聚合物的裂解气相色谱-质谱图集

　　裂解气相色谱-质谱是热裂解技术与GC-MS相结合的方法，它将GC-MS的应用扩展到非挥发性有机固体材料，通过一系列特征裂解产物的质谱鉴定来推断原始样品的组成和结构，在高分子科学、生物大分子和医药、能源和环境、司法化学等领域有广泛的应用。本书作者长期从事Py-GC/MS研究, 特别致力于谱图的标准化工作。
　　本书是从事高分子化学和材料学领域人员的工具书。书中汇总了具有代表性的合成聚合物以及若干天然聚合物综合的裂解数据。它不仅包括典型合成聚合物以及若干天然聚合物常规裂解和反应裂解的气相色谱-质谱图，而且为了使用方便和提升实验之间重复性及可靠性，书中还给出了每个样品在程序升温裂解时释出气体的热分析图(EGA)，并给出每份裂解谱图上主要裂解产物的质谱图，以及它们的保留指数。这对于快速确定高分子的结构提供了非常好的标准。 

　　本书介绍了高分子裂解气相色谱分析方法，汇总了163种具有代表性的合成及天然高分子的标准裂解色谱图和热分析图，并针对每种物质的特征裂解产物给出相应的质谱图，读者可通过与这些质谱图的直接对照，方便地确认特征裂解产物的结构，由此推断复杂聚合物体系（如共聚物、多组分共混物）的组成和结构。书中给出了33种缩聚高分子在标准条件下的热分析图及主要特征反应产物的质谱图，亦具有很好的实用性。
本书适合从事高分子及固体有机材料相关研究领域的科研工作者以及气相色谱研究的科研人员参考。

　　金熹高 （译），中国科学院 化学研究所，研究员，博士生导师，主要研究方向：高分子结构表征与性能、高分子凝聚过程、高分子光物理、功能高分子新材料。已在国内外发表论文200多篇, 专著译著9种，授权专利9项。曾获国家自然科学二等奖、中国科学院自然科学一等奖、省部委科技奖等15项。1993年起获国务院“科学技术突出贡献”政府特殊津贴。曾任中国科学院化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室主任。现为全国化学名词审定委员会委员；Chinese J. Polym. Sci. 副主编；J. Polym. Sci., Polym. Phys.（美国）、高分子学报、功能高分子学报编委等。

第1章  绪论
  1.1  分析裂解的历史和范畴
  1.2  与裂解联用对GC-MS应用领域的扩展
  1.3  Py-GC-MS表征聚合物的测量过程
  参考文献
第2章  163种聚合物的裂解色谱图、热分析图及主要裂解产物的质谱数据
  2.1  实验测量条件及说明
    2.1.1  聚合物样品
    2.1.2  测量条件
    2.1.3  谱图说明
  2.2  163种典型聚合物样品的裂解色谱图、热分析图及主要裂解产物质谱数据集
    2.2.1  聚烯烃(均聚物)
      001  聚乙烯(高密度)；PE(HDPE)
      002  聚丙烯(全同立构)；iso-PP
      003  聚丙烯(无规立构)；at-PP
      004  聚丙烯(间同立构)；syn-PP
      005  聚1-丁烯(全同立构)
      006  聚(4-甲基-1-戊烯)；PMP
      007  异丁烯-异戊烯橡胶；IIR
    2.2.2  含乙烯单元的烯类聚合物(共聚物)
      008  乙烯-丙烯共聚物；P(E-P)
      009  乙烯-丙烯-双烯橡胶；EPDM
      010  乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；P(E-MMA)
      011  乙烯-丙烯酸共聚物；P(E-AA)
      012  乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；EVA
      013  乙烯-丙烯酸乙酯共聚物；P(E-EA)
      014  乙烯-乙烯醇共聚物；P(E-VA)
      015  乙烯离聚物；IO
    2.2.3  含苯乙烯单元的烯类聚合物
      016  聚苯乙烯；PS
      017  苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；P(S-MA)
      018  苯乙烯-丙烯酸甲酯交替共聚物
      019  苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；P(S-MMA)
      020  苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯交替共聚物
      021  甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物；MBS
      022  丙烯腈-苯乙烯共聚物；AS
      023  丙烯腈-苯乙烯交替共聚物
      024  丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；ABS
      025  丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物；AAS
      026  丙烯腈-乙丙橡胶-苯乙烯共聚物；AES
      027  苯乙烯-马来酸酐共聚物；P(S-Mah)
      028  苯乙烯-二乙烯苯共聚物；P(S-DVB)
    2.2.4  含苯乙烯衍生物的烯类聚合物
      029  聚α-甲基苯乙烯；P-α-MS
      030  聚二乙烯苯；PDVB
      031  聚对氯代苯乙烯
      032  聚对甲基苯乙烯；PMS
      033  聚2-乙烯基吡啶
      034  丙烯腈-对氯代苯乙烯共聚物
      035  氯甲基苯乙烯-二乙烯苯共聚物
    2.2.5  丙烯酸酯类聚合物
      036  聚甲基丙烯酸甲酯；PMMA
      037  聚甲基丙烯酸正丁酯；PBMA
      038  聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯；PHEMA
      039  聚丙烯酸甲酯；PMA
      040  聚丙烯酸乙酯；PEA
      041  聚丙烯酸丁酯；PBA
      042  聚丙烯酸(全同立构)；PAA
      043  甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物；P(MMA-MA)
      044  甲基丙烯酸高级酯共聚物
      045  丙烯酸(酯)类橡胶；ACR
      046  聚丙烯腈；PAN
      047  丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物
      048  聚丙烯酰胺；PAAm
      049  聚马来酸酐；PMAH
第3章  有机碱存在时33种缩聚物的裂解色谱-质谱图及主要裂解产物的质谱数据
附录  聚合物裂解色谱专著与综述
索引

 

　　作为一个快速发展的学科，裂解气相色谱-质谱（Py-GC-MS）的出版物数量在许多领域不断增长，特别在聚合物表征方面，目前被认为是具前景和实用性的技术之一。下列发展是导致现代分析裂解技术快速进步的重要因素。
　　（1）各种特征性裂解器，如电阻加热型自感铂丝裂解器、居里点裂解器与功能型微管炉裂解器。
　　（2）高效和高性能毛细色谱柱，如熔融毛细柱、惰性化不锈钢毛细柱，可实现直至高沸点极性化合物的良好分离，从而获得样品的特征性高分辨裂解色谱图。
　　（3）裂解色谱图上被分离的特征产物之在线鉴定技术，如色谱-质谱（GC-MS）联用、色谱-原子发射检测器（GC-AED）联用、色谱-红外光谱（GC-IR）联用等，其中GC-MS是重要的方法。
　　（4）对于缩聚物，在裂解室热分解同时进行化学反应的技术，特别是在一种有机碱，如四甲基氢氧化铵（TMAH）存在时热分解产物的在线衍生化。
　　（5）在大存储量和高处理速度的现代计算机辅助下，高级数据检索和处理系统的应用。
　　由于若干学者曾在一定程度上怀疑现代分析裂解数据的报道，特别是考虑到存在实验室之间数据的专一性和重复性问题，因此长期以来迫切需要用标准分析方法，汇总一系列很好表征的标准样品图谱数据。20世纪80年代末，作者出版了在相同裂解色谱条件下，以火焰电离检测器得到的136种典型合成聚合物样品的试验性裂解色谱图标准数据库（柘植新，大谷肇.《高分辨裂解气相色谱原理与高分子裂解谱图集》.东京：Techno-System 出版社，1989）。2006年，我们编集并校订了165种典型聚合物标准样品的裂解色谱图，以及33种缩聚高分子与四甲基氢氧化铵共存时的反应裂解（RP）色谱图数据库（其中均以质谱总离子流代替火焰电离检测器），再版了《高分辨裂解气相色谱原理与高分子裂解谱图集》（第二版）一书（柘植新，大谷肇，渡边忠一.东京：Techno-System 出版社，2006），上述两书均以日文撰写。
　　此后，作者经常被要求出版此书的英文版。在这本英文版新书中，作者编集了具有代表性的合成聚合物以及若干天然聚合物综合的裂解数据。它不仅包括典型合成聚合物以及若干天然聚合物常规裂解和反应裂解的气相色谱-质谱图，而且为了使用方便和提升实验之间的重复性与可靠性，本书还包括每个样品在程序升温裂解时释出气体的热分析图（EGA），并给出每份裂解谱图上多10个主要裂解产物的质谱图，以及它们的保留指数。如果这本数据集可为提升裂解色谱-质谱在聚合物表征中的地位，为克服可能对它的怀疑做出贡献，作者将感到极大的欣慰。
　　作者感谢为本书数据测量提供聚合物标样的许多朋友；我们也诚挚地感谢Frontier Lab Ltd（FLL）和名古屋理工大学（NIT）在仪器设备和学术上的贡献；特别要感谢FLL的松井女士、保坂先生和国井女士，NIT的青井女士和加藤女士，感谢他们在大量裂解数据的收集、解释和编纂中所表现出的严格和耐心。

　　柘植新 名古屋大学
　　大谷肇 名古屋理工大学
　　渡边忠一 Frontier Lab
　　2010年10月1日