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Introduction to Polymer Physics - Brossura

 
9783642744365: Introduction to Polymer Physics
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Modern polymer materials are designed by applying principles of correlation between chemical structure, physical macrostructure and technological properties. Fundamentals of polymer physics are explained in this book without excessive use of calculations. Four main sections treat relaxation of polymers, melting and crystallization, the mechanism of deformation in thermoplastics, elastomers and multiphase systems, and thermodynamics of mixing and swelling of polymers and polymer networks. The book presents the theoretical models of polymer physics in a comprehensive style and relates their applicability to real polymer systems in terms of the available experimental observations.

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Contenuti:
I The Mechanics of Linear Deformation of Polymers.- 1 Object and Aims of Polymer Physics.- 2 Mechanical Relaxation in Polymers.- 2.1 Basic Continuum Mechanics.- 2.1.1 Stress and Strain Tensors.- 2.1.2 Basic Laws of Continuum Mechanics.- 2.2 Relaxation and Creep Experiments on Polymers.- 2.2.1 Creep Experiment.- 2.2.2 Relaxation Experiment.- 2.2.3 Basic Law for Relaxation and Creep.- 2.3 Dynamic Relaxation Experiments.- 2.4 Technical Measures for Damping.- 2.4.1 Energy Dissipation Under Defined Load Conditions.- 2.4.2 Rebound Elasticity.- 3 Simple Phenomenological Models.- 3.1 Maxwell’s Model.- 3.2 Kelvin-Voigt Model.- 3.3 Relaxation and Retardation Spectra.- 3.4 Approximate Determination of Relaxation Spectra.- 3.4.1 Method of Schwarzl and Stavermann.- 3.4.2 Method According to Ferry and Williams.- 4 Molecular Models of Relaxation Behavior.- 4.1 Simple Jump Model.- 4.2 Change of Position in Terms of a Potential Model.- 4.3 Viscosity in Terms of the Simple Jump Model.- 4.4 Determining the Energy of Activation by Experiment.- 4.5 Kink Model.- 5 Glass Transition.- 5.1 Thermodynamic Description.- 5.2 Free Volume Theory.- 5.3 Williams, Landel and Ferry Relationship.- 5.4 Time-Temperature Superposition Principle.- 5.5 Increment Method for the Determination of the Glass Transition Temperature.- 5.6 Glass Transitions of Copolymers.- 5.7 Dependence of Tg on Molar Mass.- 5.8 Empirical Correlations Between Molecular Parameters and Glass Transition Temperatures.- 5.9 Plasticizer.- 5.10 Crosslinking.- 5.11 Fillers.- 6 Flow and Rubber Elasticity in Polymer Melts.- 6.1 Flow as a Relaxation Process.- 6.2 Structural Models for Polymer Melts.- 6.3 Bueche-Rouse Model.- 6.4 Rouse Theory of Flow in Low Molar Mass Polymer Melts.- 6.5 Extension of the Rouse Theory to Large Molar Mass and Crosslinked Polymer Melts.- 6.6 Relaxation Processes According to the Meander Model.- 6.6.1 Rubber Elasticity.- 6.6.2 Flow.- 6.6.3 Glass Transition Process.- 6.7 Non-Newtonian Viscosity and the Behavior of Polymers During Processing.- II Crystallization and Melting of Polymers.- 7 Crystallization Behavior.- 7.1 Polymer Crystals and Growth Forms.- 7.2 Crystalline Structures in Stretched Polymers.- 7.3 Nucleation.- 7.4 Crystal Growth.- 8 Melting Behavior.- 8.1 Equilibrium Thermodynamics.- 8.2 Influence of Crystallite Size.- 8.3 Entropy Effects.- 8.3.1 Stress Crystallization.- 8.3.2 Entropy of Mixing.- III Non-linear Deformation Behavior of Polymers.- 9 Mechanism of Deformation of Thermoplastics and Multi-component Systems.- 9.1 Terminology.- 9.2 Crazing.- 9.3 Shear Deformation.- 9.4 Deformation Mechanisms in Partially Crystalline Thermoplastics.- 10 Rubber Elasticity of Covalently Crosslinked Elastomers.- 10.1 Thermodynamics of Rubber Elasticity.- 10.2 Statistics of the Segment Model.- 10.3 Statistics of Chains with Free Rotation Around Their Bond Angles.- 10.4 Statistics of a Covalent Chain with Hindered Rotation Around the Bonds.- 10.5 Statistical Theory of Rubber Elasticity.- 10.6 Stress-Strain Relationships for Different Types of Applied Stress..- 10.6.1 Uniaxial Tension or Compression.- 10.6.2 Biaxial Elongation.- 10.6.3 Simple Shear.- 10.7 Phantom Networks.- 10.8 Mooney-Rivlin Theory.- 10.9 Non-Gaussian Chain Statistics and Network Theory.- 10.10 Van der Waals Theory of Networks.- 10.11 Photoelastic Properties of Elastomers.- 11 Tear Formation and Propagation in Elastomers.- 11.1 Concept of Tearing Energy According to Rivlin.- 11.1.1 Trousers Test Piece.- 11.1.2 Tensile Strip with a Small Cut.- 11.1.3 “Pure shear” Test Piece.- 11.2 Elastic Energy Density in an Elastomer.- 11.3 Fatigue Crack Propagation Under Dynamic Load.- 12 Deformation Behavior of Thermoplastic Elastomers.- 12.1 Structural Principles.- 12.2 Polyurethane Elastomers.- 12.3 Block Copolymers.- 12.4 Thermoplastic Elastomers Based on Polymer Mixtures.- 12.5 Tension Set.- IV Mixing and Swelling of Polymers.- 13 Compatibility of Polymers.- 13.1 Basic Theoretical Considerations.- 13.2 Flory-Huggins Theory.- 13.3 Development of the Flory-Huggins Theory to a Description of Polymer Mixtures.- 13.4 Solubility Parameter.- 13.5 Experimental Methods for Determining Miscibility.- 14 Network Swelling.- 15 Environmental Stress Cracking of Polymeric Materials.
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Book by Eisele Ulrich

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  • EditoreSpringer Nature
  • Data di pubblicazione2011
  • ISBN 10 3642744362
  • ISBN 13 9783642744365
  • RilegaturaCopertina flessibile
  • Numero di pagine186

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