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本书作者长期在一线从事高分子领域的研究工作，系统地开展了多尺度、多手段调控高分子结晶结构的研究，取得了系列成果。本书主要内容包括高分子结晶理论进展、计算机模拟高分子结晶、嵌段高分子和长链支化高分子结晶、高分子共混物和高分子薄膜结晶、聚烯烃（包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯）结晶、可降解高分子聚乳酸结晶、导电高分子聚噻吩结晶以及介电谱在高分子结晶研究中的应用等。

目录

丛书序

序

前言

第1章 高分子结晶理论及新进展 1

1.1 引言 1

1.2 高分子结晶 3

1.3 经典的高分子结晶成核生长模型 6

1.4 高分子结晶新模型——多步结晶生长模型 10

1.4.1 高分子结晶新现象 10

1.4.2 高分子结晶生长热力学 16

1.5 一直以来伴随的问题 20

1.6 其他的高分子结晶观点 22

1.7 高分子总结晶动力学 23

1.7.1 等温及非等温结晶动力学过程分析 23

1.7.2 总结晶速率及其复杂性 26

参考文献 27

第2章 高分子结晶的计算机模拟研究 32

2.1 概述 32

2.2 蒙特卡罗方法 34

2.2.1 简单随机采样 34

2.2.2 重要性采样(Metropolis采样)36

2.2.3 蒙特卡罗方法在高分子模拟中的应用 37

2.2.4 蒙特卡罗代码 40

2.3 分子动力学方法 41

2.3.1 分子动力学基本原理 41

2.3.2 周期性边界条件 43

2.3.3 *小影像约定 44

2.3.4 动力学积分方法 44

2.3.5 统计物理学量 45

2.3.6 相互作用势函数和力场 46

2.3.7 温度和压强控制 48

2.4 高分子结晶的成核过程 48

2.5 高分子结晶的前驱态问题 51

2.6 高分子结晶的生长过程 53

2.7 缠结对高分子结晶的影响 57

2.8 结晶高分子中的晶型转换 61

参考文献 63

第3章 嵌段高分子结晶结构及结晶动力学 67

3.1 嵌段高分子的分子结构 67

3.2 嵌段高分子结晶 68

3.3 结晶-非晶嵌段高分子结晶结构及结晶动力学 70

3.3.1 强分离体系 70

3.3.2 弱分离体系 77

3.3.3 相容体系 78

3.4 结晶-结晶嵌段高分子结晶结构及结晶动力学 82

3.4.1 强分离体系 82

3.4.2 弱分离体系 92

3.4.3 相容体系 96

3.5 嵌段高分子受限结晶及结晶动力学 107

3.5.1 硬受限环境 107

3.5.2 软受限环境 110

3.6 展望 114

参考文献 115

第4章 长链支化高分子结晶动力学 128

4.1 长链支化高分子 128

4.1.1 长链支化高分子的结构 128

4.1.2 常见的长链支化高分子的制备方法 133

4.2 长链支化高分子的静态结晶 134

4.2.1 晶体形貌 134

4.2.2 静态结晶动力学分析 134

4.2.3 影响结晶动力学的因素 138

4.3 剪切诱导长链支化高分子结晶 139

4.3.1 晶体形貌 139

4.3.2 结晶动力学分析 141

4.3.3 剪切场与晶体形貌的关系 142

参考文献 143

第5章 聚合物共混体系的相容性及结晶行为 147

5.1 引言 147

5.2 聚合物共混物相容性及相分离动力学 147

5.2.1 聚合物共混体系相图 147

5.2.2 聚合物共混体系的相分离动力学 151

5.3 相容共混物的结晶行为 155

5.4 不相容共混物的结晶行为 161

5.5 共混物相分离与结晶的相互作用关系 162

5.6 特殊相互作用共混物体系的结晶行为 171

参考文献 173

第6章 高分子薄膜的结晶及其结构调控 182

6.1 高分子薄膜结晶形态的演化规律及其调控 182

6.1.1 片晶的取向 182

6.1.2 扩散控制结晶形态的分类及其分形行为 187

6.1.3 高分子薄膜结晶形态的影响因素 190

6.2 高分子薄膜的结晶度 193

6.2.1 薄膜结晶度的测定 193

6.2.2 薄膜结晶度的影响因素 195

6.3 高分子薄膜结晶动力学及其影响因素 195

6.3.1 薄膜结晶速率的影响因素 195

6.3.2 薄膜结晶动力学的控制机理 198

6.3.3 扩散限制凝聚 200

参考文献 202

第7章 聚乙烯结晶结构调控及结晶动力学 209

7.1 线性聚乙烯常见晶体形态及调控 209

7.1.1 单晶 209

7.1.2 球晶 220

7.1.3 shish-kebab晶体 226

7.1.4 伸直链晶体 230

7.2 超高分子量聚乙烯的结晶行为 232

7.2.1 先聚合紧接着结晶 232

7.2.2 超高分子量聚乙烯纤维制备过程中的晶体结构调控 233

7.3 聚乙烯常见晶型的结晶结构及调控 234

7.3.1 正交结构 234

7.3.2 单斜结构 237

7.3.3 六方结构 237

7.4 支化聚乙烯的结晶结构和结晶动力学 239

7.4.1 支化聚乙烯结晶形态 239

7.4.2 支化聚乙烯的熔融行为 240

7.4.3 支化聚乙烯的晶格膨胀 242

7.4.4 支化聚乙烯基于结晶特性的分级 244

参考文献 245

第8章 聚丙烯结晶结构调控及结晶动力学 256

8.1 iPP常见晶型的结晶结构 256

8.1.1 iPP常见晶型 257

8.1.2 常见晶型间的晶型转变 259

8.2 剪切条件下iPP的结晶行为 261

8.2.1 剪切诱导β-iPP结晶 262

8.2.2 iPP 剪切结晶过程中的晶型变化 265

8.3 含β成核剂iPP的结晶行为 269

8.3.1 成核剂诱导β-iPP结晶 269

8.3.2 iPP/成核剂结晶过程中的晶型发展 277

8.3.3 剪切对β成核剂诱导iPP结晶的影响 279

8.4 β-iPP结晶机理新观点 285

8.4.1 分子链构象与结晶的关系 285

8.4.2 剪切诱导β-iPP结晶机理新观点 286

8.4.3 成核剂诱导β-iPP结晶机理新观点 288

参考文献 291

第9章 聚丁烯-1结晶结构调控及结晶动力学 302

9.1 iPB-1的合成、性能及应用价值 302

9.1.1 iPB-1的合成 302

9.1.2 iPB-1的优异性能 305

9.1.3 iPB-1的应用 305

9.2 iPB-1结晶结构及特点 307

9.2.1 主要晶型结构及其形成与转变 307

9.2.2 iPB-1的结晶结构特点 309

9.3 iPB-1结晶结构形成 311

9.3.1 均聚物结晶结构形成 311

9.3.2 共聚物结晶结构形成 326

9.3.3 共混物中iPB-1结晶结构形成 334

9.4 iPB-1的结晶机理 335

9.5 iPB-1的结晶结构转变及调控 342

9.5.1 内在分子链结构因素 342

9.5.2 促进Ⅱ-Ⅰ转变的外在物理化学环境因素 344

9.5.3 晶型Ⅱ结构和形貌对Ⅱ-Ⅰ转变的影响 346

9.5.4 抑制Ⅱ-Ⅰ转变的因素及晶型Ⅱ的稳定 346

9.6 iPB-1结晶结构转变机理 347

9.6.1 成核控制的固-固Ⅱ-Ⅰ转变 347

9.6.2 Ⅱ-Ⅰ转变的分子链机制 349

9.7 iPB-1熔体记忆性及稳定结晶结构形成 351

9.8 iPB-1材料发展展望 352

参考文献 352

第10章 聚乳酸结晶结构调控及结晶动力学 364

10.1 聚乳酸分子链结构 364

10.2 聚乳酸均聚物结晶 366

10.2.1 聚乳酸均聚物结晶结构 366

10.2.2 聚乳酸均聚物结晶结构转变 368

10.3 聚乳酸均聚物结晶动力学 376

10.3.1 聚乳酸均相成核及结晶动力学 376

10.3.2 聚乳酸异相成核及结晶动力学 379

10.3.3 聚乳酸自成核及结晶动力学 384

10.4 外场条件下聚乳酸结晶 384

10.4.1 剪切条件下聚乳酸结晶结构及结晶动力学 385

10.4.2 拉伸条件下聚乳酸结晶结构及结晶动力学 388

10.4.3 溶剂诱导聚乳酸结晶结构及结晶动力学 391

10.5 聚乳酸立构复合结晶 395

10.5.1 聚乳酸立构复合结晶结构 395

10.5.2 聚乳酸立构复合结晶动力学 397

10.6 展望 400

参考文献 400

第11章 聚(3-烷基噻吩)结晶结构调控 413

11.1 聚(3-烷基噻吩)的结构特点及结晶机理 413

11.2 聚(3-烷基噻吩)的结晶形貌 416

11.2.1 单晶 416

11.2.2 纳米晶须 418

11.2.3 球晶 420

11.2.4 (杂化)串多晶 422

11.2.5 其他形貌 423

11.3 聚(3-烷基噻吩)的结晶结构及晶型 424

11.4 影响聚(3-烷基噻吩)结晶的因素 426

11.4.1 分子量 426

11.4.2 退火 427

11.4.3 成核剂 427

11.4.4 外场 428

参考文献 431

第12章 高分子结晶结构及介电松弛行为 438

12.1 结晶高分子非晶相研究概述 438

12.1.1 结晶高分子非晶区结构 438

12.1.2 非晶区对结晶高分子性能的影响 440

12.1.3 结晶高分子非晶区的松弛行为 443

12.2 聚氧化乙烯介电松弛行为 449

12.2.1 分子量对聚氧化乙烯介电松弛行为的影响 450

12.2.2 结晶温度对聚氧化乙烯介电松弛行为的影响 451

12.2.3 等温结晶过程聚氧化乙烯介电松弛行为的变化 452

12.3 聚己内酯的介电松弛行为 454

12.3.1 结晶温度对聚己内酯链段松弛行为的影响 455

12.3.2 等温结晶过程聚己内酯松弛行为的变化 457

12.4 聚乳酸的介电松弛行为 460

12.4.1 结晶温度对聚乳酸介电松弛行为的影响 461

12.4.2 等温结晶过程聚乳酸介电松弛行为的变化 466

参考文献 467

索引 471

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书籍介绍

《高分子结晶结构调控及结晶动力学》作者长期在一线从事高分子领域的研究工作，系统地开展了多尺度、多手段调控高分子结晶结构的研究，取得了系列成果。《高分子结晶结构调控及结晶动力学》主要内容包括高分子结晶理论进展、计算机模拟高分子结晶、嵌段高分子和长链支化高分子结晶、高分子共混物和高分子薄膜结晶、聚烯烃（包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯）结晶、可降解高分子聚乳酸结晶、导电高分子聚噻吩结晶以及介电谱在高分子结晶研究中的应用等。