高分子化学

第1章 绪论1

1.1 高分子的基本概念1

1.2 聚合反应与聚合反应的单体3

1.3 高分子化合物的分类6

1.4 高分子的命名7

1.5 高分子链的形态8

1.6 高分子的化学结构9

1.6.1 单体单元的连接方式9

1.6.2 高分子的立体异构10

1.6.3 共轭双烯聚合物的分子结构10

1.7 聚合物的多分散性11

1.8 高分子科学简史12

习题13

参考文献14

第2章 逐步聚合反应15

2.1 概述15

2.1.1 逐步聚合反应的一般性特征15

2.1.2 逐步聚合反应功能基反应类型16

2.1.3 逐步聚合反应的分类17

2.1.4 单体功能度与平均功能度18

2.2 线形逐步聚合反应19

2.2.1 线形逐步聚合反应产物的聚合度19

2.2.2 线形逐步聚合反应的动力学26

2.2.3 线形逐步聚合反应中的副反应28

2.2.4 线形逐步共聚合反应30

2.2.5 非化学计量控制线形逐步聚合反应31

2.3 非线形逐步聚合反应32

2.3.1 支化型逐步聚合反应32

2.3.2 交联型逐步聚合反应33

2.3.3 无规预聚物和确定结构预聚物35

2.4 逐步聚合反应的实施方法36

2.4.1 熔融聚合36

2.4.2 溶液聚合36

2.4.3 界面缩聚37

2.4.4 固相聚合38

2.5 一些重要的逐步聚合物38

2.5.1 聚酯38

2.5.2 聚酰胺46

2.5.3 酚醛树脂48

2.5.4 聚氨酯和聚脲51

2.5.5 环氧树脂54

2.5.6 氨基树脂55

2.5.7 其他逐步聚合物56

习题58

参考文献58

第3章 自由基聚合反应60

3.1 概述60

3.1.1 链式聚合反应的一般特征60

3.1.2 链式聚合单体61

3.2 自由基聚合引发剂和链引发反应62

3.2.1 引发剂种类62

3.2.2 引发剂分解动力学65

3.2.3 引发效率67

3.2.4 引发剂的选择68

3.2.5 其他引发反应68

3.3 链增长反应70

3.3.1 链增长反应中单体的加成方式71

3.3.2 链增长反应的立体化学72

3.4 链终止、链转移反应72

3.4.1 链终止反应72

3.4.2 链转移反应73

3.5 自由基聚合反应动力学75

3.5.1 自由基聚合动力学方程75

3.5.2 温度对聚合速率的影响77

3.5.3 自加速现象78

3.5.4 聚合过程速率变化类型79

3.5.5 聚合反应速率测定的一般方法80

3.6 阻聚与缓聚81

3.6.1 阻聚与缓聚作用81

3.6.2 阻聚剂的种类及其阻聚机理81

3.6.3 烯丙基单体的自阻聚作用83

3.6.4 氧的阻聚和引发作用83

3.7 自由基聚合反应产物的分子量83

3.7.1 动力学链长及其与聚合度的关系83

3.7.2 链转移对聚合度影响84

3.7.3 链转移剂的应用87

3.8 聚合热力学88

3.8.1 聚合反应热力学特征88

3.8.2 聚合热与单体结构的关系88

3.8.3 聚合上限温度89

3.9 聚合反应的实施方法90

3.9.1 本体聚合91

3.9.2 溶液聚合91

3.9.3 悬浮聚合91

3.9.4 乳液聚合92

3.10 重要自由基聚合产物96

3.10.1 低密度聚乙烯96

3.10.2 聚氯乙烯96

3.10.3 聚苯乙烯97

3.10.4 聚甲基丙烯酸甲酯97

3.10.5 聚丙烯腈98

3.10.6 聚乙酸乙烯酯98

3.10.7 水溶性聚合物98

3.10.8 含氟聚合物99

习题99

参考文献100

第4章 离子聚合102

4.1 离子聚合特征102

4.2 阳离子聚合103

4.2.1 阳离子聚合单体103

4.2.2 阳离子聚合机理104

4.2.3 阳离子聚合动力学110

4.2.4 阳离子聚合工业应用——聚异丁烯和丁基橡胶112

4.3 阴离子聚合113

4.3.1 阴离子聚合单体113

4.3.2 阴离子聚合机理113

4.3.3 阴离子聚合动力学118

4.4 离子聚合的立体化学119

4.4.1 阳离子定向聚合119

4.4.2 阴离子定向聚合120

4.5 羰基单体的离子聚合121

习题122

参考文献123

第5章 链式共聚合反应124

5.1 概述124

5.1.1 共聚物类型和命名124

5.1.2 共聚反应的意义125

5.2 二元共聚物的组成126

5.2.1 共聚方程126

5.2.2 共聚物组成曲线128

5.2.3 共聚物组成分布及其控制131

5.3 二元共聚物的微观结构——序列长度分布133

5.3.1 序列长度分布133

5.3.2 平均序列长度134

5.4 竞聚率的测定及反应条件对竞聚率的影响135

5.4.1 竞聚率的测定135

5.4.2 反应条件对竞聚率的影响136

5.5 自由基共聚合137

5.5.1 单体及自由基的反应活性137

5.5.2 Q-e概念141

5.5.3 自由基共聚合的应用142

5.6 离子型共聚合144

习题145

参考文献146

第6章 配位聚合147

6.1 Ziegler-Natta引发剂与配位聚合147

6.1.1 Ziegler-Natta引发剂147

6.1.2 配位聚合一般描述148

6.2 聚合物的立体异构149

6.2.1 对映体异构149

6.2.2 顺反异构151

6.2.3 立构规整度及其测定152

6.2.4 立体结构控制机理154

6.2.5 立构规整性聚合物的性质154

6.3 α-烯烃Ziegler-Natta聚合反应155

6.3.1 链增长活性中心的化学本质155

6.3.2 Ziegler-Natta引发剂下的配位聚合机理156

6.3.3 Ziegler-Natta引发剂组分的影响160

6.3.4 高效Ziegler-Natta引发剂161

6.3.5 Ziegler-Natta聚合动力学行为162

6.3.6 α-烯烃Ziegler-Natta聚合工业应用162

6.4 共轭二烯烃的配位聚合164

6.4.1 Ziegler-Natta引发剂164

6.4.2 π-烯丙基型引发剂165

6.4.3 共轭二烯烃定向聚合机理165

6.5 配位聚合的新型引发剂体系166

6.5.1 茂金属引发剂的烯烃聚合166

6.5.2 非茂金属引发剂169

习题171

参考文献171

第7章 活性聚合172

7.1 概述172

7.1.1 活性聚合概念172

7.1.2 活性聚合的动力学特征173

7.2 活性阴离子聚合173

7.2.1 活性阴离子聚合的特点173

7.2.2 极性单体的活性阴离子聚合174

7.3 活性阳离子聚合174

7.3.1 活性阳离子聚合原理174

7.3.2 单体结构对活性阳离子聚合的影响176

7.4 基团转移聚合178

7.4.1 基团转移聚合特点178

7.4.2 基团转移聚合机理178

7.5 活性/可控自由基聚合179

7.5.1 实现活性/可控自由基聚合的策略179

7.5.2 氮氧自由基（TEMPO）存在下自由基聚合180

7.5.3 原子转移自由基聚合180

7.5.4 可逆加成-断裂链转移可控自由基聚合182

7.6 活性配位聚合183

7.7 链式缩合聚合反应184

7.8 活性聚合的应用185

7.8.1 指定分子量大小、窄分子量分布聚合物的合成186

7.8.2 端基官能化聚合物的合成186

7.8.3 嵌段共聚物的合成187

7.8.4 星形聚合物合成188

7.8.5 梳状共聚物的合成189

习题189

参考文献190

第8章 开环聚合反应191

8.1 概述191

8.1.1 开环聚合特点191

8.1.2 环状单体开环聚合可能性191

8.2 环醚开环聚合192

8.2.1 阳离子开环聚合192

8.2.2 活化单体机理阳离子开环聚合反应195

8.2.3 阴离子开环聚合反应196

8.2.4 聚醚198

8.3 内酰胺开环聚合199

8.3.1 阳离子聚合199

8.3.2 阴离子聚合200

8.3.3 水解聚合201

8.4 环酯开环聚合202

8.4.1 阳离子聚合202

8.4.2 阴离子开环聚合203

8.4.3 配位开环聚合203

8.5 环硅氧烷204

8.6 N-羧基-α-氨基酸酐205

8.7 2-亚甲基-1，3-二氧杂环206

8.8 开环易位聚合反应207

习题208

参考文献209

第9章 高分子的化学反应210

9.1 高分子化学反应的特点、影响因素与分类210

9.1.1 高分子化学反应的特点210

9.1.2 高分子化学反应的影响因素211

9.1.3 高分子化学反应的分类213

9.2 高分子的相似转变213

9.2.1 新功能基的引入与功能基转换213

9.2.2 环化反应217

9.3 扩链与嵌段反应219

9.3.1 扩链反应219

9.3.2 嵌段反应221

9.4 接枝反应221

9.4.1 高分子引发活性中心法221

9.4.2 功能基偶联法224

9.4.3 大分子单体法225

9.5 交联反应225

9.5.1 不饱和橡胶的硫化225

9.5.2 过氧化物交联与辐射交联226

9.5.3 光聚合交联226

9.5.4 其他交联230

9.6 聚合物的降解反应231

9.6.1 热降解231

9.6.2 光降解234

9.6.3 氧化降解236

9.6.4 聚合物的稳定化237

9.6.5 水解与生物降解241

习题242

参考文献242

第10章 功能高分子245

10.1 吸附分离功能高分子245

10.1.1 概述245

10.1.2 吸附分离功能高分子骨架结构的合成245

10.1.3 化学吸附功能高分子247

10.1.4 物理吸附功能高分子249

10.2 高分子试剂与高分子催化剂250

10.2.1 概述250

10.2.2 高分子试剂与高分子催化剂的优越性251

10.2.3 高分子试剂252

10.2.4 高分子催化剂257

10.3 高分子分离功能膜258

10.3.1 高分子分离功能膜及其分类258

10.3.2 高分子分离膜的分离机理259

10.3.3 高分子分离膜聚合物的选择与大分子设计260

10.3.4 高分子分离膜的制备261

10.3.5 膜分离过程262

10.4 生物医用高分子材料263

10.4.1 生物医用高分子材料的范畴及其基本要求263

10.4.2 修复性医用高分子264

10.4.3 高分子药物268

10.5 导电高分子269

10.5.1 共轭高分子的能带理论与掺杂270

10.5.2 共轭高分子的合成271

10.5.3 导电高分子的应用举例275

习题278

参考文献278

《高分子化学(第2版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《高分子化学(第2版)》系统讲述从小分子单体合成高分子化合物的重要聚合反应及其机理、动力学、热力学、聚合反应的实施方法、单体结构和反应条件对聚合反应及其产物性能的影响，以及高分子的化学转变原理和重要功能高分子的合成方法。全书共分为10章，内容分别是高分子的基本概念和高分子科学发展简史、逐步聚合反应、自由基聚合反应、离子聚合、链式共聚合反应、配位聚合、活性聚合、开环聚合反应、高分子的化学反应、功能高分子。
　　《高分子化学(第2版)》适用于高等院校高分子专业本科生或具有化学背景非高分子专业研究生的教学用书，也可作为从事高分子生产的技术人员以及其他涉及高分子科学领域的研究人员的参考用书。