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高分子化学（第四版） - 潘祖仁主编

上一篇 / 下一篇 2008-04-03 00:40:30

出版日期:2007年7月
高分子化学是工科院校高分子化工和有关专业学生必修的专业基础课，也被列为理科、师范院校化学系学生的必修课或选修课。此外，由于聚合物的产量大、品种多、应用广、经济效益高，并已渗透到每一科学技术领域和部门，许多非高分子专业的学生毕业后，也从事聚合物的研究、生产和应用。这就迫切要求有一本较好的教科书或有参考价值的参考书。
国外有不少以“高分子化学”命名的教本或专著，除介绍聚合原理和方法外，还涉及聚合物的结构、性能、成型工艺及应用。在有限的篇幅内，能够对“聚合物科学和工艺基础”作简要、全面、又不肤浅的介绍，是颇不容易的。很希望国内也有这一类导论式的专著，作为非高分子专业学生选修课的教材。
在高分子化工专业教学计划中，同时列有高分子化学、高分子物理（结构与性能）、聚合物成型工艺及设备诸课程。在这种情况下，高分子化学内容的重点则应放在聚合反应原理上，但不能忽视与结构、性能、应用等方面的联系。本着这一观点，在本书的绪论中，以简短的篇幅一一点出聚合物的分子量、微观结构、物理状态、热转变温度、机械性能、用途等，以引起重视，并希望在讲授以后各章时加以渗透。对这些内容需要深入了解时，则须参考其他教材或专著。
从聚合物材料角度考虑，可以按照聚合物的类别品种来介绍其合成、结构、性能和应用。而本书则以化学和化工的观点，按照聚合机理和方法的共同规律，在绪论之后，依次论述自由基聚合、自由基共聚、聚合方法、离子聚合、配位聚合、逐步聚合和聚合物的化学反应诸章。这样处理，似更有利于问题的深入。
从化学课程系统来看，有机化学和物理化学是高分子化学的重要基础，不同作者可以根据各自的专长，侧重某一方面来进行写作。但本书兼顾两方面而稍偏于物理化学，以聚合反应机理和动力学为主线，贯穿全书。考虑到本书是工科学生的教材，学生毕业以后，多数去工业研究部门和工厂工作，因此在编写时，力求理论联系实际，着重介绍比较成熟的理论和知识，而对尚有争议、处于发展中的内容则从简，甚至割爱。如生物高分子是重要的研究领域，本书却未作反映。
各种聚合反应的机理和动力学互有差异，但始终认定本书的总目标是要解决聚合速率、平均聚合度、聚合物微观结构、共聚物组成等的影响因素和如何控制的问题。除单体外，对引发剂、催化剂、链转移剂、阻聚剂、乳化剂、分散剂等及其作用，也给予必要的重视。活性种是决定聚合机理和动力学的核心，本书并无过多的笔触作详细的描述，给化学系学生讲课或给研究生讲授高分子专题时，则可补充和发挥。
自由基聚合、自由基共聚、逐步聚合三章内容比较成熟，应成为全书的重点。而离子聚合和配位聚合中有些理论还在发展中，文献极其浩繁，材料难以系统。在一般高分子化学书籍中，除乳液聚合外，对其他聚合方法叙述甚简。考虑到不少工科院校在高分子化工专业教学计划中，并无聚合物生产工艺课程，还考虑到聚合机理和动力学应该紧密联系实际，本书以聚合反应工程的观点，适当扩大了聚合方法（过程）的内容，并举了一些实例。聚合物的化学反应一章，尤其是近年来功能高分子的迅速发展，内容包罗万象，本章各节均可发展成为独立的选课或专著。在篇幅有限的条件下，只能兼顾各部分内容，作知识性介绍，不作深入论述，目的是给学生一些想法，以打开他们的思路。
逐步聚合主要是官能团间的聚合反应，先介绍似乎便于与有机化学相衔接。但先讲授自由基聚合，可能会给学生以新鲜之感。许多聚合物的化学反应是官能团间的反应，逐步聚合与之紧连在一起似更有利。共聚合可以放在离子聚合之后介绍。但自由基共聚的资料毕竟比较齐全和系统，紧接在自由基聚合之后，更有好处。少量离子共聚内容则放在离子聚合章内。这样处理更有利于离子聚合和配位聚合的紧密联系。
烯类单体通过连锁加聚，在结构形式上变化不大，虽然加聚物的性能有明显的差异。而带官能团的单体经缩聚或逐步聚合后，却形成结构和性能都有显著差别的缩聚物。因此在逐步聚合一章内，通过缩聚机理和聚合方法的具体应用，介绍了许多种缩聚物的合成；在体形缩聚中凝胶点预测之前，介绍了许多种预聚物。表面看来，前后格调似不统一。但这样处理，却可反映出缩聚反应的多样性，补充许多有关缩聚物的知识。
配位聚合由北京化工大学焦书科编写，离子聚合和聚合方法中乳液聚合由浙江大学于在璋编写，其他由浙江大学潘祖仁执笔，并对全书修改通稿。
由于水平的限制，本书在内容选择上和文字表达上均可能存在错误和缺点，敬请读者指正。

编者 1绪论1
11高分子的基本概念1
12聚合物的分类和命名2
121聚合物的分类2
122聚合物的命名2
13聚合反应6
131按单体聚合物结构变化分类6
132按聚合机理分类7
14分子量及其分布7
141平均分子量8
142分子量分布9
15大分子微结构9
16线形、支链形和交联形大分子10
17聚集态和热转变11
171聚集态结构11
172玻璃化温度和熔点11
18高分子材料和力学性能12
19高分子化学发展简史13
习题15
2缩聚和逐步聚合17
21引言17
22缩聚反应18
23线形缩聚反应的机理20
231线形缩聚和成环倾向20
232线形缩聚机理20
233缩聚中的副反应22
24线形缩聚动力学22
241官能团等活性概念22
242线形缩聚动力学23
25线形缩聚物的聚合度27
251反应程度和平衡常数对聚合度的影响27
252基团数比对聚合度的影响28
26线形缩聚物的分子量分布29
261分子量分布函数29
262分子量分布宽度30
27体形缩聚和凝胶化作用31
271Carothers法凝胶点的预测31
272Flory统计法33
273凝胶点的测定方法35
28缩聚和逐步聚合的实施方法36
281缩聚热力学和动力学的特征36
282逐步聚合的实施方法36
29重要缩聚物和其他逐步聚合物37
210聚酯38
2101概述38
2102线形饱和脂族聚酯38
2103涤纶聚酯39
2104全芳族聚酯39
2105不饱和聚酯40
2106醇酸树脂与涂料40
211聚碳酸酯41
212聚酰胺42
212122系列脂族聚酰胺42
2122聚酰胺643
2123芳族聚酰胺44
213聚酰亚胺和高性能聚合物45
2131聚酰亚胺45
2132聚苯并咪唑类46
2133梯形聚合物46
214聚氨酯和其他含氮杂链缩聚物47
2141聚氨酯47
2142聚脲49
215环氧树脂和聚苯醚49
2151环氧树脂49
2152聚苯醚51
216聚砜和其他含硫杂链聚合物51
2161聚砜51
2162聚苯硫醚52
2163聚多硫化物——聚硫橡胶53
217酚醛树脂54
2171碱催化酚醛预聚物（resoles）54
2172酸催化酚醛预聚物——热塑性酚醛树脂（novolacs）55
2173酚醛树脂的化学改性56
218氨基树脂56
2181脲醛树脂56
2182三聚氰胺树脂57
习题57
3自由基聚合60
31加聚和连锁聚合概述60
32烯类单体对聚合机理的选择性61
33聚合热力学和聚合解聚平衡63
331聚合热力学的基本概念63
332聚合热（焓）和自由能64
333聚合上限温度和平衡单体浓度65
334压力对聚合解聚平衡和热力学参数的影响67
34自由基聚合机理67
341自由基的活性67
342自由基聚合机理67
343自由基聚合和逐步缩聚机理特征的比较69
35引发剂70
351引发剂的种类70
352氧化还原引发体系71
353引发剂分解动力学73
354引发剂效率74
355引发剂的选择75
36其他引发作用76
361热引发聚合76
362光引发聚合76
363辐射引发聚合78
364等离子体引发聚合79
365微波引发聚合80
37聚合速率80
371概述80
372微观聚合动力学研究方法81
373自由基聚合微观动力学82
374不同引发机理下的聚合速率方程84
375自由基聚合基元反应速率常数84
376温度对聚合速率的影响85
377凝胶效应和宏观聚合动力学85
378转化率时间曲线类型87
38动力学链长和聚合度87
39链转移反应和聚合度88
391链转移反应对聚合度的影响89
392向单体转移90
393向引发剂转移90
394向溶剂或链转移剂转移91
395向大分子转移92
310聚合度分布93
3101歧化终止时的聚合度分布93
3102偶合终止时的聚合度分布94
311阻聚和缓聚95
3111阻聚剂和阻聚机理95
3112烯丙基单体的自阻聚作用97
3113阻聚效率和阻聚常数97
3114阻聚剂在引发速率测定中的应用98
312自由基寿命和链增长、链终止速率常数的测定99
3121非稳态阶段自由基寿命的测定99
3122假稳态阶段自由基寿命的测定100
3123链增长和链终止速率常数测定方法的发展102
313可控/“活性”自由基聚合103
3131概述103
3132氮氧稳定自由基法104
3133引发转移终止剂（Iniferter）法105
3134原子转移自由基聚合（ATRP）法105
3135可逆加成断裂转移（RAFT）法106
习题107
4自由基共聚合111
41引言111
411共聚物的类型和命名111
412研究共聚合反应的意义111
42二元共聚物的组成112
421共聚物组成微分方程112
422共聚行为类型——共聚物组成曲线114
423共聚物组成与转化率的关系116
43二元共聚物微结构和链段序列分布118
44前末端效应120
45多元共聚121
46竞聚率123
461竞聚率的测定123
462影响竞聚率的因素125
47单体活性和自由基活性126
471单体的相对活性127
472自由基活性127
473取代基对单体活性和自由基活性的影响128
48Qe概念130
49共聚速率131
491化学控制终止132
492扩散控制终止133
习题133
5聚合方法135
51引言135
52本体聚合136
521苯乙烯连续本体聚合137
522甲基丙烯酸甲酯的间歇本体聚合——有机玻璃板的制备137
523氯乙烯间歇本体沉淀聚合137
524乙烯高压连续气相本体聚合138
53溶液聚合138
531自由基溶液聚合138
532丙烯腈连续溶液聚合138
533醋酸乙烯酯溶液聚合139
534丙烯酸酯类溶液共聚合139
535离子型溶液聚合139
536超临界CO2中的溶液聚合140
54悬浮聚合140
541概述140
542液液分散和成粒过程141
543分散剂和分散作用141
544氯乙烯悬浮聚合142
545苯乙烯悬浮聚合143
546微悬浮聚合143
55乳液聚合143
551概述143
552乳液聚合的主要组分144
553乳化剂和乳化作用144
554乳液聚合机理146
555乳液聚合动力学149
56乳液聚合技术进展151
561种子乳液聚合151
562核壳乳液聚合152
563无皂乳液聚合152
564微乳液聚合152
565反相乳液聚合153
566分散聚合153
习题154
6离子聚合156
61引言156
62阴离子聚合156
621阴离子聚合的烯类单体157
622阴离子聚合的引发剂和引发反应158
623单体和引发剂的匹配159
624活性阴离子聚合的机理和应用160
625特殊链终止和链转移反应161
626活性阴离子聚合动力学161
627阴离子聚合增长速率常数及其影响因素162
628丁基锂的缔合和解缔合165
629丁基锂的配位能力和定向作用165
63阳离子聚合167
631阳离子聚合的烯类单体167
632阳离子聚合的引发体系和引发作用169
633阳离子聚合机理170
634阳离子聚合动力学172
635影响阳离子聚合速率常数的因素174
636聚异丁烯和丁基橡胶175
64离子聚合与自由基聚合的比较175
65离子共聚176
651阴离子共聚177
652阳离子共聚177
习题178
7配位聚合181
71引言181
72聚合物的立体异构现象181
721立体（构型）异构及其图式181
722立构规整聚合物的性能184
723立构规整度184
73ZieglerNatta引发剂186
731ZieglerNatta引发剂的两主要组分186
732ZieglerNatta引发剂的溶解性能186
733ZieglerNatta引发剂的反应186
734ZieglerNatta引发剂两组分对聚丙烯等规度和聚合活性的影响187
735Ziegler Natta引发体系的发展189
74丙烯的配位聚合190
741丙烯配位聚合反应历程191
742丙烯配位聚合动力学191
743丙烯配位聚合的定向机理193
75极性单体的配位聚合194
76茂金属引发剂195
77共轭二烯烃的配位聚合196
771共轭二烯烃和聚二烯烃的构型196
772二烯烃配位聚合的引发剂和定向机理197
习题199
8开环聚合201
81环烷烃开环聚合热力学201
82杂环开环聚合热力学和动力学特征203
83三元环醚的阴离子开环聚合204
831环氧乙烷阴离子开环聚合的机理和动力学205
832聚醚型表面活性剂的合成原理205
833环氧丙烷阴离子开环聚合的机理和动力学206
84环醚的阳离子开环聚合207
841概述207
842丁氧环和四氢呋喃的阳离子开环聚合208
843环醚的阳离子开环聚合机理208
85羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合210
851羰基化合物的阳离子开环聚合210
852三氧六环（三聚甲醛）的阳离子开环聚合210
86己内酰胺的阴离子开环聚合211
861概述211
862己内酰胺阴离子开环聚合的机理212
87聚硅氧烷213
871单体213
872聚合原理214
873结构性能与应用214
874改性215
88聚磷氮烯215
881概述215
882聚磷氮烯的合成方法215
89聚氮化硫217
习题217
9聚合物的化学反应219
91聚合物化学反应的特征219
911大分子基团的活性219
912物理因素对基团活性的影响219
913化学因素对基团活性的影响220
92聚合物的基团反应220
921聚二烯烃的加成反应220
922聚烯烃和聚氯乙烯的氯化221
923聚醋酸乙烯酯的醇解222
924聚丙烯酸酯类的基团反应223
925苯环侧基的取代反应223
926环化反应224
927纤维素的化学改性224
93反应功能高分子226
931概述226
932高分子试剂227
933高分子底物和固相合成228
934高分子催化剂229
94接枝共聚229
941长出支链230
942嫁接支链232
943大单体共聚接枝232
95嵌段共聚233
951活性阴离子聚合233
952特殊引发剂234
953力化学234
954缩聚反应234
96扩链234
97交联235
971二烯类橡胶的硫化235
972过氧化物自由基交联236
973缩聚及相关反应交联237
974辐射交联237
98降解与老化238
981热降解238
982力化学降解241
983水解、化学降解和生化降解242
984氧化降解242
985光降解和光氧化降解244
986老化和耐候性246
987聚合物的可燃性和阻燃247
习题248
参考文献249
本书作为四大化学并列教材，适用于工科、理科、师范大学使用，也可供大专、业余大学及科研、生产技术人员参考。《高分子化学》教材自1986年初版以来，已多次重印并再版两次，本书为第四版。全书共分9章。在绪论中介绍了高分子的基本概念、聚合物的分类和命名、聚合反应等内容。其余各章分别就缩聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、聚合方法、离子聚合、配位聚合、开环聚合、聚合物的化学反应进行了详细的介绍。每章后都附有习题。
本书作为四大化学并列教材，适用于工科、理科、师范大学使用，也可供大专、业余大学及科研、生产技术人员参考。
高分子化学（第四版）下载

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