高等高分子物理_刘引烽，张夏聪编_9787122430021

本书内容编排主要包括链结构、凝聚态结构、溶液理论、转变与松弛和力学性能五大部分，融入基本概念和基本理论，并指出经典理论的不足与修正方法，对高分子物理领域新问题、新理论和新发展等拓展性内容加以介绍。

高等高分子物理或高聚物结构与性能，与高等高分子化学一起，作为专业基础课，通常为高分子化学与物理硕士研究生的必修课程。研究生课程教学本无需范本，各校自有其特色，授课教师也各有其思考，并各善其变通。
通行研究生本门课程的授课方法是，由高分子物理各领域之学者根据自己的专长各讲一论，讲义便也随师而变。对于以高分子物理研究为特色的高校而言，要落实这样的课程是相对容易的，但至于广大的普通高校，尤其是在高分子化学与物理硕士研究生专业已经相当普及但专业教师研究却并不专此的现状下，则勉为其难。
现行有些本科高分子物理课程的教材，内容非常丰富，但因本科阶段学时有限，无法全盘讲授，只能从中撷取基本部分进行讲解，其余部分则作为拓展内容置于硕士阶段学习。通行本科教材中，中国科技大学马德柱先生主编的《聚合物结构与性能》和何平笙先生的《新编高聚物的结构与性能》皆属上乘经典本科教材，其取名正代表了目前高分子物理课程所授之基本框架。其首版就是在早年我国高分子物理开创者钱人元先生于中科大授课及讲座笔记或录音基础上整理而成的，闪耀着循序渐进、鞭辟入里的智慧光芒，很多高校将之选为教材。马德柱先生新版上下编，由国内在高分子物理各方面卓有建树又卓有影响的大家共同执笔，将基础理论与新的发展有机融合，再版内容更加翔实，补充更多新成果，深入浅出地将浩如烟海的文献进行了优选和归纳，集领域当时先进之大成，实在是不可多得的好教材。何平笙先生的《新编高聚物的结构与性能》则融入作者几十年教学之心得，内容充实丰富，叙述亲和。何曼君等编著《高分子物理》（修订版）的章节安排独树一帜，体例独到，旁征博引，释理清明，原理与实证相辅相成，条分缕析，常令人豁然开朗，堪为该课程之圭臬。华幼卿、金日光编写的《高分子物理》等，与时俱进，不断更新。吴其晔等编写的《高分子物理学》在经典高分子物理基础上，补充了光电等功能特性，触及了高分子科学的发展前沿。这些为本科生撰写的教材各有千秋，并多有更新扩展，本科传授之余，亦可为研究生学习提供参考。但毕竟为本科生授课所编，直接用作研究生教学教材，非甚妥帖。
现有几种研究生用配套教材中，董炎明等编著的《高分子结构与性能》与本科内容一脉相承，在本科基础上做了调整，将溶液与分子量调整至链结构后，将聚集态结构部分后移，增加了作者对一些问题的理解，也增加了一些新的成果；励杭泉等所编《高分子物理》及胡文兵所编《高分子物理导论》不限于结构与性能关系这一材料学的逻辑，而是着眼于结构与运动的理论定位，前者以热力学和动力学为教材的基本架构，后者从链结构、链运动和链聚集三方面重新归纳整理了高分子物理基本知识；周啸与何向明所编《聚合物性能与结构》、陈平等的《高聚物的结构与性能》、何平笙的《高聚物的力学性能》（第2版）及傅政的《高分子材料强度及破坏行为》等研究生教材广受欢迎；殷敬华与莫志深所编的《现代高分子物理学（上册）》中更多是针对高分子及其复合材料的结构和复合体系的相容性及其热力学原理的介绍，尤其关注结晶结构；彭建邦等的《高分子链构象统计学》则专门介绍高分子链的构象统计学；严大东等的《高分子物理理论专题》专门介绍高分子体系的场论表述，以及用于处理高分子体系物理问题的一些常用的场论方法，包括自洽平均场理论、动态自洽场理论等，更适合物理学背景的学生。这些教材各有千秋，各校自编讲义又着眼于本校的研究成果或特色，旁人很难以点带面融会贯通地讲好这门系统性较强的课程。
上海大学1963年首届高分子方向本科生毕业，是国内较早设立高分子专业的院校之一。本教材基于上海大学高分子化学与物理专业学位课程高等高分子物理授课讲义而编写，主要目的在于教师授课有所本，学生学习有所依，双方皆得方便。书名中“高分子”为课程所涉对象，或为聚合物，或为高聚物，以一统之，当无有争议；冠以“高等”只是为有别于本科而已，就如同本科高分子化学之后研究生所学是高等高分子化学一样。而“物理”一词，则争议较多。便是本科高分子物理，尚有不同看法。因其中大部分内容看来只是属于结构与性能关系的材料学范畴，谈不上是关于高分子的物理学，因此，中科大等高校秉承钱人元老所授课程之名取作“高聚物结构与性能”实乃明智之举。但“高分子物理”这样的课程名和书名已沿袭了60多年，或将继续延续下去。凝聚态物理学中高分子链模型、构象统计热力学、溶液热力学、分子动力学、标度理论等内容，与高分子物理课程的主导内容均相吻合，故称之为高分子物理也未尝不可。不过高分子物理课程开课伊始便先将高分子物理定义为研究结构与性能之关系的学科分支，也开宗明义。综上为简便起见，本教材权称之为《高等高分子物理》。
本教材的编排体例与本科教学所用的《高分子物理》教材基本一致，但不涉及分子量及其分布以及高分子的热、光、电、磁等物理特性。对本科阶段已涉及的基本知识尽量简化，并尽力启发学生做更多的思考；在本科内容之外的材料选取方面，既考虑要反映前沿成果，也不能过于艰深，从而利于一般研究生学习。因此所选扩展内容以本校相关专业研究生们普遍能接受的程度为限。若能惠及其他普通高校，为高分子化学与物理专业硕士研究生必修课程的教与学服务，也不啻聊有所慰。
全书共六章。第一章绪论，主要简述高分子物理的任务及其与凝聚态物理的关系。第二章介绍高分子的链结构，增加了高分子链的旋光性问题、对蠕虫状链均方末端距推导的辨析，同时增加了对分子模拟与分形理论的简单介绍。第三章涉及高分子的凝聚态结构，着重于高分子链在晶体中的构象分析，同时增加了单链凝聚态结构模拟与性能、等温结晶过程Avrami方程及对次级结晶的修正、非等温结晶动力学的研究方程等。第四章高分子溶液，对溶剂的选择、溶液热力学与溶液动力学等均有所讨论，对最低临界共溶温度（LCST）体系也运用DLVO理论加以分析，对聚电解质溶液理论进行了较为详细的介绍。第五章高分子的转变与松弛，重点介绍了玻璃化转变的热力学理论及其发展，讨论了物理老化现象、拉伸流动及黏流的数学模型。第六章从材料力学角度对高分子力学性能进行分析，介绍了应力状态分析和应变状态分析，从不同角度推导橡胶状态方程及其修正，着重介绍了等效自由旋转链的非高斯链校正方法，介绍了几种黏弹性模型及动静态黏弹行为参数间的转化方程、黏弹性的分子理论，对材料的屈服和断裂也作了较为全面的介绍。
需要说明的是，为叙述简便，本书未对高分子的各种名称加以区别，均统一为“高分子”，而不管其来源于合成还是天然，也未管其分子量之高低，聚合度之多寡，但直引原文者除外。关于高分子的分子量，本书统一简称为“分子量”。
此外，材料工程专业涉及高分子领域研究方向的研究生有材料工程基础之类的学位课程，也可以选择《高等高分子物理》作教材或参考。此类课程应反映高分子方向的基础理论知识、现代科学技术方法以及模拟方法和软件的应用，其根本任务仍是解决结构-性能-应用三者间相互关系的问题，与高分子物理的核心内容相一致。因此，作为研究结构与性能关系的高分子物理也是高分子材料工程方向研究生必须掌握或了解的重要基础知识。
自1988年工作以来，本人一直从事高分子物理本科教学，从事高等高分子物理研究生教学也有10多年了，将这些年来的教学内容总结出版，将讲义化为出版物，以供学生在课程学习之时有所借鉴和参考，从而能在即将离开我所热爱的教学工作之前做一点最后的贡献，助力学生的进步与成长，也是我的初心和使命。
在此我要感谢我校在我之前讲授这门课程的姜传渔老师和吴若峰老师，是他们奠定了我校研究生高分子物理教学的基本框架。我也要感谢在我讲课的这十几年时间里，课题组的华家栋先生孜孜不倦的教诲，以及广大学生们对本课程所给予的大力支持。编撰本书，除参考众多教科书外，也包括了很多原始论文，并融入了本课题组的科研与教学成果，这里向所参考书籍和论文的作者们表示诚挚的谢意！向为本书付梓艰辛付出的编辑表示诚挚的感谢！同时感谢上海大学为本书出版提供资助。限于编者学识和眼界，材料选取存在不妥之处，理解上的疏漏实属难免，敬请读者批评指正，不胜感激！

刘引烽
2023年1月于上海大学

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