高分子化学原理 原著第2版PDF电子书下载

第1章 绪论及聚合物物理性质 1

1.1 定义 1

1.2 聚合物命名法 4

1.2.1 链增长聚合物命名法 4

1.2.2 逐步增长聚合物命名法 5

1.3 有机聚合物的结构与性能的关系 5

1.3.1 偶极作用 6

1.3.2 聚合物中的诱导力 6

1.4 无定形和结晶排布 7

1.4.1 无定形态 7

1.4.2 弹性 7

1.4.3 结晶度 10

1.4.4 液晶聚合物 12

1.4.5 取向 13

1.4.6 第一转变温度 13

1.4.7 第二转变温度 13

1.5 化学结构对物理性能的影响 14

1.6 聚合物溶液 15

1.6.1 聚合物溶液热力学 15

1.7 分子量和分子量测定 16

1.8 聚合物的空间排列 21

1.9 聚合物的光学活性 22

附：补充定义 23

回顾问题 23

参考文献 25

第2章 自由基聚合 28

2.1 自由基聚合过程 28

2.1.1 自由基聚合的动力学方程 28

2.2 产生链引发自由基的反应 29

2.2.1 偶氮化合物和过氧化合物的热分解 30

2.2.2 双分子引发体系（氧化还原引发体系） 32

2.2.3 自由基聚合的烷基硼和烷基金属引发剂 34

2.2.4 光化学引发剂 34

2.2.5 辐射和电子束的链引发 35

2.3 单体对自由基的捕捉 35

2.4 链增长 37

2.4.1 空间位阻、极性和共轭效应对链增长的影响 37

2.4.2 反应介质的影响 38

2.4.3 聚合上限温度 39

2.4.4 自动加速作用 40

2.4.5 具有多个双键的单体的聚合 41

2.5 链终止反应 42

2.6 共聚合 45

2.6.1 竞聚率 45

2.6.2 Qe图 46

2.7 三元共聚合 47

2.8 烯丙基单体的聚合 47

2.9 阻聚和缓聚 48

2.10 热聚合 50

2.11 共聚合中的电子供体-受体络合物 50

2.12 和Lewis酸的络合聚合 53

2.13 自由基聚合中的立体结构控制 54

2.14 可控／“活性”聚合 55

2.14.1 钴调节聚合 56

2.14.2 原子转移聚合 57

2.14.3 氮氧自由基调节聚合 58

2.14.4 特殊类型的可控／“活性”自由基聚合 60

2.14.5 可控／“活性”自由基聚合动力学 61

2.15 聚合方法 61

回顾问题 65

参考文献 67

第3章 离子聚合 74

3.1 离子聚合化学 74

3.2 离子聚合动力学 74

3.3 阳离子聚合 76

3.3.1 双电子转移引发反应 77

3.3.2 单电子传递引发聚合 82

3.3.3 阳离子聚合链增长 85

3.3.4 阳离子聚合的链终止反应 91

3.4 烯烃的阴离子聚合 93

3.4.1 阴离子聚合链引发 94

3.4.2 阴离子聚合链增长 99

3.4.3 阴离子聚合的链终止反应 104

3.5 配位阴离子聚合 106

3.5.1 非均相Ziegler-Natta催化剂 106

3.5.2 均相Ziegler-Natta催化剂 110

3.5.3 共轭双烯聚合的空间立体控制 111

3.5.4 Ziegler-Natta催化剂在现代工业中的发展 113

3.5.5 Lewis碱的影响 116

3.5.6 配位聚合的链终止反应 117

3.5.7 载体上被还原的过渡金属氧化物催化剂 117

3.5.8 使用配位催化剂的异构化聚合反应 118

3.6 醛的聚合反应 118

3.6.1 醛的阳离子聚合 118

3.6.2 醛的阴离子聚合 120

3.6.3 不饱和醛的聚合 122

3.6.4 双醛的聚合 123

3.7 酮和异氰酸酯的聚合 124

3.8 离子机理的共聚合 124

3.9 基团转移聚合 126

3.10 链增长中的链增长机理和构形统计学 128

回顾问题 131

参考文献 133

第4章 开环聚合 143

4.1 开环聚合化学 143

4.2 开环聚合反应动力学 143

4.3 环氧乙烷的聚合反应 144

4.3.1 阳离子开环聚合反应 144

4.3.2 阴离子开环聚合反应 146

4.3.3 配位聚合的反应机理 147

4.3.4 环氧乙烷聚合反应的立构控制 150

4.4 氧杂环丁烷的聚合反应 152

4.4.1 引发反应 152

4.4.2 链增长反应 153

4.5 四氢呋喃的聚合反应 153

4.5.1 引发反应 154

4.5.2 链增长反应 155

4.5.3 链终止反应 155

4.6 氧杂环庚烷的聚合反应 156

4.7 环缩醛的开环聚合反应 156

4.7.1 三聚甲醛的聚合反应 156

4.7.2 二氧戊环的聚合反应 158

4.7.3 二氧庚环和其它环状缩醛的聚合反应 159

4.8 内酯的聚合反应 160

4.8.1 内酯的阳离子聚合反应 160

4.8.2 内酯的阴离子聚合反应 160

4.8.3 内酯的配位聚合反应 161

4.8.4 内酯聚合反应的特殊催化剂 162

4.9 内酰胺的聚合反应 163

4.9.1 内酰胺的阳离子聚合反应 163

4.9.2 内酰胺的阴离子聚合反应 167

4.9.3 内酰胺的水解聚合反应 171

4.10 N-羧基-a-氨基酸酐的聚合 172

4.11 脂环烃的易位聚合 175

4.12 环胺的聚合 177

4.13 环硫化合物的开环聚合 178

4.14 环状单体的开环共聚合 180

4.15 两性离子的自发交替共聚合 181

4.16 自由基开环聚合 183

回顾问题 184

参考文献 186

第5章 常见链增长聚合物 193

5.1 聚乙烯和烯类单体 193

5.1.1 聚乙烯自由基聚合 193

5.1.2 按离子聚合机制制备PE 194

5.1.3 工业HDPE的生产 195

5.1.4 烯烃材料 197

5.2 PP 198

5.2.1 制备工艺 200

5.2.2 间规立构的PP 200

5.3 聚异丁烯 201

5.4 聚a-烯烃 202

5.4.1 聚a-烯烃的性能 202

5.4.2 聚1-丁烯 202

5.4.3 聚4-甲基-1-戊烯 203

5.5 乙烯和丙烯的共聚物 203

5.5.1 乙烯和丙烯弹性体 203

5.5.2 乙烯和a-烯烃的共聚物以及乙烯和一氧化碳的共聚物 204

5.5.3 丙烯和二烯烃的共聚 205

5.5.4 乙烯和乙酸乙烯的共聚物 205

5.5.5 离子聚合物 205

5.6 共轭二烯烃的均聚物 205

5.6.1 聚丁二烯 206

5.6.2 聚异戊二烯 208

5.7 甲基橡胶，聚2，3-二甲丁二烯 210

5.8 氯丁二烯橡胶，聚2-氯-1，3-丁二烯 210

5.9 二烯烃特种聚合物 212

5.10 二烯烃的环化反应 212

5.11 二烯的共聚物 213

5.11.1 GR-S橡胶 213

5.11.2 GR-N橡胶 214

5.12 聚苯乙烯和类聚苯乙烯聚合物 214

5.12.1 自由基聚合法制备苯乙烯 215

5.12.2 离子链增长聚合法 215

5.12.3 苯乙烯取代物的聚合物 216

5.13 苯乙烯共聚物 218

5.13.1 高抗冲聚苯乙烯 218

5.13.2 ABS树脂 219

5.13.3 苯乙烯与顺丁烯二酸酐的共聚物 219

5.14 丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合物 220

5.14.1 丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合 220

5.14.2 丙烯酸的弹性体 222

5.14.3 热塑性和热固性丙烯酸树脂 222

5.15 丙烯腈和甲基丙烯腈聚合物 224

5.16 聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸 225

5.17 含有卤素的聚合物 226

5.17.1 聚四氟乙烯 226

5.17.2 聚三氟氯乙烯 227

5.17.3 聚偏二氟乙烯 227

5.17.4 聚乙烯基氟化物 227

5.17.5 氟烯烃共聚物 227

5.17.6 各种含氟的链增长聚合物 228

5.17.7 聚氯乙烯 229

5.17.8 聚偏二氯乙烯 231

5.18 聚乙酸乙烯酯 232

5.19 聚乙烯醇和聚乙烯醇缩乙醛 232

回顾问题 233

参考文献 235

第6章 逐步聚合与逐步聚合物 244

6.1 逐步聚合机理与动力学 244

6.1.1 官能团间的反应 244

6.1.2 动力学分析 245

6.1.3 逐步增长聚合中的成环作用 249

6.1.4 聚合物制备技术 250

6.2 聚酯 250

6.2.1 线形饱和聚酯 250

6.2.2 线形不饱和聚酯 258

6.2.3 用作表面涂层的交联聚酯 259

6.2.4 聚碳酸酯 260

6.2.5 由内酯制备的聚酯 261

6.3 聚酰胺 262

6.3.1 尼龙 262

6.3.2 脂肪聚酰胺 269

6.3.3 聚酰胺制备的特殊反应 269

6.3.4 芳香族聚酰胺 270

6.4 芳香族聚酰胺-酰亚胺与芳香族聚酯-酰亚胺 272

6.5 聚酰亚胺 274

6.6 聚醚 278

6.6.1 聚氧化亚苯基 278

6.6.2 苯氧基聚合物 280

6.7 聚缩醛和聚缩酮 281

6.8 聚对二亚甲苯基 282

6.9 含硫聚合物 283

6.9.1 聚砜 283

6.9.2 硫醇类聚合物和聚硫醇 285

6.10 聚氨酯 286

6.10.1 多官能异氰酸酯的制备 287

6.10.2 商业多异氰酸酯 287

6.10.3 异氰酸酯的反应 287

6.10.4 催化剂的作用 288

6.10.5 聚氨酯纤维 288

6.10.6 聚氨酯弹性体 289

6.10.7 聚氨酯泡沫 290

6.11 环氧树脂 290

6.11.1 工业环氧树脂的制备 290

6.11.2 交联反应 291

6.11.3 脂环族环氧树脂 296

6.12 苯酚-甲醛树脂 297

6.12.1 甲阶酚醛树脂 297

6.12.2 热塑性酚醛树脂 299

6.12.3 氨催化酚醛树脂 301

6.12.4 典型工业制备 301

6.13 氨基聚合物 302

6.13.1 脲醛树脂 302

6.13.2 蜜胺甲醛树脂 303

6.14 硅氧烷聚合物 303

6.14.1 聚硅氧烷 303

6.14.2 硅树脂弹性体 305

6.14.3 聚硅氧烷涂料树脂 306

6.14.4 氟硅氧烷弹性体 306

6.14.5 聚芳基硅氧烷 306

6.15 聚硅烷 307

6.16 磷腈聚合物 307

6.17 高性能聚合物 308

6.17.1 含氟芳香聚合物 309

6.17.2 聚亚苯基 310

6.17.3 Diels-Alder聚合物 311

6.17.4 含硅的芳香族聚合物 314

6.17.5 直接缩聚聚合物 315

6.17.6 带有端基官能团的低聚物 317

6.17.7 Cardo聚合物（环状聚合物） 318

6.17.8 梯形聚合物 318

6.17.9 聚芳基醚与聚芳基醚酮 320

6.18 树枝形聚合物和轮烷聚合物 321

6.18.1 树枝形聚合物与超支化聚合物 321

6.18.2 轮烷聚合物 322

回顾问题 323

参考文献 325

第7章 天然高分子 333

7.1 天然高分子 333

7.2 多糖 333

7.2.1 半纤维素 333

7.2.2 淀粉 334

7.2.3 纤维素 334

7.2.4 各种各样的多糖 338

7.3 木质素 339

7.4 聚异戊二烯 340

7.5 蛋白质 340

7.5.1 a-氨基酸 341

7.5.2 蛋白质的结构和化学性质 342

7.5.3 制备多肽的合成方法 345

7.5.4 蛋白质的化学改性 346

7.6 核酸 347

7.6.1 DNA和RNA 348

7.6.2 制备核酸的合成方法 348

7.7 聚烷羧酸酯 349

回顾问题 350

参考文献 351

第8章 高分子的反应 353

8.1 高分子的反应性 353

8.1.1 分散控制的反应 354

8.1.2 成对基团效应和相邻基团效应 354

8.1.3 分子尺寸的影响 355

8.1.4 溶解性变化的影响 355

8.1.5 结晶的影响 356

8.1.6 适合大分子的反应 356

8.2 加成反应 356

8.2.1 卤化 356

8.2.2 氢化反应 358

8.2.3 卡宾加成 358

8.2.4 醛的亲电加成 359

8.2.5 极性加成 360

8.3 重排反应 364

8.3.1 异构化反应 364

8.3.2 环化和分子内重排 365

8.4 取代反应 368

8.4.1 饱和碳氢化合物聚合物的取代反应 368

8.4.2 含氯高分子的取代反应 370

8.4.3 含有芳环的大分子的取代反应 373

8.4.4 丙烯酸、甲基丙烯酸及相关聚合物的反应 378

8.4.5 聚乙烯醇的取代反应 381

8.4.6 其它交换反应 382

8.5 聚合物的交联反应 384

8.5.1 橡胶的硫化 384

8.5.2 过氧化物存在下的交联 385

8.5.3 聚合物的其它交联反应 386

8.5.4 辐射交联 386

8.5.5 高分子的光交联 386

8.5.6 电子束照射下高分子的交联 394

8.6 高分子反应物 395

8.6.1 固定化反应物 395

8.6.2 高分子催化剂 396

8.7 接枝共聚物的形成 398

8.7.1 通过链转移反应进行自由基接枝反应 399

8.7.2 聚合物与双键的自由基接枝反应 400

8.7.3 大分子辅助制备接枝共聚物 400

8.7.4 从聚合物主链上引发聚合 402

8.7.5 接枝共聚物的光化学合成 404

8.7.6 高能射线照射下接枝共聚物的形成 404

8.7.7 利用离子链增长和逐步聚合反应的方法制备接枝共聚物 405

8.7.8 各种各样的接枝共聚合 407

8.8 嵌段共聚物 407

8.8.1 嵌段共聚酯 408

8.8.2 嵌段共聚酰胺 408

8.8.3 聚氨酯-聚酰胺嵌段共聚物 408

8.8.4 聚酰胺-聚酯嵌段共聚物 409

8.8.5 聚氨酯离子交联聚合物 409

8.8.6 聚a-烯烃嵌段共聚物 409

8.8.7 同时使用自由基聚合和离子链增长 410

8.8.8 通过均相离子共聚的方法制备嵌段共聚物 411

8.8.9 制备嵌段共聚物的特殊反应 413

8.8.10 各种嵌段共聚物 414

8.8.11 利用机械化学方法形成嵌段共聚物 415

8.9 导电高分子 415

回顾问题 417

参考文献 419

第9章 聚合物的降解 431

9.1 聚合物的降解过程 431

9.2 常见连锁聚合物的热降解 431

9.2.1 聚烯烃和共轭二烯烃聚合物的热降解 432

9.2.2 聚苯乙烯和类聚苯乙烯聚合物的热降解 433

9.2.3 甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯类聚合物的热降解 433

9.2.4 氯碳化合物和氟碳化合物类聚合物的热降解 435

9.2.5 聚乙酸乙烯酯的热降解 436

9.3 常见的逐步聚合物的热降解 437

9.3.1 多氧化物的热降解 437

9.3.2 聚酯的热降解 437

9.3.3 聚酰胺的热降解 439

9.3.4 环氧树脂的热降解 440

9.3.5 聚酰亚胺、聚氧二唑和聚喹喔啉的热降解 441

9.3.6 芳香族聚砜的热降解 442

9.3.7 聚醚的热降解 442

9.4 纤维素材料的热降解 443

9.5 升温条件下的聚合物水解降解 443

9.6 聚合物的氧化降解 443

9.6.1 链增长聚合物的氧化 444

9.6.2 逐步聚合物的氧化 446

9.7 高分子的光降解 447

9.8 聚合物的光氧化降解 452

9.9 聚合物材料的电离辐射降解 454

回顾问题 454

参考文献 455