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| 內容簡介： |
高分子物理是高分子科学的重要组成部分，是研究高分子结构与性能关系的学科。本书作为高分子及相关专业的核心课程教材，从“高分子结构—分子运动—性能”的基本框架出发，详细介绍高分子物理的基本概念及经典理论，既为读者打下扎实的理论基础，也适当讲述高分子学科的发展前沿，使读者开拓视野。
《高分子物理（第二版）》是国家级一流本科专业建设成果教材、高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材，可作为高等院校高分子材料与工程专业及相关专业学生学习高分子物理的基础教材，对从事高分子教学的教师以及从事高分子生产和加工的研发人员也是一本有参考价值的专业书籍。
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| 關於作者： |
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符若文，男，1958年9月生，博士，中山大学化学学院教授、 博士生导师，高分子与材料科学系主任，材料科学研究所副所长，聚合物基复合材料与功能材料重点实验室副主任。 1978-1990期间于中山大学高分子化学与物理专业先后获得本、硕、博学位。1996年列入跨世纪优秀人才培养计划。1999年列入广东省“千百十人才工程”省级培养对象。 农业部“天然橡胶加工重点实验室”和科学院 “炭材料重点实验室”学术委员会委员。《Carbon》顾问编辑委员会成员，《离子交换与吸附》《新型碳材料》《炭素技术》《炭素》《高科技纤维与应用》《炭素科技》杂志编委。 主讲课程：研究生课程“环境材料与功能高分子”；本科生课程“高分子物理”“今日化学（功能高分子材料及应用）”“高分子物理实验”。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1高分子学科的建立与发展001
1.2高分子物理的研究内容003
1.3高分子结构的特点003
1.4高分子材料的分类与应用005
参考文献005
第2章高分子链的结构与形态006
2.1高分子结构的层次006
2.2高分子链的化学结构007
2.2.1结构单元的化学组成007
2.2.2键接结构008
2.2.3支化与交联009
2.2.4共聚物的结构010
2.2.5旋光异构和几何异构012
2.2.6高分子链构型的测定013
2.3高分子链的尺寸和形态013
2.3.1高分子的大小013
2.3.2高分子链的内旋转和构象014
2.3.3高分子链的柔顺性及影响因素016
2.4高分子链的构象统计019
2.4.1均方末端距019
2.4.2均方末端距的几何计算019
2.4.3均方末端距的统计计算020
2.4.4均方回转半径023
2.4.5等效自由连接链023
2.4.6末端距与分子量的关系024
2.4.7蠕虫状链025
2.5表征高分子链柔顺性的参数027
参考文献028
第3章高聚物的分子量和分子量分布029
3.1高聚物分子量的统计意义029
3.1.1高聚物分子量的多分散性029
3.1.2常用的统计平均分子量029
3.1.3分子量分布函数031
3.1.4分子量分布宽度032
3.2测定高聚物分子量的方法033
3.2.1端基分析法034
3.2.2沸点升高和冰点降低法035
3.2.3气相渗透压法036
3.2.4膜渗透压法037
3.2.5光散射法041
3.2.6小角激光光散射法045
3.2.7超速离心沉降法047
3.2.8黏度法049
3.2.9凝胶色谱法055
3.2.10飞行时间质谱法055
3.3高聚物的分子量分布056
3.3.1分子量分布的表示方法057
3.3.2常用的分子量分布函数057
3.3.3高聚物的相分离分级062
3.3.4凝胶色谱法064
参考文献070
第4章高分子的凝聚态结构071
4.1高分子间的作用力071
4.1.1范德华力与氢键071
4.1.2内聚能密度072
4.2高分子的晶体结构及结晶形态073
4.2.1高分子的晶体结构073
4.2.2高分子链在晶体中的构象074
4.2.3高分子的结晶形态079
4.3晶态高分子的结构模型085
4.3.1缨状胶束模型085
4.3.2折叠链模型085
4.3.3松散折叠链模型086
4.3.4隧道-折叠链模型087
4.3.5Flory 插线板模型087
4.4高分子的结晶度及其与工艺和性能的关系089
4.4.1结晶度089
4.4.2结晶度的主要测定方法089
4.4.3结晶度与高分子性能的关系092
4.4.4结晶度与高分子加工工艺及分子量的关系093
4.5高分子的结晶过程及动力学094
4.5.1高分子结构对结晶能力的影响094
4.5.2高分子的结晶动力学095
4.5.3Avrami 方程——高分子结晶动力学方程097
4.5.4影响结晶速率的因素099
4.6高分子的结晶热力学101
4.6.1结晶高分子的熔融与熔点101
4.6.2熔点的测定102
4.6.3结晶条件对熔点的影响102
4.6.4高分子链结构对熔点的影响103
4.6.5其他因素对熔点的影响107
4.7非晶态高分子的结构107
4.7.1非晶态高分子107
4.7.2无规线团模型108
4.7.3局部有序模型109
4.8高聚物的取向态结构110
4.8.1高聚物的取向现象和取向单元110
4.8.2取向方式及取向过程110
4.8.3取向度及其测定方法111
4.9高聚物的液晶态结构113
4.9.1液晶态及其分类113
4.9.2液晶高聚物的结构与性质115
4.9.3高聚物液晶的识别和一般表征方法117
4.9.4液晶高分子的主要应用118
4.10高分子单链凝聚态119
4.10.1高分子单链凝聚态和多链凝聚态119
4.10.2单链高分子试样的制备119
4.10.3高分子的单链单晶120
4.10.4高分子单链非晶态颗粒121
参考文献122
第5章高分子溶液123
5.1高分子溶液的类型及应用123
5.2高分子的溶解124
5.2.1高分子溶解过程的特点124
5.2.2高分子溶解过程的热力学125
5.2.3溶剂的选择130
5.3高分子稀溶液的热力学131
5.3.1理想溶液的热力学131
5.3.2Flory-Huggins 高分子溶液理论133
5.3.3Flory 温度（θ温度） 136
5.3.4Flory-Krigbaum 稀溶液理论137
5.3.5θ状态139
5.4高分子的亚浓溶液139
5.4.1临界交叠浓度C * 139
5.4.2亚浓溶液的渗透压140
5.4.3亚浓溶液中高分子链的尺寸141
5.5高分子浓溶液142
5.5.1增塑高聚物142
5.5.2纺丝液143
5.5.3冻胶和凝胶144
5.5.4共混高聚物（高分子合金） 145
5.6高分子溶液的黏度145
5.6.1高分子溶液黏度的特点145
5.6.2特性黏度［η］和高聚物分子量及结构的关系146
5.6.3特性黏度与溶剂及温度的关系147
5.6.4特性黏度与高分子线团尺寸的关系147
5.7聚电解质溶液的性质148
5.7.1聚电解质溶液的黏度149
5.7.2聚电解质溶液的渗透压150
参考文献151
第6章高聚物的分子运动与热转变152
6.1高聚物的分子运动和力学状态152
6.1.1高分子运动的特点152
6.1.2高聚物的力学状态和热转变154
6.2高聚物的次级松弛156
6.2.1非晶区的次级松弛157
6.2.2晶区的次级松弛158
6.3高聚物的玻璃化转变158
6.3.1玻璃化转变温度的测量158
6.3.2玻璃化转变理论161
6.3.3影响玻璃化转变温度的因素166
6.4高聚物的耐热性及热稳定性178
6.4.1高聚物的耐热性179
6.4.2高聚物的热稳定性180
参考文献183
第7章高聚物熔体的流变性185
7.1高聚物的流动特性185
7.1.1牛顿流体和非牛顿流体185
7.1.2高聚物的黏性流动单元187
7.1.3影响黏流温度的因素188
7.2高聚物熔体的黏性流动190
7.2.1流动曲线及熔体黏度190
7.2.2熔体黏度的几种表示方法192
7.2.3剪切黏度的测量方法193
7.2.4剪切黏度的影响因素198
7.3高聚物熔体的弹性效应205
7.3.1剪切流动的法向应力效应205
7.3.2挤出物胀大207
7.3.3不稳定性流动与熔体破裂现象207
7.3.4无管虹吸和侧壁虹吸208
7.4拉伸黏度209
参考文献210
第8章高聚物的力学性质211
8.1高聚物的机械强度211
8.1.1描述材料力学行为的基本物理量211
8.1.2高聚物的拉伸行为及应力-应变曲线217
8.1.3高聚物的屈服判据及影响因素221
8.1.4银纹现象223
8.1.5高聚物的破坏和强度224
8.1.6高分子单链的力学性质231
8.2高聚物的黏弹性231
8.2.1蠕变及应力松弛232
8.2.2动态黏弹性234
8.2.3复数模量236
8.2.4黏弹性的描述238
8.2.5黏弹性的温度、时间依赖性及时温等效244
8.2.6黏弹性的研究方法及应用246
8.3高聚物的高弹性250
8.3.1高弹性的特点250
8.3.2平衡态高弹形变的热力学251
8.3.3平衡态高弹形变的统计理论253
8.3.4内能对橡胶弹性的贡献及其与链结构的关系257
8.3.5橡胶弹性的唯象论264
8.3.6橡胶弹性的影响因素265
参考文献269
第9章高聚物的其他性质270
9.1高聚物的电学性质270
9.1.1高聚物的极化及介电性质270
9.1.2高聚物的导电性质282
9.1.3高聚物的电击穿289
9.1.4高聚物的静电现象291
9.2高聚物的光学性质293
9.2.1透射293
9.2.2折射和双折射294
9.2.3散射294
9.2.4反射、内反射和全反射295
9.3高聚物的生物相关性能及应用295
9.3.1高聚物的生物相容性296
9.3.2高聚物的生物可降解性297
9.3.3高聚物的抗菌性能301
9.3.4高分子水凝胶及其应用302
参考文献307
第10章高分子合金及复合材料310
10.1高分子合金及复合材料概述310
10.1.1高分子合金310
10.1.2高分子复合材料311
10.2高分子合金的相容性312
10.2.1相容性的热力学判据312
10.2.2聚合物-聚合物二元体系相图313
10.2.3相分离机理315
10.2.4高分子相容性的改善316
10.3高分子合金的结构318
10.3.1高分子合金的相结构318
10.3.2高分子合金的界面层结构320
10.4增韧高分子合金及复合材料321
10.4.1橡胶增韧高分子材料321
10.4.2刚性粒子增韧高分子材料322
10.4.3增韧机理322
10.5增强高分子复合材料324
10.5.1纤维增强高分子复合材料324
10.5.2颗粒增强高分子复合材料330
10.5.3增强机理333
参考文献334
第11章高分子研究的现代物理技术336
11.1核磁共振谱法336
11.1.1核磁共振波谱法的基本原理336
11.1.2核磁共振波谱法的应用338
11.2红外光谱和拉曼光谱339
11.2.1红外光谱的原理339
11.2.2红外光谱的应用340
11.2.3拉曼光谱的原理342
11.2.4拉曼光谱的应用343
11.3X 射线光电子能谱344
11.3.1X 射线光电子能谱基本原理344
11.3.2X 射线光电子能谱的应用346
11.4X 射线衍射和X 光小角散射347
11.4.1X 射线衍射研究晶体的原理348
11.4.2X 射线衍射的应用350
11.4.3X 光小角散射352
11.5光散射352
11.5.1静态光散射352
11.5.2动态光散射353
11.5.3小角激光光散射356
11.6差示扫描量热法357
11.6.1差示扫描量热技术基本原理357
11.6.2差示扫描量热技术的应用358
11.7光学和电子显微镜359
11.7.1光学显微镜359
11.7.2电子显微镜361
11.8原子力显微镜364
11.8.1原子力显微镜的基本原理364
11.8.2AFM 的应用365
参考文献367
习题与思考题369
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| 內容試閱：
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第二版前言
为了更好地满足综合性大学本科、大中专学生和高分子生产及加工企业技术人员学习高分子物理相关知识的需要，本版结合高分子学科研究的发展，总结多年的教学经验和读者的反馈意见，对第一版教材进行了修订和增补。
本书作为高分子材料与工程专业的核心课程教材，在修订过程中秉承第一版编写的指导思想，保留特色，注重学科的基本知识和逻辑联系，内容尽可能系统和全面。从高分子结构—分子运动—性能的基本框架出发，详细介绍高分子物理的基本概念、基础问题及经典理论，使读者打下扎实的理论基础。同时适当阐述高分子学科的发展前沿，使读者开拓视野。
本书第二版主要在以下几个方面进行了修订和补充。
（1）在章节编排上进行了调整和补充。将第一版中的第5章高聚物的分子量及分子量分布调整到第2章高分子链的结构与形态之后，使它们在内容上逻辑更加清楚，衔接更为顺畅，有助于读者按“近程结构—远程结构—聚集态结构”的顺序系统学习高分子知识；将高分子的机械强度、黏弹性和高弹性整合为一章（第8章），集中介绍高分子的力学性质，思路更加集中；新增第9章（高聚物的其他性质），在第一版介绍高分子电性质的基础上，对高聚物的导电机理等进行了更新，同时增加了高分子的光学性质、高分子的生物响应特性和应用的内容，使本书的内容更加全面，并能更好反映高分子研究和应用的新进展；第11章高分子研究的现代物理技术也进行了重新编排和凝练，并增加了原子力显微镜的内容。
（2）对第一版中部分章节的内容进行了补充和凝练。如：在高分子浓溶液部分增加了水凝胶的介绍；在高分子的分子运动章节中，补充了物理老化对T g 影响的内容，并介绍MDSC 方法在T g 测定中的应用，同时还增加了构型、结晶及高聚物超薄膜等因素对聚合物T g 的影响分析；在高聚物熔体的流变性章节中，增加了无管虹吸及侧壁虹吸的相关原理介绍，解释了不稳定流动的管壁滑移现象；在高聚物的力学性质中增加了对负泊松比材料的介绍，以及冲击应力波发展的相关知识等。此外，将第一版的“高分子合金的结构与性能”和“高分子复合材料”两章进行凝练精简合为一章，突出重点，着重介绍高分子合金及复合材料的织态结构，以及材料的增强、增韧机理及性能。
（3）对第一版使用过程中发现的错漏进行了修正。
全书由符若文统稿，第1、2、3、4、5章由符若文编写，第6、7、8章由李谷编写，第9章由李谷、符若文和杨立群编写，第10章由李谷和冯开才编写，第11章由杨立群和冯开才编写。
感谢各位同行在教材编写及教学过程中给予的大力支持和帮助！
由于作者水平和经验局限，教材难免存在不足及错漏之处，敬请读者批评指正。
符若文 李谷 杨立群 冯开才
2025年6月于中山大学
第一版前言
随着高分子科学和应用技术的发展， 高分子材料已经深入工业、农业、医疗卫生、航天航空、国防军工乃至人们日常生活的各个领域，高分子无处不在，对人类文明的发展起着重要作用。从事高分子学习、研究和应用的队伍也日益壮大。
高分子物理是高分子科学的重要组成部分，它是研究高聚物结构与性能关系的科学。通过高分子物理的学习和研究，可加深对高聚物结构与物理性质关系的正确理解，指导人们优选高聚物材料和控制加工成型条件，或通过各种途径优化和改造高聚物的结构以致有效地改进材料的性能，以及设计加工期望性能的新型高分子材料。
本书是为了满足综合性大学本科生、教师、大中专师生、高分子生产和加工企业技术人员学习高分子物理的基础和关键知识，了解高聚物结构与性能及其主要表征方法而编写的教材。也是高分子科学研究工作者的一本好参考书。为了达到本教材的编写目的，作者努力继承国内大量高分子物理著作的精华，吸取国外高分子学科相关著作的编写特色，认真学习高分子物理研究的新成果，在本书的科学思路、内容编排以及文字写作方面努力保持以下特色：①内容尽可能系统和全面。作为基础性教材，本书力图囊括高分子物理的基本概念、基础问题和经典理论，使读者获得扎实的高分子物理基础知识。② 紧跟学科发展的前沿。对高分子物理的最新研究成果进行扼要的介绍，开拓读者的视野。③ 体现科学思路。本书在内容的编排、理论的介绍以及观点的论述等方面力图做到思路清晰、观点明确、分析科学和结论合理。从而使学生通过高分子物理的学习，逐步培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，实现素质培养的目标。④ 通俗易读。本书在保持高分子科学的严谨准确的基础上，尽可能用通俗和科普的语言来描绘高分子的结构、解释高聚物的性能和论述高分子物理的理论，使教师容易教，学生容易学。
本书作为我校编写的高分子科学与工程系列教材之一，凝聚了我校高分子专业教师数十年教学实践的精华。我校自1958 年设置高分子化学与物理专业以来，积极培养从事高分子科研、教学与生产的专门人才，在教材建设上也进行了不懈的努力。早在1981 年，我校潘鉴元教授、席世平教授和黄少慧教授就出版了《高分子物理》一书（广东科技出版社，1981年第一版）。1982 年，我校林尚安院士、陆耘教授和梁兆熙教授编写了《高分子化学》一书（科学出版社，1982 年第一版）。这些都为本书的编写打下了坚实的基础。本书的编写得到了本校高分子研究所和材料科学研究所同事们的大力支持和帮助，得到国内高分子界同仁的关心。在此我们表示衷心的谢意。
由于本书编写时间仓促，作者水平和经验局限，难免存在错漏之处，敬请读者不吝指正。
符若文 李谷 冯开才
2004年10月于中山大学
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