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绪论 高分子化学基础1

0.1 高分子化学的历史和发展2

0.2 高分子化学及其工业现状3

0.2.1 高分子工业现状3

0.2.2 高分子工业发展史5

0.3 高分子材料将来的研究课题6

第1章 高分子材料基础7

1.1 什么是高分子8

1.2 高分子的特征9

1.2.1 分子量和物理性质9

1.2.2 分子链的形态10

1.3 高分子的分类12

1.3.1 根据合成方式分类12

1.3.2 根据分子链的形态分类15

1.3.3 根据组成分类17

1.3.4 无机高分子17

1.4 高分子的化学结构18

1.4.1 一级结构18

1.4.2 二级结构20

1.5 聚合反应与分子量22

1.5.1 合成高分子的过程22

1.5.2 链式聚合反应22

1.5.3 逐步聚合反应23

1.5.4 链式聚合反应、逐步聚合反应、活性聚合的分子量和单体转化率23

1.5.5 平均分子量和分子量分布24

1.5.6 分子量测定法26

习题28

第2章 高分子的物理性质30

2.1 热性质31

2.1.1 熔融和结晶31

2.1.2 玻璃化转变32

2.2 力学性质33

2.2.1 应力和应变33

2.2.2 弹性模量和柔顺度33

2.2.3 粘度34

2.2.4 粘弹性34

2.2.5 屈服和断裂35

2.3 溶液性质36

2.3.1 溶液中的高分子链36

2.3.2 稀溶液与半稀溶液38

2.3.3 理想链38

2.3.4 特性粘度39

2.4 电性质40

2.4.1 电介质40

2.4.2 导电高分子43

2.5 光学性质44

2.5.1 折射率44

2.5.2 透明性45

2.5.3 双折射性46

习题47

第3章 缩聚反应合成高分子48

3.1 缩聚反应的特征49

3.1.1 缩聚反应49

3.1.2 缩聚反应生成的高分子的分子量49

3.2 直链高分子、超支化高分子、交联高分子49

3.3 不同类型的缩聚反应50

3.4 聚酰胺的合成51

3.4.1 熔融缩聚法51

3.4.2 溶液缩聚法51

3.4.3 界面缩聚法51

3.4.4 活性酯化法52

3.4.5 直接缩聚法53

3.5 聚酯的合成53

3.5.1 酯交换法53

3.5.2 活性酯化法53

3.5.3 直接聚合法54

3.5.4 使用卤代烷的方法54

3.6 聚碳酸酯的合成55

3.6.1 界面缩聚法55

3.6.2 酯交换法55

3.7 聚醚、聚醚酮、聚醚砜、聚硫醚（工程塑料）的合成56

3.7.1 氧化偶合反应56

3.7.2 芳香族亲核取代反应56

3.8 聚酰亚胺、聚苯并噻唑（特种工程塑料）的合成56

3.8.1 聚酰亚胺的合成57

3.8.2 聚苯并噻唑的合成57

习题59

第4章 聚加成反应合成高分子61

4.1 聚加成反应的特征62

4.2 各种各样的聚加成反应62

4.2.1 聚氨酯的合成62

4.2.2 聚脲的合成62

4.2.3 聚酰亚胺的合成62

4.2.4 聚酰胺的合成63

4.2.5 双环氧化合物的聚加成反应63

4.2.6 双氧杂环丁烷化合物的聚加成反应64

4.2.7 自由基聚加成反应65

4.2.8 固相反应的聚加成反应65

4.2.9 其他聚加成反应66

习题68

第5章 加成缩合反应合成高分子69

5.1 什么是加成缩合反应70

5.2 酚醛树脂70

5.2.1 酸性催化剂下线性酚醛树脂的合成70

5.2.2 碱性催化剂下可熔性酚醛树脂的合成71

5.2.3 酚醛树脂的交联、固化反应72

5.2.4 新型酚醛树脂72

5.2.5 酚醛树脂的用途74

5.3 脲醛树脂74

5.3.1 脲醛树脂的合成74

5.3.2 脲醛树脂的用途75

5.4 三聚氰胺树脂75

5.4.1 三聚氰胺树脂的合成75

5.4.2 三聚氰胺树脂的用途76

5.5 环氧树脂76

5.5.1 环氧树脂的合成76

5.5.2 环氧树脂的固化反应78

5.5.3 环氧树脂的特征和用途78

5.6 氧杂环丁烷树脂78

5.6.1 氧杂环丁烷树脂的合成79

5.6.2 氧杂环丁烷树脂的热固化反应79

5.6.3 氧杂环丁烷树脂的特征80

习题80

第6章 乙烯基类单体聚合81

6.1 乙烯基类单体的结构和种类82

6.2 乙烯基类单体的引发反应84

6.3 乙烯基类单体的聚合方式84

6.4 乙烯基类单体的结构和聚合特征85

6.5 乙烯基类单体的聚合方法87

习题91

第7章 自由基聚合93

7.1 自由基聚合的特征94

7.1.1 热引发自由基聚合的特征和用途94

7.1.2 光引发自由基聚合的特征和用途94

7.2 自由基聚合的引发剂94

7.2.1 热引发自由基聚合的引发剂94

7.2.2 光引发自由基聚合的引发剂96

7.3 自由基聚合的阻聚和抑制98

7.4 自由基聚合的基元反应99

7.4.1 引发反应99

7.4.2 增长反应100

7.4.3 终止反应100

7.4.4 链转移反应101

7.5 自由基聚合的反应速度理论102

7.6 自由基聚合制备高分子材料105

7.6.1 聚乙烯（低密度聚乙烯）105

7.6.2 聚苯乙烯106

7.6.3 聚氯乙烯106

7.6.4 聚丙烯腈107

7.6.5 聚四氟乙烯108

7.6.6 聚醋酸乙烯酯108

7.6.7 聚甲基丙烯酸甲酯108

7.6.8 聚氯丁二烯109

习题109

第8章 自由基共聚合110

8.1 自由基共聚合的目的111

8.2 自由基共聚合的速度理论111

8.3 共聚物组成112

8.4 单体竞聚率测定方法113

8.5 交替共聚合机理114

8.5.1 单体之间的电荷转移络合物114

8.5.2 增长活性中心上电子的相互作用114

8.6 自由基共聚合制备高分子材料115

8.6.1 苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）115

8.6.2 丙烯腈-丁二烯橡胶（NBR）116

8.6.3 丙烯酸酯橡胶116

8.6.4 氟橡胶116

习题117

第9章 阳离子聚合119

9.1 阳离子聚合的特征120

9.1.1 与自由基聚合的区别120

9.1.2 热引发阳离子聚合的特征和用途122

9.1.3 光引发阳离子聚合的特征和用途122

9.2 阳离子聚合的单体、引发剂、溶剂122

9.2.1 阳离子聚合的单体122

9.2.2 阳离子聚合的引发剂123

9.2.3 阳离子聚合的溶剂125

9.3 阳离子聚合的基元反应125

9.3.1 引发反应125

9.3.2 增长反应126

9.3.3 终止反应127

9.3.4 链转移反应128

9.4 阳离子聚合速度理论128

9.5 阳离子聚合制备高分子材料129

习题130

第10章 阴离子聚合131

10.1 阴离子聚合的特征132

10.2 阴离子聚合的单体、引发剂、溶剂133

10.2.1 阴离子聚合的单体133

10.2.2 阴离子聚合的引发剂134

10.2.3 阴离子聚合的溶剂135

10.3 阴离子聚合的基元反应137

10.3.1 引发反应137

10.3.2 增长反应139

10.3.3 链转移反应和终止反应139

10.4 活性阴离子聚合140

10.5 配位阴离子聚合143

10.5.1 Ziegler-Natta聚合144

10.5.2 单活性位点催化剂聚合146

10.5.3 其他配位聚合147

10.6 阴离子聚合制备高分子材料148

10.6.1 高密度聚乙烯（HDPE）148

10.6.2 聚丙烯148

10.6.3 乙烯-丙烯橡胶（EPR）148

10.6.4 聚异戊二烯橡胶149

10.6.5 溶液聚合SBR149

10.6.6 热塑弹性体（TPE）149

习题150

第11章 开环聚合152

11.1 开环聚合的特征153

11.2 开环聚合发生的难易程度153

11.3 开环聚合的引发剂和溶剂154

11.3.1 阳离子开环聚合154

11.3.2 阴离子开环聚合154

11.3.3 自由基开环聚合154

11.3.4 开环易位聚合155

11.4 各种环状单体的开环聚合155

11.4.1 阳离子开环聚合155

11.4.2 阴离子开环聚合156

11.4.3 自由基开环聚合158

11.4.4 开环易位聚合160

11.5 开环聚合制备高分子材料161

11.5.1 聚醚161

11.5.2 聚乙烯亚胺162

11.5.3 聚乳酸162

11.5.4 聚酰胺163

11.5.5 聚二甲硅氧烷163

11.5.6 聚磷腈163

11.5.7 聚降冰片烯164

习题166

第12章 合成无机高分子168

12.1 什么是无机高分子169

12.2 无机高分子的特征169

12.3 溶胶凝胶法合成无机高分子171

12.4 各种无机高分子的合成172

12.4.1 聚硅氧烷172

12.4.2 聚磷腈174

12.4.3 聚硅烷175

12.4.4 合成陶瓷的前驱体聚合物176

12.4.5 环硼氮烷系聚合物177

12.4.6 聚碳硅烷178

12.4.7 聚硅氮烷178

12.4.8 聚二茂铁硅烷178

12.5 有机-无机杂化高分子的合成178

12.6 典型的无机高分子材料179

12.6.1 碳纤维179

12.6.2 硅油179

12.6.3 硅橡胶179

12.6.4 硅树脂179

12.6.5 聚磷腈180

习题180

第13章 聚合反应的精密控制181

13.1 精密控制聚合反应生成的聚合物特征182

13.2 活性阴离子聚合182

13.3 活性阳离子聚合183

13.4 活性自由基聚合184

13.5 活性开环聚合186

13.5.1 阴离子开环聚合186

13.5.2 阳离子开环聚合187

13.5.3 开环易位聚合189

13.6 链增长缩聚190

13.7 组合了不同活性聚合的嵌段共聚物的合成191

习题192

第14章 高分子反应194

14.1 高分子反应的特征195

14.2 高分子侧链羧基的反应195

14.3 高分子侧链羟基的反应196

14.4 高分子侧链酯基的反应197

14.5 高分子主链和侧链氨基的反应198

14.6 高分子侧链环状醚基的反应199

14.7 高分子侧链芳香环的反应200

14.8 高分子侧链氯甲基的反应201

14.9 高分子主链的取代反应202

习题204

第15章 功能高分子206

15.1 什么是功能高分子207

15.2 功能高分子的分类207

15.3 光功能高分子207

15.3.1 平版印刷术和抗蚀剂207

15.3.2 紫外光固化树脂210

15.4 导电高分子210

15.4.1 绝缘体和半导体210

15.4.2 导电高分子的分类211

15.4.3 导电高分子的应用212

15.5 高分子催化剂和高分子载体212

15.5.1 高分子络合物催化剂212

15.5.2 固定化酶214

15.6 高分子膜215

15.6.1 高分子膜的结构215

15.6.2 高分子膜的分离216

15.7 高分子药物和医用高分子221

15.7.1 高分子药物221

15.7.2 医用高分子222

习题224

参考答案226