高分子化學(xué)

內(nèi)容概要

　　《高分子化學(xué)》教材自1986年初版以來(lái)，已多次重印并再版兩次，本書(shū)為第四版。全書(shū)共分9章。在緒論中介紹了高分子的基本概念、聚合物的分類(lèi)和命名、聚合反應(yīng)等內(nèi)容。其余各章分別就縮聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、聚合方法、離子聚合、配位聚合、開(kāi)環(huán)聚合、聚合物的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。每章后都附有習(xí)題。本書(shū)作為四大化學(xué)并列教材，適用于工科、理科、師范大學(xué)使用，也可供大專(zhuān)、業(yè)余大學(xué)及科研、生產(chǎn)技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

1緒論11?1高分子的基本概念11?2聚合物的分類(lèi)和命名21?2?1聚合物的分類(lèi)21?2?2聚合物的命名21?3聚合反應(yīng)61?3?1按單體?聚合物結(jié)構(gòu)變化分類(lèi)61?3?2按聚合機(jī)理分類(lèi)71?4分子量及其分布71?4?1平均分子量81?4?2分子量分布91?5大分子微結(jié)構(gòu)91?6線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子101?7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變111?7?1聚集態(tài)結(jié)構(gòu)111?7?2玻璃化溫度和熔點(diǎn)111?8高分子材料和力學(xué)性能121?9高分子化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史13習(xí)題152縮聚和逐步聚合172?1引言172?2縮聚反應(yīng)182?3線形縮聚反應(yīng)的機(jī)理202?3?1線形縮聚和成環(huán)傾向202?3?2線形縮聚機(jī)理202?3?3縮聚中的副反應(yīng)222?4線形縮聚動(dòng)力學(xué)222?4?1官能團(tuán)等活性概念222?4?2線形縮聚動(dòng)力學(xué)232?5線形縮聚物的聚合度272?5?1反應(yīng)程度和平衡常數(shù)對(duì)聚合度的影響272?5?2基團(tuán)數(shù)比對(duì)聚合度的影響282?6線形縮聚物的分子量分布292?6?1分子量分布函數(shù)292?6?2分子量分布寬度302?7體形縮聚和凝膠化作用312?7?1Carothers法凝膠點(diǎn)的預(yù)測(cè)312?7?2Flory統(tǒng)計(jì)法332?7?3凝膠點(diǎn)的測(cè)定方法352?8縮聚和逐步聚合的實(shí)施方法362?8?1縮聚熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的特征362?8?2逐步聚合的實(shí)施方法362?9重要縮聚物和其他逐步聚合物372?10聚酯382?10?1概述382?10?2線形飽和脂族聚酯382?10?3滌綸聚酯392?10?4全芳族聚酯392?10?5不飽和聚酯402?10?6醇酸樹(shù)脂與涂料402?11聚碳酸酯412?12聚酰胺422?12?12?2系列脂族聚酰胺422?12?2聚酰胺?6432?12?3芳族聚酰胺442?13聚酰亞胺和高性能聚合物452?13?1聚酰亞胺452?13?2聚苯并咪唑類(lèi)462?13?3梯形聚合物462?14聚氨酯和其他含氮雜鏈縮聚物472?14?1聚氨酯472?14?2聚脲492?15環(huán)氧樹(shù)脂和聚苯醚492?15?1環(huán)氧樹(shù)脂492?15?2聚苯醚512?16聚砜和其他含硫雜鏈聚合物512?16?1聚砜512?16?2聚苯硫醚522?16?3聚多硫化物——聚硫橡膠532?17酚醛樹(shù)脂542?17?1堿催化酚醛預(yù)聚物（resoles）542?17?2酸催化酚醛預(yù)聚物——熱塑性酚醛樹(shù)脂（novolacs）552?17?3酚醛樹(shù)脂的化學(xué)改性562?18氨基樹(shù)脂562?18?1脲醛樹(shù)脂562?18?2三聚氰胺樹(shù)脂57習(xí)題573自由基聚合603?1加聚和連鎖聚合概述603?2烯類(lèi)單體對(duì)聚合機(jī)理的選擇性613?3聚合熱力學(xué)和聚合?解聚平衡633?3?1聚合熱力學(xué)的基本概念633?3?2聚合熱（焓）和自由能643?3?3聚合上限溫度和平衡單體濃度653?3?4壓力對(duì)聚合?解聚平衡和熱力學(xué)參數(shù)的影響673?4自由基聚合機(jī)理673?4?1自由基的活性673?4?2自由基聚合機(jī)理673?4?3自由基聚合和逐步縮聚機(jī)理特征的比較693?5引發(fā)劑703?5?1引發(fā)劑的種類(lèi)703?5?2氧化?還原引發(fā)體系713?5?3引發(fā)劑分解動(dòng)力學(xué)733?5?4引發(fā)劑效率743?5?5引發(fā)劑的選擇753?6其他引發(fā)作用763?6?1熱引發(fā)聚合763?6?2光引發(fā)聚合763?6?3輻射引發(fā)聚合783?6?4等離子體引發(fā)聚合793?6?5微波引發(fā)聚合803?7聚合速率803?7?1概述803?7?2微觀聚合動(dòng)力學(xué)研究方法813?7?3自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)823?7?4不同引發(fā)機(jī)理下的聚合速率方程843?7?5自由基聚合基元反應(yīng)速率常數(shù)843?7?6溫度對(duì)聚合速率的影響853?7?7凝膠效應(yīng)和宏觀聚合動(dòng)力學(xué)853?7?8轉(zhuǎn)化率?時(shí)間曲線類(lèi)型873?8動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)和聚合度873?9鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)和聚合度883?9?1鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)對(duì)聚合度的影響893?9?2向單體轉(zhuǎn)移903?9?3向引發(fā)劑轉(zhuǎn)移903?9?4向溶劑或鏈轉(zhuǎn)移劑轉(zhuǎn)移913?9?5向大分子轉(zhuǎn)移923?10聚合度分布933?10?1歧化終止時(shí)的聚合度分布933?10?2偶合終止時(shí)的聚合度分布943?11阻聚和緩聚953?11?1阻聚劑和阻聚機(jī)理953?11?2烯丙基單體的自阻聚作用973?11?3阻聚效率和阻聚常數(shù)973?11?4阻聚劑在引發(fā)速率測(cè)定中的應(yīng)用983?12自由基壽命和鏈增長(zhǎng)、鏈終止速率常數(shù)的測(cè)定993?12?1非穩(wěn)態(tài)階段自由基壽命的測(cè)定993?12?2假穩(wěn)態(tài)階段自由基壽命的測(cè)定1003?12?3鏈增長(zhǎng)和鏈終止速率常數(shù)測(cè)定方法的發(fā)展1023?13可控/“活性”自由基聚合1033?13?1概述1033?13?2氮氧穩(wěn)定自由基法1043?13?3引發(fā)轉(zhuǎn)移終止劑（Iniferter）法1053?13?4原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）法1053?13?5可逆加成?斷裂轉(zhuǎn)移（RAFT）法106習(xí)題1074自由基共聚合1114?1引言1114?1?1共聚物的類(lèi)型和命名1114?1?2研究共聚合反應(yīng)的意義1114?2二元共聚物的組成1124?2?1共聚物組成微分方程1124?2?2共聚行為類(lèi)型——共聚物組成曲線1144?2?3共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系1164?3二元共聚物微結(jié)構(gòu)和鏈段序列分布1184?4前末端效應(yīng)1204?5多元共聚1214?6競(jìng)聚率1234?6?1競(jìng)聚率的測(cè)定1234?6?2影響競(jìng)聚率的因素1254?7單體活性和自由基活性1264?7?1單體的相對(duì)活性1274?7?2自由基活性1274?7?3取代基對(duì)單體活性和自由基活性的影響1284?8Q?e概念1304?9共聚速率1314?9?1化學(xué)控制終止1324?9?2擴(kuò)散控制終止133習(xí)題1335聚合方法1355?1引言1355?2本體聚合1365?2?1苯乙烯連續(xù)本體聚合1375?2?2甲基丙烯酸甲酯的間歇本體聚合——有機(jī)玻璃板的制備1375?2?3氯乙烯間歇本體沉淀聚合1375?2?4乙烯高壓連續(xù)氣相本體聚合1385?3溶液聚合1385?3?1自由基溶液聚合1385?3?2丙烯腈連續(xù)溶液聚合1385?3?3醋酸乙烯酯溶液聚合1395?3?4丙烯酸酯類(lèi)溶液共聚合1395?3?5離子型溶液聚合1395?3?6超臨界CO2中的溶液聚合1405?4懸浮聚合1405?4?1概述1405?4?2液?液分散和成粒過(guò)程1415?4?3分散劑和分散作用1415?4?4氯乙烯懸浮聚合1425?4?5苯乙烯懸浮聚合1435?4?6微懸浮聚合1435?5乳液聚合1435?5?1概述1435?5?2乳液聚合的主要組分1445?5?3乳化劑和乳化作用1445?5?4乳液聚合機(jī)理1465?5?5乳液聚合動(dòng)力學(xué)1495?6乳液聚合技術(shù)進(jìn)展1515?6?1種子乳液聚合1515?6?2核殼乳液聚合1525?6?3無(wú)皂乳液聚合1525?6?4微乳液聚合1525?6?5反相乳液聚合1535?6?6分散聚合153習(xí)題1546離子聚合1566?1引言1566?2陰離子聚合1566?2?1陰離子聚合的烯類(lèi)單體1576?2?2陰離子聚合的引發(fā)劑和引發(fā)反應(yīng)1586?2?3單體和引發(fā)劑的匹配1596?2?4活性陰離子聚合的機(jī)理和應(yīng)用1606?2?5特殊鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)1616?2?6活性陰離子聚合動(dòng)力學(xué)1616?2?7陰離子聚合增長(zhǎng)速率常數(shù)及其影響因素1626?2?8丁基鋰的締合和解締合1656?2?9丁基鋰的配位能力和定向作用1656?3陽(yáng)離子聚合1676?3?1陽(yáng)離子聚合的烯類(lèi)單體1676?3?2陽(yáng)離子聚合的引發(fā)體系和引發(fā)作用1696?3?3陽(yáng)離子聚合機(jī)理1706?3?4陽(yáng)離子聚合動(dòng)力學(xué)1726?3?5影響陽(yáng)離子聚合速率常數(shù)的因素1746?3?6聚異丁烯和丁基橡膠1756?4離子聚合與自由基聚合的比較1756?5離子共聚1766?5?1陰離子共聚1776?5?2陽(yáng)離子共聚177習(xí)題1787配位聚合1817?1引言1817?2聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象1817?2?1立體（構(gòu)型）異構(gòu)及其圖式1817?2?2立構(gòu)規(guī)整聚合物的性能1847?2?3立構(gòu)規(guī)整度1847?3Ziegler?Natta引發(fā)劑1867?3?1Ziegler?Natta引發(fā)劑的兩主要組分1867?3?2Ziegler?Natta引發(fā)劑的溶解性能1867?3?3Ziegler?Natta引發(fā)劑的反應(yīng)1867?3?4Ziegler?Natta引發(fā)劑兩組分對(duì)聚丙烯等規(guī)度和聚合活性的影響1877?3?5Ziegler ?Natta引發(fā)體系的發(fā)展1897?4丙烯的配位聚合1907?4?1丙烯配位聚合反應(yīng)歷程1917?4?2丙烯配位聚合動(dòng)力學(xué)1917?4?3丙烯配位聚合的定向機(jī)理1937?5極性單體的配位聚合1947?6茂金屬引發(fā)劑1957?7共軛二烯烴的配位聚合1967?7?1共軛二烯烴和聚二烯烴的構(gòu)型1967?7?2二烯烴配位聚合的引發(fā)劑和定向機(jī)理197習(xí)題1998開(kāi)環(huán)聚合2018?1環(huán)烷烴開(kāi)環(huán)聚合熱力學(xué)2018?2雜環(huán)開(kāi)環(huán)聚合熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征2038?3三元環(huán)醚的陰離子開(kāi)環(huán)聚合2048?3?1環(huán)氧乙烷陰離子開(kāi)環(huán)聚合的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)2058?3?2聚醚型表面活性劑的合成原理2058?3?3環(huán)氧丙烷陰離子開(kāi)環(huán)聚合的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)2068?4環(huán)醚的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合2078?4?1概述2078?4?2丁氧環(huán)和四氫呋喃的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合2088?4?3環(huán)醚的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合機(jī)理2088?5羰基化合物和三氧六環(huán)的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合2108?5?1羰基化合物的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合2108?5?2三氧六環(huán)（三聚甲醛）的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合2108?6己內(nèi)酰胺的陰離子開(kāi)環(huán)聚合2118?6?1概述2118?6?2己內(nèi)酰胺陰離子開(kāi)環(huán)聚合的機(jī)理2128?7聚硅氧烷2138?7?1單體2138?7?2聚合原理2148?7?3結(jié)構(gòu)性能與應(yīng)用2148?7?4改性2158?8聚磷氮烯2158?8?1概述2158?8?2聚磷氮烯的合成方法2158?9聚氮化硫217習(xí)題2179聚合物的化學(xué)反應(yīng)2199?1聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征2199?1?1大分子基團(tuán)的活性2199?1?2物理因素對(duì)基團(tuán)活性的影響2199?1?3化學(xué)因素對(duì)基團(tuán)活性的影響2209?2聚合物的基團(tuán)反應(yīng)2209?2?1聚二烯烴的加成反應(yīng)2209?2?2聚烯烴和聚氯乙烯的氯化2219?2?3聚醋酸乙烯酯的醇解2229?2?4聚丙烯酸酯類(lèi)的基團(tuán)反應(yīng)2239?2?5苯環(huán)側(cè)基的取代反應(yīng)2239?2?6環(huán)化反應(yīng)2249?2?7纖維素的化學(xué)改性2249?3反應(yīng)功能高分子2269?3?1概述2269?3?2高分子試劑2279?3?3高分子底物和固相合成2289?3?4高分子催化劑2299?4接枝共聚2299?4?1長(zhǎng)出支鏈2309?4?2嫁接支鏈2329?4?3大單體共聚接枝2329?5嵌段共聚2339?5?1活性陰離子聚合2339?5?2特殊引發(fā)劑2349?5?3力化學(xué)2349?5?4縮聚反應(yīng)2349?6擴(kuò)鏈2349?7交聯(lián)2359?7?1二烯類(lèi)橡膠的硫化2359?7?2過(guò)氧化物自由基交聯(lián)2369?7?3縮聚及相關(guān)反應(yīng)交聯(lián)2379?7?4輻射交聯(lián)2379?8降解與老化2389?8?1熱降解2389?8?2力化學(xué)降解2419?8?3水解、化學(xué)降解和生化降解2429?8?4氧化降解2429?8?5光降解和光氧化降解2449?8?6老化和耐候性2469?8?7聚合物的可燃性和阻燃247習(xí)題248參考文獻(xiàn)249

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　目錄高分子化學(xué)是工科院校高分子化工和有關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也被列為理科、師范院校化學(xué)系學(xué)生的必修課或選修課。此外，由于聚合物的產(chǎn)量大、品種多、應(yīng)用廣、經(jīng)濟(jì)效益高，并已滲透到每一科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和部門(mén)，許多非高分子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，也從事聚合物的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。這就迫切要求有一本較好的教科書(shū)或有參考價(jià)值的參考書(shū)。國(guó)外有不少以“高分子化學(xué)”命名的教本或?qū)Ｖ榻B聚合原理和方法外，還涉及聚合物的結(jié)構(gòu)、性能、成型工藝及應(yīng)用。在有限的篇幅內(nèi)，能夠?qū)?ldquo;聚合物科學(xué)和工藝基礎(chǔ)”作簡(jiǎn)要、全面、又不膚淺的介紹，是頗不容易的。很希望國(guó)內(nèi)也有這一類(lèi)導(dǎo)論式的專(zhuān)著，作為非高分子專(zhuān)業(yè)學(xué)生選修課的教材。在高分子化工專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，同時(shí)列有高分子化學(xué)、高分子物理（結(jié)構(gòu)與性能）、聚合物成型工藝及設(shè)備諸課程。在這種情況下，高分子化學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)則應(yīng)放在聚合反應(yīng)原理上，但不能忽視與結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的聯(lián)系。本著這一觀點(diǎn)，在本書(shū)的緒論中，以簡(jiǎn)短的篇幅一一點(diǎn)出聚合物的分子量、微觀結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)、熱轉(zhuǎn)變溫度、機(jī)械性能、用途等，以引起重視，并希望在講授以后各章時(shí)加以滲透。對(duì)這些內(nèi)容需要深入了解時(shí)，則須參考其他教材或?qū)Ｖ?。從聚合物材料角度考慮，可以按照聚合物的類(lèi)別品種來(lái)介紹其合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。而本書(shū)則以化學(xué)和化工的觀點(diǎn)，按照聚合機(jī)理和方法的共同規(guī)律，在緒論之后，依次論述自由基聚合、自由基共聚、聚合方法、離子聚合、配位聚合、逐步聚合和聚合物的化學(xué)反應(yīng)諸章。這樣處理，似更有利于問(wèn)題的深入。從化學(xué)課程系統(tǒng)來(lái)看，有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)是高分子化學(xué)的重要基礎(chǔ)，不同作者可以根據(jù)各自的專(zhuān)長(zhǎng)，側(cè)重某一方面來(lái)進(jìn)行寫(xiě)作。但本書(shū)兼顧兩方面而稍偏于物理化學(xué)，以聚合反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)為主線，貫穿全書(shū)。考慮到本書(shū)是工科學(xué)生的教材，學(xué)生畢業(yè)以后，多數(shù)去工業(yè)研究部門(mén)和工廠工作，因此在編寫(xiě)時(shí)，力求理論聯(lián)系實(shí)際，著重介紹比較成熟的理論和知識(shí)，而對(duì)尚有爭(zhēng)議、處于發(fā)展中的內(nèi)容則從簡(jiǎn)，甚至割?lèi)?ài)。如生物高分子是重要的研究領(lǐng)域，本書(shū)卻未作反映。各種聚合反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)互有差異，但始終認(rèn)定本書(shū)的總目標(biāo)是要解決聚合速率、平均聚合度、聚合物微觀結(jié)構(gòu)、共聚物組成等的影響因素和如何控制的問(wèn)題。除單體外，對(duì)引發(fā)劑、催化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、阻聚劑、乳化劑、分散劑等及其作用，也給予必要的重視?；钚苑N是決定聚合機(jī)理和動(dòng)力學(xué)的核心，本書(shū)并無(wú)過(guò)多的筆觸作詳細(xì)的描述，給化學(xué)系學(xué)生講課或給研究生講授高分子專(zhuān)題時(shí)，則可補(bǔ)充和發(fā)揮。自由基聚合、自由基共聚、逐步聚合三章內(nèi)容比較成熟，應(yīng)成為全書(shū)的重點(diǎn)。而離子聚合和配位聚合中有些理論還在發(fā)展中，文獻(xiàn)極其浩繁，材料難以系統(tǒng)。在一般高分子化學(xué)書(shū)籍中，除乳液聚合外，對(duì)其他聚合方法敘述甚簡(jiǎn)?？紤]到不少工科院校在高分子化工專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，并無(wú)聚合物生產(chǎn)工藝課程，還考慮到聚合機(jī)理和動(dòng)力學(xué)應(yīng)該緊密聯(lián)系實(shí)際，本書(shū)以聚合反應(yīng)工程的觀點(diǎn)，適當(dāng)擴(kuò)大了聚合方法（過(guò)程）的內(nèi)容，并舉了一些實(shí)例。聚合物的化學(xué)反應(yīng)一章，尤其是近年來(lái)功能高分子的迅速發(fā)展，內(nèi)容包羅萬(wàn)象，本章各節(jié)均可發(fā)展成為獨(dú)立的選課或?qū)Ｖ?。在篇幅有限的條件下，只能兼顧各部分內(nèi)容，作知識(shí)性介紹，不作深入論述，目的是給學(xué)生一些想法，以打開(kāi)他們的思路。逐步聚合主要是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)，先介紹似乎便于與有機(jī)化學(xué)相銜接。但先講授自由基聚合，可能會(huì)給學(xué)生以新鮮之感。許多聚合物的化學(xué)反應(yīng)是官能團(tuán)間的反應(yīng)，逐步聚合與之緊連在一起似更有利。共聚合可以放在離子聚合之后介紹。但自由基共聚的資料畢竟比較齊全和系統(tǒng)，緊接在自由基聚合之后，更有好處。少量離子共聚內(nèi)容則放在離子聚合章內(nèi)。這樣處理更有利于離子聚合和配位聚合的緊密聯(lián)系。烯類(lèi)單體通過(guò)連鎖加聚，在結(jié)構(gòu)形式上變化不大，雖然加聚物的性能有明顯的差異。而帶官能團(tuán)的單體經(jīng)縮聚或逐步聚合后，卻形成結(jié)構(gòu)和性能都有顯著差別的縮聚物。因此在逐步聚合一章內(nèi)，通過(guò)縮聚機(jī)理和聚合方法的具體應(yīng)用，介紹了許多種縮聚物的合成；在體形縮聚中凝膠點(diǎn)預(yù)測(cè)之前，介紹了許多種預(yù)聚物。表面看來(lái)，前后格調(diào)似不統(tǒng)一。但這樣處理，卻可反映出縮聚反應(yīng)的多樣性，補(bǔ)充許多有關(guān)縮聚物的知識(shí)。配位聚合由北京化工大學(xué)焦書(shū)科編寫(xiě)，離子聚合和聚合方法中乳液聚合由浙江大學(xué)于在璋編寫(xiě)，其他由浙江大學(xué)潘祖仁執(zhí)筆，并對(duì)全書(shū)修改通稿。由于水平的限制，本書(shū)在內(nèi)容選擇上和文字表達(dá)上均可能存在錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，敬請(qǐng)讀者指正。編者

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