《Polymer Chemistry》书评

华南理工大学化学与化工学院 苏沁

《Polymer Chemistry》中文译名为《高分子化学》，2020年出版，由Timothy P. Lodge和Paul C. Hiemenz编著。其中Timothy P. Lodge是明尼苏达大学化学系、化学工程与材料科学系的著名教授，主要研究领域为纳米科学和材料化学以及高分子化学，曾获得美国物理协会高分子物理学奖、高分子科学协会国际科学家奖、美国化学学会高分子化学奖及赫尔曼马克奖，在高分子领域发表400多篇文章，学术成果颇丰。出版社CRC Press（Taylor & Francis Group, LLC子公司）是专业教材和参考工具书的出版先锋。

该书探讨了高分子聚合物化学的相关基本原理，主要面向研究生和高年级本科生，注重引导学生建立起相关的逻辑思维。正文部分共13章节，现介绍如下：

第一章 链式分子简介：解释了分子量的概念和分子的空间尺寸；介绍了线性、支化聚合物、均聚物和共聚物，阐述了支化结构和共聚物；介绍了加成、缩合和天然聚合物，对比了加成和缩合聚合物的结构，列举分析了天然聚合物的结构；介绍了聚合物的命名法；介绍了聚合物的三种异构现象，包括位置异构、立体异构和几何异构；介绍了分子量及其分布和分子量的测量技术。

第二章 阶梯生长聚合：介绍了阶梯生长机制及其阶梯生长聚合物的类型；介绍了阶梯生长的动力学过程；介绍了分子尺寸的分布，包括摩尔分数和质量分数；介绍了聚酯和聚酰胺及其合成方法；列举了其他的阶梯生长聚合物；分析了聚合反应中反应物化学计量不平衡的问题。

第三章 链增长聚合：分析了链增长聚合和阶梯生长聚合的相同点与不同点；讨论了自由基聚合的引发步骤以及引发动力学；讨论了两种主要链增长终止方式，包括结合反应和歧化反应；介绍了聚合物链的传播过程；描述了链增长聚合物分子的分子量分布；介绍了链转移过程。

第四章 受控聚合：介绍了理想活性聚合的泊松分布；阐述了阴离子聚合机理；讨论了阴离子聚合的嵌段共聚物、端基聚合物和支化聚合物的制备；讨论了阳离子聚合机制；介绍了受控自由基聚合的原理及其主要技术；解释了聚合平衡过程；介绍了开环聚合的机理以及活性开环聚合的特定实例；介绍了树枝状聚合物的生长机制。

第五章 共聚物、微结构和立构规整性：介绍了共聚物的聚合机理；解释了竞聚率的定义及其与化学结构的关系；介绍了共振和反应性；结合实验详细讨论了共聚物的组成和微观结构；介绍了立构规整性的表征和统计描述；讨论了齐格勒-纳塔催化剂及其在实现立构规整性中的作用。

第六章 聚合物构象：介绍了构象、键旋转和聚合物尺寸；介绍了模型链端到端平均距离的计算；介绍了特征比和统计段长度的计算推导；介绍了半柔性链及其持续长度；介绍了回转半径的计算；讨论了特定链的尺寸或构象的分布；介绍了链形成的球、棒、线圈和重叠等形式；预告了链的自避模型。

第七章 高分子混合物热力学：简单介绍了热力学和统计热力学的核心概念；介绍了正则解理论，包括混合熵和混合焓；介绍了弗洛里－哈金斯理论和渗透压；阐述了聚合物在溶液中的相行为；介绍了弗洛里－哈金斯理论在二元聚合物共混体系中的应用；讨论了分子间的相互作用决定相行为的机理。

第八章 聚合物溶液的光散射：介绍了散射的基本概念；阐述了孤立小分子和稀聚合物溶液的散射；介绍了形状因子和齐姆方程和齐姆图法处理光散射数据；讨论了特殊的形状因素及其散射机制；介绍了光散射的实验研究；介绍了中子小角散射的原理及其实验。

第九章 稀聚合物溶液动力学：讨论了聚合物溶液的摩擦力和黏度；阐述了斯托克斯定律和爱因斯坦定律；介绍了特性黏度以及黏度的测量方法，包括毛细管黏度法和同轴圆筒式黏度计法；介绍了扩散系数和摩擦系数以及动态光散射过程；介绍了流体动力学相互作用的现象；分析了尺寸排除色谱法的机理及其应用。

第十章 网状结构、凝胶和橡胶弹性：介绍了网状结构的随机交叉链接形成过程；介绍了多官能单体的聚合；介绍了弹性变形以及弹性热力学知识；讨论了橡胶弹性统计力学理论以及凝胶溶胀过程。

第十一章 线性粘弹性：介绍了应力、应变、粘度、粘性和弹性响应等基本概念；介绍了麦克斯韦模型、Voigt模型和珠簧模型；阐述了玻尔兹曼叠加原理；介绍了线性高分子单链的Rouse模型和Zimm模型以及爬行模型。

第十二章 玻璃化转变：介绍了玻璃的定义及其熔化转变过程，介绍了玻璃化转变的热力学知识，讨论了玻璃化转变温度的确定方法，介绍了自由体积理论、时间-温度叠加理论，讨论了影响玻璃化转变温度的因素以及玻璃态聚合物的力学性能。

第十三章 结晶聚合物：介绍了晶胞的结构及其表征方法，讨论了结晶热力学中熔融温度与分子结构的关系，介绍了晶体成核和生长的动力学理论，介绍了半结晶聚合物的形态和结构，讨论了本体结晶的动力学。

本书全面清晰地研究了分子水平上聚合物的性能，重点探讨了基于基础化学结构、聚合物合成、表征和性能的基本原理。全书编排逻辑清晰，语言精炼简洁，图文并茂，内容全面广泛，示例和习题丰富，每章末附有章节总结、习题、参考文献和推荐阅读资料，便于读者对相关知识点进行自我检阅以及深入探索研究。

该书在前两版的整体结构框架上引入了其他相关领域的必要概念，结合新兴理论和实验，补充了详尽的数学推导过程及其学科工具模型，新增了大量习题和示例，旨在为读者提供一个满足研究高分子跨学科领域需求的实用工具，对化学工程专业的本科生和研究生以及研究高分子化学的从业人员都有很大的价值，值得参考。

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本馆收藏该书的第二版和第三版纸本图书，信息如下：

馆藏索书号：O63/H633/E.3，O63/H633/E.2

馆藏地：五山校区-外文图书区（外教中心）