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第一章 绪论 1

1.1 高分子化合物的合成 1

1.2 高分子化合物的结构 13

1.3 高分子的形状 19

1.4 高分子化合物的聚集态和性质 20

1.4.1 固态高分子 20

1.4.2 高分子化合物的熔融 25

1.4.3 橡胶弹性态高分子 28

1.4.4 溶液中的高分子 29

1.5 高分子化合物文献 31

［附 译者增补的文献］ 34

参考文献 35

第二章 高分子化学的一般方法 37

2.1 高分子化合物的制备 37

2.1.1 排氧和排湿气下的操作 37

2.1.2 单体的精制和贮存 39

2.1.3 聚合反应瓶 43

2.1.4 聚合反应中的温度控制 46

2.1.5 聚合反应的进行 46

2.1.5.1 本体聚合 47

2.1.5.2 溶液聚合 48

2.1.5.3 分散聚合 51

2.1.5.3.1 悬浮聚合 52

2.1.5.3.2 乳液聚合 53

2.1.5.4 聚合反应的控制和终止 54

2.1.6 聚合物的反应 55

2.1.6.1 聚合物反应的特点 56

2.1.6.2 反应条件的选择 57

2.1.6.3 聚合物反应中的分析问题 59

2.2 聚合物的分离和精制 62

2.2.1 聚合物的分离 62

2.2.2 聚合物的精制和干燥 64

2.2.3 聚合物的稳定 65

2.3 聚合物的表征 65

2.3.1 溶剂和溶解度 66

2.3.2 分子量的测定 70

2.3.2.1 聚合物溶液粘度的测定 72

2.3.2.2 端基测定 81

2.3.3 聚合物的分级 82

2.3.4 玻璃化转变温度、软化点、熔融范围和结晶熔点的测定 89

2.3.4.1 玻璃化转变温度的测定 89

2.3.4.2 软化点的测定 90

2.3.4.3 熔融范围和结晶熔点的测定 91

2.3.5 聚合物熔体粘度(熔融指数)的测定 92

2.3.6 聚合物结晶度的测定 93

2.3.7 聚合物密度的测定 93

2.3.8 聚合物的降解 94

2.3.8.1 聚合物的热降解 95

2.3.8.2 聚合物的化学降解 97

2.3.9 聚合物的光学研究 97

2.3.10 重要基团和元素的测定 98

2.3.11 共聚物的表征 99

2.3.12 聚合物的力学测试 100

2.3.12.1 应力-应变测试 101

2.3.12.2 动态力学试验 105

2.3.12.3 冲击强度和切口冲击强度的测定 108

2.3.12.4 硬度的测定 109

2.4 聚合物的加工 110

2.4.1 聚合物的粉碎 110

2.4.2 聚合物的熔融加工 110

2.4.2.1 模压样品的制备 111

2.4.2.2 熔融纺丝 112

2.4.3 溶解的聚合物的加工 113

2.4.3.1 薄膜的浇铸 113

2.4.3.2 溶液纺丝 113

2.4.4 泡沫聚合物(泡沫塑料)的制备 114

参考文献 115

第三章 用加聚反应合成高分子化合物 121

3.1 自由基均聚 121

3.1.1 用过氧化物为引发剂的聚合反应 129

实验3-01 苯乙烯的本体热聚合(温度的影响) 131

实验3-02 用过氧化苯甲酰的苯乙烯本体聚合(引发剂浓度的影响) 132

实验3-03 用过硫酸钾的苯乙烯乳液聚合 133

实验3-04 可发泡聚苯乙烯和泡沫聚苯乙烯的制备 133

实验3-05 用过氧化苯甲酰的甲基丙烯酸甲酯本体聚合 134

实验3-06 用过氧化苯甲酰的乙酸乙烯酯本体聚合 135

实验3-07 用过硫酸铵的乙酸乙烯酯水相分散聚合 136

实验3-08 用过硫酸铵的丙烯腈溶液聚合 137

实验3-09 乙酸乙烯酯的珠状聚合 138

实验3-10 用过硫酸钾的甲基丙烯酸水溶液聚合 139

3.1.2 用偶氮化合物作引发剂的聚合 140

实验3-11 用偶氮二异丁腈的苯乙烯本体聚合(引发剂浓度的影响) 141

实验3-12 用偶氮二异丁腈作引发剂的苯乙烯本体聚合的膨胀计实验 141

实验3-13 用偶氮二异丁腈的苯乙烯溶液聚合 145

实验3-14 用偶氮二异丁腈的甲基丙烯酸甲酯本体聚合 146

实验3-15 乙酸乙烯酯用偶氮二异丁腈在不同溶剂中的聚合 148

实验3-16 分级萃取法测定聚乙酸乙烯酯的分子量分布 148

3.1.3 用氧化还原体系作为引发剂的聚合 150

实验3-17 用氧化还原体系的丙烯酰胺水溶液聚合 152

实验3-18 聚丙烯酰胺的凝胶渗透色谱分级 153

实验3-19 用氧化还原体系的丙烯腈水中聚合(沉淀聚合) 154

实验3-20 用氧化还原体系的异戊二烯乳液聚合 156

实验3-21 用氧化还原体系的有机溶剂中苯乙烯聚合 157

实验3-22 用氧化还原体系的甲醇中氯乙烯聚合(沉淀聚合) 157

3.2 离子型均聚反应 158

3.2.1 通过C=C键的离子型聚合 159

3.2.1.1 用Lewis酸作引发剂的聚合 165

实验3-23 用气体BF3的异丁烯低温聚合 167

实验3-24 用三氟化硼乙醚络合物的乙烯基异丁基醚低温聚合 167

实验3-25 苯乙烯的二聚 168

实验3-26 α-甲基苯乙烯在溶液中的阳离子聚合 169

3.2.1.2 用有机金属化合物作为引发剂的聚合 169

实验3-27 用萘钠的α-甲基苯乙烯溶液聚合(“活性高分子”) 170

实验3-28 用正戊基钠的苯乙烯定向聚合 173

实验3-29 在溶液中用正丁基锂制备全同和间同聚甲基丙烯酸甲酯 176

实验3-30 用正丁基锂的异戊二烯定向聚合 177

3.2.1.3 用Ziegler-Natta型催化剂的聚合 179

实验3-31 用Ziegler-Natta催化剂的乙烯聚合 180

实验3-32 用Ziegler-Natta催化剂的丙烯定向聚合 183

实验3-33 用Ziegler-Natta催化剂的苯乙烯定向聚合 184

实验3-34 用Ziegler-Natta催化剂的丁二烯定向聚合(顺1，4-聚丁二烯的制备) 185

3.2.2 通过C=O键的离子聚合 187

实验3-35 甲醛在溶液中的阴离子聚合(沉淀聚合) 188

实验3-36 三氯乙醛在溶液中的阴离子聚合(沉淀聚合) 190

3.2.3 通过N=C键的离子聚合 191

实验3-37 用氰化钠引发的异氰酸正丁酯溶液聚合 191

3.2.4 开环聚合 192

3.2.4.1 环醚的开环聚合 192

实验3-38 用五氯化锑的四氢呋喃本体聚合 194

3.2.4.2 环缩醛的开环聚合 195

实验3-39 用BF3乙醚络合物作引发剂的三聚甲醛聚合 196

3.2.4.3 环酯(内酯)的开环聚合 197

实验3-40 用有机铝化合物的β-丙内酯本体聚合 198

3.2.4.4 环酰胺(内酰胺)的开环聚合 198

实验3-41 本体法制备聚ε-己内酰胺 200

3.3 共聚合 201

3.3.1 无规共聚 201

实验3-42 苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚 208

实验3-43 苯乙烯和对-氯苯乙烯的自由基共聚(竞聚率的测定) 211

实验3-44 苯乙烯和对-氯苯乙烯的阳离子共聚(竞聚率的测定) 212

实验3-45 苯乙烯和丙烯腈的自由基共聚 213

实验3-46 苯乙烯和丁二烯的自由基乳液共聚 215

实验3-47 丁二烯和丙烯腈的自由基乳液共聚 216

实验3-48 氯乙烯和乙酸乙烯酯的自由基共聚(内增塑) 216

实验3-49 苯乙烯和二乙烯基苯的自由基水溶液悬浮共聚(交联共聚) 218

实验3-50 三聚甲醛和1，3-二氧戊环的阳离子共聚(开环共聚) 219

实验3-51 苯乙烯和顺丁烯二酸酐的自由基共聚(交替共聚) 220

实验3-52 环己烯和二氧化硫的自由基共聚(交替共聚) 220

3.3.2 嵌段和接枝共聚 221

实验3-53：通过阴离子聚合从4-乙烯基吡啶和苯乙烯制备嵌段共聚物 223

实验3-54：在聚乙烯上的苯乙烯接枝 224

参考文献 225

第四章 通过缩聚和氢转移聚合合成高分子化合物 230

4.1 缩聚反应 230

4.1.1 聚酯 237

4.1.1.1 由羟基酸制备聚酯 238

4.1.1.2 由二元醇和二元酸制备聚酯 238

实验4-01 熔融缩聚制备低分子最支化聚酯 238

实验4-02 溶液中缩聚制备高分子量线形聚酯 241

4.1.1.3 由二元醇和二元羧酸衍生物制备聚酯 242

实验4-03 乙二醇和对苯二甲酸二甲酯熔融缩合制备聚酯 243

实验4-04 双酚A和光气溶液中缩聚制备聚碳酸酯 244

4.1.1.4 不饱和聚酯的制备和交联(固化) 245

实验4-05 不饱和聚酯的制备及其用苯乙烯进行交联(固化) 247

4.1.1.5 醇酸树脂的制备和交联(固化) 248

实验4-06 甘油和邻苯二甲酸酐醇酸树脂的制备及交联 249

实验4-07 不饱和(“风干”)醇酸树脂的制备 250

4.1.2 聚酰胺 251

4.1.2.1 由w-氨基酸制备聚酰胺 252

实验4-08 ε-氨基己酸的熔融缩聚 252

4.1.2.2 由二胺和二元酸制备聚酰胺 253

实验4-09 由己二酸己二胺铵盐熔融缩聚制备尼龙-6，6 254

4.1.2.3 由二胺和二元酸衍生物制备聚酰胺 255

实验4-10 由己二胺和癸二酰氯制备尼龙-6，10 255

4.1.3 由缩聚反应制备聚氨基甲酸酯 256

实验4-11 由乙二醇双氯甲酸酯和1，6-己二胺界面缩聚制备线形聚氨基甲酸酯 257

4.1.4 酚醛树脂 258

4.1.4.1 酸催化的酚-甲醛缩合反应(酚醛清漆) 258

实验4-12 酸催化苯酚-甲醛缩合 260

4.1.4.2 碱催化酚-甲醛缩合(可熔性酚醛树脂) 261

实验4-13：碱性介质中的苯酚-甲醛缩合反应 262

4.1.5 尿素-甲醛及三聚氰胺-甲醛缩聚物 263

4.1.5.1 尿素-甲醛树脂 263

实验4-14 尿素-甲醛缩合 264

4.1.5.2 三聚氰胺-甲醛树脂 265

实验4-15 三聚氰胺-甲醛的缩合 267

4.1.6 聚硫化亚烷 268

实验4-16 由1，2-二氯乙烷和四硫化钠制备聚硫化亚烷 269

4.1.7 聚硅氧烷 270

实验4-17 环状低聚硅氧烷开环聚合为线形高分子量的具末端羟基的聚硅氧烷；聚合物的固化 273

实验4-18 由硅橡胶平衡反应产生具有三甲基硅末端基的硅油 275

4.1.8 环化缩聚 275

4.1.9 芳香化合物的脱氢 279

实验4-19 聚二甲基苯醚的制备 280

4.2 氢转移聚合 282

4.2.1 聚氨基甲酸酯 282

4.2.1.1 线形聚氨基甲酸酯的制备 284

实验4-20 由1，4-丁二醇和1，6-己二异氰酸酯熔融法制备线形聚氨基甲酸酯 285

实验4-21 由1，4-丁二醇和1，6-己二异氰酸酯溶液法制备线形聚氨基甲酸酯(沉淀氢转移聚合) 286

4.2.1.2 支化和交联聚氨基甲酸酯的制备 287

实验4-22 软质聚氨基甲酸酯泡沫塑料的制备 289

实验4-23 硬质聚氨基甲酸酯泡沫塑料的制备 290

4.2.2 环氧树脂 290

实验4-24 由双酚A和环氧氯丙烷一步法制备环氧树脂 293

实验4-25 由甘油和环氧氯丙烷两步法制备环氧树脂 295

参考文献 296

第五章 高分子化合物的反应 298

5.1 高分子化合物的化学转化 298

实验5-01 聚乙酸乙烯酯的酯交换制备聚乙烯醇；聚乙烯醇的再乙酰化 300

实验5-02 聚乙烯醇缩丁醛的制备 301

实验5-03 苯乙烯和顺丁烯二酸酐共聚物的皂化 302

实验5-04 聚甲基丙烯酸的重氯甲烷酯化 302

实验5-05 聚对-乙烯基苯乙酮的制备 303

实验5-06 纤维素的乙酰化 303

实验5-07 三甲基纤维素的制备 305

实验5-08 羧甲基纤维素钠盐的制备 305

实验5-09 用乙酸酐的聚氧化亚甲基中半缩醛端基的乙酰化 306

实验5-10 丁二烯-苯乙烯共聚物的硫化 307

5.2 离子交换剂 308

实验5-11 交联聚苯乙烯的磺化制备阳离子交换剂 310

实验5-12 酚醛缩聚物磺化制备阳离子交换剂 311

实验5-13 交联聚苯乙烯的氯甲基化和胺化制备阴离于交换剂 311

5.3 高分子化合物的降解 313

实验5-14 聚α-甲基苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的热解聚 315

实验5-15 聚氧化亚甲基的热解聚 315

实验5-16 聚对-乙烯基苯乙酮的热解聚 316

实验5-17 聚氯乙烯热脱氯化氢 317

实验5-18 聚乙烯醇的过碘酸氧化降解 317

实验5-19 脂肪族聚酯的水解降解 318

实验5-20 纤维素的水解降解和纸色谱法分离水解产物 319

参考文献 321

主题索引 323