高分子科學(xué)與工藝學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　世紀之交，根據(jù)教育發(fā)展的需要，許多高等院校進行了專業(yè)名稱的調(diào)整和規(guī)范。原先的許多專業(yè)，如基本有機合成、無機物工藝、高分子合成化工、化學(xué)工程等等許多專業(yè)，合并為化學(xué)工程與工藝專業(yè)。這是一個大化工專業(yè)的概念。而高分子材料則屬于材料科學(xué)與工程這個大學(xué)科。這里就出現(xiàn)了一個問題，因為另有高分子材料工程這個專業(yè)，所以，化學(xué)工程與工藝專業(yè)中，就似乎不再含有高分子材料專業(yè)，而高分子材料工程專業(yè)又大多數(shù)以材料化過程為核心。對于從單體到高分子聚合物的過程，就是化工合成高聚物的過程，雖然有高分子化學(xué)、高分子工藝學(xué)等課程，但已經(jīng)不是專業(yè)的重心。從單體到高聚物以及高聚物到另外高聚物，這個過程屬于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的范圍呢，還是屬于高分子材料工程專業(yè)的范圍？有時成了邊緣化的問題，有可能被弱化。　　然而，高分子材料的飛速發(fā)展，以及它在國民經(jīng)濟中舉足輕重的地位，決定了我們不能把“高分子化工”或“高分子合成化工”這個研究的內(nèi)容邊緣化，更不能處于弱化的狀態(tài)。盡管當(dāng)今研究高分子材料的專家們，并不在乎要求出現(xiàn)新的高聚物，已有的數(shù)千種高聚物，已幾乎夠他們研究選用于材料化了。然而，高聚物的合成，哪個白是那些看上去已很成熟的產(chǎn)物的合成，仍然面臨著許多工藝問題，還有許多需要解決的、需要攻關(guān)的、需要研究開發(fā)的問題，無論是原料路線、工藝過程、設(shè)備改進、節(jié)能降耗、環(huán)境保護等，以及高聚物性能的改進、綜合應(yīng)用。更何況，隨著人們的需求的深化，還有要求新合成高聚物的可能，還要合成具有更好性能或具有功能的高分子。這些似乎都是化工合成的問題，好像這些任務(wù)主要地落在了化學(xué)工程與工藝專業(yè)人士的肩上。但大多數(shù)化工專業(yè)又沒有安排高分子科學(xué)方面的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。因此急需要一個接近于“速成”的教材，把高分子學(xué)科的主要理論基礎(chǔ)，即高分子化學(xué)、高分子物理、高分子溶液、高分子材料等系統(tǒng)理論，刪繁就簡，概括綜合，結(jié)合化學(xué)工程與工藝學(xué)的基礎(chǔ)，作一個全面、簡化又實用的介紹。本書就是在這個指導(dǎo)思想下策劃出版的。本書以高分子的合成工藝為主線，全面述及高分子學(xué)科知識，既全面而又不繁瑣，既簡化而又不片面，既重實用而又不膚淺。化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生，選修了這一門課，相當(dāng)于吸取了高分子材料工程專業(yè)中的好幾門課程的專業(yè)知識，這對于教學(xué)改革的大方向是十分必要的。

內(nèi)容概要

　　《高分子科學(xué)與工藝學(xué)基礎(chǔ)》簡明扼要地敘述了高分子材料學(xué)科的基礎(chǔ)知識。內(nèi)容涵蓋高分子物的結(jié)構(gòu)與性能，高分子溶液，合成高聚物的兩類化學(xué)反應(yīng)，即逐步聚合和連鎖聚合的基本規(guī)律，高分子的化學(xué)反應(yīng)，高分子合成的工藝學(xué)以及材料的共混、復(fù)合和加工知識。以高分子的合成工藝為主線，理論聯(lián)系實際，立足于實用?！　　陡叻肿涌茖W(xué)與工藝學(xué)基礎(chǔ)》主要作為化工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向教材，同時可作為輕工和高分子材料學(xué)科的概論及基礎(chǔ)教材，還可作為化工和材料專業(yè)的工程技術(shù)人員的參考書，也適于作為高級技工的培訓(xùn)教材?！陡叻肿涌茖W(xué)與工藝學(xué)基礎(chǔ)》既全面又不繁瑣，既簡略又不片面，既實用又不膚淺，是一本不可多得的高分子科學(xué)基礎(chǔ)讀物。

書籍目錄

第一章 概論第一節(jié) 高分子科學(xué)與高分子材料一、什么是高分子二、什么是高分子材料三、本課程學(xué)習(xí)的重點和方向第二節(jié) 高分子科學(xué)的歷史、現(xiàn)狀和未來一、高分子科學(xué)的歷史二、高分子科學(xué)的現(xiàn)狀與未來第三節(jié) 高分子科學(xué)的一些概念和術(shù)語一、有關(guān)高分子形態(tài)和結(jié)構(gòu)的概念二、有關(guān)高分子合成中的概念第四節(jié) 高分子的命名一、系統(tǒng)命名法二、習(xí)慣命名法三、商品俗名四、外文字母縮寫法第五節(jié) 合成高分子的方法一、逐步聚合概論二、連鎖聚合概論三、利用已有高分子合成新的高分子概論第六節(jié) 高分子合成工藝概論一、研究的思路二、高分子合成的反應(yīng)工藝三、原料和原料的準備過程四、分離和產(chǎn)物提純過程第七節(jié) 高分子材料的概念一、材料化過程二、成型加工和助劑第二章 高分子結(jié)構(gòu)和性能第一節(jié) 高分子的結(jié)構(gòu)一、高分子的一次結(jié)構(gòu)（鏈節(jié)結(jié)構(gòu)）二、高分子的二次結(jié)構(gòu)（鏈結(jié)構(gòu)）三、高分子的三次結(jié)構(gòu)（聚集態(tài)結(jié)構(gòu)）四、高分子混合物的高級結(jié)構(gòu)第二節(jié) 高分子的物理狀態(tài)（力學(xué)狀態(tài)）一、高分子的物態(tài)和相二、高分子的力學(xué)狀態(tài)三、玻璃態(tài)和玻璃化溫度四、黏流態(tài)和黏流溫度五、高彈態(tài)第三節(jié) 高分子的力學(xué)性能一、應(yīng)力和應(yīng)變二、硬度三、黏彈性和內(nèi)耗四、力學(xué)屈服和疲勞第四節(jié) 高分子其他物理性能一、熱性能二、電性能三、光學(xué)性能四、溶解性和粘接性五、透氣性和透水性（滲透性）六、阻燃和耐蝕第五節(jié) 高分子的結(jié)構(gòu)和性能第六節(jié) 高分子材料補強一、共混和復(fù)合二、增強劑三、填料第七節(jié) 功能高分子一、物理功能二、分離吸附功能三、化學(xué)功能四、醫(yī)用功能五、其他功能第三章 高分子溶液和分子量測定第一節(jié) 概述一、研究溶液意義二、高分子溶液的本質(zhì)三、濃溶液和稀溶液第二節(jié) 高分子溶解一、高分子溶解過程二、溶劑選擇第三節(jié) 高分子稀溶液一、溶液性質(zhì)二、稀溶液應(yīng)用第四節(jié) 高分子分子量測定一、分子量意義二、分子量測定方法簡介三、分子量分布和分布曲線第五節(jié) 聚電解質(zhì)溶液第六節(jié) 高分子濃溶液一、濃溶液特性二、高分子凝膠三、增塑劑填入第四章 逐步聚合反應(yīng)第一節(jié) 單體一、適用于逐步聚合的單體二、單體合成三、單體的反應(yīng)能力第二節(jié) 逐步聚合的特點和分類一、逐步聚合特點二、分類第三節(jié) 線型縮聚反應(yīng)一、反應(yīng)類型和機理二、反應(yīng)平衡常數(shù)三、影響縮聚反應(yīng)平衡的因素四、縮聚反應(yīng)分子量的控制五、不平衡縮聚反應(yīng)第四節(jié) 體型縮聚反應(yīng)一、無規(guī)預(yù)聚物二、已知結(jié)構(gòu)預(yù)聚物三、縮聚反應(yīng)中的支化四、凝膠點的預(yù)測和控制第五節(jié) 共縮聚第六節(jié) 逐步加聚反應(yīng)一、逐步加聚的特點二、聚氨酯三、環(huán)氧衍生物（環(huán)氧樹脂）第五章 逐步聚合工藝第一節(jié) 工藝研究一、工藝過程研究二、工藝操作參數(shù)研究第二節(jié) 聚合反應(yīng)方式和反應(yīng)器研究一、逐步聚合的實施方式分類二、實施方法優(yōu)缺點三、反應(yīng)器研究第三節(jié) 逐步聚合工藝舉例一、采用液相本體聚合的工藝二、采用固相本體聚合的工藝（固相縮聚）三、采用均相溶液聚合的工藝四、采用溶液沉淀聚合的工藝五、采用界面縮聚的工藝第六章 自由基均聚合第一節(jié) 概述一、自由基的概念三、自由基連鎖聚合概念三、連鎖聚合分類第二節(jié) 單體一、特點二、單體的聚合能力三、單體合成第三節(jié) 引發(fā)作用和引發(fā)劑一、引發(fā)作用二、引發(fā)劑第四節(jié) 聚合反應(yīng)（基元反應(yīng)）一、鏈引發(fā)二、鏈增長三、鏈終止四、鏈轉(zhuǎn)移第五節(jié) 阻聚和緩聚一、阻聚和緩聚的概念二、阻聚劑種類和選用第六節(jié) 聚合速率和聚合度一、聚合速率研究的假設(shè)（基本假設(shè)）二、速率方程三、速率方程討論四、聚合過程中的速率變化五、聚合度方程第七節(jié) 聚合反應(yīng)的影響因素一、溫度二、壓力三、單體濃度四、引發(fā)劑五、單體純度六、其他因素第七章 自由基共聚合第八章 離子型聚合反應(yīng)第九章 連鎖聚合工藝第十章 高分子的化學(xué)反應(yīng)第十一章 高分子的共混全材料復(fù)合第十二章 聚合物成型加工概述附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章概論　　第一節(jié)高分子科學(xué)與高分子材料　　一、什么是高分子　　認識高分子并不難。在我們周圍，充滿有生命的植物、動物。組成它們機體的纖維素和蛋白質(zhì)，各種變形的蛋白質(zhì)，體腺，消化液，分泌物，植物的樹膠，動物的皮毛指爪，以及大地巖石的主要成分如長石、云母、石英，礦物中的石棉、水晶、沸石等等都是天然的高分子。而我們把對它們進行粗加工后的材料，如皮革、毛線、木材、棉絨、紙張等都稱為高分子材料。至于人工合成的高分子，那已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪腥チ?，各種各樣的化學(xué)纖維、五光十色的塑料及其制品、性能各異的合成橡膠以及多種多樣的涂料（油漆）、粘接劑，成了我們幾乎不可或缺的東西。　　盡管我們生活在充滿高分子的世界里，但要定義高分子這個概念也不那么容易?！　⊥ǔＣ枋龇肿哟笮〉氖撬某叽绾拖鄬Ψ肿淤|(zhì)量，以后者為主要標志。相對分子質(zhì)量是現(xiàn)代的規(guī)范稱呼，其實可以簡稱為分子量。對于小分子物來說，簡稱為“式量”，因為小分子或無機物，都有一個分子式，可以用相對分子質(zhì)量表達出來。而高分子并沒有準確的分子式，其“相對分子質(zhì)量”不是用原子來相加計算出來的，有時只是從“性能”上“表現(xiàn)”出來的。所以，高分子的所謂“相對分子質(zhì)量”，還是沿用習(xí)慣稱為“分子量”為宜。本書中，仍用分子量這個說法。

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