高分子化學(xué)

前言

本書(shū)作者自1999年以來(lái)一直給清華大學(xué)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授“高分子化學(xué)”，2008年初，《高分子化學(xué)》入選清華大學(xué)校級(jí)本科教材建設(shè)項(xiàng)目。自2007年初開(kāi)始總結(jié)和整理相關(guān)內(nèi)容，在參考國(guó)內(nèi)外教材和書(shū)刊的基礎(chǔ)上，結(jié)合近期高分子化學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展，歷時(shí)近兩年，完成本書(shū)撰寫(xiě)。本書(shū)共分為9章，主要涉及聚合物的合成反應(yīng)、機(jī)理和方法。第1章介紹聚合物的基本概念和高分子科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。第2章扼要介紹“聚合物的結(jié)構(gòu)與性能”，這部分內(nèi)容多在“高分子物理”中講授。作者考慮到“高分子化學(xué)”是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生所接觸到的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，有必要涉及一些重要的結(jié)構(gòu)方面知識(shí)。從第3章開(kāi)始，按照聚合反應(yīng)機(jī)理不同，分別介紹了逐步聚合（第3章）、自由基聚合（第4章）、離子聚合（第7章）和配位聚合（第8章）。由于大多數(shù)開(kāi)環(huán)聚合具有離子聚合特點(diǎn)，因此將這部分內(nèi)容歸入離子聚合章節(jié)。聚合反應(yīng)的重要特征在于可以合成具有特定分子量和結(jié)構(gòu)的聚合物，本書(shū)的重點(diǎn)放在控制聚合反應(yīng)速率、聚合物分子量和分子結(jié)構(gòu)方面，以便讀者掌握不同的聚合方法并用于合成各種類(lèi)型的聚合物?；钚跃酆鲜墙谘芯康臒狳c(diǎn)，本書(shū)分別在自由基聚合和離子聚合章節(jié)以相當(dāng)篇幅加以介紹。自由基共聚合是最重要的一類(lèi)共聚反應(yīng)，本書(shū)在第5章單獨(dú)介紹，其他共聚合類(lèi)型在各章節(jié)中分別介紹。本書(shū)第6章介紹了自由基聚合實(shí)施方法，考慮到工科學(xué)生的特點(diǎn)，本章簡(jiǎn)要介紹了一些重要的高分子材料。本書(shū)最后一章介紹了聚合物的化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)已被大量用來(lái)改性或合成新的聚合物。此外，本書(shū)也盡可能兼顧高分子化學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展，如超分子聚合物、分子自組裝、樹(shù)枝狀聚合物、超支化聚合物等。本書(shū)由唐黎明和庹新林共同編寫(xiě)，第1，2，4，5，6，7，9章由唐黎明負(fù)責(zé)，第3，8章由庹新林負(fù)責(zé)。本書(shū)作者力圖將國(guó)內(nèi)外“高分子化學(xué)”的基本內(nèi)容收集到本書(shū)中，但由于作者知識(shí)水平限制，書(shū)中定有許多不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)為清華大學(xué)教材。全書(shū)系統(tǒng)講述了高分子化合物的合成原理及其化學(xué)反應(yīng)，并扼要介紹了聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。全書(shū)共分9章，包括緒論、聚合物的結(jié)構(gòu)與性能、逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、自由基聚合實(shí)施方法、離子聚合、配位聚合和聚合物的化學(xué)反應(yīng)。  　本書(shū)可作為高等院校高分子專(zhuān)業(yè)的教材，也可作為從事本專(zhuān)業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　高分子的基本概念　　1.1.1　單體、聚合物和齊聚物　　1.1.2　結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元和單體單元　　1.1.3　聚合度和分子質(zhì)量　　1.1.4　均聚物、共聚物和共混物　1.2　高分子的分類(lèi)和命名　　1.2.1　高分子的分類(lèi)　　1.2.2　高分子的命名　1.3　聚合反應(yīng)分類(lèi)　　1.3.1　根據(jù)聚合物組成和結(jié)構(gòu)分類(lèi)　　1.3.2　聚合反應(yīng)機(jī)理　　1.3.3　聚合物的化學(xué)反應(yīng)　1.4　高分子的發(fā)展歷史第2章　聚合物的結(jié)構(gòu)與性能　2.1　聚合物的結(jié)構(gòu)層次　2.2　聚合物鏈的組成與結(jié)構(gòu)　　2.2.1　主鏈　　2.2.2　側(cè)基　　2.2.3　端基　　2.2.4　共聚物類(lèi)型　2.3　高分子的立體化學(xué)　　2.3.1　聚合物的構(gòu)造　　2.3.2　鍵接方式　　2.3.3　立體構(gòu)型　2.4　相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布　2.5　分子間相互作用及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)　　2.5.1　分子間相互作用　　2.5.2　聚集態(tài)結(jié)構(gòu)　2.6　聚合物的熱轉(zhuǎn)變　2.7　聚合物的機(jī)械性能　2.8　彈性體、纖維和塑料　2.9　聚合物的性能第3章　逐步聚合　3.1　逐步聚合反應(yīng)概述　　3.1.1　逐步聚合反應(yīng)及其特點(diǎn)　　3.1.2　逐步聚合反應(yīng)的單體　　3.1.3　逐步聚合反應(yīng)的分類(lèi)　3.2　線(xiàn)形逐步聚合反應(yīng)的基本過(guò)程　　3.2.1　官能團(tuán)的等活性概念　　3.2.2　反應(yīng)程度　　3.2.3　分子鏈增長(zhǎng)的終止　3.3　逐步聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　　3.3.1　不可逆條件下的線(xiàn)形逐步聚合動(dòng)力學(xué)　　3.3.2　可逆逐步聚合動(dòng)力學(xué)　　3.3.3　其他縮聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　　3.3.4　官能團(tuán)等活性理論的近似性　3.4　線(xiàn)形逐步聚合的分子質(zhì)量控制　　3.4.1　化學(xué)計(jì)量控制的必要性　　3.4.2　定量關(guān)系　3.5　線(xiàn)形逐步聚合反應(yīng)中的相對(duì)分子質(zhì)量分布　3.6　逐步聚合反應(yīng)實(shí)施方法　　3.6.1　熔融縮聚　　3.6.2　固相縮聚　　3.6.3　溶液縮聚　　3.6.4　界面縮聚　3.7　體形縮聚　　3.7.1　凝膠點(diǎn)的預(yù)測(cè)　　3.7.2　凝膠點(diǎn)的試驗(yàn)測(cè)定　……第4章　自由基聚合第5章　自由基共聚合第6章　自由基聚合實(shí)施方法第7章　離子聚合第8章　配位聚合第9章　聚合物的化學(xué)反應(yīng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.2.1 高分子的分類(lèi)可以從不同的角度對(duì)高分子進(jìn)行分類(lèi)，最常見(jiàn)的分類(lèi)方法是按照用途和主鏈結(jié)構(gòu)分類(lèi)。1.按高分子的用途分類(lèi)可以分為塑料（plastic）、橡膠（rubber）、纖維（fiber）、涂料（coating）、粘合劑（adhesive）和功能高分子（functionalpolymer）六大類(lèi)。其中前3類(lèi)可合稱(chēng)為三大合成材料。（1）塑料塑料是在室溫下有一定形狀，強(qiáng)度較大，受力后能發(fā)生一定形變（一般為百分之幾）的聚合物。塑料是以合成或天然聚合物為主要成分，輔以填充劑、增塑劑和其他助劑在一定溫度和壓力下加工成型的材料或制品。廣義地講，在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱(chēng)為樹(shù)脂。塑料的力學(xué)行為介于纖維和橡膠之間，有很廣的范圍，軟塑料接近橡膠，硬塑料接近纖維。按照聚合物受熱行為，可分為熱塑性（thermoplastic）塑料和熱固性（thermosetting）塑料。熱塑性聚合物受熱可以軟化和流動(dòng)，并可反復(fù)塑化成型。目前，產(chǎn)量最大的4種聚合物都是熱塑性塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯。熱固性聚合物是指加熱不能溶解和熔化，也不能加工成型的聚合物，通常為體形結(jié)構(gòu)聚合物，例如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等。通過(guò)在高分子鏈間引入交聯(lián)鍵，可使熱塑性聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦跃酆衔?。按照塑料的狀態(tài)可分為模塑塑料、層壓塑料、泡沫塑料、人造革、塑料薄膜等。塑料主要用作包裝材料（占30％）、結(jié)構(gòu)材料（占30％）、建筑材料和運(yùn)輸材料（占40％）等。（2）纖維纖維是在室溫下軸向強(qiáng)度很大，受力后形變較小，在較寬的溫度范圍內(nèi)機(jī)械性能變化不大的聚合物。纖維通常是線(xiàn)形結(jié)晶性聚合物，平均分子質(zhì)量較橡膠和塑料低，纖維不易形變，伸長(zhǎng)率小，彈性模量和抗張強(qiáng)度都很高。主要的纖維品種包括滌綸（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）、尼龍（聚酰胺類(lèi)纖維）、腈綸（聚丙烯腈）、丙綸（聚丙烯）、維綸（聚乙烯醇縮甲醛）和氯綸（聚氯乙烯）。

編輯推薦

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