高分子化學(xué)

前言

本書作者自1999年以來一直給清華大學(xué)高分子材料與工程專業(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)校級本科教材建設(shè)項目。自2007年初開始總結(jié)和整理相關(guān)內(nèi)容，在參考國內(nèi)外教材和書刊的基礎(chǔ)上，結(jié)合近期高分子化學(xué)領(lǐng)域的新進展，歷時近兩年，完成本書撰寫。本書共分為9章，主要涉及聚合物的合成反應(yīng)、機理和方法。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)”是本專業(yè)學(xué)生所接觸到的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有必要涉及一些重要的結(jié)構(gòu)方面知識。從第3章開始，按照聚合反應(yīng)機理不同，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)開環(huán)聚合具有離子聚合特點，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，本書的重點放在控制聚合反應(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型的聚合物。活性聚合是近期研究的熱點，本書分別在自由基聚合和離子聚合章節(jié)以相當篇幅加以介紹。自由基共聚合是最重要的一類共聚反應(yīng)，本書在第5章單獨介紹，其他共聚合類型在各章節(jié)中分別介紹。本書第6章介紹了自由基聚合實施方法，考慮到工科學(xué)生的特點，本章簡要介紹了一些重要的高分子材料。本書最后一章介紹了聚合物的化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)已被大量用來改性或合成新的聚合物。此外，本書也盡可能兼顧高分子化學(xué)領(lǐng)域的新進展，如超分子聚合物、分子自組裝、樹枝狀聚合物、超支化聚合物等。本書由唐黎明和庹新林共同編寫，第1，2，4，5，6，7，9章由唐黎明負責(zé)，第3，8章由庹新林負責(zé)。本書作者力圖將國內(nèi)外“高分子化學(xué)”的基本內(nèi)容收集到本書中，但由于作者知識水平限制，書中定有許多不足之處，懇請廣大讀者指正。

內(nèi)容概要

本書為清華大學(xué)教材。全書系統(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、自由基聚合實施方法、離子聚合、配位聚合和聚合物的化學(xué)反應(yīng)。  　本書可作為高等院校高分子專業(yè)的教材，也可作為從事本專業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

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　高分子的分類和命名　　1.2.1　高分子的分類　　1.2.2　高分子的命名　1.3　聚合反應(yīng)分類　　1.3.1　根據(jù)聚合物組成和結(jié)構(gòu)分類　　1.3.2　聚合反應(yīng)機理　　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　相對分子質(zhì)量和相對分子質(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　　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　3.2　線形逐步聚合反應(yīng)的基本過程　　3.2.1　官能團的等活性概念　　3.2.2　反應(yīng)程度　　3.2.3　分子鏈增長的終止　3.3　逐步聚合反應(yīng)動力學(xué)　　3.3.1　不可逆條件下的線形逐步聚合動力學(xué)　　3.3.2　可逆逐步聚合動力學(xué)　　3.3.3　其他縮聚反應(yīng)動力學(xué)　　3.3.4　官能團等活性理論的近似性　3.4　線形逐步聚合的分子質(zhì)量控制　　3.4.1　化學(xué)計量控制的必要性　　3.4.2　定量關(guān)系　3.5　線形逐步聚合反應(yīng)中的相對分子質(zhì)量分布　3.6　逐步聚合反應(yīng)實施方法　　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　凝膠點的預(yù)測　　3.7.2　凝膠點的試驗測定　……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

章節(jié)摘錄

插圖：1.2.1 高分子的分類可以從不同的角度對高分子進行分類，最常見的分類方法是按照用途和主鏈結(jié)構(gòu)分類。1.按高分子的用途分類可以分為塑料（plastic）、橡膠（rubber）、纖維（fiber）、涂料（coating）、粘合劑（adhesive）和功能高分子（functionalpolymer）六大類。其中前3類可合稱為三大合成材料。（1）塑料塑料是在室溫下有一定形狀，強度較大，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為樹脂。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，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，例如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂等。通過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％）、建筑材料和運輸材料（占40％）等。（2）纖維纖維是在室溫下軸向強度很大，受力后形變較小，在較寬的溫度范圍內(nèi)機械性能變化不大的聚合物。纖維通常是線形結(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，伸長率小，彈性模量和抗張強度都很高。主要的纖維品種包括滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、尼龍（聚酰胺類纖維）、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

《高分子化學(xué)》可作為高等院校高分子專業(yè)的教材，也可作為從事本專業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員的參考書。

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