高分子化學

本書是為配合高分子化學國家精品課程建設需要編寫而成，全書共分9章，在緒論中介紹了聚合物的分類和命名、聚合反應等內容。其餘各章分別介紹了逐步聚合、自由基聚合、離子型聚合、配位聚合、開環聚合、共聚合、聚合方法、聚合物的化學反應。每章后附有習題。

本書為高等學校工科、理科教材，也可供科研、生產技術人員參考。

第1章緒論1

1.1高分子的基本概念1

1.2聚合反應2

1.2.1按單體和聚合物在反應前後組成

和結構上的變化分類3

1.2.2按聚合反應的反應機理和動力學

分類3

1.3聚合物的分類5

1.3.1按聚合物的來源分類5

1.3.2按聚合物的性能分類5

1.3.3按主鏈元素組成分類5

1.3.4按反應和參加反應的單體分類5

1.3.5按分子鏈形狀分類6

1.4聚合物的命名6

1.4.1高分子化學命名原則6

1.4.2系統命名法9

1.4.3以聚合物的結構特徵命名10

1.4.4根據商品名或俗名命名11

1.4.5用英文縮寫命名11

1.5相對分子質量和相對分子質量分佈12

1.5.1相對分子質量與聚合物的物理

性能12

1.5.2相對分子質量的表示方法13

1.5.3相對分子質量分佈14

自學內容1高分子科學14

自學內容2高分子科學和工業的發展

簡史15

習題18

參考文獻19

第2章逐步聚合20

2.1逐步聚合概述20

2.1.1逐步聚合單體20

2.1.2逐步聚合的分類23

2.2官能團的反應活性27

2.2.1官能團的等活性概念27

2.2.2實驗依據27

2.2.3理論分析28

2.2.4官能團等活性理論的近似性28

2.2.5官能團不等活性體系28

2.3線形逐步聚合反應的基本過程29

2.3.1大分子的生長過程29

2.3.2大分子生長過程的停止29

2.4線形逐步反應動力學31

2.4.1反應程度P31

2.4.2不可逆條件下的線形逐步聚合

動力學31

2.4.3平衡可逆條件下的線形逐步聚合

動力學35

2.4.4逐步聚合熱力學和動力學特徵37

2.5線形縮聚反應的相對分子質量控制及

影響因素37

2.5.1控制相對分子質量的方法37

2.5.2相對分子質量的定量控制38

2.6線形逐步聚合反應中的相對分子質量

分佈40

2.7體形逐步聚合41

2.7.1無規預聚物41

2.7.2結構預聚物43

2.7.3交聯反應和凝膠點46

2.8逐步共聚反應50

2.8.1共聚物的類型50

2.8.2共聚反應的應用51

2.9逐步聚合反應的特徵51

自學內容活性化縮聚與不可逆縮聚反應52

習題53

參考文獻55

第3章自由基聚合56

3.1單體的聚合能力56

3.1.1聚合熱力學56

3.1.2聚合動力學60

3.2碳自由基63

3.2.1自由基的產生63

3.2.2自由基的結構與活性64

3.2.3自由基的反應64

3.3自由基聚合的基元反應64

3.3.1鏈引發反應64

332鏈增長反應65

333鏈終止反應66

334鏈轉移反應67

34自由基聚合的引發體系68

341引發劑類型及反應68

342引發劑分解動力學70

343引發劑效率72

344引發劑的選擇73

345其他形式引發73

35聚合反應動力學74

351聚合動力學研究方法74

352聚合初期聚合反應速率76

353聚合中期聚合反應速率80

354聚合後期聚合反應速率82

355聚合過程中反應速率的變化

類型82

36相對分子質量和相對分子質量分佈82

361動力學鏈長83

362無鏈轉移反應時的相對分子質量

及分佈84

363有鏈轉移反應時的相對分子

質量86

37阻聚和緩聚93

371阻聚劑和緩聚劑93

372阻聚和緩聚動力學94

373阻聚劑和緩聚劑的類型95

374烯丙基單體的自阻聚作用97

375阻聚劑的應用和選擇98

38自由基聚合反應的特徵98

39可控/“活性”自由基聚合99

391基本思路99

392氧氮自由基100

393原子（基團）轉移自由基聚合100

394可逆加成斷裂轉移自由基

聚合101

自學內容通用單體的來源102

習題105

參考文獻107

第4章離子型聚合108

41碳離子108

411碳陽離子108

412碳陰離子109

413活性中心狀態110

42陽離子聚合110

421陽離子聚合的單體111

422陽離子聚合的引發體系和引發

反應111

423鏈增長反應113

424鏈轉移和鏈終止反應116

425影響陽離子聚合的因素118

426聚合動力學120

43陰離子聚合122

431陰離子聚合的單體122

432陰離子聚合引發體系及引發

反應123

433陰離子聚合單體與引發體系的

匹配126

434鏈增長反應127

435鏈轉移和鏈終止129

436活性陰離子聚合動力學131

437活性陰離子聚合的聚合度134

438活性陰離子聚合的應用135

44離子型聚合與自由基聚合反應的

比較135

45其他的活性聚合136

451控制/活性陽離子聚合136

452Al卟啉化合物引發的活性離子

聚合139

453基團轉移聚合140

習題141

參考文獻143

第5章配位聚合144

51聚合物的立體異構144

511結構異構144

512立體異構145

513立構規整度146

514立構規整度的測定147

52配位聚合與定向聚合148

521配位聚合148

522定向聚合148

53ZieglerNatta催化劑151

531兩組分ZieglerNatta催化劑151

532三組分ZieglerNatta催化劑152

533載體型ZieglerNatta催化劑153

534茂金屬催化劑154

535後過渡金屬催化劑156

54丙烯配位聚合157

541催化劑組分的影響157

542聚合機理158

55二烯烴的配位聚合164

56易位聚合166

自學內容ZieglerNatta催化劑的發現167

習題169

參考文獻170

第6章開環聚合171

61概述171

611聚合範圍及單體可聚性172

612聚合機理和動力學173

62環醚的聚合173

621環氧化物的開環聚合174

622四元、五元環醚的開環聚合176

623環縮醛177

63內酯的聚合178

631正離子聚合178

632負離子聚合178

633配位聚合179

64環醯胺180

641水解聚合反應180

642負離子聚合反應181

65N羧基α氨基酸酐183

66其他有機雜環單體的聚合184

661環胺的聚合184

662環硫化物的聚合185

663其他雜環單體的聚合185

67無機或部分無機環狀單體的聚合185

671環硅氧烷185

672聚有機磷氮烯186

68共聚反應186

681開環共聚合186

682兩性離子自發交替共聚合187

69自由基開環聚合反應189

習題190

參考文獻190

第7章共聚合191

71引言191

711基本概念191

712分類與命名191

713研究共聚合的意義192

72共聚物的組成193

722共聚物組成曲線195

73共聚物組成和轉化率的關係199

731定性描述199

732共聚微分方程的積分式和組成

轉化率曲線199

733共聚物組成的控制201

74共聚物組成方程的討論202

741解聚效應202

742前末端效應202

743絡合效應203

744多元共聚204

75單體與活性中心的相對活性205

751競聚率與Qe概念205

752自由基共聚209

753離子共聚215

754自由基共聚與離子型共聚的

比較216

76共聚物的序列結構217

77共聚反應速率218

自學內容1高分子合金219

自學內容2共聚物組成的統計微分方程220

習題221

參考文獻223

第8章聚合方法224

81引言224

82本體聚合225

821體系組成225

822主要特徵225

823應用225

83溶液聚合226

831體系組成226

832主要特徵227

833應用227

84懸浮聚合227

841體系組成227

842主要特徵228

843應用229

85乳液聚合230

851體系組成230

852乳化劑的作用231

853聚合機理233

854聚合動力學234

86熔融縮聚236

87溶液縮聚236

88界面縮聚238

89固相縮聚239

810聚合方法的選擇239

811其他的聚合方法240

8111反相懸浮聚合240

8112微懸浮聚合241

8113反相乳液聚合241

8114微乳液聚合241

8115無皂乳液聚合241

8116模板聚合241

8117等離子體聚合242

自學內容常用聚合物的合成242

習題252

參考文獻253

第9章聚合物的化學反應254

91聚合物的反應性及影響因素254

911擴散控速反應255

912溶解度的變化255

913結晶度的影響255

914幾率效應256

915鄰位基團效應256

92聚合物側基的反應256

921纖維素的反應256

922聚乙酸乙烯酯的反應257

923鹵代反應258

924芳香烴的取代反應259

925環化反應260

93交聯反應260

9311,3二烯烴類橡膠的硫化260

932過氧化物交聯262

933光致交聯反應263

94接枝聚合及嵌段聚合267

941接枝聚合267

942嵌段聚合271

95聚合物的降解275

951熱降解275

952水解、化學及生物降解277

953氧化降解278

954光降解和光氧化280

96功能高分子282

961功能高分子的合成283

962反應型功能高分子285

963導電高分子289

964高分子分離膜材料292

965醫用高分子材料296

966高吸水性高分子材料301

自學內容天然高分子303

習題304

參考文獻305