高分子化學實驗

前言

　　高分子科學作為一門實驗科學，需要進行大量的實驗去了解高分子的奧秘，驗證有關理論的真實性并在實驗室中開始進行實用性產品的研發(fā)。高分子化學實驗是針對高分子化學理論課內容的鞏固、驗證和應用，是高分子材料專業(yè)及其他相關專業(yè)教學中非常重要的實踐環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)本科學生科研的思維方法、工作態(tài)度和動手能力等方面具有重要意義和作用。高分子化學實驗課要求學生在掌握基本理論和基本實驗操作的前提下，在實驗室內進行有關聚合物的合成與聚合物的化學反應和綜合實驗設計，并開展部分綠色聚合反應、微型化聚合實驗和聚合物產品的中試生產模擬，不僅使學生掌握合成方法和合成技術，也灌輸學生環(huán)保和工程的概念。根據教學大綱要求，結合部分普通工科高校的實際情況，我們編寫這本高分子化學實驗教材，希望能夠對高分子化學實驗課程的指導教師、上課學生以及其他相關人員有所幫助?！　≡诒緯木帉戇^程中，特別注重實驗內容的優(yōu)化組合，參考了許多高分子化學實驗的教科書，并查閱了許多科研論文，開設了17個具有代表性的實驗，并對其中部分實驗進行了綜合實驗設計，力求注重學生實驗技能的培養(yǎng)，使不同實驗具有一定的連貫性，如在“自由基聚合”中進行乙酸乙烯酯的聚合，在“高分子化學反應”中進行聚乙烯醇縮甲醛的制備，每一步實驗輔以相應的分析測試，還增加一些新聚合反應、聚合方法和新材料制備的實驗以及結構和性能測定的內容?！　”窘滩姆譃樗牟糠郑旱?章介紹高分子化學實驗課程，包括實驗室安全規(guī)范及學習要求；第2章介紹實驗基礎，包括理論基礎和基本操作；第3章共設17個實驗，包括自由基聚合的四大合成方法，縮聚反應和聚合物化學反應以及功能高分子材料的制備等內容；附錄中列出一些單體、聚合物和其他常用的數據。　　本書的前言由趙立群編寫，第1章、第2章及第3章由于智、楊鳳、趙立群、谷亞新和徐軍共同編寫。全書由趙立群主編，于智審核。

內容概要

本書分為四部分：第1章介紹高分子化學實驗課程，包括實驗室安全規(guī)范及學習要求；第2章介紹實驗基礎，包括理論基礎和基本操作；第3章共設17個實驗，包括自由基聚合的四大合成方法，縮聚反應和聚合物化學反應以及功能高分子材料的制備等內容；附錄中列出一些單體、聚合物和其他常用的數據。

書籍目錄

第1章 緒論　1．1 開設課程的意義　1．2 實驗室安全規(guī)范　1．3 學習要求　1．4 預習及實驗報告樣本第2章 實驗基礎　2．1 聚合反應機理及實施方法　2．2 常用玻璃儀器及其洗滌和干燥　2．3 常用原料的精制　2．4 化學試劑的稱量和轉移　2．5 聚合反應中的溫度控制　2．6 攪拌　2．7 聚合體系的供N2系統(tǒng)　2．8 聚合物的分離和純化　2．9 聚合物的分級　2．10 聚合物的干燥第3章 實驗部分　3．1 驗證性實驗　3．2 綜合與設計性實驗　3．3 其他實驗附錄　附錄1 常見聚合物的英文名稱及縮寫　附錄2 常見試劑的英文名稱及相關物理性質　附錄3 常用引發(fā)劑的相關數據　附錄4 常用加熱液體介質　附錄5 常用冷卻劑的配方　附錄6 常用干燥劑　附錄7 自由基共聚的競聚率　附錄8 聚合物的特性黏數-相對分子質量關系式([η］=)KM的常數參考文獻

章節(jié)摘錄

　　開環(huán)聚合與縮聚反應相比，還具有聚合條件溫和、能夠自動保持官能團等物質的量等特點，因此開環(huán)聚合所得聚合物的平均相對分子質量通常要比縮聚物高得多；此外，開環(huán)聚合可供選擇的單體比縮聚反應少，加上有些環(huán)狀單體合成困難，因此由開環(huán)聚合所得到的聚合物品種受到限制。工業(yè)上已經生產的有聚己內酰胺、聚氧化乙烯、聚甲醛等?！　。?）逐步聚合　　逐步聚合通常是由單體所帶的兩種不同官能團之間發(fā)生化學反應而進行的。與連鎖聚合相比，逐步聚合的一般特征為：逐步聚合每一步的反應速率和活化能大致相同，反應體系始終由單體和相對分子質量遞增的一系列中間產物組成，單體和中間產物以及任何中間產物兩分子間都能發(fā)生反應，聚合產物的相對分子質量是逐步增大的?！　≈鸩骄酆峡梢苑譃榭s聚反應和逐步加成聚合反應兩大類?！　、倏s聚反應　　縮聚反應是指帶有兩個或兩個以上官能團的單體之間連續(xù)、重復進行的縮合反應，即縮掉小分子而進行的聚合。聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、有機硅樹脂、醇酸樹脂等都是重要的縮聚物。聚酰亞胺、梯形聚合物等耐高溫聚合物也由縮聚而成?！　漠a物的分子鏈結構看，縮聚反應可分為線形縮聚反應與體形縮聚反應兩大類?！　.線形縮聚　　參加聚合反應的單體都含有兩個可相互反應的官能團，反應中形成的大分子向兩個方向發(fā)展，分子鏈呈線形增長，最終得到可溶、可熔的線形聚合物，如二元酸與二元醇生成聚酯的反應?！　《鄶稻€形縮聚反應都是可逆平衡反應。對于平衡常數大的線形縮聚，整個聚合在達到所需相對分子質量時反應還未達平衡，這樣的縮聚稱為不平衡縮聚；反之稱為平衡縮聚。對于平衡縮聚，要先排出小分子使平衡往生成聚合物的方向移動，以得到所需相對分子質量的聚合物；對于不平衡縮聚，產物相對分子質量的控制主要是通過對單體配比的控制來實現(xiàn)。在實際生產中，往往通過讓某一種官能團過量的方法，使最終產物分子鏈端的官能團失去進一步反應的能力，以保證在隨后的加工、使用過程中聚合物相對分子質量的穩(wěn)定。

圖書封面

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