國外名校名著

前言

當(dāng)我將塔德莫爾教授和高戈斯教授合著的英文版《聚合物加工原理》第二版的中文譯稿遞交化學(xué)工業(yè)出版社時(shí)，心中感慨萬千。我有幸跟隨這兩位世界聚合物加工研究領(lǐng)域內(nèi)的著名學(xué)者，花費(fèi)近三年的時(shí)間，參與了這本書編寫的全過程，并感受到了他們對(duì)學(xué)術(shù)謙虛嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和對(duì)聚合物加工領(lǐng)域前瞻性的卓見。這本書不僅集中了兩位作者各自的科研團(tuán)隊(duì)數(shù)十年的科研成果，而且也廣泛吸納了世界聚合物加工領(lǐng)域近20年來取得的眾多重要研究成果。這本書對(duì)第一版的內(nèi)容和編排進(jìn)行了全新的改變：將第一版前六章介紹相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)容，壓縮到第二版中的前三章篇幅(第1－第3章)，用了五章的篇幅(第4－第8章)將聚合物加工的五種基本加工步驟分別進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和介紹。值得讀者重點(diǎn)關(guān)注的是第6章，從最基本的法向移動(dòng)平面和平行移動(dòng)平面出發(fā)，歸納提出了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的14種基本組合模塊，并在后續(xù)的章節(jié)中，多次引用這些模塊合成多種常見的聚合物加工設(shè)備，這為聚合物加工設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提供了最基礎(chǔ)的、行之有效的研究方法和思路。作者將聚合物加工的主要設(shè)備歸納為第9、第10章中的單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子設(shè)備的范疇。第11－第15章分別對(duì)加工成型的各種方法進(jìn)行了論述。從各章的內(nèi)容可以看出作者獨(dú)具匠心，將內(nèi)容獨(dú)立成章，讀者可根據(jù)各自的需要只需熟讀其中一章，即可基本掌握所需的相關(guān)知識(shí)。因此，對(duì)與聚合物加工相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生、學(xué)者、科研人員以及工程技術(shù)人員而言，第二版均可作為教科書、參考書和工具書。第二版與第一版還有一個(gè)很大不同的是，第二版中將基礎(chǔ)理論研究、工業(yè)設(shè)計(jì)以及工程應(yīng)用中可能遇到的各類問題歸納為各章的習(xí)題。另外，兩位作者和譯者針對(duì)所有的習(xí)題共同編寫了一本習(xí)題集，并給出了每道習(xí)題的詳細(xì)解答，可幫助各位讀者熟練掌握相關(guān)的知識(shí)以及解決工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用中的難題。我在這本書的翻譯過程中，一直受到塔德莫爾教授和高戈斯教授的關(guān)心和指導(dǎo)，并得到了國內(nèi)下列專家學(xué)者的幫助：趙紅玉、吳大鳴、劉繼紅、劉穎、馬秀清等。本書在出版發(fā)行過程中,得到了北京奧普拉斯特國際科技有限責(zé)任公司的大力支持。在此向他們表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　《聚合物成型加工原理》介紹了聚合物加工領(lǐng)域的發(fā)展簡史和與聚合物加工相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)（第1－第3章），對(duì)聚合物加工的五種基本加工步驟（固體輸送、熔融、泵送、混合和脫揮）分別進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和介紹（第4－第8章）。并在第6章，從最基本的法向移動(dòng)平面和平行移動(dòng)平面入手，歸納提出了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的14種基本組合模塊，并在后續(xù)的章節(jié)中，多次引用這些模塊合成多種常見的聚合物加工設(shè)備，這為聚合物加工設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提供了最基礎(chǔ)的、行之有效的研究方法和思路。作者將聚合物加工的主要設(shè)備歸納為單轉(zhuǎn)子（如單螺桿、盤式擠出機(jī)）和雙轉(zhuǎn)子（如雙螺桿擠出機(jī)）設(shè)備的范疇（第9－第10章）。從第11－第15章，對(duì)不同的加工成型方法（反應(yīng)擠出和共混、口模、模塑、拉伸、壓延）分別進(jìn)行了論述。每章內(nèi)容可獨(dú)立成章，讀者可根據(jù)各自的需要只需熟讀其中一章，即可基本掌握所需的相關(guān)知識(shí)。書中還將基礎(chǔ)理論研究、工業(yè)設(shè)計(jì)以及工程應(yīng)用中可能遇到的各類問題進(jìn)行歸納，給出了相應(yīng)的例題和習(xí)題，并在附錄中給出了商業(yè)聚合物的流變性能和熱力學(xué)性能。因此，對(duì)與聚合物加工相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生、學(xué)者、科研人員以及工程技術(shù)人員而言，《聚合物成型加工原理》均可作為教科協(xié)、參考書和工具書。

作者簡介

作者：(以色列)塔德莫爾 (Zehev tadmor) (美國)高戈斯 (Costas G.Gogos) 譯者：任冬云

書籍目錄

1 聚合物加工領(lǐng)域的歷史與展望11.1 歷史回顧11.2 當(dāng)代聚合物加工的實(shí)踐51.3 由基本步驟和成型方法對(duì)聚合物加工的分析101.4 展望：從聚合物加工到大分子工程13參考文獻(xiàn)162 平衡方程和牛頓流體力學(xué)182.1 概述182.2 平衡方程182.3 雷諾輸運(yùn)定理182.4 宏觀質(zhì)量平衡和連續(xù)性方程202.5 宏觀線性動(dòng)量平衡和運(yùn)動(dòng)方程222.6 應(yīng)力張量262.7 應(yīng)變速率張量282.8 牛頓流體302.9 宏觀能量平衡和伯努利方程及熱能方程392.10 二元混合物中的質(zhì)量傳遞和擴(kuò)散方程422.11 數(shù)學(xué)建模、通用邊界條件、簡化假設(shè)和潤滑近似43參考文獻(xiàn)51習(xí)題513 聚合物流變學(xué)和非牛頓流體力學(xué)563.1 流變行為、流變測(cè)量和聚合物熔體的材料流變函數(shù)563.2 黏度實(shí)驗(yàn)測(cè)定和法向應(yīng)力差系數(shù)663.3 基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的聚合物熔體本構(gòu)方程713.4 基于分子理論的聚合物熔體本構(gòu)方程87參考文獻(xiàn)93習(xí)題964 聚合物固體粒子的控制與輸送1024.1 固體粒子的某些獨(dú)特性質(zhì)1034.2 附聚1064.3 料倉和料斗中的壓力分布1064.4 料斗中的流動(dòng)及其不穩(wěn)定性1074.5 擠壓1084.6 密閉導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)1104.7 機(jī)械位移流動(dòng)1104.8 由拖曳輔助的穩(wěn)態(tài)機(jī)械位移流動(dòng)1114.9 直槽內(nèi)的穩(wěn)態(tài)拖曳誘導(dǎo)流動(dòng)1144.10 離散單元法115參考文獻(xiàn)120習(xí)題1215 熔融1265.1 熔融機(jī)理的分類與討論1265.2 幾何、邊界條件和熔融中的物理性能1305.3 無熔體遷移的熱傳導(dǎo)熔融1315.4 移動(dòng)熱源1385.5 燒結(jié)1405.6 強(qiáng)迫熔體遷移的熱傳導(dǎo)熔融1415.7 拖曳誘導(dǎo)熔體遷移1415.8 壓力誘導(dǎo)熔體遷移1515.9 變形熔融153參考文獻(xiàn)157習(xí)題1606 增壓與泵送1646.1 增壓方法的分類1646.2 由基本原理合成泵送機(jī)械1656.3 單螺桿擠出泵1716.4 刮涂和輥涂、壓延機(jī)、輥煉機(jī)1786.5 法向應(yīng)力泵1866.6 同向旋轉(zhuǎn)盤式泵1906.7 正位移泵1976.8 雙螺桿泵203參考文獻(xiàn)214習(xí)題2177 混合2207.1 基本概念和混合機(jī)理2207.2 混合設(shè)備和多組分及多相體系的操作2417.3 分布函數(shù)2447.4 混合物特征2597.5 計(jì)算分析267參考文獻(xiàn)269習(xí)題2738 脫揮2808.1 概述2808.2 脫揮的設(shè)備2818.3 脫揮的機(jī)理2838.4 脫揮的熱力學(xué)分析2858.5 熔態(tài)聚合物中低分子組分的擴(kuò)散2878.6 沸騰現(xiàn)象：成核2888.7 聚合物熔體的沸騰發(fā)泡機(jī)理2898.8 超聲波強(qiáng)化的脫揮2918.9 氣泡的增長2928.10 剪切流動(dòng)中的氣泡動(dòng)力學(xué)和質(zhì)量傳遞2938.11 聚合物熔體脫揮的掃描電鏡分析295參考文獻(xiàn)299習(xí)題3019 單轉(zhuǎn)子機(jī)器3049.1 用基本步驟對(duì)加工機(jī)器建模3049.2 單螺桿熔體擠出過程3049.3 單螺桿塑化擠出過程3219.4 同向旋轉(zhuǎn)塑化盤式擠出機(jī)345參考文獻(xiàn)352習(xí)題35410 雙螺桿和雙轉(zhuǎn)子加工設(shè)備35810.1 雙螺桿和雙轉(zhuǎn)子機(jī)器的分類35910.2 異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿和雙轉(zhuǎn)子機(jī)器36410.3 同向旋轉(zhuǎn)全嚙合雙螺桿擠出機(jī)391參考文獻(xiàn)406習(xí)題41111 聚合物反應(yīng)加工和共混41411.1 聚合物反應(yīng)加工設(shè)備中高分子鏈修飾的反應(yīng)類型41411.2 反應(yīng)器的分類41911.3 多組分相容反應(yīng)聚合物加工體系中的混煉分析42711.4 多組分不相容和被增容的不相容聚合物體系的反應(yīng)加工43311.5 聚合物共混435參考文獻(xiàn)458習(xí)題46312 口模成型46612.1 毛細(xì)管流動(dòng)46812.2 毛細(xì)管流中的彈性影響47312.3 片材成型和流延膜48512.4 管、吹膜和型坯成型49412.5 電纜包覆49812.6 型材擠出501參考文獻(xiàn)509習(xí)題51213 模塑成型51713.1 注射成型51713.2 反應(yīng)注射成型54813.3 壓塑成型555參考文獻(xiàn)558習(xí)題56214 拉伸成型56614.1 紡絲56614.2 吹膜57314.3 吹塑577參考文獻(xiàn)586習(xí)題59015 壓延成型59415.1 壓延工藝59415.2 壓延的數(shù)學(xué)模型59515.3 壓延的有限元分析600參考文獻(xiàn)607習(xí)題609附錄A 聚合物的流變性能和熱物理性能611附錄B 國際單位換算表（SI）625附錄C 符號(hào)說明629主題索引637

章節(jié)摘錄

1 聚合物加工領(lǐng)域的歷史與展望聚合物加工是一項(xiàng)與操作控制有關(guān)的工程行為，被用于聚合物材料或體系，以增加它們的功效。首先，聚合物加工將聚合物原材料轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品，不僅涉及成型，而且還存在著混合和化學(xué)反應(yīng)等過程，導(dǎo)致大分子的修飾和相態(tài)的穩(wěn)定，即增值的結(jié)構(gòu)。這一章中，簡要地回顧了當(dāng)前聚合物加工行為的起源，并引導(dǎo)讀者進(jìn)入一個(gè)我們認(rèn)為是合理地、完整地分析聚合物加工方法和過程的框架中。這一章的結(jié)尾將評(píng)述該領(lǐng)域當(dāng)前正在形成的前景：基于初始的分子原理和多級(jí)放大檢驗(yàn)，通過模擬，推理性地預(yù)測(cè)被加工的聚合物或聚合物基質(zhì)材料的最終性能。1.1　歷史回顧塑料和橡膠機(jī)械現(xiàn)代聚合物加工方法和機(jī)器起始于19世紀(jì)橡膠工業(yè)和天然橡膠的加工。最早有文獻(xiàn)記載的橡膠加工機(jī)器的實(shí)例是一種橡膠捏合機(jī)，它是由內(nèi)置齒形圓筒型腔的絞盤驅(qū)動(dòng)齒形轉(zhuǎn)子構(gòu)成。1820年，Thomas Hancoek在英格蘭改進(jìn)了這種機(jī)器，用于回收加工過的天然橡膠，并稱它為“泡菜”，以迷惑他的競(jìng)爭對(duì)手。1836年，美國麻州羅克斯波瑞(Roxbttry)市的Edwin Chaffee研發(fā)出雙輥煉膠機(jī)，用于將添加劑混入橡膠中，他研發(fā)出的四輥壓延機(jī)用于對(duì)布匹和皮革的連續(xù)涂覆橡膠；他的發(fā)明至今仍用于橡膠和塑料工業(yè)。Charles Goodyear的弟弟Henry Goodyear據(jù)信研制了蒸汽加熱雙輥煉膠機(jī)。1845年，Henry Bewley和Richard Brooman在英國研制出第一臺(tái)柱塞式擠出機(jī)，被用于電纜包覆。1851年，由這樣的柱塞擠出機(jī)生產(chǎn)出的第一條海底電纜被置于英國的多佛和法國的加來之間的海底，以及1860年英美投資的第一條橫穿大西洋的海底電纜。由于對(duì)連續(xù)擠出的需要，特別是在電線電纜領(lǐng)域，引起了這一加工領(lǐng)域十分重要的發(fā)展——單螺桿擠出機(jī)，它很快就替代了非連續(xù)的柱塞式擠出機(jī)。間接證據(jù)表明，19世紀(jì)60年代早期，A．G．DeWolfe在美國可能已經(jīng)研制出第一臺(tái)螺桿擠出機(jī)。Phoenix Gummiwerke已于1873年發(fā)表了螺桿圖，1876年美國的william Kiel和John Prior兩人宣稱研發(fā)出這樣的機(jī)器。但是，在聚合物加工領(lǐng)域扮演支配角色的單螺桿擠出機(jī)的誕生，應(yīng)該始于英格蘭的Mathew Gray于1879年發(fā)表的專利，該專利第一次清晰地介紹了這樣的機(jī)器。Gray的機(jī)器也有一副熱喂料輥。獨(dú)立于Gray，英格蘭的Francis Shaw于1879年研制出一臺(tái)螺桿擠出機(jī)，John Royle于1880年在美國也研制出一臺(tái)螺桿擠出機(jī)。

編輯推薦

《聚合物成型加工原理(原著第2版)》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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