的结构特征454

15.3.1 平面锯齿形构象454

15.3.2 聚酰胺晶体结构458

15.3.3 聚酰胺晶型转变462

15.4 聚酰胺结晶和熔融467

15.4.1 聚酰胺结晶467

15.4.2 外场对尼龙结晶的影响470

15.4.3 聚酰胺熔融472

参考文献473

第16章 晶性共轭聚合物475

16.1 共轭聚合物简介475

16.2 共轭聚合物的结晶结构476

16.2.1 共轭聚合物的晶体结构476

16.2.2 共轭聚合物结晶的特点481

16.2.3 共轭聚合物晶体的取向482

16.3 聚噻吩类结晶性共轭聚合物485

16.3.1 均聚噻吩485

16.3.2 聚噻吩衍生物487

16.4 聚芴类晶性共轭聚合物488

16.4.1 均聚芴类共轭聚合物的结晶结构488

16.4.2 聚芴衍生物493

16.5 其他晶性共轭聚合物494

16.5.1 聚乙炔类材料494

16.5.2 聚苯胺类材料495

16.5.3 聚苯类材料496

16.5.4 非晶性共轭聚合物496

参考文献496