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目录 1

第1章　离子型活性聚合 1

1.1 概述 1

1.2　阴离子活性聚合 2

1.2.1 阴离子活性聚合的特点 2

1.2.2 阴离子活性聚合的基元反应 5

1.2.2.1 引发剂与链引发反应 5

5.1.1.2　大分子过氧化物 14 7

1.2.2.2　链增长反应 8

1.2.2.3　链转移反应 9

1.2.2.4　链终止反应 11

1.2.3.1 阴离子活性聚合速率 12

1.2.3.2 阴离子活性聚合物的聚合度 12

1.2.3 阴离子活性聚合反应动力学 12

1.2.3.3　溶剂对阴离子活性聚合的影响 13

1.2.4　阴离子活性聚合的应用 14

1.2.4.1 窄分子量分布聚合物的合成 15

1.2.4.2　端基官能化聚合物的合成 15

1.2.4.3　嵌段、星状和梳状聚合物的合成 18

1.3　阳离子活性聚合 22

1.3.1 阳离子活性聚合的特点 22

1.3.2 阳离子活性聚合的机理 23

1.3.3 阳离子活性聚合的单体和引发剂 25

1.3.3.1　烷基乙烯基醚类单体 25

1.3.3.2　异丁烯类单体 26

1.3.3.3　苯乙烯及其衍生物 27

1.3.3.4　二烯烃和环烯烃单体 27

1.3.4　表观活性聚合和准活性聚合 28

1.3.4.1　活性聚合的动力学特征 28

1.3.4.2　表观活性聚合 29

1.3.4.3　准活性聚合 31

1.3.5 阳离子活性聚合的应用 32

1.3.5.1 末端官能团聚合物的合成 32

1.3.5.2　遥爪聚合物的合成 34

1.3.5.3　大分子单体的合成 34

1.3.5.4　嵌段共聚物的合成 35

1.4.1　配位阴离子活性聚合 37

1.4　其他离子型活性聚合 37

1.3.5.5　接枝共聚物的合成 37

1.4.2　活性离子型开环聚合 39

1.4.2.1　环硅氧烷的开环聚合 39

1.4.2.2　环醚的开环聚合 40

参考文献 41

2.1　概述 45

第2章　基团转移聚合 45

2.2　基团转移聚合的特点 48

2.2.1 单体 48

2.2.2　引发剂 49

2.2.3　催化剂 51

2.2.4　溶剂 52

2.2.5　反应温度 53

2.3　基团转移聚合的机理 53

2.4　基团转移聚合的应用 55

2.4.1 窄分子量分布均聚物的合成 55

2.4.2　共聚物的合成 57

2.4.2.1　无规共聚物的合成 57

2.4.2.2　嵌段共聚物的合成 57

2.4.2.3　接枝共聚物的合成 59

2.4.3　遥爪聚合物的合成 60

2.5　基团转移聚合的新进展 61

2.5.1 引发剂或催化剂 61

2.5.2　单体 62

2.5.3　嵌段共聚物 63

2.5.4 产品开发 63

参考文献 64

第3章 自由基活性可控聚合 67

3.1　概述 67

3.2.1 自由基可控聚合的难点 69

3.2 自由基可控聚合的难点及解决对策 69

3.2.2　实现自由基可控聚合的对策 70

3.3　无金属引发体系的可控自由基聚合 72

3.3.1 引发-转移-终止法 72

3.3.1.1 引发转移终止剂的基本类型 73

3.3.1.2　C—C键型高活性热引发转移终止剂 75

3.3.1.3　新型光引发转移终止剂 78

3.3.1.4　可聚合光引发转移终止剂 80

3.3.1.5 新型多功能引发转移终止剂 81

3.3.1.6　大分子光引发转移终止剂 85

3.3.2 TEMPO引发体系 86

3.3.3　可逆加成-断裂链转移自由基聚合（RAFT） 89

3.3.3.1 可逆加成-断裂链转移自由基聚合概念的提出 89

3.3.3.2　可逆加成-断裂链转移自由基聚合的机理 90

3.3.3.3 RAFT与Iniferter和TEMPO体系的比较 91

3.4　原子转移自由基聚合 92

3.4.1 基本原理 92

3.4.2　原子转移自由基聚合的引发剂 94

3.4.3　原子转移自由基聚合的催化剂和配位剂 94

3.4.4　原子转移自由基聚合的单体 95

3.4.5　反向原子转移自由基聚合 96

3.5 ATRP研究的重点 97

3.5.1 ATRP活性种本质问题的探索 97

3.5.2　非均相反应体系向均相反应的转变 98

3.5.3　反向ATRP的研究 99

3.5.4 利用ATRP制备多种结构的聚合物 99

3.6.2　制备末端官能团聚合物 100

3.6.1 制备窄分子量分布聚合物 100

3.6　ATRP技术的应用 100

3.6.3　制备嵌段共聚物 101

3.6.4　制备星状聚合物 102

3.6.5　制备接枝和梳状聚合物 103

3.6.6　　制备梯度共聚物 104

3.6.7　制备超支化聚合物 104

3.7　ATRP体系催化剂的脱除和回收 106

3.7.1　离子交换技术 106

3.7.2 固定相催化剂技术 106

3.8 ATRP学术研究和工业开发的展望 106

3.7.3　利用溶解度的差异脱除催化剂 106

参考文献 107

第4章　树枝状聚合物和超支化聚合物的合成 111

4.1　概述 111

4.2　聚合物的结构与支化聚合物 112

4.3　树枝状聚合物的合成 113

4.3.1　树枝状聚合物的合成 114

4.3.1.1　树枝状聚合物合成的基本方法 114

4.3.1.2　树枝状碳氢聚合物 115

4.3.1.3　树枝状聚醚 116

4.3.1.4　含磷树枝状高聚物 118

4.3.1.5　树枝状聚酰胺-胺 119

4.4　超支化聚合物的合成 120

4.4.1　Flory理论的基本要点 120

4.4.2 ABx型单体的增长过程 120

4.4.3 通过ABx型单体合成超支化聚合物的研究状况 122

4.4.4 超支化聚合物合成的新进展——自缩合乙烯基聚合 123

4.4.5 超支化聚合物的支化度 125

4.4.6　超支化聚合物的表征 126

4.5.1　树枝状聚合物在基因转染中的应用 129

4.5　树枝状聚合物和超支化聚合物的应用 129

4.5.2　树枝状聚合物作为药物和药物输送载体方面的应用 130

4.5.3　树枝状聚合物在医疗诊断方面的应用 131

4.5.4　超支化聚合物在涂料工业中的应用 132

4.5.5　树枝状聚合物作为表面活性剂的应用 133

4.5.5.4　树枝状聚合物表面活性剂的应用 134

4.5.5.3　树枝状聚合物的破乳作用 134

4.5.5.2　树枝状聚合物的增溶作用 134

4.5.5.1　树枝状聚合物的表面活性 134

4.5.6 树枝状聚合物和超支化聚合物在其他方面的应用 136

4.5.6.1　制备特殊结构聚合物 136

4.5.6.2　聚合物共混 136

4.5.6.3　超支化聚合物薄膜 137

4.5.6.4　超支化聚合物液晶 138

4.5.6.5　可降解超支化聚合物 138

4.5.6.7　流变性能改性剂 139

4.5.6.6　热固性树脂 139

4.5.6.8　药物缓释剂 140

4.5.6.9　导电聚合物和光学聚合物 140

4.5.6.10　制备金属纳米材料 141

4.5.6.11　纳米复合材料 141

4.5.6.12 吸附树脂 142

参考文献 142

第5章 大分子引发剂和大分子单体的制备与应用 145

5.1.1.1 大分子偶氮化合物 146

5.1 大分子引发剂的合成与应用 146

5.1.1 大分子引发剂的合成 146

5.1.2　大分子引发剂的分解特性 148

5.1.3　大分子引发剂的应用 150

5.1.3.1 大分子自由基及其嵌段共聚物类型 150

5.1.3.2　嵌段共聚物的制备 150

5.2 大分子单体的合成与应用 153

5.2.1　大分子单体的合成 153

5.2.1.1 阴离子聚合法 153

5.2.1.2 阳离子聚合法 155

5.2.1.3 自由基聚合法 156

5.2.1.4　基团转移聚合法 157

5.2.1.5　其他聚合方法 158

5.2.2　大分子单体的表征 158

5.2.3　大分子单体的聚合 159

5.2.3.1 大分子单体的均聚 159

5.2.3.2　大分子单体的接枝共聚 161

5.2.3.3　典型的大分子单体的共聚 168

5.2.3.4　不同大分子单体的共聚 169

5.3　功能性接枝共聚物的性能和应用 170

参考文献 174

第6章　富勒烯及其高分子化 177

6.1　概述 177

6.1.1 富勒烯及其发现过程 177

6.1.2 富勒烯的命名 179

6.2　富勒烯的制备 179

6.2.1 通过电弧放电法制备富勒烯 180

6.2.2　通过苯火焰燃烧法制备富勒烯 181

6.2.3　通过高频加热蒸发石墨法制备富勒烯 181

6.3　C60的结构及其性能特征 181

6.4　富勒烯的性质 184

6.4.1 富勒烯的溶解性 184

6.4.2 富勒烯的超导性 184

6.4.3　富勒烯的光学性质 185

6.5.1 富勒烯的基本化学性质 186

6.5.2　富勒烯与金属的反应 186

6.5　富勒烯的化学性质 186

6.5.3　富勒烯的氧化还原反应 187

6.5.4　富勒烯与自由基的反应 188

6.5.5　富勒烯的加成反应 188

6.5.6　富勒烯的聚合反应 189

6.6　富勒烯的高分子化 189

6.6.1 含富勒烯高分子化衍生物及其类型 189

6.6.2 富勒烯高分子化的方法 192

6.6.2.3　含活性端基的高分子前体与富勒烯反应 193

6.6.2.4　利用高分子侧基反应将富勒烯引入高分子 193

6.6.2.2　将富勒烯球体表面先修饰，然后进行聚合 193

6.6.2.1 直接聚合 193

6.7　含富勒烯高分子化衍生物的制备 194

6.7.1 “On-Chain”型含富勒烯高分子化衍生物的制备 194

6.7.2 “In-Chain”型含富勒烯高分子化衍生物的制备 198

6.7.3 “Matdx-Bound”型含富勒烯高分子化衍生物的制备 200

6.8　含C60高分子的光电导性 201

参考文献 204

7.1　概述 207

第7章　等离子体聚合 207

7.2　低温等离子体聚合 209

7.2.1　等离子体的概念 209

7.2.2　等离子体聚合的方法和装置 211

7.2.2.1　辉光放电法及其装置 211

7.2.2.2 电晕放电法及其装置 212

7.2.2.3　溅射法及其装置 213

7.2.2.4　离子镀敷法及其装置 213

7.2.3　等离子体聚合反应特征 214

7.2.2.5 等离子体CVD法及其装置 214

7.2.4　等离子体聚合的机理 217

7.2.4.1 等离子体聚合的引发中心 217

7.2.4.2　单体的电离 217

7.2.4.3　等离子体聚合的链增长机理 218

7.2.5　等离子体聚合中聚合物的沉积 220

7.2.6　碳氢化合物的等离子体聚合 221

7.2.7　碳氟化合物的等离子体聚合 223

7.2.8　有机硅化合物的等离子体聚合 223

7.3.1　等离子体引发聚合的特征 224

7.3　等离子体引发聚合 224

7.3.2　等离子体引发聚合的机理 225

7.3.2.1　双自由基机理 225

7.3.2.2　位阻排斥引发机理 225

7.3.2.3　瞬时引发-活性自由基机理 226

7.3.2.4　溶剂化活性种引发机理 227

7.3.3 乙烯基单体的等离子体引发聚合 227

7.3.3.1 超高分子量聚合物的合成 227

7.3.3.2　乳化聚合和共聚反应 228

7.3.3.3　嵌段共聚物的合成 229

7.3.3.4　固相开环聚合 229

7.3.3.5　生物医用材料 230

7.3.3.6　分离膜的制备 230

7.4　非聚合性等离子体反应 231

7.4.1 非聚合性等离子体反应的概念 231

7.4.2　低温等离子体对高分子材料的表面处理 232

7.5.1　等离子体高分子表面改性的特点 236

7.5.2　生物材料的改性 236

7.5　等离子体在高分子材料表面改性中的应用 236

7.5.3　天然高分子物的表面处理 237

7.5.4　改善高分子材料的粘接性 238

7.5.5　接枝聚合 238

7.5.6　改善材料表面的亲水性 239

7.6　等离子体聚合膜 240

7.6.1　保护膜 240

7.6.2　导电膜 241

7.6.3　分离膜 241

参考文献 243

第8章　模板聚合 245

8.1　概述 245

8.2　模板的合成 246

8.2.1　模板的种类与特征 246

8.2.2　脂肪族模板合成举例 247

8.2.3　杂脂环族模板合成举例 248

8.3　模板聚合 249

8.3.1　模板聚合的类型 249

8.3.2 自由基模板聚合动力学 249

8.3.3　模板聚合实例 252

8.3.4.1　模板的影响 253

8.3.4　影响模板聚合的因素 253

8.3.4.2　溶剂的影响 255

8.4　模板共聚合 257

8.4.1 苯乙烯磺酸钠与氯仿丙烯酸钠的溶液共聚合 257

8.4.2　苯乙烯磺酸和氯代丙烯酸酯模板聚合 259

8.5　阴离子模板聚合 260

参考文献 262

9.1　概述 265

第9章　开环歧化聚合 265

9.2　开环歧化聚合原理 267

9.2.1 开环岐化聚合催化剂 267

9.2.1.1　传统催化剂 268

9.2.1.2　水溶性催化剂 268

9.2.1.3　卡宾型催化剂或亚烷基型催化剂 268

9.2.2　开环歧化聚合的活性中心及其引发机理 270

9.3 降冰片烯及其衍生物的开环歧化聚合 272

9.3.1 降冰片烯的开环歧化聚合 272

9.3.2　降冰片烯衍生物的开环歧化聚合 273

9.3.3 降冰片烯及其衍生物的共聚物的合成 275

9.3.3.1 降冰片烯及其衍生物的直接开环歧化共聚 275

9.3.3.2 通过降冰片烯及其衍生物的活性开环歧化 276

制备嵌段共聚物 276

9.3.3.3 活性开环歧化聚合转为其他聚合方式制备 277

嵌段共聚物 277

9.4.3　全顺式聚合物和全反式聚合物的合成 279

9.4.2　理想交替共聚物的合成 279

9.4.1　恒比共聚物的合成 279

9.4 开环歧化聚合在聚合物分子设计方面的应用 279

9.4.4　全同立构全顺式聚合物和间同立构全反式聚合物的合成 280

9.4.5　嵌段共聚物和接枝共聚物的合成 281

9.4.6　梳状共聚物和星状共聚物的合成 283

9.4.7　遥爪聚合物的合成 285

9.4.8　导电高分子的制备 286

9.4.9　离子交换树脂的制备 287

9.4.10　特种性能聚合物的合成 288

参考文献 289