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