特种与新兴高分子材料是我国材料强国战略的重要支撑之一，本教材聚焦国家战略及“卡脖子”关键技术，结合特种与新兴高分子材料领域近年来的研究进展，重点讲解相关领域功能高分子材料的合成、制备、加工与应用，为高分子材料及相关专业的学生将来从事相关领域的研究夯实基础。
《特种与新兴高分子材料》是战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系——“先进功能材料与技术”系列教材之一。本教材结合华南理工大学高分子学科中与国家战略密切相关的部分科研工作，重点关注特种弹性体材料、海洋工程涂料、热固性聚合物的循环利用、柔性传感材料、油水分离材料、海洋防护材料、芳杂环高分子材料、动态高分子材料等细分领域的科研工作。本书可作为高分子及相关专业的本科生和低年级研究生了解特种与新兴高分子材料的设计、合成、制备与应用的教科书，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
张安强，华南理工大学材料学院高分子系教授、系主任、博士生导师。1998年、2003年在华南理工大学高分子系分获学士和博士学位，随后留校工作。中国工程教育专业认证专家，《弹性体》《橡胶工业》《ReactiveandFunctionalPolymers》编委、全国轮胎轮辋标准化技术委员会委员，广州市橡胶学会理事，广东省化工学会橡胶专业委员会委员。先后承担国家自然科学基金、广东省科技计划、广州市科技计划和多项企业委托技术开发项目等。曾获中国橡胶科技创新奖、华南理工大学本科教学优秀教师“南光奖”、华南理工大学校级教学名师等荣誉。
1 绪论 001
2 特种橡胶/弹性体材料 003
2.1 硅橡胶的结构、性能、配合与应用 003
2.1.1 硅橡胶的结构 004
2.1.2 硅橡胶的性能 008
2.1.3 硅橡胶的配合 008
2.1.4 硅橡胶的应用 010
2.2 氟橡胶的结构、性能、配合与应用 012
2.2.1 氟橡胶的结构 012
2.2.2 氟橡胶的性能 014
2.2.3 氟橡胶的配合 016
2.2.4 氟橡胶的应用 018
2.3 丙烯酸酯橡胶的结构、性能、配合与应用 019
2.3.1 丙烯酸酯橡胶的结构 019
2.3.2 丙烯酸酯橡胶的性能 020
2.3.3 丙烯酸酯橡胶的配合 022
2.3.4 丙烯酸酯橡胶的应用 024
2.4 氯醚橡胶的结构、性能、配合与应用 025
2.4.1 氯醚橡胶的结构 025
2.4.2 氯醚橡胶的性能 026
2.4.3 氯醚橡胶的配合 026
2.4.4 氯醚橡胶的应用 028
2.5 氯磺化聚乙烯橡胶的结构、性能、配合与应用 029
2.5.1 氯磺化聚乙烯橡胶的结构 029
2.5.2 氯磺化聚乙烯橡胶的性能 029
2.5.3 氯磺化聚乙烯橡胶的配合 030
2.5.4 氯磺化聚乙烯橡胶的应用 031
2.6 氯化聚乙烯橡胶的结构、性能、配合与应用 032
2.6.1 氯化聚乙烯橡胶的结构 032
2.6.2 氯化聚乙烯橡胶的性能 033
2.6.3 氯化聚乙烯橡胶的配合 033
2.6.4 氯化聚乙烯橡胶的应用 034
2.7 氢化丁腈橡胶的结构、性能、配合与应用 035
2.7.1 氢化丁腈橡胶的结构 035
2.7.2 氢化丁腈橡胶的性能 036
2.7.3 氢化丁腈橡胶的配合 037
2.7.4 氢化丁腈橡胶的应用 038
参考文献 039
3 介电弹性体材料 040
3.1 电活性聚合物材料介绍 040
3.1.1 典型的电活性聚合物材料 040
3.1.2 电活性材料发展及展望 043
3.2 介电弹性体材料的定义和特点 044
3.2.1 介电弹性体材料的定义 045
3.2.2 介电弹性体材料的特点 045
3.3 介电弹性体材料驱动器机理 046
3.3.1 假设 046
3.3.2 公式推导 047
3.3.3 影响电致形变的因素 051
3.4 介电弹性体材料发电机机理 051
3.4.1 假设 052
3.4.2 公式推导 052
3.4.3 影响发电性能的因素 056
3.5 常见的用于驱动器的介电弹性体材料 057
3.5.1 丙烯酸酯橡胶 057
3.5.2 硅橡胶 057
3.5.3 聚氨酯橡胶 058
3.5.4 聚磷腈橡胶 058
3.6 常见的用于发电机的介电弹性体材料 059
3.6.1 丙烯酸酯橡胶 060
3.6.2 硅橡胶 060
3.6.3 天然橡胶 061
3.7 介电弹性体材料的应用 062
3.7.1 介电弹性体驱动器 062
3.7.2 介电弹性体发电机 064
3.8 展望 065
参考文献 065
4 可回收的热固性聚合物材料 067
4.1 热固性聚合物材料回收现状 067
4.1.1 传统热固性树脂结构与性能 067
4.1.2 热固性树脂及其复合材料回收现状 067
4.2 可逆共价聚合物 068
4.2.1 可逆共价聚合物概念发展历程 068
4.2.2 可逆共价键和可逆共价聚合物定义 070
4.2.3 可逆共价聚合物制备方法 073
4.3 可逆共价聚合物及其复合材料研究进展 074
4.3.1 含缩醛/酮可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 074
4.3.2 含二硫可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 078
4.3.3 含酯可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 082
4.3.4 含Diels-Alder可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 086
4.3.5 含六氢三嗪可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 088
4.3.6 含亚胺可逆共价键结构的热固性树脂及其复合材料 092
4.4 展望 099
参考文献 100
5 柔性电子与传感材料 104
5.1 柔性电子材料 104
5.1.1 柔性衬底材料 105
5.1.2 柔性互连电路 108
5.1.3 柔性互连电路与柔性衬底的界面作用 114
5.1.4 柔性互连电路的拉伸性调控 118
5.2 柔性传感材料 121
5.2.1 柔性力敏传感材料 121
5.2.2 柔性温度传感材料 124
5.2.3 柔性湿度传感材料 125
5.2.4 柔性气体传感材料 126
5.2.5 柔性光学传感材料 128
5.2.6 柔性化学传感材料 130
5.2.7 柔性传感材料与互联电路界面调控 131
5.2.8 柔性传感材料应用 132
5.3 总结与展望 139
参考文献 140
6 超浸润油水分离材料 147
6.1 表面润湿性 148
6.1.1 表面张力 149
6.1.2 接触角、接触角滞后和滚动角 150
6.1.3 Young’s方程 151
6.1.4 Wenzel模型 152
6.1.5 Cassie模型 152
6.2 油水分离理论 153
6.2.1 基本概念 153
6.2.2 毛细力学 154
6.3 油水混合物和分离性能评价指标 156
6.3.1 油水混合物 156
6.3.2 分离性能评价指标 157
6.4 超疏水型油水分离材料 157
6.4.1 实现超疏水性的关键要素 158
6.4.2 超疏水型油水分离材料的制备方法 158
6.4.3 超疏水型油水分离材料的分类 160
6.5 超亲水型油水分离材料 166
6.5.1 超亲水型油水分离材料的制备方法 167
6.5.2 超亲水型油水分离材料的分类 167
6.6 Janus型油水分离材料 169
6.6.1 Janus型油水分离材料的结构和基本设计原则 169
6.6.2 Janus型油水分离材料的油水分离机理 169
6.6.3 Janus型油水分离材料的制备方法 170
6.7 功能性油水分离材料 171
6.7.1 阻燃油水分离材料 171
6.7.2 磁性油水分离材料 172
6.7.3 电热/光热转换油水分离材料 172
6.7.4 pH/离子响应油水分离材料 172
6.7.5 光催化降解油水分离材料 173
6.7.6 自修复油水分离材料 173
6.8 总结与展望 174
参考文献 174
7 海洋防护高分子材料 178
7.1 海洋防污高分子材料 178
7.1.1 海洋生物污损及危害 178
7.1.2 海洋防污技术发展历史 179
7.1.3 现有海洋防污高分子材料 180
7.1.4 新兴海洋防污高分子材料 183
7.2 海洋防腐高分子材料 186
7.2.1 海洋腐蚀及危害 186
7.2.2 海洋防腐技术发展历史 187
7.2.3 现有海洋防腐高分子材料技术 189
7.2.4 海洋防腐涂料发展趋势与展望 192
7.3 海洋工程加固修复高分子材料 194
7.3.1 海洋工程混凝土设施加固修复需求 194
7.3.2 现有加固防护工艺技术 196
7.3.3 现有加固修复高分子材料 198
7.3.4 新兴加固修复高分子材料 200
参考文献 204
8 芳杂环高分子材料 207
8.1 聚酰亚胺 207
8.1.1 聚酰亚胺的合成方法 207
8.1.2 聚酰亚胺的合成机理 210
8.1.3 聚酰亚胺的结构与性能 217
8.1.4 聚酰亚胺的应用 224
8.2 聚苯并唑 230
8.2.1 聚苯并唑的合成方法 230
8.2.2 聚苯并唑改性及应用 233
8.3 聚苯并咪唑 235
8.3.1 聚苯并咪唑的合成方法 235
8.3.2 聚苯并咪唑的应用 237
8.4 聚苯并噻唑 239
8.4.1 聚苯并噻唑的合成方法 239
8.4.2 聚苯并噻唑的应用 241
8.5 聚吡咙 241
8.5.1 聚吡咙的合成方法 242
8.5.2 聚吡咙的应用 243
8.6 聚苯基三嗪 243
8.6.1 聚苯基三嗪的合成方法 243
8.6.2 聚苯基三嗪的应用 244
参考文献 245
9 动态高分子材料 251
9.1 基于可逆（动态）共价键的动态高分子 252
9.1.1 基于Diels-Alder反应的动态高分子 253
9.1.2 基于二硫键的动态高分子 254
9.1.3 基于硼氧键的动态高分子 259
9.1.4 基于亚胺键的动态高分子 265
9.2 基于非共价键作用的动态高分子 270
9.2.1 基于氢键的动态高分子 271
9.2.2 基于离子键的动态高分子 278
9.2.3 基于金属配位键的动态高分子 283
9.3 基于多重可逆作用的动态高分子材料 288
9.3.1 利用多重动态可逆作用增强增韧材料 288
9.3.2 利用多重动态可逆作用赋予材料可回收性能 298
9.3.3 其他方面的应用 301
9.4 总结与展望 304
参考文献 305
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