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高分子薄膜加工原理

作者：李良彬
出版社：科學出版社出版時間：2024-05-01
開本： B5 頁數(shù)： 522
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高分子薄膜加工原理 版權信息

高分子薄膜加工原理 內(nèi)容簡介

本書為《材料優(yōu)選成型與加工技術叢書》之一。注塑加工中高分子經(jīng)歷壓力，流動和溫度場，從熔體到固體轉變過程中，*終凍結在制品中的多層次結構決定了制品性能。因此，認識注塑加工中高分子多層次微觀結構的生成規(guī)律，有利于指導注塑制品高性能化，提升加工效率，以及開發(fā)高性能注塑制品，也為與其他優(yōu)選技術集成打下基礎。本書目的是讓讀者較為深入地認識注塑加工中形態(tài)結構的生成原理和影響因素，我們將首先介紹注塑加工的基礎知識（第二章），包括注塑加工的外場種類以及外場下晶體結構及相結構的生成基本規(guī)律，第三章將介紹注塑加工中形態(tài)結構生成原理和影響因素，特別是注塑加工外場對其高分子多層次結構的影響；第四章將介紹注塑制品的微觀多層次結構特點及形成機理，主要包括注塑制品中生成的獨特結構，例如皮芯結構及表面流痕等；第五章將介紹注塑加工中典型高分子的特點、形態(tài)結構以及結構性能關系研究成果，供工業(yè)界參考；第六章將介紹目前的注塑加工中形態(tài)結構調(diào)控新技術，包括動態(tài)保壓技術、振動注塑加工技術，電磁振動注塑技術等。

高分子薄膜加工原理 目錄

目錄“材料先進成型與加工技術叢書”總序前言第1章 緒論11.1 高分子薄膜定義11.2 高分子薄膜分類21.2.1 按照應用領域類型分類21.2.2 按照加工工藝分類31.3 高分子薄膜加工原理51.3.1 高分子薄膜加工流變51.3.2 流動場誘導高分子結晶61.3.3 高分子薄膜加工中的相分離71.3.4 后拉伸加工中的結構重構81.3.5 高分子薄膜的退火81.4 本書主要研究內(nèi)容9參考文獻10第2章 高分子薄膜加工流變122.1 加工流變學的基本概念132.1.1 應力度量132.1.2 形變率度量142.1.3 物質導數(shù)152.1.4 簡單流動162.2 高分子流變本構模型182.2.1 廣義牛頓模型192.2.2 黏彈性模型212.2.3 無量綱特征數(shù)262.3 基本輸運方程與數(shù)值分析262.3.1 流動基本方程272.3.2 混合有限元方法312.3.3 穩(wěn)定化算法352.4 高分子薄膜加工中的數(shù)值模擬372.4.1 薄膜流延模擬382.4.2 薄膜斜向拉伸模擬532.4.3 涂布成膜模擬60參考文獻67第3章 流動場誘導高分子結晶723.1 高分子靜態(tài)結晶基礎733.1.1 **成核理論743.1.2 高分子晶體生長模型763.2 流動場誘導結晶基礎793.2.1 流動場改變晶體形態(tài)793.2.2 流動場誘導新晶型813.2.3 流動場加速結晶動力學823.3 流動場誘導結晶的分子機理843.3.1 串晶生成的卷*-伸展轉變模型843.3.2 CST在高纏結體系中的適用性863.3.3 串晶形成的拉伸網(wǎng)絡模型893.3.4 串晶形成的魅影-成核模型913.3.5 小結943.4 流動場誘導結晶的熱力學模型953.4.1 流動場加速結晶的熵減模型953.4.2 流動場誘導鏈伸展與取向963.4.3 流動場誘導新晶型與新形態(tài)1003.4.4 統(tǒng)一FIC的熱力學唯象模型1013.4.5 小結1043.5 多步成核分子模型1043.5.1 流動場誘導熔體記憶效應1053.5.2 流動場誘導構象有序1063.5.3 多尺度有序結構間的耦合1103.5.4 小結1133.6 流動場誘導結晶的非平衡特性和多維流動場調(diào)控晶體三維取向1143.6.1 流動場誘導結晶非平衡相圖1143.6.2 多維流動場調(diào)控晶體三維取向1163.6.3 小結1173.7 鏈柔順性和連接性對高分子成核的影響1173.7.1 鏈柔順性對高分子成核的影響1183.7.2 鏈連接性對高分子成核的影響123參考文獻128第4章 高分子薄膜加工中的相分離1324.1 相分離熱力學1334.1.1 高分子混合體系相分離熱力學原理1334.1.2 高分子混合體系相分離熱力學相圖1374.2 相分離動力學1454.2.1 旋節(jié)相分離1454.2.2 流動場誘導相分離1494.2.3 奧斯特瓦爾德熟化1514.3 薄膜加工中的相分離1524.3.1 熱致相分離（溫度誘導）1534.3.2 非溶劑致相分離（非溶劑誘導）1554.3.3 非溶劑熱致相分離（協(xié)同作用誘導）1564.3.4 凝膠化（化學鍵或物理相互作用誘導）1564.4 薄膜加工中的相分離相圖1584.4.1 iPP/iPB-11584.4.2 UHMWPE與白油混合體系1604.4.3 PVA與水混合體系1614.4.4 TAC與二氯甲烷混合體系1624.4.5 PAN與DMSO混合體系1624.5 應用實例1634.5.1 高分子共混體系—消光膜1634.5.2 UHMWPE濕法流延1664.5.3 PAN溶液涂覆成膜168參考文獻170第5章 薄膜后拉伸加工中的結構重構1725.1 引言1725.2 拉伸過程中的屈服行為1725.3 拉伸誘導半晶高分子結構重構**模型1745.3.1 晶體滑移1775.3.2 晶體-晶體轉變1795.3.3 熔融再結晶1845.3.4 無定形相結構轉變1945.3.5 小結1955.4 拉伸誘導半晶高分子結構重構新模型1955.4.1 拉伸誘導晶體鏈構象無序化1955.4.2 拉伸誘導片晶簇屈*失穩(wěn)1995.4.3 拉伸誘導片晶間無定形相微相分離2055.4.4 多種形變機理的協(xié)同—干法單拉iPP隔膜加工2095.5 雙向拉伸iPP微孔膜形成機理2135.6 高分子薄膜在反應拉伸中的結構重構2165.7 拉伸誘導無定形高分子薄膜結構轉變與性能219參考文獻223第6章 高分子薄膜退火2286.1 冷結晶2296.1.1 高分子的冷結晶過程及原理2296.1.2 結晶動力學2316.2 退火中的二次結晶2336.3 初始結構對退火中結晶的影響2356.4 退火中的晶型轉變2406.5 退火中的三相結構2446.5.1 半晶高分子三相模型2446.5.2 三相含量的計算方法2456.5.3 極限溫度2456.5.4 三相含量的溫度調(diào)控2466.5.5 三相含量對高分子材料性能的影響2476.6 退火處理應用案例2506.6.1 iPP硬彈性體的退火2506.6.2 PET除濕干燥2526.6.3 預拉伸與退火協(xié)同控制PET晶粒尺寸256參考文獻258第7章 高分子薄膜加工同步輻射原位研究裝置與方法2617.1 同步輻射2627.1.1 同步輻射簡介2627.1.2 同步輻射與高分子薄膜2647.1.3 小角散射實驗站2657.2 流動場誘導高分子結晶原位研究裝置2667.2.1 原位纖維剪切流變裝置2677.2.2 多維流動場原位擠出流變裝置2697.2.3 原位伸展流變裝置2737.3 高分子薄膜后拉伸原位研究裝置2757.3.1 原位快速拉伸流變裝置2757.3.2 原位低溫拉伸流變裝置2807.3.3 原位高溫高壓拉伸流變裝置2827.3.4 原位單軸受限拉伸流變裝置2847.3.5 原位溶液拉伸流變裝置2897.4 模擬高分子薄膜加工的大型原位研究裝備2927.4.1 原位雙向拉伸流變裝備2927.4.2 原位擠出吹膜裝備2967.5 其他高分子材料同步輻射原位研究技術2987.5.1 同步輻射顯微紅外成像技術2997.5.2 同步輻射納米X射線計算機斷層掃描成像技術3037.6 同步輻射X射線散射數(shù)據(jù)處理3067.6.1 寬角X射線散射數(shù)據(jù)處理3067.6.2 小角X射線散射數(shù)據(jù)處理310參考文獻313第8章 聚乙烯吹膜加工3168.1 吹膜加工原理及工藝3178.1.1 吹膜加工方式3178.1.2 吹膜加工工藝流程3188.1.3 吹膜工藝參數(shù)3248.1.4 吹膜料3258.2 加工外場對吹膜過程的影響3288.2.1 聚乙烯吹膜加工結構演化規(guī)律3298.2.2 溫度場與流動場對吹膜結晶動力學的影響3398.2.3 高分子拓撲結構對吹膜結晶動力學的影響3528.2.4 生物可降解薄膜加工3598.3 功能型薄膜制備3638.3.1 內(nèi)添加3648.3.2 外涂覆3678.4 性能評價3708.4.1 光學性能3718.4.2 力學性能3728.4.3 表面性能3728.4.4 其他性能373參考文獻373第9章 TAC膜的溶液流延加工3759.1 光學膜3759.2 TAC光學膜3769.2.1 保護膜3779.2.2 補償膜3779.3 TAC光學膜的加工流程3809.3.1 棉膠的制備3809.3.2 流延成膜3849.3.3 干燥過程3869.3.4 拉伸過程3879.4 TAC膜后拉伸加工的物理研究3889.4.1 TAC膜在不同溫度下單向拉伸加工過程中的結構演化3889.4.2 TAC膜在高溫高壓蒸汽下拉伸加工過程中的結構演化3969.5 TAC膜的性能評價4079.5.1 力學性能4079.5.2 光學性能4079.5.3 其他性能413參考文獻414第10章 超高分子量聚乙烯濕法隔膜雙向拉伸加工41710.1 鋰離子電池隔膜簡介41810.2 濕法鋰離子電池隔膜加工流程42010.2.1 配比投料42010.2.2 擠出流延42110.2.3 縱向拉伸42210.2.4 橫向拉伸42310.2.5 萃取干燥42410.2.6 擴幅定型42510.3 濕法隔膜加工機理42510.3.1 擠出流延過程中濕法隔膜相分離行為42610.3.2 縱向拉伸：縱拉比-溫度二維空間中結構演化42810.3.3 橫向拉伸：不同縱拉比下橫向拉伸過程中結構演化43610.3.4 擴幅定型44510.4 性能評價44710.4.1 基本性能44810.4.2 力學性能45010.4.3 熱性能45210.4.4 電化學性能454參考文獻455第11章 聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜雙向拉伸加工45811.1 BOPET薄膜應用分類45811.2 BOPET薄膜的加工流程46111.2.1 物料干燥46211.2.2 熔融擠出46311.2.3 流延鑄片46511.2.4 縱向拉伸46711.2.5 在線涂布46911.2.6 橫向拉伸47011.2.7 其他輔助系統(tǒng)47111.3 BOPET薄膜加工典型物理過程研究47111.3.1 玻璃化轉變溫度以上PET拉伸過程中的結構演化過程47211.3.2 拉伸溫度對取向和結晶的影響47411.3.3 拉伸速率對取向和結晶的影響47811.3.4 初始預取向結構對鏈取向和結晶的影響48211.4 BOPET薄膜性能與檢測48911.4.1 厚度均勻性48911.4.2 力學性能48911.4.3 光學性能49011.4.4 熱性能49111.4.5 其他性能491參考文獻491關鍵詞索引493
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高分子薄膜加工原理 作者簡介

李良彬，中國科學技術大學講席教授、博士生導師，國家杰出青年科學基金獲得者，科技部重點領域“新型顯示光學膜”創(chuàng)新團隊帶頭人，國家“萬人計劃”領軍人才。現(xiàn)任國家同步輻射實驗室黨委書記、副主任，國家重大科研基礎設施合肥先進光源工程副總指揮，安徽省先進功能高分子薄膜工程中心主任，中國科大-皖維、樂凱、國風三個校企聯(lián)合實驗室主任。2018年起任Macromolecules期刊副主編，Chinese Journal of Polymer Science，Polymer Crystallization等期刊編委。 長期致力于發(fā)展同步輻射先進技術、研究高分子加工物理和研發(fā)薄膜產(chǎn)品。主持國家自然科學基金委員會杰出青年科學基金、重大儀器和重點基金，科技部重點研發(fā)計劃項目，中國科學院建制化平臺以及Sabic、中石油、星源等項目40余項。以高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)為目標指引，發(fā)展同步輻射原位研究及多尺度計算模擬方法，建成從配方設計、預制膜或鑄片流延加工到縱拉/橫拉以及熱定型等薄膜加工全工藝流程在線研究平臺，構建了流動場誘導高分子結晶和后拉伸中相變形變的加工相圖，提出了多個半晶高分子材料失穩(wěn)模型，建立了包含纏結效應的高分子晶體成核理論，發(fā)展了流動場誘導結晶的熱力學理論和多步成核模型。近年來，發(fā)表學術論文300余篇，應邀為Macromolecules，Chinese Journal of Polymer Science，Polymer，Soft Matter，Reports on Progress in Physics，Chemical Reviews等撰期刊寫展望、專論和綜述等，申請發(fā)明專利80余項，獲授權國家發(fā)明專利40余項。

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