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第1章 中国高分子科学的发展概况与趋势 1

1.1 历史的回顾 1

1.2 中国高分子科学研究的概况 3

1.2.1 一般情况 3

1.2.2 学科概况 3

1.2.3 学科特点 4

1.2.4 目前存在的问题 5

1.3 中国高分子化学的研究 6

1.4 中国高分子物理的研究 7

1.5 中国高分子工程的研究 8

1.6 中国功能高分子与新材料的研究 9

1.7 高分子科学发展趋势与展望［9～12］ 11

参考文献 12

第2章 自由基聚合新引发体系 13

2.1 含胺氧化还原引发体系［4，5］ 13

2.1.1 有机过氧化物-芳叔胺体系［9］ 13

2.1.2 有机过氧化氢物-胺体系［17～20］ 15

2.1.3 过硫酸盐-脂肪胺体系［21～24］ 16

2.2 铈(Ⅳ)离子氧化还原引发体系［25～27］ 17

2.2.1 铈(Ⅳ)离子-乙酰甲苯胺 17

2.2.2 铈(Ⅳ)离子-1，3-二羰基化合物体系 18

2.2.4 铈(Ⅳ)离子-N-酰基-N -4-甲苯基脲体系 19

2.2.5 铈(Ⅳ)离子氧化还原体系的引发机理 19

2.2.3 铈(Ⅳ)离子-乙酰基乙酰苯胺体系 19

2.3 Ce(Ⅳ)离子引发接枝聚合［25～27］ 22

2.3.1 PEU以铈(Ⅳ)离子引发的接枝反应 22

2.3.2 含有功能侧基高分子以铈(Ⅳ)离子引发接枝 22

2.4 铈(Ⅳ)离子引发纤维素、甲壳胺接枝机理与接枝点 25

2.5 用光引发转移终止剂进行 活性 自由基聚合 26

2.5.1 新的光引发转移终止制(photoiniferter) 26

2.5.2 大分子 光引发转移终止剂的合成及其嵌段共聚合反应 27

2.5.3 可聚合光引发转移终止剂 28

参考文献 28

第3章 光引发与表面改性 31

3.1 光引发与光聚合 31

3.2.1 引发 32

3.2 表面光接枝的化学原理 32

3.2.2 单体 34

3.2.3 接枝链组成及形状 35

3.3 实施方法 37

3.3.1 气相法 37

3.3.2 液相法 37

3.3.3 连续液相法 38

3.4 用途 38

3.4.1 薄膜的表面改性 38

3.4.2 纤维的表面改性 39

3.4.3 塑料、橡胶制品的表面改性 39

3.5 表面光接枝最新进展 40

3.4.4 特种材料的表面改性 40

3.4.5 光接枝固化技术 40

参考文献 41

第4章 核辐射、电子束引发及改性 43

4.1 辐射聚合 43

4.1.1 辐射聚合的基本原理及特点 43

4.1.2 应用现状及研究成果 44

4.1.3 发展趋势 46

4.2 辐射交联与裂解 46

4.2.1 辐射交联与辐射裂解的基本原理及特点 47

4.2.2 应用现状及研究成果 47

4.2.3 发展趋势 49

4.4 辐射接枝 50

4.3.1 辐射接枝的常用方法及基本原理 50

4.3.2 应用现状及研究成果 52

4.3.3 发展趋势 52

4.4 辐射混合效应 52

4.4.1 涂料的辐射固化及应用 53

4.4.2 辐射制备复合材料及应用 53

4.4.3 发展趋势 53

4.5 展望 53

参考文献 54

5.1.1 微波场中不同微波吸收材料的分类 58

5.1 微波与微波吸收 58

第5章 微波引发化学反应及用于高分子改性的技术 58

5.1.2 微波场中不同微波吸收材料的极化机理及微波吸收机理［2］ 60

5.1.3 微波引发及改性技术适用的研究领域 60

5.2 微波引发化学反应及用于高分子改性的理论及技术研究进展 61

5.2.1 微波的非热效应［14～19］ 61

5.2.2 橡胶的微波硫化与脱硫［20～31］ 61

5.2.3 热固性树脂及其复合材料的微波固化反应 62

5.2.4 微波引发其他方面的几种化学反应 64

5.2.5 聚合物的微波加工 65

5.3 展望 65

5.3.2 互穿聚合物网络 66

5.3.1 高分子共混及复合材料的微波物理化学改性 66

5.3.3 高分子的微波化学和物理改性 67

5.3.4 微波辐照在皮革改性上的应用 67

参考文献 67

第6章 等离子体引发聚合及改性 70

6.1 低温等离子体与高分子化学 70

6.2 等离子体反应装置 72

6.2.1 辉光放电装置 72

6.2.2 电晕放电装置 73

6.2.3 溅射法装置［30］ 73

6.2.4 离子镀敷法［30］ 73

6.4.1 低温等离子体表面处理的机制 74

6.4 低温等离子表面处理 74

6.2.5 等离子体CVD装置 74

6.3 低温等离子体反应条件的基本参数 74

6.4.2 表面自由基的生成 75

6.4.3 表面交联层的形成 76

6.4.4 极性基因的导入 78

6.4.5 表面氟化 80

6.4.6 刻蚀与粗面化 82

6.4.7 接枝聚合 82

6.5.1 等离子体聚合反应机理与特征［2，103］ 83

6.5.2 碳氢化合物的等离子体聚合 83

6.5.3 碳氟化合物的等离子体聚合 85

6.5.4 有机硅化合物的等离子体聚合 86

6.6 等离子体引发聚合 86

6.6.1 等离子体引发聚合的原理与特征［120，121］ 86

6.6.2 乙烯基单位的等离子体引发聚合 87

6.7 等离子体CVD法制备薄膜 91

6.8 溅射法制备薄膜 91

6.9 离子镀敷法制备薄膜 91

6.10 等离子体化学的发展前景 91

参考文献 91

7.1.1 导电高分子电化学聚合的一般性条件［5］ 96

7.1.2 电化学氧化聚合的机理 96

7.1 电化学聚合的一般性条件与机理 96

第7章 芳杂环导电高分子的电化学聚合 96

7.1.3 导电高分子的成膜过程 97

7.2 简单芳杂环单体的电化学聚合 97

7.2.1 聚噻吩的合成 97

7.2.2 聚吡咯的电化学合成 98

7.2.3 聚呋喃的电化学合成 99

7.3 功能化导电高分子的电化学聚合 99

7.4 导电高分子与非导电高分子的电化学共聚 100

7.5 导电高分子的电化学性质 101

7.6 展望 101

参考文献 102

第8章 活性自由基聚合 105

8.1 可控自由基聚合的理论基础 105

8.1.1 活性聚合的发现与概念的创立 105

8.1.2 可控自由基聚合的症结及对策 105

8.2 无金属的可控自由基聚合 107

8.2.1 Iniferter法 107

8.2.2 TEMPO体系 109

8.2.3 RAFT过程 111

8.3 过渡金属催化原子转移自由基聚合(ATRP) 112

8.3.1 ATRP--分子设计的有力工具 113

8.3.2 ATRP体系的发展 120

8.3.3 ATRP的活性种本质问题 126

8.3.4 ATRP潜在的商业化价值及其面临的挑战 128

8.4 活性自由基聚合的发展展望 130

参考文献 131

第9章 配位聚合 134

9.1 负载型Ziegler-Natta催化剂及类烃聚合 134

9.1.1 概述 134

9.1.2 负载型Ziegler-Natta催化剂 134

9.1.3 聚乙烯 143

9.1.4 聚丙烯 153

9.2 茂金属催化剂(含 茂后 催化剂)及相关的烯烃聚合 165

9.2.1 茂金属催化剂及 茂后 催化剂 165

9.2.2 乙烯聚合反应 175

9.2.3 丙烯聚合反应 180

9.2.4 苯乙烯聚合 184

9.3 稀土催化剂在高分子合成中的应用 186

9.3.1 稀土催化双烯烃聚合 186

9.3.2 稀土催化苯乙烯聚合 188

9.3.3 稀土催化极性单体聚合 188

9.3.4 稀土催化乙烯聚合 189

9.3.5 稀土催化开环聚合 189

9.4.4 茂金属催化剂(含 茂后 催化剂)催化体系 191

9.4.2 超临界技术在烯烃聚合中的应用 191

9.4.3 丙烯高温聚合催化剂 191

9.4.1 超冷凝技术在烯烃聚合中的应用 191

9.4 展望 191

9.4.5 稀土催化剂 192

参考文献 193

第10章 阴(负)离子聚合 197

10.1 阴离子活性聚合 197

10.1.1 阴离子活性聚合在高分子化学中的地位与作用 197

10.1.2 阴离子活性聚合的特点 197

10.2 有机锂的缔合与解缔 198

10.2.1 锂和碳锂键的特点 198

10.2.2 有机锂在非极性溶剂中的缔合 198

10.2.3 LB对有机锂的络合与解缔作用 201

10.3 二烯烃的聚合机理 204

10.3.1 丁二烯阴离子聚合机理 204

10.3.2 异戊二烯聚合机理 208

10.4 聚二烯烃的微观结构 210

10.4.1 聚二烯烃微观结构的调节 210

10.4.2 聚二烯烃微观结构含量的定量关系式 212

10.5 聚合反应动力学 213

10.5.1 苯乙烯的聚合反应动力学 213

10.5.2 二烯烃的聚合反应动力学 215

10.5.3 活性种的相对活性 220

10.6 溶剂极性经验参数的应用 220

10.6.1 溶剂极性经验参数(Er)的导出 220

10.6.2 Er的应用 221

10.7.1 极性单体的聚合 223

10.7 阴离子活性聚合在聚合物合成中的应用 223

10.7.2 侧基官能化聚合物 227

10.7.3 端基官能化聚合物 229

10.8 阴离子聚合的其他进展 230

10.8.1 引发剂 230

10.8.2 大分子单体 232

10.8.3 用转换反应合成聚合物 233

10.8.4 国内其他单位对阴离子聚合研究的贡献 234

10.9.1 展望 235

10.9.2 存在的问题 235

10.9 展望和存在的问题 235

参考文献 236

第11章 现代碳阳离子聚合 244

11.1 碳阳离子聚合发展简史 244

11.2 碳阳离子聚合体系中主要组分及其特点 244

11.2.1 单体 244

11.2.2 引发体系 246

11.3 阳离子活性种与聚合反应特征的关系 246

11.4 单体结构与引发体系的关系 247

11.4.1 乙烯基醚类单体 247

11.4.2 异丁烯单体 249

11.4.4 二烯烃单体 250

11.4.3 苯乙烯及其衍生物单体 250

11.4.6 单体结构与引发剂结构的关系 251

11.4.5 环烯烃单体 251

11.5 聚合反应热力学、动力学及工艺特征 252

11.5.1 从热力学能量观点看碳阳离子聚合反应 252

11.5.2 从动力学观点看碳阳离子聚合反应 253

11.5.3 碳阳离子聚合反应的工艺特点 253

11.6 碳阳离子聚合的基元反应及其特点 253

11.6.1 引发反应 253

11.6.2 增长反应 254

11.6.3 链终止反应 254

11.7.1 可控引发反应 255

11.7 现代碳阳离子聚合机理研究进展及大分子设计 255

11.7.2 可控增长反应 265

11.7.3 可控终止反应 272

11.8 碳阳离子聚合展望 277

参考文献 277

第12章 开环歧化(易位)聚合反应 283

12.1 开环歧化聚合反应简介 283

12.2 主要研究进展 284

12.3 开环歧化聚合反应在聚合物分子结构设计与裁制方面的应用 285

12.3.1 合成恒份共聚物 285

12.3.2 合成理想交替共聚物 285

12.3.4 全同立构全顺式主链双键聚合物 286

12.3.3 全顺式及全反式主链双键聚合物 286

12.3.5 间同立构全反式主链双键聚合物 287

12.3.6 合成具有受控组成和结构的嵌段及接枝共聚物 287

12.3.7 合成规整结构梳形聚合物 290

12.3.8 合成规整结构星形、柱形聚合物 292

12.4 开环歧化聚合物在优异性能材料合成方面的成就 295

12.4.1 新型功能高分子材料 295

12.4.2 合成优异性能工程材料 299

12.5 展望 301

参考文献 302

13.1.1 阳离子开环聚合反应 305

13.1 环醚和环缩醛的开环聚合反应 305

第13章 开环聚合反应 305

13.1.2 自由基开环聚合 315

13.2 螺形原酸酯和螺环原碳酸酯的阳离子开环聚合反应 319

13.2.1 阳离子开环聚合 319

13.2.2 不饱和螺环原酸酯的开环聚合 324

13.3 膨胀聚合反应及其应用 326

13.3.1 理论考虑 326

13.3.2 热固性树脂的改性 327

13.4 芳香环状低聚物的制备与开环聚合 328

13.4.1 芳香环状低聚物 329

13.4.2 质谱法表征芳香环状低聚物 335

13.4.3 开环聚合 340

13.5 展望 344

参考文献 344

第14章 酶催化聚合 349

14.1 酶催化合成 349

14.2 酶在合成可生物降解高分子材料上的应用 349

14.2.1 可生物降解高分子材料 349

14.2.2 聚酯类可生物降解高分子的酶促合成 351

14.2.3 聚糖酯类可生物降解高分子的酶促合成 353

14.2.4 酶促合成法与化学合成法的联合使用 354

14.2.5 酶催化内酯开环聚合反应的机制 355

14.3.1 辣根过氧化物酶催化酚及芳香胺类物质的聚合 361

14.3 辣根过氧化物酶在光电功能高分子材料合成方面的应用 361

14.3.2 合成方法 363

14.3.3 聚酚胺类物质的应用前景 366

参考文献 368

第15章 微生物聚合 370

15.1 微生物合成的原理 370

15.1.1 聚羧基脂肪酸酯在细胞中的积累过程及原理 371

15.1.2 PHA的生物合成 373

15.2 PHA生物合成的分子生物学 375

15.2.1 PHA合成的酶学 375

15.2.2 从相关底物中合成PHA 377

15.2.3 从非相关底物中合成PHA 380

15.3.1 短链PHA可降解性研究 382

15.3 PHA在细胞内外的降解 382

15.3.3 胞内解聚酶 383

15.4 PHA结构对材料性能的影响 383

15.3.2 中链PHA的生物解性能 383

15.4.1 短链PHA的性能 384

15.4.2 PHA颗粒结构 385

15.4.3 中链PHA 385

15.4.4 含官能团的mclPHA的性质 386

15.5 其他微生物合成的聚合物 387

15.5.1 蛋白质 387

15.5.2 聚乳酸 387

15.5.3 从生物合成的顺二羧基环己二烯合成的聚合物--聚酚 387

参考文献 388

15.5.4 生物合成聚合物前体 388

第16章 乳液聚合 392

16.1 乳液聚合理论基础［47］ 392

16.1.1 乳液聚合理论 392

16.1.2 粒子成核和增长动力学 404

16.2 乳液聚合反应进展 404

16.2.1 无皂乳液聚合 404

16.2.2 细乳液聚合 407

16.2.3 微乳液聚合 408

16.2.4 超浓乳液 414

16.2.5 物理场作用下的乳液聚合 415

16.2.6 其他 416

16.3.1 单分散聚合物微球的制备和应用 417

16.3 乳液聚合方法的应用 417

16.3.2 聚合物分散体系的表面功能化 419

16.3.3 聚合物复合胶乳 421

16.3.4 反应性微凝胶 424

参考文献 425

第17章 泡沫体系分散聚合 440

17.1 泡沫体系分散聚合方法及应用范围 440

17.1.1 为什么研究和创建泡沫体系分散聚合方法 440

17.1.2 泡沫体系分散聚合方法概述 441

17.1.3 泡沫体系分散聚合应用范围 441

17.2.1 泡沫体系中单体的基本分散形式 442

17.2 泡沫体系分散聚合基础理论研究 442

17.2.2 孤立液胞中聚合反应动力学研究 443

17.2.3 体系泡沫化程度与聚合过程的关系 446

17.3 泡沫体系分散聚合工艺特征及设计原则 448

17.3.1 泡沫体系分散聚合工艺特征 448

17.3.2 泡沫体系分散聚合设计原则 449

17.4 泡沫体系分散聚合的应用研究 449

17.4.1 泡沫体系Ce4+？Ce3+循环引发丙烯基单体与淀粉的分散接枝聚合 449

17.4.2 丙烯基单体与羟基侧基水溶性高分子骨架的泡沫体系分散接枝聚合研究 450

17.4.3 泡沫体系水溶性单体ATRP分散聚合研究 451

17.5.2 水溶性单体两性离子聚合物泡沫体系分散聚合生产方法研究 455

17.5.1 丙烯酸钠高浓度淤浆的泡沫体系分散共聚合研究 455

17.4.4 泡沫体系中进行水溶性单体CCTRP分散聚合研究 455

17.5 泡沫分散聚合工业化应用研究 455

17.5.3 淀粉接枝吸水树脂的泡沫体系分散接枝聚合生产方法研究 456

17.5.4 泡沫体系分散聚合生产纸纤维接枝共聚物吸水材料的研究 456

17.5.5 泡沫体系分散聚合生产Bentonite层间吸附聚合物的研究 456

17.5.6 泡沫体系分散聚合生产CMC接枝聚阴离子纤维素 456

17.6 结论 456

参考文献 457

第18章 新型共聚物的设计和合成方法 459

18.1 阴离子聚合在新型共聚物的设计和合成中的地位与作用 459

18.1.1 由非极性单体合成的共聚物 459

18.1.2 由极性单性和非极性单体合成的共聚物 463

18.1.3 由极性单性合成的共聚物 465

18.2 聚烯烃新型共聚物的合成与设计 467

18.2.1 a-烯烃共聚物的合成 467

18.2.2 环烯烃开环共聚物的合成 471

18.3 可控/ 活性 自由基聚合与含丙烯酸酯结构单元新型共聚物的合成 473

18.3.1 可控/ 活性 自由基聚合的单体适应性 473

18.3.2 嵌段共聚物的合成 474

18.3.3 接枝共聚物的合成 476

18.3.4 星形结构与超支化聚合物的合成 477

参考文献 478

19.2.1 溶胶-凝胶方法 487

19.2 杂化聚合物的合成 487

第19章 杂化聚合物合成及新材料 487

19.1 有机/无机杂化聚合物 487

19.2.2 有机聚合物与无机两相间以弱相互作用结合的杂化聚合物材料 488

19.2.3 有机聚合物与无机两相间以共价键结合的杂化聚合物材料 490

19.3 有机聚合物/无机杂化新材料 492

19.3.1 有机聚合物/金属杂化材料 492

19.3.2 有机聚合物/半导体杂化材料 493

19.3.3 有机聚合物/复合氧化物杂化材料 495

19.3.4 利用杂化聚合物技术制备中孔材料 497

19.4 展望 498

参考文献 499

第20章 超分子组装 503

20.1 氢键控制的分子自组装 503

20.1.1 一维线型组装 503

20.1.2 二维平面组装 504

20.1.3 三维网络组装 504

20.2 自组装树枝状分子 505

20.3 嵌段分子的微相分离 507

20.4 聚合物的静电层状组装 509

参考文献 511

作者通讯录 514