高分子化学(张兴英)（第二版）

第1章绪论

1.1高分子的基本概念

1.2聚合物的命名

1.2.1高分子化学命名原则

1.2.2系统命名法

1.2.3以聚合物的结构特征命名

1.2.4根据商品名或俗名命名

1.2.5用英文缩写命名

1.2.6小结

1.3聚合反应

1.3.1聚合反应

1.3.2按单体和聚合物在反应前后组成和结构上的变化分类

1.3.3按聚合反应的反应机理和动力学分类

1.3.4小结

1.4聚合物的基本特征

1.4.1相对分子质量和相对分子质量分布

1.4.2聚合物的分类

1.4.3小结

［自学内容1］高分子科学

［自学内容2］高分子科学和工业的

发展简史

习题

参考文献

第2章自由基聚合

2.1单体的聚合能力

2.1.1聚合热力学

2.1.2聚合动力学

2.1.3小结

2.2碳自由基

2.2.1自由基的产生

2.2.2自由基的结构与活性

2.2.3自由基的反应

2.2.4小结

2.3自由基聚合的基元反应

2.3.1链引发反应

2.3.2链增长反应

2.3.3链终止反应

2.3.4链转移反应

2.3.5小结

2.4自由基聚合的单体和引发体系

2.4.1单体

2.4.2引发剂引发

2.4.3其它形式引发

2.4.4小结——引发体系的选择

2.5聚合反应速率

2.5.1聚合反应速率研究方法

2.5.2聚合初期聚合反应速率

2.5.3聚合中期聚合反应速率

2.5.4聚合后期聚合反应速率

2.5.5阻聚和缓聚

2.5.6小结——聚合反应速率的控制

2.6相对分子质量和相对分子质量分布

2.6.1动力学链长

2.6.2无链转移反应时的相对分子质量

2.6.3有链转移反应时的相对分子质量

2.6.4相对分子质量分布

2.6.5小结——聚合物相对分子质量的控制

2.7自由基聚合反应的特征

2.8自由基聚合的工业应用

2.8.1低密度聚乙烯（LDPE）

2.8.2聚氯乙烯（PVC）

2.8.3聚苯乙烯（PS）

2.8.4聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

2.8.5氯丁橡胶（CR）

2.9近年发展：可控/“活性”自由基聚合

2.9.1基本思路

2.9.2稳定自由基聚合

2.9.3原子（基团）转移自由基聚合

2.9.4可逆加成?断裂转移自由基聚合

［自学内容］通用单体的来源

习题

参考文献

第3章自由基共聚合

3.1引言

3.1.1基本概念

3.1.2分类与命名

3.1.3研究共聚合的意义

3.1.4小结

3.2共聚物组成

3.2.1共聚物组成方程

3.2.2共聚物组成方程的讨论

3.2.3共聚物组成曲线

3.2.4共聚组成和转化率的关系

3.2.5小结——共聚物组成的控制

3.3共聚物的序列结构

3.3.1序列结构

3.3.2小结——共聚物序列结构的控制

3.4单体与自由基的相对活性

3.4.1竞聚率与Q?e概念

3.4.2单体与自由基的活性

3.4.3影响单体与自由基活性的因素

3.4.4小结

3.5共聚反应速率

3.6自由基共聚合的工业应用

3.6.1丁苯橡胶

3.6.2丁腈橡胶

3.6.3苯乙烯?丙烯腈共聚物

3.6.4乙烯?醋酸乙烯酯共聚物

3.6.5聚丙烯腈纤维

［自学内容1］高分子合金

［自学内容2］共聚物组成的统计微分

方程

习题

参考文献

第4章离子聚合

4.1碳离子

4.1.1碳阴离子

4.1.2碳阳离子

4.1.3活性中心状态

4.1.4小结

4.2阴离子聚合

4.2.1阴离子聚合的单体

4.2.2阴离子聚合引发体系及引发反应

4.2.3阴离子聚合单体与引发体系的匹配

4.2.4链增长反应

4.2.5链转移和链终止

4.2.6阴离子活性聚合

4.3阳离子聚合

4.3.1阳离子聚合的单体

4.3.2阳离子聚合的引发体系和引发反应

4.3.3链增长反应

4.3.4链转移和链终止反应

4.3.5影响阳离子聚合的因素

4.3.6聚合动力学

4.3.7控制/活性阳离子聚合

4.4离子共聚

4.4.1取代基对单体活性的影响

4.4.2其它因素的影响

4.5小结——离子型聚合与自由基聚合反应的比较

4.5.1均聚合

4.5.2自由基共聚与离子共聚的比较

4.6离子聚合的工业化应用

4.6.1阴离子聚合

4.6.2阳离子聚合

4.7基团转移聚合

习题

参考文献

第5章配位聚合

5.1聚合物的立体异构

5.1.1结构异构

5.1.2立体异构

5.1.3立构规整度

5.1.4立构规整度的测定

5.1.5小结

5.2配位聚合与定向聚合

5.2.1配位聚合

5.2.2定向聚合

5.2.3小结

5.3Ziegler?Natta催化剂

5.3.1两组分Ziegler?Natta催化剂

5.3.2三组分Ziegler?Natta催化剂

5.3.3载体型Ziegler?Natta催化剂

5.3.4茂金属催化剂

5.3.5后过渡金属催化剂

5.3.6小结

5.4α?烯烃配位聚合

5.4.1聚丙烯

5.4.2聚乙烯

5.4.3小结

5.5二烯烃的配位聚合

5.5.1Ziegler?Natta催化剂

5.5.2π?烯丙基型催化剂

5.5.3烷基金属催化剂

5.5.4小结

5.6环烯烃的易位聚合

5.7配位共聚合

5.7.1乙丙橡胶

5.7.2线形低密度聚乙烯

［自学内容］Ziegler?Natta催化剂的发现

习题

参考文献

第6章开环聚合

6.1概述

6.1.1聚合范围及单体可聚性

6.1.2聚合机理和动力学

6.2环醚的聚合

6.2.1环氧化物的开环聚合

6.2.2四元、五元环醚的开环聚合

6.2.3环缩醛

6.3内酯的聚合

6.3.1正离子聚合

6.3.2负离子聚合

6.3.3配位聚合

6.4环酰胺

6.4.1水解聚合反应

6.4.2负离子聚合反应

6.5N?羧基?α?氨基酸酐

6.6其它有机杂环单体的聚合

6.6.1环胺的聚合

6.6.2环硫化物的聚合

6.6.3其它杂环单体的聚合

6.7无机或部分无机环状单体的聚合

6.7.1环硅氧烷

6.7.2聚有机磷氮烯

6.8共聚反应

6.8.1开环共聚合

6.8.2两性离子自发交替共聚合

6.9自由基开环聚合反应

习题

参考文献

第7章逐步聚合

7.1逐步聚合单体

7.1.1单体的官能团和官能度

7.1.2官能团的反应活性

7.1.3小结

7.2逐步聚合反应分类

7.2.1按聚合反应机理分类

7.2.2按反应热力学的特征分类

7.2.3按聚合物链结构分类

7.2.4按参加反应的单体种类分类

7.2.5按反应中形成的新键分类

7.2.6小结

7.3线形逐步聚合

7.3.1线形缩聚的基本过程

7.3.2线形缩聚反应速率

7.3.3线形缩聚物的聚合度

7.3.4线形缩聚物聚合度分布

7.3.5线形缩聚在工业中的应用

7.3.6小结

7.4体形逐步聚合

7.4.1体形逐步聚合过程

7.4.2交联反应和凝胶点

7.4.3无规预聚物

7.4.4结构预聚物

7.4.5小结

7.5逐步共聚反应

7.5.1共聚物的类型

7.5.2共聚反应的应用

［自学内容］活性化缩聚与不可逆

缩聚反应

习题

参考文献

第8章聚合方法

8.1引言

8.2本体聚合

8.2.1体系组成

8.2.2主要特征

8.2.3应用

8.3溶液聚合

8.3.1体系组成

8.3.2主要特征

8.3.3应用

8.4悬浮聚合

8.4.1体系组成

8.4.2主要特征

8.4.3应用

8.5乳液聚合

8.5.1体系组成

8.5.2乳化剂的作用

8.5.3聚合机理

8.5.4聚合动力学

8.5.5应用

8.6熔融缩聚

8.7溶液缩聚

8.8界面缩聚

8.9固相缩聚

8.10其它的聚合方法

8.10.1反相悬浮聚合

8.10.2微悬浮聚合

8.10.3反相乳液聚合

8.10.4微乳液聚合

8.10.5无皂乳液聚合

8.10.6超浓乳液聚合

8.10.7核壳乳液聚合

8.10.8超临界聚合

8.10.9模板聚合

8.10.10辐射聚合

8.10.11等离子体聚合

8.11小结——聚合方法的选择

8.12常用聚合物的合成

8.12.1聚乙烯

8.12.2聚丙烯

8.12.3聚氯乙烯

8.12.4聚苯乙烯

8.12.5聚甲基丙烯酸甲酯

8.12.6聚碳酸酯

8.12.7聚甲醛

8.12.8聚苯醚

8.12.9丙烯腈?丁二烯?苯乙烯三元共聚物

8.12.10氟塑料

8.12.11酚醛树脂

8.12.12不饱和聚酯

8.12.13环氧树脂

8.12.14聚醚酰亚胺

8.12.15聚芳醚酮

8.12.16聚砜

8.12.17聚苯硫醚

8.12.18丁苯橡胶

8.12.19顺丁橡胶

8.12.20异戊橡胶

8.12.21乙丙橡胶

8.12.22丁腈橡胶

8.12.23丁基橡胶

8.12.24苯乙烯类热塑性弹性体

8.12.25聚氨酯

8.12.26聚硅氧烷

8.12.27聚对苯二甲酸乙二醇酯

8.12.28聚酰胺

8.12.29聚丙烯腈

8.12.30聚乙烯醇缩甲醛

习题

参考文献

第9章聚合物的化学反应

9.1聚合物的反应性及影响因素

9.1.1扩散控速反应

9.1.2溶解度的变化

9.1.3结晶度的影响

9.1.4几率效应

9.1.5邻位基团效应

9.2聚合物侧基的反应

9.2.1纤维素的反应

9.2.2聚醋酸乙烯酯的反应

9.2.3卤代反应

9.2.4芳香烃的取代反应

9.2.5环化反应

9.3交联反应

9.3.11，3?二烯烃类橡胶的硫化

9.3.2过氧化物交联

9.3.3光致交联反应

9.4接枝聚合及嵌段聚合

9.4.1接枝聚合

9.4.2嵌段聚合

9.5聚合物的降解

9.5.1热降解

9.5.2水解、化学及生物降解

9.5.3氧化降解

9.5.4光降解和光氧化

9.6功能高分子

9.6.1功能高分子的合成

9.6.2反应型功能高分子

9.6.3导电高分子

9.6.4高分子分离膜材料

9.6.5医用高分子材料

9.6.6高吸水性高分子材料

［自学内容］天然高分子

习题

参考文献

第二版前言
作为一本与国家精品课程配套的教材，本书版已不能满足实际需要。一是高分子化学十余年发展出的一些新理论已逐步成熟并得到较为广泛的应用，有必要写入教材；二是现在的人才培养更强调知识的自主掌握和应用，教材作为人才培养的重要工具更要适应这一需要；三是原有教材在总体编排上与教学已有些衔接不畅。
第二版撰写主体思路是使学生通过学习能打下一个较全面的高分子化学基础知识平台；初步掌握知识的应用能力，这种能力主要体现在依靠现有知识平台进行知识更新扩充能力和将学到的知识应用于工作中的能力。为此第二版在全书总体安排和内容上均做了较大改动：
1?在总体安排上，依然以聚合反应机理为主线，同时考虑更利于教学和知识体系的掌握。按先连锁聚合再逐步聚合的顺序，将逐步聚合放到第7章。共聚合按聚合机理划分，将自由基共聚独立为第3章，其它的则放入相应的各章。考虑到聚合方法是工科的特色，虽与聚合机理密切相关但仍可自成体系，所以保留未动。
2?在各章的编写内容上保持版的原有特色。第1章绪论，主要介绍高分子化学的一些基本概念；研究较早、理论成熟的自由基聚合、逐步聚合是本书的重点，在单体和引发剂、聚合机理、聚合动力学、热力学、聚合反应速率和聚合物相对分子质量等方面给予了较为全面的介绍；自由基共聚的重点是单体参与共聚能力及对共聚组成和序列结构的控制；离子聚合、配位聚合则重于引发体系、活性中心、聚合机理等内容。
3?适当压缩传统理论的篇幅，将近年新的理论编入正文。在理论论述时适当涉及理论的建立（包括实验支撑和建立过程）和与其它学科（尤其是四大基础化学）的关联。在主要章节后加入了概括性小结。
4?每一章增加或强化了工业应用部分。重点是结合实际工业化品种，介绍各章所学基本理论的实际应用：自由基聚合，强调对聚合反应速率和聚合度的控制；共聚合,强调对共聚物组成和序列结构的控制；离子聚合,强调阴离子活性聚合的应用和阳离子聚合对聚合度的控制；配位聚合,强调对立构的控制；聚合方法,强调对聚合方法的选择。
5?对每一章的习题进行了整合，增加了部分内容，以达到掌握基本理论、强化知识应用的目的。
本书第1、2、3、5、8章由张兴英教授编写；第4章和第7章由程珏教授编写；第6章和第9章由赵京波教授编写;各章习题由鲁建民副教授编写。本书也是北京化工大学高分子化学教学组各位教师多年教学工作的成果与结晶，各位同仁在本书的编写过程中也提出多方面的宝贵意见，在此一并表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，衷心地希望广大读者及教育界同仁给予指正。

编者2012年3月