高分子化學(xué)改性

前言

　　聚合物材料是一種合成材料，因其優(yōu)越的綜合性能獲得迅猛的發(fā)展，但仍有諸多需要克服的缺點(diǎn)，而通過改性可使聚合物材料的性能大幅度提高，或者被賦予新的功能。其中，化學(xué)改性是一種較早出現(xiàn)的改性方法，包括嵌段和接枝共聚、交聯(lián)、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)等，是一個(gè)門類繁多的體系。隨著高分子材料學(xué)科的發(fā)展，近年來，嵌段和接枝共聚物等在開發(fā)高分子新材料中愈來愈顯得重要，而目前，集中介紹高分子化學(xué)改性方面的書籍甚少，尤其作為大專院校的教材多屬自編教材，因此，很有必要編寫一本全面介紹各種聚合物化學(xué)改性的教材?！　∪珪譃樗牟糠郑ü彩拢谝徊糠质蔷w論，第二部分是接枝共聚及接枝共聚物，第三部分是嵌段共聚及嵌段共聚物，第四部分是高分子化學(xué)反應(yīng)。緒論部分闡述了聚合物化學(xué)改性的基本概念、高分子設(shè)計(jì)與合成方法，以及聚合物化學(xué)改性的作用與意義，第二、三部分主要針對(duì)接枝共聚物和嵌段共聚物合成原理及制備方法、性能、應(yīng)用和發(fā)展前景進(jìn)行了討論。接枝共聚及接枝共聚物部分介紹了接枝共聚概述、聚丙烯的化學(xué)接枝改性、聚氯乙烯接枝共聚物、ABS樹脂及其應(yīng)用和無機(jī)材料的接枝共聚；嵌段共聚及嵌段共聚物部分介紹了嵌段共聚概述、熱塑性彈性體和嵌段共聚物納米結(jié)構(gòu)材料。第四部分就分子鏈之間的交聯(lián)以及老化降解等內(nèi)容進(jìn)行了介紹。近年來，關(guān)于聚合物化學(xué)改性的新研究成果層出不窮，本書亦適當(dāng)收入了一些新進(jìn)展。

內(nèi)容概要

本書闡述了高分子化學(xué)改性的基本概念、方法與高分子化學(xué)改性的作用和意義，主要針對(duì)接枝共聚、嵌段共聚和高分子化學(xué)反應(yīng)等改性方法，著重介紹了聚丙烯化學(xué)接杖改性、聚氯乙烯接枝共聚物、ABS樹脂及其應(yīng)用、無機(jī)材料的接枝共聚物、熱塑性彈性體、嵌段共聚物納米結(jié)構(gòu)材料等的合成、性能和應(yīng)用。    本書可作高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生的敦材，也可供研究生和涉及這一領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章  緒論  1.1  基本概念  1.2  高分子設(shè)計(jì)與合成方法    1.2.1  接枝共聚    1.2.2  嵌段共聚  1.3  聚合物化學(xué)改性的作用和意義    1.3.1  高分子化學(xué)反應(yīng)    1.3.2  接枝與嵌段共聚第二章  接枝共聚概述  2.1  基本原理  2.2  接枝共聚反應(yīng)的分類    2.2.1  高分子與單體的接枝共聚反應(yīng)    2.2.2  高分子相互間的反應(yīng)  2.3  接枝共聚方法    2.3.1  鏈轉(zhuǎn)移接枝    2.3.2  化學(xué)接枝    2.3.3  輻射接枝  2.4  接枝共聚物的形成    2.4.1  通過鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)行自由基接枝反應(yīng)    2.4.2  聚合物與雙鍵的自由基接枝反應(yīng)    2.4.3  大分子輔助制備接枝共聚物    2.4.4  從聚合物主鏈上引發(fā)聚合    2.4.5  接枝共聚物的光化學(xué)合成    2.4.6  高能射線照射下接枝共聚物的形成    2.4.7  利用離子鏈增長的方法制備接枝共聚物    2.4.8  其他接枝共聚合  2.5  接枝聚合物的分離和表征    2.5.1  接枝聚合物的分離    2.5.2  接枝聚合物的表征  2.6  接枝共聚物的性能與用途第三章  聚丙烯的化學(xué)接枝改性  3.1  PP的接枝改性    3.1.1  PP常用的接枝方法    3.1.2  接枝單體    3.1.3  引發(fā)劑的選擇    3.1.4  溶劑的選擇  3.2  接枝機(jī)理的探討  3.3  接枝工藝    3.3.1  反應(yīng)溫度    3.3.2  反應(yīng)時(shí)間    3.3.3  其他因素  3.4  接枝物的表征    3.4.1  接枝物的純化    3.4.2  接枝物的表征  3.5  接枝共聚物的結(jié)構(gòu)及性能    3.5.1  熱學(xué)性能    3.5.2  黏合性能    3.5.3  力學(xué)性能及其他第四章  聚氯乙烯接枝共聚物  4.1  聚氯乙烯改性方法    4.1.1  化學(xué)改性    4.1.2  物理改性  4.2  氯乙烯接枝共聚    4.2.1  乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與氯乙烯接枝共聚    4.2.2  氯化聚乙烯與氯乙烯接枝共聚    4.2.3  聚丙烯酸酯類與氯乙烯接枝共聚    4.2.4  乙丙橡膠與氯乙烯接枝共聚    4.2.5  熱塑性聚氨酯(TPU)與氯乙烯接枝共聚    4.2.6  其他聚合物與氯乙烯接枝共聚  4.3  聚氯乙烯接枝共聚    4.3.1  聚氯乙烯與乙酸乙烯酯接枝共聚    4.3.2  聚氯乙烯與丁二烯接枝共聚    4.3.3  聚氯乙烯與丙烯酸酯類單體可以得到抗沖改性的PVC樹脂    4.3.4  聚氯乙烯與甲基丙烯酸甲酯接枝共聚    4.3.5  聚氯乙烯與其他烯類單體接枝共聚  4.4  接枝共聚物增韌聚氯乙烯    4.4.1  引言    4.4.2  MBS樹脂接枝聚合與PVC共混改性    4.4.3  MBS結(jié)構(gòu)與PVC／MBS共混物性能的關(guān)系    4.4.4  MBS合成工藝條件的選擇第五章  ABS樹脂及其應(yīng)用  5.1  基本概念  5.2  技術(shù)與發(fā)展  5.3  乳液接枝摻混法合成ABS樹脂    5.3.1  乳液接枝主干膠乳合成    5.3.2  乳液接枝聚合    5.3.3  接枝共聚物乳液的凝聚    5.3.4  制備ABS樹脂用SAN樹脂的合成    5.3.5  其他連續(xù)相樹脂的合成    5.3.6  摻混造粒方法    5.3.7  典型的乳液接枝/摻混法生產(chǎn)工藝  5.4  連續(xù)乳液接枝-SAN摻混法生產(chǎn)丁藝    5.4.1  概述    5.4.2  連續(xù)乳液法聚丁二烯膠乳生產(chǎn)  5.5  乳液接枝-懸浮法生產(chǎn)丁藝    5.5.1  乳液接枝-懸浮法的工藝特點(diǎn)    5.5.2  乳液接枝共聚物膠乳的指標(biāo)    5.5.3  懸浮接枝共聚合基本配方  5.6  乳液接枝連續(xù)本體法    5.6.1  乳液接枝-本體聚合法生產(chǎn)原理    5.6.2  接枝共聚物的孔液法制備    5.6.3  接枝共聚物孔液的凝聚和脫水    5.6.4  本體聚合及后處理    5.6.5  乳液接枝本體法的工藝特點(diǎn)    5.6.6  乳液接枝連續(xù)本體法ABS產(chǎn)品性能  5.7  溶液和溶液沉淀聚合丁藝第六章  無機(jī)材料的接枝共聚合  6.1  無機(jī)材料接枝共聚物的制備    6.1.1  偶合法接枝    6.1.2  化學(xué)引發(fā)接枝共聚    6.1.3  輻射引發(fā)接枝    6.1.4  力化學(xué)引發(fā)接枝  6.2  無機(jī)材料接枝共聚物的結(jié)構(gòu)  6.3  無機(jī)材料接枝共聚物的性能與應(yīng)用第七章  嵌段共聚概述  7.1  基本原理  7.2  嵌段共聚物制備方法    7.2.1  加成聚合法    7.2.2  縮聚法  7.3  嵌段共聚物的鏈段序列結(jié)構(gòu)  7.4  嵌段共聚物性能勺應(yīng)用    7.4.1  嵌段共聚物的性能    7.4.2  嵌段共聚物的應(yīng)用  7.5  嵌段共聚物材料的發(fā)展  7.6  新型嵌段共聚物    7.6.1  嵌段共聚酯    7.6.2  嵌段共聚酰胺    7.6.3  聚氨酯-聚酰胺嵌段共聚物    7.6.4  聚酰胺-聚酯嵌段共聚物    7.6.5  聚氨酯離子交聯(lián)聚合物    7.6.6  聚α-烯烴嵌段共聚物    7.6.7  同時(shí)使用自由基聚合和離子鏈增長制備的嵌段共聚物    7.6.8  通過均相離子共聚的方法制備的嵌段共聚物    7.6.9  其他嵌段共聚物第八章  熱塑性彈性體  8.1  概述  8.2  熱塑性聚氨酯彈性體    8.2.1  前言    8.2.2  原料    8.2.3  合成    8.2.4  性能  8.3  苯乙烯類熱塑性彈性體    8.3.1  引言    8.3.2  結(jié)構(gòu)    8.3.3  合成    8.3.4  性能  8.4  聚烯烴類熱塑性彈性體    8.4.1  無規(guī)共聚物    8.4.2  嵌段共聚物  8.5  聚酰胺類熱塑性彈性體    8.5.1  引言    8.5.2  分段型嵌段共聚物    8.5.3  聚酰胺類熱塑性彈性體合成    8.5.4  聚酰胺類熱塑性彈性體形態(tài)    8.5.5  結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系    8.5.6  物理性能    8.5.7  加工    8.5.8  應(yīng)用第九章  嵌段共聚物納米結(jié)構(gòu)材料  9.1  引言  9.2  嵌段共聚物的合成與表征  9.3  星形高聚物    9.3.1  星形高聚物的制備    9.3.2  應(yīng)用  9.4  高分子納米微球    9.4.1  納米微球的制備    9.4.2  應(yīng)用前景  9.5  二嵌段共聚高分子刷    9.5.1  高分子刷形成    9.5.2  透射電鏡研究高分子刷    9.5.3  交聯(lián)高分子刷    9.5.4  交聯(lián)高分子刷包結(jié)硅料高分子填料  9.6  二嵌段共聚物納米纖維    9.6.1  高分子納米纖維的制備    9.6.2  應(yīng)用前景  9.7  具有可調(diào)納米孔道的高分子薄膜    9.7.1  薄膜的制備    9.7.2  應(yīng)用前景第十章  高分子化學(xué)反應(yīng)  10.1  引言    10.1.]  研究聚合物化學(xué)反應(yīng)的意義    10.1.2  高分子化學(xué)反應(yīng)的類型    10.1.3  一般原理    10.1.4  聚合物反應(yīng)的特征    10.1.5  聚合物化學(xué)反應(yīng)的活性及其影響因素  10.2  聚合物的功能基轉(zhuǎn)化    10.2.1  纖維素的轉(zhuǎn)化    10.2.2  聚醋酸乙烯酯的轉(zhuǎn)化    10.2.3  聚苯乙烯的轉(zhuǎn)化  10.3  高分子加工中的化學(xué)反應(yīng)  10.4  聚合物光化學(xué)反應(yīng)    10.4.1  光引發(fā)過程    10.4.2  光固化涂料    10.4.3  光刻材料  10.5  高分子表面化學(xué)反應(yīng)    10.5.1  提高黏附性    10.5.2  改進(jìn)高分子材料的血液相容性  10.6  聚合物的交聯(lián)反應(yīng)    10.6.1  橡膠的硫化    10.6.2  過氧化物存在下的交聯(lián)    10.6.3  聚合物的其他交聯(lián)反應(yīng)    10.6.4  高分子的光交聯(lián)    10.6.5  電子束照射下高分子的交聯(lián)  10.7  聚合物的降解    10.7.1  熱降解    10.7.2  化學(xué)降解    10.7.3  氧化分解    10.7.4  光降解  10.8  聚合物的老化和防老化    10.8.1  聚氯乙烯的防老化    10.8.2  烯烴類聚合物的防老化參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　1.2　高分子設(shè)計(jì)與合成方法　　聚合物材料進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，希望能制得合乎人們要求的新的高分子，結(jié)構(gòu)及物性關(guān)系的研究是極為重要的。要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求，主要是通過合成反應(yīng)使生成高分子的結(jié)構(gòu)、組成及物性達(dá)到設(shè)計(jì)的目的?！　?.2.1　接枝共聚　　接枝共聚物的問世已有五十多年的歷史，利用這種合成方法已制得不少高分子材料。一般共聚物中的大分子鏈上也有支鏈結(jié)構(gòu)，但不同于在一種高分子上接上另一種高分子。最早是將丙烯腈單體接枝到天然橡膠分子上，以后又將甲基丙烯酸甲酯接到天然橡膠上，改進(jìn)了天然橡膠的性能。又如在聚乙烯醇存在下，醋酸乙烯酯聚合時(shí)產(chǎn)生接枝聚合物。接枝共聚的理論已得到人們的確認(rèn)，在學(xué)術(shù)界引起廣泛的重視。對(duì)其合成與性能和結(jié)構(gòu)的研究和討論十分活躍。利用這種方法可以對(duì)已有的高分子材料進(jìn)行改性，制得性能優(yōu)異的新材料，特別是在高分子材料學(xué)及生產(chǎn)很成熟、生產(chǎn)品種多的情況下，利用現(xiàn)有高分子采用接枝共聚制得很多新產(chǎn)品?！　?duì)接枝共聚物進(jìn)行分子設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)解決的問題是：①選用接枝的單體和聚合物；②確定好接枝單體的用量；③確定接枝合成方法及工藝條件；④接枝的支鏈的數(shù)目及長度；⑤接枝的效率；⑥接枝共聚物的分離和鑒定的方法。這幾個(gè)問題是接枝共聚中的主要內(nèi)容。分子設(shè)計(jì)關(guān)鍵的問題是合成反應(yīng)的機(jī)理、條件及實(shí)施方法。因?yàn)楹铣煞磻?yīng)的結(jié)果決定了分子組成、接枝的效率及物性。接枝共聚的綜合性能不僅決定于主鏈高分子的結(jié)構(gòu)與性能，也決定于接枝的聚合物。支鏈的結(jié)構(gòu)鏈長及支鏈的數(shù)目對(duì)產(chǎn)物性能的影響也是十分重要的。　　制備接枝聚合物的目的是改進(jìn)高分子的特性，如橡膠上接枝樹脂類高分子，它既能提高橡膠的強(qiáng)度，又解決了樹脂的脆性。塑料的聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVc）、聚丙烯（PP）接上彈性體的聚合物，能改善脆性提高抗沖性，根據(jù)主鏈聚合物和支鏈聚合物的不同性能可以設(shè)計(jì)出一系列的新材料。

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　　《高分子化學(xué)改性》可作高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生的敦材，也可供研究生和涉及這一領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考。

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