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第1章 中国高分子科学的发展概况与趋势1

1.1 历史的回顾1

1.2 中国高分子科学研究的概况3

1.2.1 一般情况3

1.2.2 学科概况3

1.2.3 学科特点4

1.2.4 目前存在的问题5

1.3 中国高分子化学的研究6

1.4 中国高分子物理的研究7

1.5 中国高分子工程的研究8

1.6 中国功能高分子与新材料的研究9

1.7 高分子科学发展趋势与展望［9～12］11

参考文献12

第2章 自由基聚合新引发体系13

2.1 含胺氧化还原引发体系［4，5］13

2.1.1 有机过氧化物-芳叔胺体系［9］13

2.1.2 有机过氧化氢物-胺体系［17～20］15

2.1.3 过硫酸盐-脂肪胺体系［21～24］16

2.2 铈(Ⅳ)离子氧化还原引发体系［25～27］17

2.2.1 铈(Ⅳ)离子-乙酰甲苯胺17

2.2.2 铈(Ⅳ)离子-1，3-二羰基化合物体系18

2.2.4 铈(Ⅳ)离子-N-酰基-N -4-甲苯基脲体系19

2.2.5 铈(Ⅳ)离子氧化还原体系的引发机理19

2.2.3 铈(Ⅳ)离子-乙酰基乙酰苯胺体系19

2.3 Ce(Ⅳ)离子引发接枝聚合［25～27］22

2.3.1 PEU以铈(Ⅳ)离子引发的接枝反应22

2.3.2 含有功能侧基高分子以铈(Ⅳ)离子引发接枝22

2.4 铈(Ⅳ)离子引发纤维素、甲壳胺接枝机理与接枝点25

2.5 用光引发转移终止剂进行 活性 自由基聚合26

2.5.1 新的光引发转移终止制(photoiniferter)26

2.5.2 大分子光引发转移终止剂的合成及其嵌段共聚合反应27

2.5.3 可聚合光引发转移终止剂28

参考文献28

第3章 光引发与表面改性31

3.1 光引发与光聚合31

3.2.1 引发32

3.2 表面光接枝的化学原理32

3.2.2 单体34

3.2.3 接枝链组成及形状35

3.3 实施方法37

3.3.1 气相法37

3.3.2 液相法37

3.3.3 连续液相法38

3.4 用途38

3.4.1 薄膜的表面改性38

3.4.2 纤维的表面改性39

3.4.3 塑料、橡胶制品的表面改性39

3.5 表面光接枝最新进展40

3.4.4 特种材料的表面改性40

3.4.5 光接枝固化技术40

参考文献41

第4章 核辐射、电子束引发及改性43

4.1 辐射聚合43

4.1.1 辐射聚合的基本原理及特点43

4.1.2 应用现状及研究成果44

4.1.3 发展趋势46

4.2 辐射交联与裂解46

4.2.1 辐射交联与辐射裂解的基本原理及特点47

4.2.2 应用现状及研究成果47

4.2.3 发展趋势49

4.4 辐射接枝50

4.3.1 辐射接枝的常用方法及基本原理50

4.3.2 应用现状及研究成果52

4.3.3 发展趋势52

4.4 辐射混合效应52

4.4.1 涂料的辐射固化及应用53

4.4.2 辐射制备复合材料及应用53

4.4.3 发展趋势53

4.5 展望53

参考文献54

5.1.1 微波场中不同微波吸收材料的分类58

5.1 微波与微波吸收58

第5章 微波引发化学反应及用于高分子改性的技术58

5.1.2 微波场中不同微波吸收材料的极化机理及微波吸收机理［2］60

5.1.3 微波引发及改性技术适用的研究领域60

5.2 微波引发化学反应及用于高分子改性的理论及技术研究进展61

5.2.1 微波的非热效应［14～19］61

5.2.2 橡胶的微波硫化与脱硫［20～31］61

5.2.3 热固性树脂及其复合材料的微波固化反应62

5.2.4 微波引发其他方面的几种化学反应64

5.2.5 聚合物的微波加工65

5.3 展望65

5.3.2 互穿聚合物网络66

5.3.1 高分子共混及复合材料的微波物理化学改性66

5.3.3 高分子的微波化学和物理改性67

5.3.4 微波辐照在皮革改性上的应用67

参考文献67

第6章 等离子体引发聚合及改性70

6.1 低温等离子体与高分子化学70

6.2 等离子体反应装置72

6.2.1 辉光放电装置72

6.2.2 电晕放电装置73

6.2.3 溅射法装置［30］73

6.2.4 离子镀敷法［30］73

6.4.1 低温等离子体表面处理的机制74

6.4 低温等离子表面处理74

6.2.5 等离子体CVD装置74

6.3 低温等离子体反应条件的基本参数74

6.4.2 表面自由基的生成75

6.4.3 表面交联层的形成76

6.4.4 极性基因的导入78

6.4.5 表面氟化80

6.4.6 刻蚀与粗面化82

6.4.7 接枝聚合82

6.5.1 等离子体聚合反应机理与特征［2，103］83

6.5.2 碳氢化合物的等离子体聚合83

6.5.3 碳氟化合物的等离子体聚合85

6.5.4 有机硅化合物的等离子体聚合86

6.6 等离子体引发聚合86

6.6.1 等离子体引发聚合的原理与特征［120，121］86

6.6.2 乙烯基单位的等离子体引发聚合87

6.7 等离子体CVD法制备薄膜91

6.8 溅射法制备薄膜91

6.9 离子镀敷法制备薄膜91

6.10 等离子体化学的发展前景91

参考文献91

7.1.1 导电高分子电化学聚合的一般性条件［5］96

7.1.2 电化学氧化聚合的机理96

7.1 电化学聚合的一般性条件与机理96

第7章 芳杂环导电高分子的电化学聚合96

7.1.3 导电高分子的成膜过程97

7.2 简单芳杂环单体的电化学聚合97

7.2.1 聚噻吩的合成97

7.2.2 聚吡咯的电化学合成98

7.2.3 聚呋喃的电化学合成99

7.3 功能化导电高分子的电化学聚合99

7.4 导电高分子与非导电高分子的电化学共聚100

7.5 导电高分子的电化学性质101

7.6 展望101

参考文献102

第8章 活性自由基聚合105

8.1 可控自由基聚合的理论基础105

8.1.1 活性聚合的发现与概念的创立105

8.1.2 可控自由基聚合的症结及对策105

8.2 无金属的可控自由基聚合107

8.2.1 Iniferter法107

8.2.2 TEMPO体系109

8.2.3 RAFT过程111

8.3 过渡金属催化原子转移自由基聚合(ATRP)112

8.3.1 ATRP--分子设计的有力工具113

8.3.2 ATRP体系的发展120

8.3.3 ATRP的活性种本质问题126

8.3.4 ATRP潜在的商业化价值及其面临的挑战128

8.4 活性自由基聚合的发展展望130

参考文献131

第9章 配位聚合134

9.1 负载型Ziegler-Natta催化剂及类烃聚合134

9.1.1 概述134

9.1.2 负载型Ziegler-Natta催化剂134

9.1.3 聚乙烯143

9.1.4 聚丙烯153

9.2 茂金属催化剂(含 茂后 催化剂)及相关的烯烃聚合165

9.2.1 茂金属催化剂及 茂后 催化剂165

9.2.2 乙烯聚合反应175

9.2.3 丙烯聚合反应180

9.2.4 苯乙烯聚合184

9.3 稀土催化剂在高分子合成中的应用186

9.3.1 稀土催化双烯烃聚合186

9.3.2 稀土催化苯乙烯聚合188

9.3.3 稀土催化极性单体聚合188

9.3.4 稀土催化乙烯聚合189

9.3.5 稀土催化开环聚合189

9.4.4 茂金属催化剂(含 茂后 催化剂)催化体系191

9.4.2 超临界技术在烯烃聚合中的应用191

9.4.3 丙烯高温聚合催化剂191

9.4.1 超冷凝技术在烯烃聚合中的应用191

9.4 展望191

9.4.5 稀土催化剂192

参考文献193

第10章 阴(负)离子聚合197

10.1 阴离子活性聚合197

10.1.1 阴离子活性聚合在高分子化学中的地位与作用197

10.1.2 阴离子活性聚合的特点197

10.2 有机锂的缔合与解缔198

10.2.1 锂和碳锂键的特点198

10.2.2 有机锂在非极性溶剂中的缔合198

10.2.3 LB对有机锂的络合与解缔作用201

10.3 二烯烃的聚合机理204

10.3.1 丁二烯阴离子聚合机理204

10.3.2 异戊二烯聚合机理208

10.4 聚二烯烃的微观结构210

10.4.1 聚二烯烃微观结构的调节210

10.4.2 聚二烯烃微观结构含量的定量关系式212

10.5 聚合反应动力学213

10.5.1 苯乙烯的聚合反应动力学213

10.5.2 二烯烃的聚合反应动力学215

10.5.3 活性种的相对活性220

10.6 溶剂极性经验参数的应用220

10.6.1 溶剂极性经验参数(Er)的导出220

10.6.2 Er的应用221

10.7.1 极性单体的聚合223

10.7 阴离子活性聚合在聚合物合成中的应用223

10.7.2 侧基官能化聚合物227

10.7.3 端基官能化聚合物229

10.8 阴离子聚合的其他进展230

10.8.1 引发剂230

10.8.2 大分子单体232

10.8.3 用转换反应合成聚合物233

10.8.4 国内其他单位对阴离子聚合研究的贡献234

10.9.1 展望235

10.9.2 存在的问题235

10.9 展望和存在的问题235

参考文献236

第11章 现代碳阳离子聚合244

11.1 碳阳离子聚合发展简史244

11.2 碳阳离子聚合体系中主要组分及其特点244

11.2.1 单体244

11.2.2 引发体系246

11.3 阳离子活性种与聚合反应特征的关系246

11.4 单体结构与引发体系的关系247

11.4.1 乙烯基醚类单体247

11.4.2 异丁烯单体249

11.4.4 二烯烃单体250

11.4.3 苯乙烯及其衍生物单体250

11.4.6 单体结构与引发剂结构的关系251

11.4.5 环烯烃单体251

11.5 聚合反应热力学、动力学及工艺特征252

11.5.1 从热力学能量观点看碳阳离子聚合反应252

11.5.2 从动力学观点看碳阳离子聚合反应253

11.5.3 碳阳离子聚合反应的工艺特点253

11.6 碳阳离子聚合的基元反应及其特点253

11.6.1 引发反应253

11.6.2 增长反应254

11.6.3 链终止反应254

11.7.1 可控引发反应255

11.7 现代碳阳离子聚合机理研究进展及大分子设计255

11.7.2 可控增长反应265

11.7.3 可控终止反应272

11.8 碳阳离子聚合展望277

参考文献277

第12章 开环歧化(易位)聚合反应283

12.1 开环歧化聚合反应简介283

12.2 主要研究进展284

12.3 开环歧化聚合反应在聚合物分子结构设计与裁制方面的应用285

12.3.1 合成恒份共聚物285

12.3.2 合成理想交替共聚物285

12.3.4 全同立构全顺式主链双键聚合物286

12.3.3 全顺式及全反式主链双键聚合物286

12.3.5 间同立构全反式主链双键聚合物287

12.3.6 合成具有受控组成和结构的嵌段及接枝共聚物287

12.3.7 合成规整结构梳形聚合物290

12.3.8 合成规整结构星形、柱形聚合物292

12.4 开环歧化聚合物在优异性能材料合成方面的成就295

12.4.1 新型功能高分子材料295

12.4.2 合成优异性能工程材料299

12.5 展望301

参考文献302

13.1.1 阳离子开环聚合反应305

13.1 环醚和环缩醛的开环聚合反应305

第13章 开环聚合反应305

13.1.2 自由基开环聚合315

13.2 螺形原酸酯和螺环原碳酸酯的阳离子开环聚合反应319

13.2.1 阳离子开环聚合319

13.2.2 不饱和螺环原酸酯的开环聚合324

13.3 膨胀聚合反应及其应用326

13.3.1 理论考虑326

13.3.2 热固性树脂的改性327

13.4 芳香环状低聚物的制备与开环聚合328

13.4.1 芳香环状低聚物329

13.4.2 质谱法表征芳香环状低聚物335

13.4.3 开环聚合340

13.5 展望344

参考文献344

第14章 酶催化聚合349

14.1 酶催化合成349

14.2 酶在合成可生物降解高分子材料上的应用349

14.2.1 可生物降解高分子材料349

14.2.2 聚酯类可生物降解高分子的酶促合成351

14.2.3 聚糖酯类可生物降解高分子的酶促合成353

14.2.4 酶促合成法与化学合成法的联合使用354

14.2.5 酶催化内酯开环聚合反应的机制355

14.3.1 辣根过氧化物酶催化酚及芳香胺类物质的聚合361

14.3 辣根过氧化物酶在光电功能高分子材料合成方面的应用361

14.3.2 合成方法363

14.3.3 聚酚胺类物质的应用前景366

参考文献368

第15章 微生物聚合370

15.1 微生物合成的原理370

15.1.1 聚羧基脂肪酸酯在细胞中的积累过程及原理371

15.1.2 PHA的生物合成373

15.2 PHA生物合成的分子生物学375

15.2.1 PHA合成的酶学375

15.2.2 从相关底物中合成PHA377

15.2.3 从非相关底物中合成PHA380

15.3.1 短链PHA可降解性研究382

15.3 PHA在细胞内外的降解382

15.3.3 胞内解聚酶383

15.4 PHA结构对材料性能的影响383

15.3.2 中链PHA的生物解性能383

15.4.1 短链PHA的性能384

15.4.2 PHA颗粒结构385

15.4.3 中链PHA385

15.4.4 含官能团的mclPHA的性质386

15.5 其他微生物合成的聚合物387

15.5.1 蛋白质387

15.5.2 聚乳酸387

15.5.3 从生物合成的顺二羧基环己二烯合成的聚合物--聚酚387

参考文献388

15.5.4 生物合成聚合物前体388

第16章 乳液聚合392

16.1 乳液聚合理论基础［47］392

16.1.1 乳液聚合理论392

16.1.2 粒子成核和增长动力学404

16.2 乳液聚合反应进展404

16.2.1 无皂乳液聚合404

16.2.2 细乳液聚合407

16.2.3 微乳液聚合408

16.2.4 超浓乳液414

16.2.5 物理场作用下的乳液聚合415

16.2.6 其他416

16.3.1 单分散聚合物微球的制备和应用417

16.3 乳液聚合方法的应用417

16.3.2 聚合物分散体系的表面功能化419

16.3.3 聚合物复合胶乳421

16.3.4 反应性微凝胶424

参考文献425

第17章 泡沫体系分散聚合440

17.1 泡沫体系分散聚合方法及应用范围440

17.1.1 为什么研究和创建泡沫体系分散聚合方法440

17.1.2 泡沫体系分散聚合方法概述441

17.1.3 泡沫体系分散聚合应用范围441

17.2.1 泡沫体系中单体的基本分散形式442

17.2 泡沫体系分散聚合基础理论研究442

17.2.2 孤立液胞中聚合反应动力学研究443

17.2.3 体系泡沫化程度与聚合过程的关系446

17.3 泡沫体系分散聚合工艺特征及设计原则448

17.3.1 泡沫体系分散聚合工艺特征448

17.3.2 泡沫体系分散聚合设计原则449

17.4 泡沫体系分散聚合的应用研究449

17.4.1 泡沫体系Ce4+？Ce3+循环引发丙烯基单体与淀粉的分散接枝聚合449

17.4.2 丙烯基单体与羟基侧基水溶性高分子骨架的泡沫体系分散接枝聚合研究450

17.4.3 泡沫体系水溶性单体ATRP分散聚合研究451

17.5.2 水溶性单体两性离子聚合物泡沫体系分散聚合生产方法研究455

17.5.1 丙烯酸钠高浓度淤浆的泡沫体系分散共聚合研究455

17.4.4 泡沫体系中进行水溶性单体CCTRP分散聚合研究455

17.5 泡沫分散聚合工业化应用研究455

17.5.3 淀粉接枝吸水树脂的泡沫体系分散接枝聚合生产方法研究456

17.5.4 泡沫体系分散聚合生产纸纤维接枝共聚物吸水材料的研究456

17.5.5 泡沫体系分散聚合生产Bentonite层间吸附聚合物的研究456

17.5.6 泡沫体系分散聚合生产CMC接枝聚阴离子纤维素456

17.6 结论456

参考文献457

第18章 新型共聚物的设计和合成方法459

18.1 阴离子聚合在新型共聚物的设计和合成中的地位与作用459

18.1.1 由非极性单体合成的共聚物459

18.1.2 由极性单性和非极性单体合成的共聚物463

18.1.3 由极性单性合成的共聚物465

18.2 聚烯烃新型共聚物的合成与设计467

18.2.1 a-烯烃共聚物的合成467

18.2.2 环烯烃开环共聚物的合成471

18.3 可控/ 活性 自由基聚合与含丙烯酸酯结构单元新型共聚物的合成473

18.3.1 可控/ 活性 自由基聚合的单体适应性473

18.3.2 嵌段共聚物的合成474

18.3.3 接枝共聚物的合成476

18.3.4 星形结构与超支化聚合物的合成477

参考文献478

19.2.1 溶胶-凝胶方法487

19.2 杂化聚合物的合成487

第19章 杂化聚合物合成及新材料487

19.1 有机/无机杂化聚合物487

19.2.2 有机聚合物与无机两相间以弱相互作用结合的杂化聚合物材料488

19.2.3 有机聚合物与无机两相间以共价键结合的杂化聚合物材料490

19.3 有机聚合物/无机杂化新材料492

19.3.1 有机聚合物/金属杂化材料492

19.3.2 有机聚合物/半导体杂化材料493

19.3.3 有机聚合物/复合氧化物杂化材料495

19.3.4 利用杂化聚合物技术制备中孔材料497

19.4 展望498

参考文献499

第20章 超分子组装503

20.1 氢键控制的分子自组装503

20.1.1 一维线型组装503

20.1.2 二维平面组装504

20.1.3 三维网络组装504

20.2 自组装树枝状分子505

20.3 嵌段分子的微相分离507

20.4 聚合物的静电层状组装509

参考文献511

作者通讯录514