第1章 绪论 001
学习目标 001
1.1 高分子科学发展简史概述 001
1.1.1 高分子科学的范畴 001
1.1.2 高分子科学的发展简史 002
1.2 高分子的基本概念、分类和命名 004
1.2.1 高分子的基本概念 004
1.2.2 高分子的分类 005
1.2.3 高分子的命名 006
1.2.4 重要高分子的英文缩写 009
1.3 聚合反应分类 011
1.3.1 按单体-高分子结构变化分类 011
1.3.2 按聚合机理分类 012
1.4 分子量和分子量分布 013
1.4.1 平均分子量 013
1.4.2 分子量分布 014
1.5 高分子链结构与聚集态结构 014
1.5.1 高分子链结构 015
1.5.2 高分子聚集态结构 015
1.6 高分子材料的性能 016
1.6.1 高分子材料的热性能 016
1.6.2 高分子材料的力学性能 017
1.6.3 高分子材料的其他性能 018
内容提要 020
课后延伸 022
课后习题 024
参考文献 024

第2章 缩聚和其他逐步聚合 026
学习目标 026
2.1 逐步聚合概述 026
2.2 缩聚反应 029
2.2.1 缩聚反应的单体与类型 029
2.2.2 缩聚反应单体活性 031
2.2.3 官能团等活性理论 031
2.3 线型缩聚反应的机理 032
2.3.1 线型缩聚的逐步性 032
2.3.2 线型缩聚的可逆性 034
2.3.3 缩聚反应中的副反应 034
2.4 线型缩聚反应动力学 036
2.4.1 不可逆线型缩聚动力学 036
2.4.2 可逆平衡线型缩聚动力学 038
2.5 线型缩聚物的分子量控制 040
2.5.1 线型缩聚物的分子量控制方法 040
2.5.2 线型缩聚物的分子量分布 041
2.6 体型缩聚和凝胶化 043
2.6.1 体型缩聚反应 043
2.6.2 凝胶点的预测 044
2.6.3 凝胶点的测定 045
2.7 缩聚的实施方法 046
2.7.1 熔融缩聚 046
2.7.2 溶液缩聚 046
2.7.3 界面缩聚 047
2.7.4 固相缩聚 047
内容提要 048
课后延伸 050
课后习题 053
参考文献 054

第3章 自由基聚合 055
学习目标 055
3.1 连锁聚合概述 056
3.1.1 连锁聚合单体 056
3.1.2 单体对连锁聚合机理的选择性 057
3.1.3 连锁聚合反应热力学 058
3.2 自由基聚合反应历程 063
3.2.1 自由基的化学反应 063
3.2.2 自由基聚合的基元反应 063
3.3 自由基聚合的引发剂及其他引发方式 066
3.3.1 引发剂的种类 066
3.3.2 引发剂分解动力学 069
3.3.3 其他引发方式 072
3.4 自由基聚合反应动力学 074
3.4.1 自由基聚合过程 074
3.4.2 自由基聚合动力学研究方法 075
3.4.3 自由基聚合动力学方程 076
3.4.4 各基元反应速率常数 079
3.4.5 温度对聚合速率的影响 080
3.4.6 自由基聚合的凝胶效应 081
3.4.7 转化率-时间曲线类型 083
3.5 自由基聚合的聚合度 083
3.5.1 动力学链长和聚合度 083
3.5.2 温度对聚合度的影响 085
3.5.3 链转移反应对聚合度的影响 085
3.6 阻聚原理与应用 090
3.6.1 阻聚和缓聚 090
3.6.2 阻聚剂和阻聚反应 091
3.6.3 阻聚剂的应用 092
3.7 自由基聚合与逐步聚合的比较 092
3.8 自由基聚合实施方法 094
3.8.1 本体聚合 094
3.8.2 溶液聚合 094
3.8.3 悬浮聚合 095
3.8.4 乳液聚合 097
内容提要 102
课后延伸 104
课后习题 106
参考文献 108

第4章 自由基共聚合 110
学习目标 110
4.1 引言 110
4.1.1 共聚合的重要性 110
4.1.2 共聚物的分类和命名 111
4.2 自由基共聚合反应机理 112
4.2.1 自由基共聚合动力学 113
4.2.2 自由基共聚物组成曲线 115
4.2.3 自由基共聚物组成的控制方法 118
4.3 竞聚率的测定及影响因素 120
4.3.1 竞聚率的测定 120
4.3.2 竞聚率的影响因素 121
4.4 单体与自由基活性 123
4.4.1 单体与自由基的活性次序 124
4.4.2 取代基对单体活性和自由基活性的影响 124
4.5 Q-e概念和方程 127
内容提要 129
课后延伸 130
课后习题 132
参考文献 134

第5章 高分子的链结构 135
学习目标 135
5.1 高分子的近程结构 136
5.1.1 结构单元的化学组成 136
5.1.2 结构单元的键接方式 137
5.1.3 结构单元的空间构型 138
5.1.4 高分子链的支化和交联 139
5.1.5 结构单元的键接顺序 141
5.2 高分子的远程结构 142
5.2.1 小分子的内旋转 142
5.2.2 高分子的构象 144
5.2.3 高分子的链柔性 146
5.2.4 链柔性的影响因素 147
5.3 高分子链的均方末端距 149
5.3.1 均方末端距的几何计算 150
5.3.2 均方末端距的统计计算 152
5.3.3 均方末端距的应用 154
内容提要 155
课后延伸 157
课后习题 158
参考文献 158

第6章 高分子的聚集态结构 159
学习目标 159
6.1 高分子的聚集态 159
6.1.1 分子间作用力 160
6.1.2 内聚能密度 161
6.1.3 高分子聚集态结构的特征与类型 162
6.2 高分子的结晶态 163
6.2.1 高分子的晶胞结构 163
6.2.2 高分子的结晶形态 166
6.2.3 高分子的晶态结构模型 170
6.2.4 高分子的结晶度与物理性能 172
6.2.5 高分子的结晶行为和结晶动力学 176
6.3 高分子的非晶态 184
6.3.1 无规线团模型 184
6.3.2 两相球粒模型 185
6.4 高分子的取向态 186
6.4.1 高分子的取向 186
6.4.2 取向程度的表征 188
6.4.3 取向的应用 189
6.5 高分子的液晶态结构 190
6.5.1 液晶态结构 190
6.5.2 高分子液晶的结构与性能特征 191
6.5.3 高分子液晶的应用 192
6.6 高分子共混体系的聚集态结构 193
6.6.1 共混相容性 194
6.6.2 非均相共混体系的结构形态 195
6.6.3 共混形态与性能 196
内容提要 196
课后延伸 198
课后习题 199
参考文献 200

第7章 高分子的溶液性质、分子量及分子量分布 201
学习目标 201
7.1 高分子的溶解过程与溶剂选择 201
7.1.1 高分子溶解过程的热力学 202
7.1.2 溶度参数 203
7.1.3 高分子溶剂的选择 207
7.2 高分子稀溶液热力学性质 209
7.2.1 高分子溶液与理想溶液 209
7.2.2 Flory-Huggins高分子稀溶液理论 210
7.2.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论/ 214
7.3 高分子的分子量和分子量分布 216
7.3.1 高分子的分子量的统计意义 216
7.3.2 分子量分布 218
7.4 高分子分子量的测定方法 219
7.4.1 数均分子量的测定 219
7.4.2 重均分子量的测定 222
7.4.3 黏均分子量的测定 224
7.5 凝胶渗透色谱 229
7.5.1 凝胶渗透色谱工作原理 229
7.5.2 凝胶渗透色谱的普适关系与实验技术 232
内容提要 236
课后延伸 237
课后习题 238
参考文献 239

第8章 高分子的分子运动 240
学习目标 240
8.1 高分子运动的特点 241
8.1.1 运动单元的多重性 241
8.1.2 分子运动的时间依赖性—松弛过程 241
8.1.3 分子运动的温度依赖性 242
8.2 高分子的力学状态与转变 243
8.2.1 非晶态高分子的温度-形变曲线 243
8.2.2 结晶分子的温度-形变曲线 245
8.3 高分子的玻璃化转变 246
8.3.1 玻璃化转变现象 246
8.3.2 玻璃化转变温度的测定 246
8.3.3 玻璃化转变的理论 248
8.3.4 影响玻璃化转变温度的因素 253
8.4 玻璃化高分子的次级转变 259
8.5 结晶高分子的熔融转变 261
8.5.1 结晶熔融与熔点 261
8.5.2 结晶温度对熔点的影响 263
8.5.3 晶片厚度对熔点的影响 263
8.5.4 链结构对熔点的影响 264
8.5.5 共聚物的熔点 266
8.5.6 杂质对熔点的影响 266
8.6 高分子的黏性流动 267
8.6.1 高分子黏性流动的机理 267
8.6.2 黏流温度 268
8.6.3 高分子的流变行为 269
8.6.4 高分子流动曲线 270
8.6.5 高分子流动行为的表征 271
8.6.6 影响高分子熔体黏度和流动性的因素 272
8.6.7 高分子熔体黏度的测定 276
8.7 熔体流动中的弹性效应 279
8.7.1 法向应力效应 280
8.7.2 挤出膨胀效应 280
8.7.3 不稳定流动和熔体破裂 281
内容提要 282
课后延伸 284
课后习题 285
参考文献 287

第9章 高分子材料在新能源领域上的应用 288
学习目标 288
9.1 高分子材料在动力电池电力驱动中的关键应用 289
9.1.1 电池电极材料 289
9.1.2 电池电解质材料 290
9.1.3 电池隔膜材料 290
9.2 高分子材料在光伏领域上的关键应用 291
9.2.1 有机太阳能电池材料 291
9.2.2 光伏组件封装材料 293
9.2.3 光伏背板材料 294
9.3 高分子材料在氢能领域上的应用 296
9.3.1 氢气制取 296
9.3.2 氢气储存 297
9.3.3 氢气运输 298
9.3.4 燃料电池 299
9.4 高分子材料在风能领域的应用 300
9.4.1 风力发电机叶片 300
9.4.2 机舱罩和导流罩 302
9.4.3 齿轮箱和轴承润滑 303
9.4.4 电缆 303
9.5 高分子材料在生物质能领域上的应用 304
9.5.1 生物质预处理 304
9.5.2 生物燃料 305
9.5.3 生物质发电 306
9.5.4 生物质基能源存储 307
内容提要 308
课后延伸 308
课后习题 309
参考文献 311