了得網工業技術_高分子化學(張興英)（第二版）

內容簡介

本教材為國家精品課程教材。全書共分為9章，分別是緒論、自由基聚合、自由基共聚合、離子聚合、配位聚合、開環聚合、逐步聚合、聚合方法和聚合物的化學反應，並在各章後附有習題和參考文獻。本書在版的基礎上，再次進行了合理的編排和修改，對全書的整體安排和內容進行了適當調整。
本書適合作為各類高分子專業學生的專業必修課或選修課教材，也可作為高分子材料科學與工程專業研究生教學及從事高分子科學研究工作的人員參考。

作者簡介

無

第1章緒論1
11高分子的基本概念1
12聚合物的命名2
121高分子化學命名原則3
122繫統命名法6
123以聚合物的結構特征命名6
124根據商品名或俗名命名8
125用英文縮寫命名8
126小結8
13聚合反應9
131聚合反應9
132按單體和聚合物在反應前後組成和結構上的變化分類10
133按聚合反應的反應機理和動力學分類10
134小結11
14聚合物的基本特征12
141相對分子質量和相對分子質量分布12
142聚合物的分類13
143小結15
［自學內容1］高分子科學15
［自學內容2］高分子科學和工業的
發展簡史16
習題19
參考文獻20
第2章自由基聚合22
21單體的聚合能力22
211聚合熱力學22
212聚合動力學26
213小結28
22碳自由基29
221自由基的產生30
222自由基的結構與活性30
223自由基的反應30
224小結30
23自由基聚反應31
231鏈引發反應31
232鏈增長反應31
233鏈終止反應32
234鏈轉移反應33
235小結34
24自由基聚合的單體和引發體繫34
241單體34
242引發劑引發34
243其它形式引發37
244小結——引發體繫的選擇39
25聚合反應速率41
251聚合反應速率研究方法41
252聚合初期聚合反應速率42
253聚合中期聚合反應速率47
254聚合後期聚合反應速率48
255阻聚和緩聚49
256小結——聚合反應速率的控制53
26相對分子質量和相對分子質量分布54
261動力學鏈長54
262無鏈轉移反應時的相對分子質量55
263有鏈轉移反應時的相對分子質量56
264相對分子質量分布63
265小結——聚合物相對分子質量的控制65
27自由基聚合反應的特征65
28自由基聚合的工業應用66
281低密度聚乙烯（LDPE）66
282聚氯乙烯（PVC）67
283聚苯乙烯（PS）67
284聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）68
285氯丁橡膠（CR）68
29近年發展：可控/“活性”自由基聚合69
291基本思路69
292穩定自由基聚合70
293原子（基團）轉移自由基聚合70
294可逆加成斷裂轉移自由基聚合71
［自學內容］通用單體的來源72
習題75
參考文獻79
第3章自由基共聚合80
31引言80
311基本概念80
312分類與命名80
313研究共聚合的意義81
314小結82
32共聚物組成82
321共聚物組成方程82
322共聚物組成方程的討論84
323共聚物組成曲線87
324共聚組成和轉化率的關繫92
325小結——共聚物組成的控制94
33共聚物的序列結構95
331序列結構95
332小結——共聚物序列結構的控制96
34單體與自由基的相對活性97
341競聚率與Qe概念97
342單體與自由基的活性101
343影響單體與自由基活性的因素102
344小結107
35共聚反應速率108
36自由基共聚合的工業應用108
361丁苯橡膠108
362丁腈橡膠109
363苯乙烯丙烯腈共聚物109
364乙烯醋酸乙烯酯共聚物110
365聚丙烯腈纖維110
［自學內容1］高分子合金111
［自學內容2］共聚物組成的統計微分
方程112
習題113
參考文獻116
第4章離子聚合117
41碳離子117
411碳陰離子117
412碳陽離子118
413活性中心狀態119
414小結119
42陰離子聚合119
421陰離子聚合的單體120
422陰離子聚合引發體繫及引發反應120
423陰離子聚合單體與引發體繫的匹配124
424鏈增長反應125
425鏈轉移和鏈終止127
426陰離子活性聚合129
43陽離子聚合133
431陽離子聚合的單體133
432陽離子聚合的引發體繫和引發反應133
433鏈增長反應136
434鏈轉移和鏈終止反應139
435影響陽離子聚合的因素141
436聚合動力學142
437控制/活性陽離子聚合145
44離子共聚147
441取代基對單體活性的影響148
442其它因素的影響148
45小結——離子型聚合與自由基聚合反應的比較149
451均聚合149
452自由基共聚與離子共聚的比較150
46離子聚合的工業化應用151
461陰離子聚合151
462陽離子聚合152
47基團轉移聚合152
習題154
參考文獻157
第5章配位聚合158
51聚合物的立體異構158
511結構異構158
512立體異構158
513立構規整度160
514立構規整度的測定161
515小結161
52配位聚合與定向聚合161
521配位聚合161
522定向聚合162
523小結163
53ZieglerNatta催化劑164
531兩組分ZieglerNatta催化劑164
532三組分ZieglerNatta催化劑165
533載體型ZieglerNatta催化劑166
534茂金屬催化劑167
535後過渡金屬催化劑169
536小結170
54α烯烴配位聚合170
541聚丙烯170
542聚乙烯178
543小結179
55二烯烴的配位聚合179
551ZieglerNatta催化劑179
552π烯丙基型催化劑180
553烷基金屬催化劑181
554小結181
56環烯烴的易位聚合182
57配位共聚合183
571乙丙橡膠183
572線形低密度聚乙烯184
［自學內容］ZieglerNatta催化劑的發現184
習題186
參考文獻187
第6章開環聚合188
61概述188
611聚合範圍及單體可聚性189
612聚合機理和動力學190
62環醚的聚合191
621環氧化物的開環聚合191
6環醚的開環聚合193
623環縮醛194
63內酯的聚合195
631正離子聚合196
632負離子聚合196
633配位聚合196
64環酰胺197
641水解聚合反應197
642負離子聚合反應198
65N羧基α氨基酸酐200
66其它有機雜環單體的聚合202
661環胺的聚合202
662環硫化物的聚合202
663其它雜環單體的聚合203
67無機或部分無機環狀單體的聚合203
671環硅氧烷203
672聚有機磷氮烯204
68共聚反應204
681開環共聚合204
682兩性離子自發交替共聚合205
69自由基開環聚合反應207
習題208
參考文獻209
第7章逐步聚合210
71逐步聚合單體210
711單體的官能團和官能度210
712官能團的反應活性212
713小結213
72逐步聚合反應分類213
721按聚合反應機理分類213
722按反應熱力學的特征分類217
723按聚合物鏈結構分類217
724按參加反應的單體種類分類217
725按反應中形成的新鍵分類217
726小結217
73線形逐步聚合218
731線形縮聚的基本過程218
732線形縮聚反應速率222
733線形縮聚物的聚合度228
734線形縮聚物聚合度分布231
735線形縮聚在工業中的應用232
736小結233
74體形逐步聚合234
741體形逐步聚合過程234
742交聯反應和凝膠點234
743無規預聚物238
744結構預聚物240
745小結244
75逐步共聚反應244
751共聚物的類型244
752共聚反應的應用244
［自學內容］活性化縮聚與不可逆
縮聚反應245
習題246
參考文獻248
第8章聚合方法249
81引言249
82本體聚合250
821體繫組成250
822主要特征250
823應用250
83溶液聚合251
831體繫組成251
832主要特征252
833應用252
84懸浮聚合252
841體繫組成252
842主要特征253
843應用255
85乳液聚合255
851體繫組成255
852乳化劑的作用256
853聚合機理258
854聚合動力學260
855應用262
86熔融縮聚262
87溶液縮聚262
88界面縮聚264
89固相縮聚265
810其它的聚合方法266
8101反相懸浮聚合266
8102微懸浮聚合266
8103反相乳液聚合266
8104微乳液聚合266
8105無皂乳液聚合267
8106超濃乳液聚合267
8107核殼乳液聚合267
8108超臨界聚合267
8109模板聚合268
81010輻射聚合268
81011等離子體聚合268
811小結——聚合方法的選擇269
812常用聚合物的合成270
8121聚乙烯270
8122聚丙烯270
8123聚氯乙烯271
8124聚苯乙烯271
8125聚甲基丙烯酸甲酯272
8126聚碳酸酯272
8127聚甲醛272
8128聚苯醚273
8129丙烯腈丁二烯苯共聚物273
81210氟塑料274
81211酚醛樹脂274
81212不飽和聚酯274
81213環氧樹脂275
81214聚醚酰亞胺275
81215聚芳醚酮275
81216聚砜275
81217聚苯硫醚275
81218丁苯橡膠276
81219順丁橡膠276
81220異戊橡膠276
81221乙丙橡膠276
81222丁腈橡膠276
81223丁基橡膠276
81224苯乙烯類熱塑性彈性體277
81225聚氨酯277
81226聚硅氧烷278
81227聚對苯二甲酸乙二醇酯278
81228聚酰胺278
81229聚丙烯腈278
81230聚乙烯醇縮甲醛278
習題279
參考文獻280
第9章聚合物的化學反應282
91聚合物的反應性及影響因素282
911擴散控速反應283
912溶解度的變化283
913結晶度的影響283
914幾率效應284
915鄰位基團效應284
92聚合物側基的反應284
921纖維素的反應284
922聚醋酸乙烯酯的反應285
923鹵代反應286
924芳香烴的取代反應287
925環化反應288
93交聯反應288
9311，3二烯烴類橡膠的硫化289
932過氧化物交聯291
933光致交聯反應291
94接枝聚合及嵌段聚合296
941接枝聚合297
942嵌段聚合301
95聚合物的降解305
951熱降解305
952水解、化學及生物降解308
953氧化降解308
954光降解和光氧化310
96功能高分子313
961功能高分子的合成314
962反應型功能高分子315
963導電高分子320
964高分子分離膜材料323
965醫用高分子材料327
966高吸水性高分子材料333
［自學內容］天然高分子334
習題336
參考文獻336

前言

第二版前言
作為一本與國家精品課程配套的教材，本書版已不能滿足實際需要。一是高分子化學十餘年發展出的一些新理論已逐步成熟並得到較為廣泛的應用，有必要寫入教材；二是現在的人纔培養更強調知識的自主掌握和應用，教材作為人纔培養的重要工具更要適應這一需要；三是原有教材在總體編排上與教學已有些銜接不暢。
第二版撰寫主體思路是使學生通過學習能打下一個較全面的高分子化學基礎知識平臺；初步掌握知識的應用能力，這種能力主要體現在依靠現有知識平臺進行知識更新擴充能力和將學到的知識應用於工作中的能力。為此第二版在全書總體安排和內容上均做了較大改動：
1在總體安排上，依然以聚合反應機理為主線，同時考慮更利於教學和知識體繫的掌握。按先連鎖聚合再逐步聚合的順序，將逐步聚合放到第7章。共聚合按聚合機理劃分，將自由基共聚獨立為第3章，其它的則放入相應的各章。考慮到聚合方法是工科的特色，雖與聚合機理密切相關但仍可自成體繫，所以保留未動。
2在各章的編寫內容上保持版的原有特色。第1章緒論，主要介紹高分子化學的一些基本概念；研究較早、理論成熟的自由基聚合、逐步聚合是本書的重點，在單體和引發劑、聚合機理、聚合動力學、熱力學、聚合反應速率和聚合物相對分子質量等方面給予了較為全面的介紹；自由基共聚的重點是單體參與共聚能力及對共聚組成和序列結構的控制；離子聚合、配位聚合則重於引發體繫、活性中心、聚合機理等內容。
3適當壓縮傳統理論的篇幅，將近年新的理論編入正文。在理論論述時適當涉及理論的建立（包括實驗支撐和建立過程）和與其它學科（尤其是四大基礎化學）的關聯。在主要章節後加入了概括性小結。
4每一章增加或強化了工業應用部分。重點是結合實際工業化品種，介紹各章所學基本理論的實際應用：自由基聚合，強調對聚合反應速率和聚合度的控制；共聚合,強調對共聚物組成和序列結構的控制；離子聚合,強調陰離子活性聚合的應用和陽離子聚合對聚合度的控制；配位聚合,強調對立構的控制；聚合方法,強調對聚合方法的選擇。
5對每一章的習題進行了整合，增加了部分內容，以達到掌握基本理論、強化知識應用的目的。
本書第1、2、3、5、8章由張興英教授編寫；第4章和第7章由程玨教授編寫；第6章和第9章由趙京波教授編寫;各章習題由魯建民副教授編寫。本書也是北京化工大學高分子化學教學組各位教師多年教學工作的成果與結晶，各位同仁在本書的編寫過程中也提出多方面的寶貴意見，在此一並表示感謝。
由於編者水平有限，書中難免有疏漏之處，衷心地希望廣大讀者及教育界同仁給予指正。
編者2012年3月

前言
本書為配合高分子化學國家精品課程建設需要，補充了近一二十年高分子化學的新進展，是為高等學校本科生學習高分子化學而編寫的教科書，對於在相關領域學習和研究的碩士、博士研究生、科學工作者、工程技術人員，也不失為一本學習高分子化學基本原理及高分子制備的參考書。
作為一本工科專業教科書，在編寫中主要把握了以下幾點：一是注重理論知識的掌握。高分子化學是建立在有機化學和物理化學基礎上的，全書按不同的聚合機理進行劃分，在各章中對涉及的活性中心性質、反應機理、反應動力學和熱力學給予了較多篇幅。對於一些新的聚合反應，如可控／“活性”自由基聚合、控制／活性陽離子聚合、基團轉移聚合、易位聚合、活性化縮聚等，也按反應機理在相應的章節中給予一定篇幅，以使學生對高分子化學知識的了解達到較高水平。二是注意發揮工科教材的特色。增加了單體來源、新的聚合方法、典型聚合物的工業合成路線等內容。三是注重學習能力和興趣的培養。除習題外，各章還附有許多自學內容，目的是減少課堂學習的壓力、培養學生的自學能力；對於一些高分子科學發展過程中的大事件、傑出的代表人物及今後的一些主要發展方向的介紹則可激發起學生學習和探索高分子科學的興趣。
高分子化學的發展雖然隻有幾十年的歷史，但其豐富的內容已遠不是一本教科書所能涵蓋的，我們隻能圍繞各部分的重點內容進行編寫。緒論一章，主要介紹高分子化學的一些主要概念，其中高分子命名主要參照2005年國家發布的《高分子化學命名原則》；研究較早、理論成熟的逐步聚合、自由基聚合是本書的重點，在聚合機理、聚合動力學、熱力學、聚合反應和聚合物相對分子質量的控制等方面，給予了較為全面的介紹；共聚合一章的重點是單體參與共聚能力及對共聚組成的控制；對於離子聚合、配位聚合則重於聚合機理、引發體繫、活性中心等內容；其他內容隻是給予一般性的介紹。由於篇幅所限，一些內容不得不忍痛割愛，如近年來發展很快的功能高分子、生物高分子隻能在後一章中有所涉及。
本書是高分子化學教師多年教學工作的結

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