高分子化學(xué)教程

內(nèi)容概要

　　本書是在“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”《高分子化學(xué)教程》
(第二版)的基礎(chǔ)上，由國家工科化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基地(四川大學(xué))和高分子學(xué)院組織編修而成。
本書系統(tǒng)講述各種材料高分子化合物的合成原理以及合成條件與材料性能的相關(guān)性原理。全書共8章，內(nèi)容包括緒淪、逐步聚合反應(yīng)、自由基聚合反應(yīng)、自由基共聚合反應(yīng)、離子型聚合與配位聚合、聚合物化學(xué)反應(yīng)、功能高分子和21世紀高分子科學(xué)前沿進展等。書中對各種重要聚合物的工業(yè)合成方法、特性及應(yīng)用作了簡要介紹，同時編錄高分子人物傳記和高分子小常識供讀者參閱。各章末編有習(xí)題供學(xué)習(xí)時選擇練習(xí)，同時編寫了各章節(jié)學(xué)習(xí)提綱于書頁外側(cè)欄，書末編錄高分子化學(xué)名詞解釋、重要聚合物的命名及合成反應(yīng)方程式和重要高分子化學(xué)題解，供學(xué)習(xí)時參考。
　　本書可作為高等學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)、化學(xué)化工與輕工類專業(yè)的本科生或研究生教材，也可供從事高分子化學(xué)研究、應(yīng)用和生產(chǎn)的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

序
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章  緒論
  1．1  高分子基本概念
    1．1．1  高分子化合物的定義
    1．1．2  高分子化合物的基本特點
  1．2  聚合物大分子結(jié)構(gòu)式與聚合反應(yīng)方程式
    1．2．1  聚合物大分子結(jié)構(gòu)式的書面表達
    1．2．2  聚合反應(yīng)方程式書寫規(guī)范
  1．3  高分子化合物的分類與命名
    1．3．1  高分子化合物的分類
    1．3．2  高分子化合物的命名
  1．4  相對分子質(zhì)量、聚合度及相對分子質(zhì)量分布
    1．4．1  相對分子質(zhì)量
    1．4．2  聚合度
    1．4．3  相對分子質(zhì)量分布
  1．5  聚合反應(yīng)的分類
    1．5．1  按照聚合反應(yīng)過程中有無小分子生成進行分類
    l．5．2  按照聚合反應(yīng)機理進行分類
  1．6  高分子科學(xué)的范疇
    1．6．1  高分子化學(xué)
    1．6．2  高分子物理或高分子物化
    1．6．3  高分子工藝與工程學(xué)
    1．6．4  功能高分子
  1．7  高分子科學(xué)簡史
  高分子科學(xué)人物傳記——諾貝爾化學(xué)獎獲得者、高分子科學(xué)的奠基人：H．Staudinger(1881—1965)
  習(xí)題
第2章  逐步聚合反應(yīng)
  2．1  縮合反應(yīng)與縮聚反應(yīng)
  2．2  逐步聚合反應(yīng)單體
    2．2．1  線型縮聚反應(yīng)單體的類型
    2．2．2  單體的聚合反應(yīng)活性
第3章  自由基聚合反應(yīng)
第4章  自由基共聚合反應(yīng)
第5章  離子型聚合與配位聚合
第6章  聚合物化學(xué)反應(yīng)
第7章  功能高分子
第8章  21世紀高分子科學(xué)前沿進展
參考文獻
附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章 緒論本章作為高分子科學(xué)的基礎(chǔ)預(yù)備知識，主要講述高分子基本概念、大分子結(jié)構(gòu)式和聚合反應(yīng)方程式的書寫規(guī)范、高分子化合物的分類與命名、相對分子質(zhì)量及其多分散性、高分子科學(xué)的范疇及其歷史和發(fā)展趨勢。1.1 高分子基本概念1.1.1 高分子化合物的定義高分子化合物、高分子（大分子）、聚合物、高聚物等相對應(yīng)的英文詞匯分別為macromoleculecompound、macromolecule、polymer、highpolymer等，其含義并無本質(zhì)不同，通常情況下均可使用。不過，對于化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜的生物高分子化合物而言，中文多使用“大分子”而罕用“聚合物”。所謂高分子化合物，系指那些由眾多原子或原子團主要以共價鍵結(jié)合而成的相對分子質(zhì)量在1萬以上的化合物。這里需要對“眾多原子或原子團”、“主要以共價鍵”和“相對分子質(zhì)量在1萬以上”等3個關(guān)鍵詞加以解釋。首先，目前已知的無論是天然高分子還是合成高分子，組成其大分子的原子數(shù)目雖然成千上萬，但是其所涉及的元素種類卻相當有限，通常以C、H、O、N等4種非金屬元素最為常見，Cl、S、P、Si、F等元素也存在于一些合成高分子化合物中，而Fe、Ca、Mg、Na、K、I等元素則是構(gòu)成生物大分子的重要微量元素。其次，所謂“主要以共價鍵”系指構(gòu)成絕大多數(shù)高分子化合物大分子主鏈的原子之間，幾乎都是通過共價鍵實現(xiàn)相互連接的，只有極少數(shù)高分子化合物（如某些新型合成聚電解質(zhì)等）的大分子主鏈也可能含有配位鍵。一些特殊功能高分子化合物的側(cè)基或側(cè)鏈也可能含有離子鍵或配位鍵。最后，所謂“相對分子質(zhì)量在1萬以上”其實只是一個大概的數(shù)值。對于不同種類的高分子化合物而言，具備高分子材料特殊物性所必需的相對分子質(zhì)量下限各不相同，甚至相去甚遠。例如，一般縮合聚合物（簡稱縮聚物）的相對分子質(zhì)量通常在1萬左右或稍低；而一般加成聚合物（簡稱加聚物）的相對分子質(zhì)量通常超過1萬，甚至高達百萬以上。1.1.2高分子化合物的基本特點高分子化合物的基本特點主要表現(xiàn)在下述4個方面。1.相對分子質(zhì)量很大，而且具有多分散性化學(xué)界通常習(xí)慣于將相對分子質(zhì)量在10～100數(shù)量級的化合物歸類于“小分子化合物”，而將相對分子質(zhì)量在數(shù)百至上千范圍的化合物歸類于“中分子化合物”，多見于天然色素、合成藥物和有機染料等。相對于小分子和中分子化合物而言，相對分子質(zhì)量超過1萬的高分子化合物的分子尺寸無疑要大得多，其分子形態(tài)也就更為復(fù)雜多樣。與一般低分子有機和無機化合物分子都具有確定而相同的相對分子質(zhì)量不同，一般高分子化合物實際上都是由相對分子質(zhì)量大小不等的同系物組成的混合物，其相對分子質(zhì)量只具有統(tǒng)計平均意義。不僅如此，即使具有相同平均相對分子質(zhì)量的同一種聚合物，也可能因其具有不同的多分散性而擁有不完全相同的加工和使用性能。2.化學(xué)組成比較簡單，分子結(jié)構(gòu)有規(guī)律如前所述，合成高分子化合物的化學(xué)組成相對比較簡單，通常由有限幾種非金屬元素組成。其次，所有合成高分子化合物的大分子結(jié)構(gòu)都存在一定規(guī)律性，即它們都是由某些符合特定條件的低分子有機或無機化合物通過聚合反應(yīng)并按照一定規(guī)律彼此連接而成。通常將那些能夠進行聚合反應(yīng)并生成大分子的低分子有機化合物稱為“單體”（monomer）。不同種類的單體可以按照兩種不同的機理進行聚合反應(yīng)，生成不同結(jié)構(gòu)類型的高分子化合物。一種情況是單體的化學(xué)組成并不改變，只是某些原子之間彼此連接的方式發(fā)生了改變——這是合成加成聚合物的一般情況；另一種情況是單體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化——這是合成縮合聚合物的一般情況。3.分子形態(tài)多種多樣絕大多數(shù)合成聚合物的大分子均為長鏈線型，常稱為“分子鏈”或“大分子鏈”。將具有最大尺寸、貫穿整個大分子的分子鏈稱為主鏈；而將連接在主鏈上除氫原子外的原子或原子團稱為側(cè)基；有時也將連接在主鏈上具有足夠長度的側(cè)基（往往也是由某種單體聚合而成）稱為側(cè)鏈。將大分子主鏈上帶有數(shù)目和長度不等的側(cè)鏈的聚合物稱為支鏈聚合物。高分子物理學(xué)課程中常將這種長鏈線型大分子的形態(tài)描述為“無規(guī)線團狀”，可見這種長鏈大分子絕非剛硬的棒狀，而是呈現(xiàn)卷曲纏繞狀。假設(shè)能夠?qū)⒕巯N的大分子主鏈拉伸到“剛硬直線狀”，計算結(jié)果顯示，其長度與直徑之比為103～105?？梢娊^大多數(shù)高分子化合物的分子鏈是非常細長而柔軟的。圖11即為線型和支鏈大分子的局部形態(tài)示意圖。某些所謂體型聚合物具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用這類聚合物做成的物件事實上就是一個幾乎無限巨大的“分子”。由此可見，相對分子質(zhì)量對于體型聚合物而言已失去意義。近年來已有大分子主鏈呈球形、星形、梯形、環(huán)形等特殊結(jié)構(gòu)類型聚合物的研究報道，不過，完全呈平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物目前尚未見成功合成。

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