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고분자 재료의 기본 원리
저자 : Stephen L. Rosen|Christopher S. Brazel
출판사 : 자유아카데미
출판년 : 2016
ISBN : 9791158080792
책소개
고분자의 기본 원리 및 합성, 고분자의 물성, 그리고 가공 등 고분자에 대한 핵심적인 내용들을 쉽고 명쾌하게 설명하고 있어, 고분자를 전공하는 독자들뿐 아니라, 화학과, 재료공학과, 기계공학과, 화학공학과 등을 전공하는 독자들도 고분자에 대한 주요개념을 전체적으로 쉽게 이해할 수 있도록 저술되었다.
지금까지 세 번의 개정을 통해 일부 내용이 삭제되거나 추가되었지만, 초판 출판 당시의 내용이나 구성이 크게 변하지 않은것이 매우 인상적이며, 각 장의 중간중간에 예제를 포함하여 학습한 내용에 대한 충분한 이해를 도모한 것이 이 책의 특징이다.
또한 제3판에는 국내 다른 번역서에 소개되지 않은 3D 프로토타이핑 가공 기술이나 캡슐화 코팅 기술과 같은 최신 기술들에 대한 내용이 포함되어 있다. 이 책은 고분자 재료의 기본 원리에서 시작하여 고분자의 물성이나 가공 방법까지 서로 연결되는 구조로 되어 있어, 독자들이 각 주제들을 순서대로 공부하면서 고분자 전반에 대하여 자연스럽게 이해할 수 있게 하였다.
지금까지 세 번의 개정을 통해 일부 내용이 삭제되거나 추가되었지만, 초판 출판 당시의 내용이나 구성이 크게 변하지 않은것이 매우 인상적이며, 각 장의 중간중간에 예제를 포함하여 학습한 내용에 대한 충분한 이해를 도모한 것이 이 책의 특징이다.
또한 제3판에는 국내 다른 번역서에 소개되지 않은 3D 프로토타이핑 가공 기술이나 캡슐화 코팅 기술과 같은 최신 기술들에 대한 내용이 포함되어 있다. 이 책은 고분자 재료의 기본 원리에서 시작하여 고분자의 물성이나 가공 방법까지 서로 연결되는 구조로 되어 있어, 독자들이 각 주제들을 순서대로 공부하면서 고분자 전반에 대하여 자연스럽게 이해할 수 있게 하였다.
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출판사 서평
고분자의 용도가 점차 증가하고 있고 고분자 산업도 놀라운 속도로 발전하고 있지만, 고분자에 관한 기본 원리, 합성 방법, 고유 물성, 가공 방법들은 크게 변하지 않은 것이 사실이다. 우리나라는 다양한 고분자 관련 산업 분야에서 세계를 선도하고 있으며, 산업 전분야에서 고분자 재료의 중요성이 커짐에 따라 학생들과 엔지니어들의 고분자 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 고분자 분야에 관심이 있는 독자들에게 조금이나마 도움을 주기위해 ‘고분자 재료의 기본 원리’를 번역하게 되었다. 1982년 Stephen Rosen 교수가 초판을 발행한 이 책은, 세상에 소개된 이후로 30여년 동안 세계의 대학에서 고분자개론의 교과서로 많이 사용되어 왔으며, 역자들도 학부나 대학원 시절에 공부했던 교재이다.
이 책은 고분자의 기본 원리 및 합성, 고분자의 물성, 그리고 가공 등 고분자에 대한 핵심적인 내용들을 쉽고 명쾌하게 설명하고 있어, 고분자를 전공하는 독자들뿐 아니라, 화학과, 재료공학과, 기계공학과, 화학공학과 등을 전공하는 독자들도 고분자에 대한 주요개념을 전체적으로 쉽게 이해할 수 있도록 저술되었다. 지금까지 세 번의 개정을 통해 일부 내용이 삭제되거나 추가되었지만, 초판 출판 당시의 내용이나 구성이 크게 변하지 않은것이 매우 인상적이며, 각 장의 중간중간에 예제를 포함하여 학습한 내용에 대한 충분한 이해를 도모한 것이 이 책의 특징이다. 또한 제3판에는 국내 다른 번역서에 소개되지 않은 3D 프로토타이핑 가공 기술이나 캡슐화 코팅 기술과 같은 최신 기술들에 대한 내용이 포함되어 있다.
이 책은 고분자 재료의 기본 원리에서 시작하여 고분자의 물성이나 가공 방법까지 서로 연결되는 구조로 되어 있어, 독자들이 각 주제들을 순서대로 공부하면서 고분자 전반에 대하여 자연스럽게 이해할 수 있게 하였다. 이 책을 통하여 우리나라의 독자들이 고분자 지식을 쉽게 확장시켜 나가길 바라며, 앞으로 우리나라의 고분자 과학과 기술발전에 더욱 큰 관심을 가져주기를 희망한다.
이 책은 고분자의 기본 원리 및 합성, 고분자의 물성, 그리고 가공 등 고분자에 대한 핵심적인 내용들을 쉽고 명쾌하게 설명하고 있어, 고분자를 전공하는 독자들뿐 아니라, 화학과, 재료공학과, 기계공학과, 화학공학과 등을 전공하는 독자들도 고분자에 대한 주요개념을 전체적으로 쉽게 이해할 수 있도록 저술되었다. 지금까지 세 번의 개정을 통해 일부 내용이 삭제되거나 추가되었지만, 초판 출판 당시의 내용이나 구성이 크게 변하지 않은것이 매우 인상적이며, 각 장의 중간중간에 예제를 포함하여 학습한 내용에 대한 충분한 이해를 도모한 것이 이 책의 특징이다. 또한 제3판에는 국내 다른 번역서에 소개되지 않은 3D 프로토타이핑 가공 기술이나 캡슐화 코팅 기술과 같은 최신 기술들에 대한 내용이 포함되어 있다.
이 책은 고분자 재료의 기본 원리에서 시작하여 고분자의 물성이나 가공 방법까지 서로 연결되는 구조로 되어 있어, 독자들이 각 주제들을 순서대로 공부하면서 고분자 전반에 대하여 자연스럽게 이해할 수 있게 하였다. 이 책을 통하여 우리나라의 독자들이 고분자 지식을 쉽게 확장시켜 나가길 바라며, 앞으로 우리나라의 고분자 과학과 기술발전에 더욱 큰 관심을 가져주기를 희망한다.
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목차정보
서문 iii
역자 서문 v
1장 서론 1
문제 8
참고문헌 8
I 부 고분자 기초 11
2장 고분자의 종류 13
2.1 온도에 대한 반응 13
2.2 합성 화학 14
2.3 구조 23
2.4 결론 35
문제 35
참고문헌 39
3장 고분자의 분자 구조 41
3.1 결합의 종류 41
3.2 결합 길이와 강도 41
3.3 결합과 온도에 대한 반응 43
3.4 용매의 거동 45
3.5 결합과 분자 구조 45
3.6 바이닐 고분자의 입체이성 47
3.7 다이엔 고분자의 입체이성 49
3.8 요약 51
문제 51
참고문헌 52
4장 고분자 형태학 53
4.1 비정질과 결정질 고분자 54
4.2 결정질에 미치는 고분자 구조, 온도 및 용매의 영향 55
4.3 결정화도가 고분자 밀도에 미치는 영향 57
4.4 기계적 특성에 미치는 결정질의 영향 58
4.5 광학적 특성에 미치는 결정질의 영향 59
4.6 고분자 결정 구조에 대한 모델들 61
4.7 연신에 의한 사슬 결정 65
4.8 액정 고분자 66
문제 68
참고문헌 69
5장 분자량 분석 71
5.1 도입 71
5.2 평균 분자량 72
5.3 평균 분자량의 결정 76
5.4 분자량 분포 87
5.5 젤 투과(또는 크기 배제) 크로마토그래피 91
5.6 요약 98
문제 98
참고문헌 102
6장 고분자의 열전이 103
6.1 도입 103
6.2 유리 전이 103
6.3 비정질 고분자에서의 분자 운동 104
6.4 Tg 의 결정 105
6.5 Tg 에 영향을 미치는 인자들 108
6.6 Tg 에 미치는 공중합의 영향 110
6.7 용융의 열역학 111
6.8 준안정 비정질 상태 113
6.9 열적 특성에 미치는 공중합의 영향 115
6.10 열적 특성에 미치는 첨가제의 영향 116
6.11 Tg 와 Tm에 관한 일반적 관찰 117
6.12 가교의 영향 117
6.13 고분자 열분해 118
6.14 기타 열전이 118
문제 119
참고문헌 121
7장 고분자 용해도와 용액 123
7.1 도입 123
7.2 고분자 용해도에 관한 일반적인 법칙 123
7.3 고분자-용매 계의 전형적인 상 거동 126
7.4 고분자 용해도의 열역학적 기초 127
7.5 용해도 계수 128
7.6 Hansen의 3차원 용해도 계수 130
7.7 Flory-Huggins 이론 133
7.8 묽은 용액의 물성 136
7.9 고분자-고분자-일반적 용매 계 138
7.10 고분자 용액, 현탁액 그리고 에멀션 139
7.11 농축 용액: 가소제 140
문제 143
참고문헌 145
II 부 고분자 합성 147
8장 단계 성장(축합) 중합 149
8.1 도입 149
8.2 선형 단계 성장 중합의 통계학 150
8.3 수평균 사슬 길이 152
8.4 무게 기준에 따른 사슬 길이 154
8.5 젤 형성 156
8.6 중축합의 반응 속도론 161
문제 162
참고문헌 164
9장 자유 라디칼 부가 중합(연쇄 성장) 165
9.1 도입 165
9.2 중합 메커니즘 166
9.3 부가 중합에서의 젤화 168
9.4 균질 중합의 속도론 168
9.5 순간 평균 사슬 길이 174
9.6 속도와 사슬 길이의 온도 의존성 175
9.7 사슬 이동과 반응 억제제 177
9.8 자유 라디칼 부가 중합에서의 순간 분포 180
9.9 순간 양 185
9.10 누적 양 187
9.11 회분식 반응기에서의 순간 및 누적 평균 사슬 길이 190
9.12 유화 중합 194
9.13 STAGE II, 사례 2에서의 유화 중합의 속도론 198
9.14 요약 202
문제 203
참고문헌 206
10장 고급 중합법 209
10.1 도입 209
10.2 양이온 중합 209
10.3 음이온 중합 210
10.4 음이온 중합의 속도론 217
10.5 그룹-이동 중합 219
10.6 원자 이동 라디칼 중합 220
10.7 불균질 입체 특이 중합 221
10.8 그래프트 고분자 표면 228
10.9 요약 229
문제 230
참고문헌 232
11장 공중합 235
11.1 도입 235
11.2 메커니즘 235
11.3 반응성비의 의미 238
11.4 전환율에 따른 조성의 변화 238
11.5 공중합 반응 속도론 245
11.6 인접기 효과와 전하 이동 착물 246
11.7 요약 246
문제 246
참고문헌 249
12장 중합 실행 251
12.1 도입 251
12.2 벌크 중합 251
12.3 기체상 올레핀 중합 257
12.4 용액 중합 258
12.5 계면 중축합 260
12.6 현탁 중합 262
12.7 유화 중합 264
12.8 요약 267
문제 267
참고문헌 268
III 부 고분자의 성질 269
13장 고무 탄성 271
13.1 도입 271
13.2 탄성의 열역학 271
13.3 이상 고무 탄성의 통계학 278
13.4 요약 281
문제 281
참고문헌 282
14장 고분자의 점성 흐름과 유변학적 거동 개요 283
14.1 도입 283
14.2 기본 정의 284
14.3 전단력과 전단 속도와의 관계: 흐름 곡선 286
14.4 시간-의존성 흐름 거동 287
14.5 용융 고분자와 고분자 용액 289
14.6 흐름 거동의 정량적 표현 290
14.7 흐름 특성의 온도 의존성 293
14.8 흐름 특성에 미치는 분자량의 영향 296
14.9 점도에 미치는 압력의 영향 298
14.10 점성 에너지 소산 298
14.11 푸아죄유(Poiseuille) 흐름 299
14.12 난류 303
14.13 난류 억제 304
14.14 요약 305
문제 306
참고문헌 309
15장 선형 점탄성 311
15.1 도입 311
15.2 선형 점탄성 응답을 위한 기계적 모델 311
15.3 4-인자 모델과 분자 응답 321
15.4 점성 또는 탄성 응답? Deborah 수 324
15.5 정량적인 점탄성 모델링 방법 326
15.6 Boltzmann 중첩 원리 330
15.7 동적 기계적 시험 334
15.8 요약 342
문제 342
참고문헌 345
16장 고분자의 기계적 성질 347
16.1 도입 347
16.2 고분자의 기계적 성질 347
16.3 축방향 장력계 348
16.4 점도 측정 350
16.5 동적 기계적 분석: 기법 355
16.6 시간-온도 중첩 363
16.7 요약 369
문제 370
참고문헌 373
IV 부 고분자 가공 및 성능 375
17장 가공 377
17.1 서론 377
17.2 몰딩 377
17.3 압출 385
17.4 블로우 성형 388
17.5 회전, 유동층 및 슬러시 성형 390
17.6 캘린더링 391
17.7 시트 성형(열성형) 392
17.8 스탬핑 393
17.9 용액 캐스팅 393
17.10 캐스팅 394
17.11 강화 열경화성 플라스틱 성형 395
17.12 섬유 방사 396
17.13 컴파운딩 398
17.14 리소그래피 401
17.15 3차원 (고속) 프로토타이핑 401
17.16 요약 402
문제 402
참고문헌 403
18장 고분자 응용: 플라스틱 및 플라스틱 첨가제 405
18.1 도입 405
18.2 플라스틱 405
18.3 플라스틱의 기계적 성질 406
18.4 플라스틱 컴파운드의 내용물 407
18.5 플라스틱용 시트 몰딩 컴파운드 417
18.6 플라스틱 재활용 419
문제 420
참고문헌 420
19장 고분자 응용: 고무 및 열가소성 탄성체 423
19.1 도입 423
19.2 열가소성 탄성체 423
19.3 고무 컴파운드의 내용물 424
19.4 고무 컴파운딩 427
참고문헌 428
20장 고분자 응용: 합성 섬유 429
20.1 합성 섬유 429
20.2 섬유 가공 429
20.3 섬유 염색 430
20.4 기타 섬유 첨가제 및 처리 430
20.5 고분자 섬유에 미치는 열과 습도의 영향 431
21장 고분자 응용: 표면 마감재 및 코팅제 433
21.1 표면 마감재 433
21.2 무용매 코팅 436
21.3 전착 438
21.4 마이크로캡슐화 439
문제 440
참고문헌 440
22장 고분자 응용: 접착제 443
22.1 접착제 443
참고문헌 448
찾아보기 449
역자 서문 v
1장 서론 1
문제 8
참고문헌 8
I 부 고분자 기초 11
2장 고분자의 종류 13
2.1 온도에 대한 반응 13
2.2 합성 화학 14
2.3 구조 23
2.4 결론 35
문제 35
참고문헌 39
3장 고분자의 분자 구조 41
3.1 결합의 종류 41
3.2 결합 길이와 강도 41
3.3 결합과 온도에 대한 반응 43
3.4 용매의 거동 45
3.5 결합과 분자 구조 45
3.6 바이닐 고분자의 입체이성 47
3.7 다이엔 고분자의 입체이성 49
3.8 요약 51
문제 51
참고문헌 52
4장 고분자 형태학 53
4.1 비정질과 결정질 고분자 54
4.2 결정질에 미치는 고분자 구조, 온도 및 용매의 영향 55
4.3 결정화도가 고분자 밀도에 미치는 영향 57
4.4 기계적 특성에 미치는 결정질의 영향 58
4.5 광학적 특성에 미치는 결정질의 영향 59
4.6 고분자 결정 구조에 대한 모델들 61
4.7 연신에 의한 사슬 결정 65
4.8 액정 고분자 66
문제 68
참고문헌 69
5장 분자량 분석 71
5.1 도입 71
5.2 평균 분자량 72
5.3 평균 분자량의 결정 76
5.4 분자량 분포 87
5.5 젤 투과(또는 크기 배제) 크로마토그래피 91
5.6 요약 98
문제 98
참고문헌 102
6장 고분자의 열전이 103
6.1 도입 103
6.2 유리 전이 103
6.3 비정질 고분자에서의 분자 운동 104
6.4 Tg 의 결정 105
6.5 Tg 에 영향을 미치는 인자들 108
6.6 Tg 에 미치는 공중합의 영향 110
6.7 용융의 열역학 111
6.8 준안정 비정질 상태 113
6.9 열적 특성에 미치는 공중합의 영향 115
6.10 열적 특성에 미치는 첨가제의 영향 116
6.11 Tg 와 Tm에 관한 일반적 관찰 117
6.12 가교의 영향 117
6.13 고분자 열분해 118
6.14 기타 열전이 118
문제 119
참고문헌 121
7장 고분자 용해도와 용액 123
7.1 도입 123
7.2 고분자 용해도에 관한 일반적인 법칙 123
7.3 고분자-용매 계의 전형적인 상 거동 126
7.4 고분자 용해도의 열역학적 기초 127
7.5 용해도 계수 128
7.6 Hansen의 3차원 용해도 계수 130
7.7 Flory-Huggins 이론 133
7.8 묽은 용액의 물성 136
7.9 고분자-고분자-일반적 용매 계 138
7.10 고분자 용액, 현탁액 그리고 에멀션 139
7.11 농축 용액: 가소제 140
문제 143
참고문헌 145
II 부 고분자 합성 147
8장 단계 성장(축합) 중합 149
8.1 도입 149
8.2 선형 단계 성장 중합의 통계학 150
8.3 수평균 사슬 길이 152
8.4 무게 기준에 따른 사슬 길이 154
8.5 젤 형성 156
8.6 중축합의 반응 속도론 161
문제 162
참고문헌 164
9장 자유 라디칼 부가 중합(연쇄 성장) 165
9.1 도입 165
9.2 중합 메커니즘 166
9.3 부가 중합에서의 젤화 168
9.4 균질 중합의 속도론 168
9.5 순간 평균 사슬 길이 174
9.6 속도와 사슬 길이의 온도 의존성 175
9.7 사슬 이동과 반응 억제제 177
9.8 자유 라디칼 부가 중합에서의 순간 분포 180
9.9 순간 양 185
9.10 누적 양 187
9.11 회분식 반응기에서의 순간 및 누적 평균 사슬 길이 190
9.12 유화 중합 194
9.13 STAGE II, 사례 2에서의 유화 중합의 속도론 198
9.14 요약 202
문제 203
참고문헌 206
10장 고급 중합법 209
10.1 도입 209
10.2 양이온 중합 209
10.3 음이온 중합 210
10.4 음이온 중합의 속도론 217
10.5 그룹-이동 중합 219
10.6 원자 이동 라디칼 중합 220
10.7 불균질 입체 특이 중합 221
10.8 그래프트 고분자 표면 228
10.9 요약 229
문제 230
참고문헌 232
11장 공중합 235
11.1 도입 235
11.2 메커니즘 235
11.3 반응성비의 의미 238
11.4 전환율에 따른 조성의 변화 238
11.5 공중합 반응 속도론 245
11.6 인접기 효과와 전하 이동 착물 246
11.7 요약 246
문제 246
참고문헌 249
12장 중합 실행 251
12.1 도입 251
12.2 벌크 중합 251
12.3 기체상 올레핀 중합 257
12.4 용액 중합 258
12.5 계면 중축합 260
12.6 현탁 중합 262
12.7 유화 중합 264
12.8 요약 267
문제 267
참고문헌 268
III 부 고분자의 성질 269
13장 고무 탄성 271
13.1 도입 271
13.2 탄성의 열역학 271
13.3 이상 고무 탄성의 통계학 278
13.4 요약 281
문제 281
참고문헌 282
14장 고분자의 점성 흐름과 유변학적 거동 개요 283
14.1 도입 283
14.2 기본 정의 284
14.3 전단력과 전단 속도와의 관계: 흐름 곡선 286
14.4 시간-의존성 흐름 거동 287
14.5 용융 고분자와 고분자 용액 289
14.6 흐름 거동의 정량적 표현 290
14.7 흐름 특성의 온도 의존성 293
14.8 흐름 특성에 미치는 분자량의 영향 296
14.9 점도에 미치는 압력의 영향 298
14.10 점성 에너지 소산 298
14.11 푸아죄유(Poiseuille) 흐름 299
14.12 난류 303
14.13 난류 억제 304
14.14 요약 305
문제 306
참고문헌 309
15장 선형 점탄성 311
15.1 도입 311
15.2 선형 점탄성 응답을 위한 기계적 모델 311
15.3 4-인자 모델과 분자 응답 321
15.4 점성 또는 탄성 응답? Deborah 수 324
15.5 정량적인 점탄성 모델링 방법 326
15.6 Boltzmann 중첩 원리 330
15.7 동적 기계적 시험 334
15.8 요약 342
문제 342
참고문헌 345
16장 고분자의 기계적 성질 347
16.1 도입 347
16.2 고분자의 기계적 성질 347
16.3 축방향 장력계 348
16.4 점도 측정 350
16.5 동적 기계적 분석: 기법 355
16.6 시간-온도 중첩 363
16.7 요약 369
문제 370
참고문헌 373
IV 부 고분자 가공 및 성능 375
17장 가공 377
17.1 서론 377
17.2 몰딩 377
17.3 압출 385
17.4 블로우 성형 388
17.5 회전, 유동층 및 슬러시 성형 390
17.6 캘린더링 391
17.7 시트 성형(열성형) 392
17.8 스탬핑 393
17.9 용액 캐스팅 393
17.10 캐스팅 394
17.11 강화 열경화성 플라스틱 성형 395
17.12 섬유 방사 396
17.13 컴파운딩 398
17.14 리소그래피 401
17.15 3차원 (고속) 프로토타이핑 401
17.16 요약 402
문제 402
참고문헌 403
18장 고분자 응용: 플라스틱 및 플라스틱 첨가제 405
18.1 도입 405
18.2 플라스틱 405
18.3 플라스틱의 기계적 성질 406
18.4 플라스틱 컴파운드의 내용물 407
18.5 플라스틱용 시트 몰딩 컴파운드 417
18.6 플라스틱 재활용 419
문제 420
참고문헌 420
19장 고분자 응용: 고무 및 열가소성 탄성체 423
19.1 도입 423
19.2 열가소성 탄성체 423
19.3 고무 컴파운드의 내용물 424
19.4 고무 컴파운딩 427
참고문헌 428
20장 고분자 응용: 합성 섬유 429
20.1 합성 섬유 429
20.2 섬유 가공 429
20.3 섬유 염색 430
20.4 기타 섬유 첨가제 및 처리 430
20.5 고분자 섬유에 미치는 열과 습도의 영향 431
21장 고분자 응용: 표면 마감재 및 코팅제 433
21.1 표면 마감재 433
21.2 무용매 코팅 436
21.3 전착 438
21.4 마이크로캡슐화 439
문제 440
참고문헌 440
22장 고분자 응용: 접착제 443
22.1 접착제 443
참고문헌 448
찾아보기 449
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