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目录1

第一章 离聚物的结构1

1.1 化学组成1

1.1.1 聚合1

1.1.2 交联和支化2

1.1.3 分子量和分子量分布4

1.1.4 化学异构、立体异构和立构规整性5

1.1.5 共混、接枝和共聚7

1.2 物理结构7

1.2.1 旋转异构7

1.2.2 取向和结晶9

第二章 高聚物的力学性能：概论15

2.1 目的15

2.2 不同类型的力学行为15

2.3 弹性固体和高聚物的行为17

2.4 应力和应变19

2.4.1 应力状态20

2.4.2 应变状态21

2.5 广义的虎克定律24

第三章 高聚物在橡胶态的行为：非无限小应变弹性学29

3.1 应变的广义定义29

3.2 应力分量的定义35

3.3 应力－应变关系36

3.4 应变储能函数的应用42

3.4.1 热力学概念42

3.4.2 应变储能函数的形式46

3.4.3 应变不变量46

3.4.4 应力－应变关系51

3.5 橡胶中有限应变弹性行为的实验研究54

第四章 橡胶态的分子统计理论65

4.1 热力学的考虑65

4.1.1 热弹转变效应66

4.1.2 统计理论67

4.2 内能对橡胶弹性的贡献76

4.3 应变储能函数中高次项的分子解释79

第五章 线性粘弹行为82

5.1 粘弹行为82

5.1.1 线性粘弹行为82

5.1.2 蠕变85

5.1.3 应力松弛88

5.2 线性粘弹行为的数学处理89

5.2.1 Boltzmann叠加原理和蠕变柔量的定义89

5.2.2 应力松弛模量93

5.2.3 蠕变和应力松弛间的数学关系93

5.2.4 力学模型、松弛时间谱和推迟时间谱94

5.2.5 Maxwell模型95

5.2.6 Kelvin或Voigt模型97

5.2.7 标准的线性固体98

5.2.8 松弛时间谱和推迟时间谱100

5.3 动态力学测量：复数模量和复数柔量102

5.3.1 G19,G2等参数的频率依赖性的实验结果104

5.4 复数模量和应力松弛模量之间的关系108

5.4.1 应力松弛模量和复数模量之间的数学关系110

5.4.2 蠕变柔量和复数柔量之间的数学关系112

5.4.3 线性粘弹性的数学结构113

5.5 松弛强度114

第六章 粘弹性的测量118

6.1 蠕变及应力松弛119

6.1.1 蠕变预处理119

6.1.2 拉伸蠕变119

6.1.3 伸长计120

6.1.4 高温蠕变122

6.1.5 扭转蠕变124

6.1.6 应力松弛124

6.2 动态力学测量：扭摆126

6.3 共振法130

6.3.1 振簧法130

6.4 强迫振动非共振法134

6.4.1 动态拉伸模量的测量135

6.5 波传播法138

第七章 高聚物线性粘弹行为的实验研究145

7.1 概述145

7.1.1 非晶态高聚物145

7.1.2 粘弹行为的温度依赖性148

7.1.3 结晶性高聚物150

7.2 时－温等效和叠加152

7.3 过渡态理论154

7.3.1 位置模型（site-model）理论157

7.4 非晶态高聚物的玻璃化转变粘弹行为的时－温等效关系和Williams、Landel和Ferry（WLF）方程160

7.4.1 Williams、Landel和Ferry方程，自由体积理论和其它有关的理论167

7.4.2 Cohen和Turnbull的自由体积理论168

7.4.3 Adam和Gibbs的统计热力学理论169

7.4.4 关于自由体积理论的缺陷170

7.5 以单个柔性链的运动为基础的简正模式理论170

第八章 松弛转变及其与分子结构的关系179

8.1 非晶态高聚物松弛转变的一般特征179

8.2 关于非晶态高聚物玻璃化转变的详细讨论181

8.2.1 化学结构的影响181

8.2.2 分子量和交联的影响185

8.2.3 共混、接枝和共聚186

8.2.4 增塑剂的影响188

8.3 次级松弛的曲柄运动机理189

8.4 结晶高聚物的松弛转变190

8.4.1 一般讨论190

8.4.2 聚乙烯的松弛过程193

8.4.3 位置模型的运用200

8.4.4 力学各向异性的运用205

8.4.5 结论207

第九章 非线性粘弹行为210

9.1 引言210

9.2.1 等时应力－应变曲线的应用211

9.2 设计工程师对非线性粘弹性的处理方法211

9.2.2 非线性粘弹性的幂定律218

9.3 分子理论的处理方法219

9.4 流变学家对非线性粘弹性的处理方法222

9.4.1 弹性体的大应变行为222

9.4.2 增塑的聚氯乙烯的蠕变和回复225

9.4.3 Boltzmann叠加原理的经验扩展228

9.5 Boltzmann叠加原理在形式上的扩展229

9.5.1 数学上的严格性233

9.5.2 多重积分表达式的实际应用234

10.1 各向异性力学行为的表述242

第十章 各向异性的力学行为242

10.2 高聚物的力学各向异性243

10.2.1 具有纤维对称性样品的弹性常数243

10.2.2 具有正交对称性样品的弹性常数246

10.3 弹性常数的测定247

10.3.1 薄膜或薄片的测定248

10.3.2 纤维和单丝的测定252

10.4 高聚物力学各向异性的实验研究258

10.4.1 低密度聚乙烯薄片258

10.4.2 尼龙和聚对苯二甲酸乙二酯单丝261

10.4.3 聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚乙烯和聚丙烯单丝262

10.4.4 压延退火的具有正交对称性的聚乙烯薄片267

10.5 取向高聚物与各向同性高聚物弹性常数间的关系：集合体模型270

10.6 具有中等程度分子取向的纤维和薄膜的力学各向异性274

10.7 声速280

10.8 力学各向异性的其它理论282

10.9 各向异性的粘弹行为282

第十一章 高聚物的屈服行为289

11.1 荷重－伸长曲线的讨论290

11.1.1 颈缩和极限应力291

11.1.2 颈缩和冷拉：唯象的讨论294

11.1.3 Considère作图法的应用296

11.2 理想的塑性行为298

11.1.4 屈服应力的定义298

11.2.1 屈服判据（yieldcriterion）：一般讨论299

11.2.2 Tresca屈服判据301

11.2.3 vonMises屈服判据302

11.2.4 Coulomb屈服判据303

11.2.5 Tresca、vonMises和Coulomb屈服判据的几何学表示法304

11.2.6 组合应力状态307

11.2.7 各向异性材料的屈服判据307

11.2.8 各向同性材料的应力－应变关系309

11.2.9 塑性位（plasticpotential）310

11.3 屈服过程311

11.2.10 具有斜方晶系对称性的各向异性材料的应力－应变关系311

11.3.1 对绝热－生热过程的解释312

11.3.2 等温屈服过程：负荷降的性质316

11.4 高聚物屈服判据的实验证据318

11.4.1 各向同性的玻璃态高聚物318

11.4.2 各向异性高聚物323

11.4.3 拉伸试验中的形变带的角度330

11.5 简单切应力的屈服试验332

11.5.1 Bauschinger效应335

11.6 流体静压对屈服行为的影响337

11.7 温度和应变速度对屈服与拉伸过程的影响338

11.8.1 屈服过程342

118屈服与冷拉的分子论解释342

11.8.2 冷拉346

11.9 取向高聚物的形变带350

第十二章 破坏现象355

12.1 高聚物韧性及脆性的定义355

12.1.1 影响脆性－韧性转变的因素357

12.2 高聚物的脆性破坏366

12.2.1 Griffith理论的应用366

12.2.2 分子理论373

12.3 银纹形成374

12.3.1 银纹形成的应力判据377

12.4 高聚物的冲击强度379

12.4.1 高冲击强度的共混物382

12.4.2 银纹化和应力发白384

12.5 高聚物破坏表面的性质388

12.6 裂纹的传播388

12.7 应力脉冲产生的脆性破坏389

12.8 高聚物在橡胶态的抗张强度和撕裂强度391

12.8.1 橡胶的撕裂强度：Griffith理论的应用391

12.8.2 橡胶的抗张强度393

12.8.3 橡胶抗张强度的分子理论395

12.9 应变速度及温度的影响397

索引403