高分子化學(xué)實驗與技術(shù)

前言

高分子化學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗技術(shù)是培養(yǎng)高分子專業(yè)學(xué)生必不可少的環(huán)節(jié)，而高分子化學(xué)實驗課程是此環(huán)節(jié)中的重要組成部分。本教材的實驗部分包含了兩類內(nèi)容。一類是基礎(chǔ)型實驗，選取了具有代表性的單體，目的是使學(xué)生掌握自由基均聚合、自由基共聚合、縮合聚合、離子型聚合、開環(huán)聚合、光接枝聚合、高分子反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)的實施方法以及聚合反應(yīng)動力學(xué)的研究方法。另一類是綜合型實驗，以研究某種聚合物的合成、改性和材料制備為目的，并非增加了難度，而是讓學(xué)生學(xué)會綜合分析問題和全面了解研究方法。這樣，原來單個、孤立的實驗通過完成某種目標(biāo)聯(lián)系在一起，既提高了學(xué)生的綜合實驗技術(shù)，也使其學(xué)習(xí)了基本的科學(xué)研究方法，為他們今后完成畢業(yè)論文和開展更高層次的研究工作奠定了基礎(chǔ)。同時，與高分子化學(xué)實驗相關(guān)的基本實驗技能的介紹以及化學(xué)實驗室基本安全與防護的知識也寫入了本教材，這是學(xué)生通過實驗教學(xué)應(yīng)該學(xué)到并牢記的。高分子化學(xué)實驗和與其配套的課程教學(xué)是分不開的。本實驗課是為清華大學(xué)有關(guān)專業(yè)的高年級學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)實驗課，它是在學(xué)完高分子化學(xué)理論課程之后所進行的實驗訓(xùn)練課程，為此本教材在預(yù)習(xí)討論部分增加了預(yù)習(xí)思考題。這些思考題不僅包括專業(yè)知識，還包括實驗技巧方面的內(nèi)容，讓學(xué)生帶著問題做實驗，在實驗過程中深入思考，從而達到更加深入和牢固地掌握專業(yè)知識、提高實驗技能的目的。為了擴大學(xué)生的知識面,在大部分實驗的后面簡要介紹了相應(yīng)實驗方法以及相關(guān)聚合物的實際應(yīng)用。本教材所有實驗的選取和編排基于高分子專業(yè)本科教學(xué)大綱對高分子化學(xué)實驗課程的要求，在此基礎(chǔ)上進行一些知識的擴展。非高分子專業(yè)的學(xué)生如使用本教材，可根據(jù)學(xué)時的安排做適當(dāng)?shù)倪x取。本教材是在清華大學(xué)多年來使用的幾種實驗講義和近年來實驗教學(xué)經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上編寫的，在內(nèi)容及形式上都有了較大的改變。另外，在編寫中還參考了國內(nèi)出版的相關(guān)院校的實驗教材。由于編者水平有限，書中難免存在缺點和不足之處，歡迎廣大讀者批評指正。本教材在編寫過程中得到了清華大學(xué)劉德山教授、周其庠教授、周嘯教授和王曉工教授的指導(dǎo)。他們的寶貴意見和熱情鼓勵，使這本實驗教材能夠編寫完成，在此一并致謝。

內(nèi)容概要

　　高分子化學(xué)實驗是高分子專業(yè)主要的必修課。本教材以高分子專業(yè)本科教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，結(jié)合多年的實驗教學(xué)經(jīng)驗編寫而成。全書共分為兩篇。上篇介紹了與高分子化學(xué)實驗相關(guān)的實驗基礎(chǔ)操作和化學(xué)實驗室的安全防護知識。下篇的高分子化學(xué)實驗又分為基礎(chǔ)型實驗和綜合型實驗?；A(chǔ)型實驗選取了具有代表性的單體，目的是使學(xué)生掌握自由基均聚合、自由基共聚合、縮合聚合、離子型聚合、開環(huán)聚合、光接枝聚合、高分子反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)的實施方法以及聚合反應(yīng)動力學(xué)的研究方法；綜合型實驗以研究某種聚合物的合成、改性和材料制備為目的，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和探索研究方法的能力?！　　陡叻肿踊瘜W(xué)實驗與技術(shù)》可供高等院校相關(guān)專業(yè)本科生、大專生作為教材使用，非高分子專業(yè)的學(xué)生如有需要，可根據(jù)學(xué)時的安排做適當(dāng)?shù)倪x取。

書籍目錄

上篇 高分子化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)第1章 高分子化學(xué)實驗室安全與防護1.1 高分子化學(xué)實驗室安全規(guī)則1.2 化學(xué)試劑的使用安全1.2.1 存放1.2.2 使用安全1.3 化學(xué)實驗意外事故的緊急處理1.4 消防常識1.5 “三廢”處理第2章 高分子化學(xué)實驗基礎(chǔ)操作2.1 化學(xué)試劑的精制2.1.1 蒸餾2.1.2 重結(jié)晶2.1.3 萃取和洗滌2.1.4 試劑的除水干燥2.2 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液2.3 基本物理常數(shù)的測定2.3.1 熔點2.3.2 密度2.3.3 折光率2.4 聚合反應(yīng)溫度的控制2.4.1 水浴2.4.2 油浴2.4.3 電熱套2.4.4 自制加熱裝置2.5 聚合反應(yīng)的攪拌2.5.1 電磁攪拌器2.5.2 機械攪拌器2.5.3 其他分散設(shè)備2.6 高分子化學(xué)實驗中的常用裝置簡介2.6.1 聚合反應(yīng)中的動態(tài)減壓2.6.2 封管聚合2.6.3 雙排管除氧除水系統(tǒng)2.6.4 氣體的通入第3章 聚合物的分離和純化3.1 洗滌法3.2 溶解沉淀法3.3 抽提法3.4 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法3.5 層析法3.5.1 薄層層析3.5.2 柱層析3.6 聚合物膠乳的分離純化3.7 聚合物的分級3.7.1 沉淀分級3.7.2 柱狀淋洗分級3.7.3 制備凝膠色譜3.8 聚合物的干燥下篇 高分子化學(xué)實驗第4章 基礎(chǔ)型實驗實驗1 苯乙烯的分散聚合實驗2 甲基丙烯酸甲酯丙烯腈共聚體系競聚率的測定實驗3 苯乙烯甲基丙烯酸甲酯的懸浮共聚合及其共聚物組成分析實驗4 乙酸乙烯酯的乳液聚合實驗5 高吸水樹脂——聚丙烯酸鈉的制備實驗6 聚己二酸乙二醇酯的制備及其反應(yīng)動力學(xué)實驗7 聚氨酯泡沫塑料的制備實驗8 低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂的制備實驗9 脂肪二胺與二元酰氯的界面縮聚實驗10 聚苯胺的制備及其導(dǎo)電性能實驗11 正丁基鋰的合成和烯類單體的陰離子聚合實驗12 苯乙烯的陽離子聚合實驗13 四氫呋喃的陽離子開環(huán)聚合實驗14 鑄型尼龍的制備實驗15 電荷轉(zhuǎn)移光聚合反應(yīng)實驗16 聚乙烯表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮實驗17 引發(fā)劑分解速率及其引發(fā)效率的測定實驗18 膨脹計法測定苯乙烯的聚合反應(yīng)速率實驗19 苯乙烯-四氯化碳聚合體系溶劑鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)的測定第5章 綜合型實驗實驗Ⅰ 甲基丙烯酸甲酯的自由基本體聚合及表征實驗Ⅰ-1 單體和引發(fā)劑的提純實驗Ⅰ-2 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合及折光率法測定聚合速率實驗Ⅰ-3 粘度法測定聚甲基丙烯酸甲酯的相對分子質(zhì)量實驗Ⅰ-4 有機玻璃的熱機械性能實驗Ⅱ 聚苯乙烯的合成及化學(xué)改性實驗Ⅱ-1 苯乙烯的懸浮聚合實驗Ⅱ-2 聚苯乙烯微膠囊的制備及其釋放實驗Ⅱ-3 離子交換樹脂的制備——交聯(lián)聚苯乙烯的磺化實驗Ⅱ-4 高抗沖聚苯乙烯的制備實驗Ⅱ-5 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的合成實驗Ⅲ 聚乙烯醇縮醛的合成及性能實驗Ⅲ-1 乙酸乙烯酯的溶液聚合實驗Ⅲ-2 聚乙烯醇的制備——聚乙酸乙烯酯的醇解實驗Ⅲ-3 聚乙烯醇縮甲醛的制備實驗Ⅲ-4 聚乙烯醇縮丁醛的制備實驗Ⅳ 苯丙乳液的分子設(shè)計與性能實驗Ⅳ-1 苯乙烯的乳液聚合實驗Ⅳ-2 苯丙乳液的分子設(shè)計和乳液共聚合實驗Ⅳ-3 聚苯乙烯及其共聚物乳液性能實驗Ⅳ-4 聚苯乙烯及其共聚物膠膜的性能附錄附錄A 幾種常用烯類單體和溶劑的精制方法附錄B 幾種常用自由基聚合引發(fā)劑的提純附錄C 常見聚合物的溶劑和沉淀劑附錄D 常見單體的物理常數(shù)附錄E 常用引發(fā)劑的重要數(shù)據(jù)附錄F 某些單體及其聚合物的密度及折光率附錄G 常見的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)附錄H 自由基共聚的競聚率附錄I 聚合物的特性粘數(shù)相對分子質(zhì)量關(guān)系式（［η］=KMα）的常數(shù)附錄J 常用加熱液體介質(zhì)附錄K 常用冷卻劑的配方附錄L 常用干燥劑附錄M 常見聚合物的英文名稱、縮寫

章節(jié)摘錄

上篇 高分子化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)第1章 高分子化學(xué)實驗室安全與防護1.5 “三廢”處理在化學(xué)實驗中經(jīng)常會產(chǎn)生有毒的廢氣、廢液和廢渣，若隨意丟棄不僅污染環(huán)境，危害健康，還可能造成不必要的浪費。正確處理“三廢”是每個人都應(yīng)該具備的環(huán)保意識和知識。（1）有毒廢氣的處理：在實驗中如產(chǎn)生有毒氣體，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進行操作，并加裝氣體接收裝置。如產(chǎn)生二氧化硫等酸性氣體可通人氫氧化鈉水溶液吸收；堿性氣體用酸溶液吸收。還要注意一些有害的化合物由于沸點低，反應(yīng)中來不及冷卻以氣態(tài)排出，應(yīng)將其通入吸收裝置，還可加裝冷阱。（2）一般的廢溶劑要分類倒人回收瓶中，廢酸廢堿要分開放置，有機廢溶劑分為含鹵素有機廢液和不含鹵素有機廢液，應(yīng)由專業(yè)回收有機廢液的單位進行處理。（3）無機重金屬化合物嚴禁隨意丟棄，應(yīng)進一步處理后，作為廢液交專業(yè)回收單位處理。含鎘、鉛廢液加入堿性試劑使其轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀；含六價鉻化合物要先加入還原劑還原為三價鉻，再加入堿性試劑使其沉淀；含氰化物廢液可加入硫酸亞鐵使其沉淀；含少量汞、砷的廢液可加入硫化鈉使其沉淀。（4）千萬不能將反應(yīng)剩余的活潑金屬（不要認為表面氧化的剩余金屬不危險）倒入水池，以免引起火災(zāi)。廢金屬也不可隨便掩埋，可向有廢金屬的燒瓶中緩慢滴加乙醇，直到金屬反應(yīng)完畢。此期間產(chǎn)生的廢液仍應(yīng)作為有機廢液處理。（5）無毒的聚合物盡量回收，直接丟棄會由于難以降解而造成白色污染；有一定流動性的聚合物切記不能直接倒人下水道，以免堵塞；自己合成的聚合物需保留的要標(biāo)明成分，不需保留的應(yīng)及時處理。（6）切記不可將乳液倒人下水道。無論是小分子乳液還是聚合物乳液都可能會污染水質(zhì)或破乳沉淀堵塞下水管道。正確的處理方法是將乳液破乳后分離出有機物再進一步處理。

編輯推薦

《高分子化學(xué)實驗與技術(shù)》可供高等院校相關(guān)專業(yè)本科生、大專生作為教材使用，非高分子專業(yè)的學(xué)生如有需要，可根據(jù)學(xué)時的安排做適當(dāng)?shù)倪x取。

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