材料科学与工程专业应用型本科系列教材：高分子合成工艺学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

韦军 编

图书标签:

• 高分子合成
• 高分子材料
• 材料科学
• 材料工程
• 化工工艺
• 应用型本科
• 教材
• 高分子工艺学
• 聚合物合成
• 工程教育

出版社： 华东理工大学出版社

ISBN：9787562829799

版次：1

商品编码：10621449

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：415

字数：753000

正文语种：中文

内容简介

《高分子合成工艺学》是为满足21世纪我国对应用型工程技术人才的宽口径、厚基础、强能力的培养要求，吸取国内相关院校教学改革和课程建设的成果，并结合编者多年的教学实践体会和教学经验编写而成的。
《高分子合成工艺学》以高分子合成的机理为主线，在简要回顾基础理论知识后，着重阐述高分子合成的具体实施方法，以丰富的实例强化学生对基础理论的理解，集中介绍工业生产上合成高分子材料的具体方法，重要品种的生产工艺技术；介绍各种聚合方法进行工业化生产的特点，配方原理，流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备；还介绍了不同实施方法中关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 高分子合成工业发展概述
1.2 高分子合成工艺的特征
1.3 高分子合成工艺过程简述
1.3.1 原料准备与精制
1.3.2 催化剂（引发剂）配制
1.3.3 聚合反应
1.3.4 分离过程
1.3.5 聚合物后处理

第2章 自由基聚合工艺基础
2.1 自由基聚合引发剂
2.1.1 引发剂种类
2.1.2 引发剂的选择
2.2 影响聚合反应的主要因素
2.3 自由基聚合反应的实施方法概述

第3章 本体法自由基聚合工艺
3.1 概述
3.2 乙烯气相本体聚合
3.2.1 乙烯气相本体聚合的特点
3.2.2 乙烯自由基聚合反应动力学
3.2.3 低密度聚乙烯的生产工艺
3.2.4 影响聚合反应的主要因素
3.2.5 乙烯的共聚改性
3.2.6 高压聚乙烯的技术进展
3.2.7 低密度聚乙烯的结构、性能及用途
3.3 苯乙烯熔融本体聚合
3.3.1 苯乙烯熔融本体聚合工艺
3.3.2 影响熔融本体聚合的主要因素
3.3.3 高抗冲聚苯乙烯的本体聚合工艺
3.3.4 苯乙烯-丙烯腈（SAN）本体聚合工艺
3.3.5 聚苯乙烯的性能和用途
3.4 氯乙烯非均相本体聚合
3.4.1 氯乙烯本体聚合工艺
3.4.2 本体法聚氯乙烯产品的特征
3.4.3 聚氯乙烯的性能与用途
3.5 甲基丙烯酸甲酯本体浇铸聚合
3.5.1 甲基丙烯酸甲酯本体聚合的特点
3.5.2 影响聚合反应的主要因素
3.5.3 有机玻璃的生产工艺
3.5.4 有机玻璃的改性
3.5.5 聚甲基丙烯酸甲酯的性能及用途

第4章 悬浮法自由基聚合工艺
4.1 概述
4.2 分散剂的作用
4.2.1 水溶性高分子化合物的分散稳定作用
4.2.2 无机粉状分散剂的分散稳定作用
4.3 分散剂的种类
4.3.1 无机固体粉末分散剂
4.3.2 水溶性高分子分散剂
4.3.3 助分散剂
4.4 悬浮聚合的成粒过程
4.4.1 珠状悬浮聚合的成粒过程
4.4.2 粉状悬浮聚合的成粒过程
4.4.3 成粒过程的特点
4.5 聚合体系组成
4.5.1 单体相
4.5.2 水相
4.6 氯乙烯悬浮聚合
4.6.1 主要原料及规格
4.6.2 工艺配方及主要工艺参数
4.6.3 聚合工艺流程
4.6.4 影响聚合反应的主要因素
4.6.5 聚合生产设备
4.6.6 悬浮法聚氯乙烯的性能和用途
4.7 悬浮法聚苯乙烯
4.7.1 苯乙烯悬浮聚合的特点
4.7.2 苯乙烯悬浮聚合生产工艺
4.7.3 悬浮法苯乙烯的性能
4.7.4 悬浮法苯乙烯的改性产品
4.8 甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合
4.8.1 甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合工艺
4.8.2 悬浮法甲基丙烯酸甲酯的改性产品
4.9 与悬浮聚合有关的聚合方法
4.9.1 微悬浮聚合
4.9.2 非水分散聚合

第5章 溶液法自由基聚合工艺
第6章 乳液法自由基聚合工艺
第7章 缩合聚合工艺
第8章 逐步加成聚合工艺
第9章 离子聚合工艺
第10章 配位聚合工艺
第11章 特种高分子合成工艺
第12章 聚合反应设备
参考文献

精彩书摘

3.1概述
本体聚合是在不加溶剂、分散介质和引发剂（或只加少量引发剂）的情况下依靠热引发（或引发剂引发）而使单体进行聚合的方法。
本体聚合反应根据单体与聚合物的互溶情况可分为均相和非均相两种。均相本体聚合是指聚合物溶于单体，在聚合过程中物料逐渐变稠，但始终保持均-相态，最后变成硬块。苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的本体聚合就属于均相本体聚合。非均相本体聚合是单体聚合后生成的聚合物不溶解在单体中，沉淀出来成为新的-相，就是非均相，氯乙烯的本体聚合就是非均相本体聚合的一种。
本体聚合按照参加反应的单体的相态还可分为气相、液相和固相三种。如乙烯临界温度（9.9℃）低，高压压缩仍为气态，通常进行气相本体聚合；苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯常温下为液态，可进行液相本体聚合；氯乙烯临界温度为150.4℃，易于液化，通常也采用液相本体聚合。气相本体聚合与液相本体聚合都已成熟，得到普遍应用，固相本体聚合则正在探索运用力化学方法使之得以实施。
本体聚合方法是四种自由基聚合实施方法中最简单的一种，由于不含溶剂或其他反应介质，产品十分纯净，适合制造透明性好的板材和型材，以及介电性好的电器；在后处理时可以省去复杂的分离回收等操作过程；其生产工艺简单，流程短，所以生产设备也少，投资较少；另外，反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化生产，因此生产成本低。
但本体聚合也有自身的不足，主要如下所述。
（1）聚合反应的热效应一般都比较大，烯类单体链式聚合反应速率高，反应过程中释放出来的反应热多，约为55～95kJ／mol，常见烯类单体的聚合热如表3-1所示。与悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合相比，本体聚合每单位反应器容积的放热量要大得多，并且由于单体和聚合物的比热容小，导热系数也小，加上物料黏稠使得对流给热系数也降低，最终导致聚合反应热排除困难。在聚合反应初期，转化率比较低时，体系黏度不大，散热基本没有困难。但当转化率提高到20％～30％时，体系的黏度已比较大，散热变得比较困难。若反应产生“自动加速效应”使得放热速率加快，就很容易引起局部过热，促使低分子物汽化，造成产品有气泡、变色，严重时则温度失控，引起爆聚，甚至造成生产事故。因此，生产中的关键问题是聚合反应热的及时排除。否则，聚合反应就会失去控制。

前言/序言

《高分子合成工艺学》：赋能未来材料工程师的必修课 本书是“材料科学与工程专业应用型本科系列教材”中的重要一环，旨在为高分子材料领域的应用型本科生提供扎实、前沿且贴合产业需求的高分子合成理论与实践知识。本书内容聚焦于高分子材料从单体到成品的全流程合成工艺，着重培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力，为他们在化工、新材料、电子、医药、航空航天等国民经济关键领域从事高分子材料的研发、生产、应用和管理工作打下坚实基础。 体系化构建，循序渐进 本书的编写遵循高分子合成工艺学的内在逻辑，力求体系完整、结构清晰。从最基础的高分子合成基本原理出发，逐步深入到各类典型的聚合反应及其工业化生产工艺。全书内容设计旨在让学生在理解高分子结构与性能关系的基础上，掌握不同类型高分子材料的合成方法，并能根据实际需求选择和优化合成工艺。 核心内容解析： 1. 高分子合成基本原理 revisited： 本部分将系统回顾高分子链的形成过程，包括单体的种类、聚合反应机理（如自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、缩聚等），以及这些机理在高分子结构（如分子量、分子量分布、共聚组成、立体规整度）控制中的作用。同时，也将深入探讨聚合反应动力学和热力学，为理解和控制反应过程提供理论支撑。 2. 自由基聚合工艺： 作为最广泛应用的聚合方式之一，自由基聚合在本书中占据重要篇幅。我们将详细介绍不同类型的自由基引发体系（热引发、氧化还原引发、光引发），以及链转移、链终止等过程对聚合过程和聚合物结构的影响。在工艺方面，重点阐述溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合等四种主要聚合工艺的特点、设备、操作要点、传质传热以及产品后处理等。特别会结合实际工业案例，分析不同聚合工艺在生产聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等常见高分子材料时的具体应用。 3. 缩聚工艺： 缩聚反应是制备聚酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）等高性能高分子的关键。本书将深入解析缩聚反应的机理，包括酯交换、酰胺化等反应。在工艺方面，重点介绍本体缩聚、溶液缩聚和界面缩聚等方法，并着重分析反应条件的控制（如温度、压力、催化剂）、副产物的去除以及反应速率与分子量增长的关系。以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的工业生产为例，详细讲解熔融缩聚和固相缩聚的关键工艺参数和设备。 4. 配位聚合工艺： 对于立体规整聚合物（如聚丙烯PP、聚乙烯PE）的制备，配位聚合是不可或缺的技术。本书将详细介绍 Ziegler-Natta 催化剂和茂金属催化剂的结构、活性和选择性，以及它们在高分子链生长中的作用。我们将深入探讨配位聚合的反应机理，并详细介绍气相流化床聚合、溶液聚合等工业生产工艺，分析催化剂的用量、反应温度、单体浓度等因素对聚合物结构和性能的影响。 5. 其他重要聚合工艺： 除了上述几种主流聚合方式，本书还将涵盖其他重要的聚合工艺，如阳离子聚合、阴离子聚合、开环聚合等。对于每种工艺，都将介绍其基本原理、适用单体、反应特点以及在特定高分子合成中的应用，例如聚醚（PEO）、聚氨酯（PU）等的合成。 6. 聚合反应工程与设备： 本部分将上升到工程层面，系统介绍聚合反应器的类型（如釜式反应器、管式反应器、流化床反应器等）及其优缺点，重点讲解反应器内的传质、传热、混合等工程问题。同时，还将介绍聚合过程中的安全与环保问题，包括危险品管理、废气废水处理、节能降耗等，培养学生负责任的工程意识。 7. 聚合物的后处理与改性： 合成反应完成后，聚合物通常需要经过一系列后处理过程才能获得最终产品。本书将介绍包括分离、纯化、干燥、造粒等单元操作，并探讨如何通过物理或化学改性方法（如共混、填充、接枝、交联等）来改善聚合物的性能，满足多样化的应用需求。 突出应用导向，强化实践能力： 本书在内容编写中始终贯穿“应用型”的特色。每一章节都尽量结合实际的工业生产案例和前沿研究成果，让学生了解理论知识在实践中的应用。书中还将适时穿插思考题、练习题和设计性实验项目，鼓励学生主动思考、动手实践，将所学知识转化为解决实际工程问题的能力。 面向未来，培养创新人才： 随着高分子材料科学的飞速发展，功能化、高性能化、绿色化已成为高分子合成的新趋势。本书在介绍经典合成工艺的同时，也积极引入了诸如可控自由基聚合、生物基聚合物合成、高分子精密合成等前沿技术，旨在为学生打开视野，激发创新思维，培养能够适应未来材料产业发展需求的高素质复合型人才。 本书特色亮点： 理论与实践紧密结合： 既有扎实的理论基础，又有丰富的工程实例。 工艺流程全面讲解： 覆盖从单体选择到成品制备的完整链条。 图文并茂，易于理解： 配备大量插图、流程图和表格，直观展示工艺细节。 案例丰富，贴近工业： 选取典型高分子材料的合成工艺进行深度剖析。 强调工程实践与安全环保： 培养学生严谨的工程态度和责任感。 关注前沿技术动态： 引导学生了解行业发展趋势。 本书的出版，旨在为我国高分子材料科学与工程教育提供一本优秀的教材，为培养具备扎实专业知识和卓越工程实践能力的应用型人才贡献力量。我们期待通过本书的学习，能够帮助广大师生在高分子合成领域不断探索，为我国新材料产业的发展注入新的活力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，总的来说，非常“干”。它就像一个枯燥的报告，事无巨细地罗列着各种信息，但却缺乏一种吸引人的叙事性。读起来感觉像是在啃一本技术手册，而不是在学习一门有趣的学科。作者在描述一些关键概念时，措辞非常严谨，但却显得非常枯燥乏味，没有一点生动性。例如，在解释“分子量分布”时，用的是非常学术化的语言，但并没有尝试用更形象的比喻来帮助读者理解，比如将分子量分布比作人群的身高分布，高分子链的长度就像人的身高，分子量分布就描述了人群中不同身高的人的比例。此外，书中还充斥着大量的专业缩略语，虽然在第一次出现时给出了全称，但后续的章节中，又会频繁地使用缩略语，并且在不同章节之间，对同一个缩略语的解释可能不尽相同，或者根本就没有再次出现其全称，这无疑增加了阅读的难度。我期望这本书能够更具人情味一些，用更生动、更易懂的语言来阐述复杂的概念，让读者在轻松愉快的氛围中掌握知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书在介绍一些新兴的高分子合成技术时，显得有些滞后。虽然书中涵盖了一些经典的高分子合成方法，但对于近年来发展迅速的先进聚合技术，如可控自由基聚合（RAFT, ATRP等）的最新进展、原位聚合技术在纳米复合材料制备中的应用、超临界流体聚合技术在环保型材料合成中的潜力等方面，提及的非常有限，甚至有些概念的介绍也显得不够深入和前沿。这让这本书在理论的前沿性上，有所欠缺。对于一本应用型本科教材来说，不仅要讲授基础知识，更要让学生了解学科的最新发展动态，培养其对新技术的敏感度和学习能力。我希望书中能够增加对这些新兴聚合技术的介绍，包括其基本原理、优势、潜在应用以及与传统技术的对比，使学生能够对高分子合成领域有一个更全面、更现代的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书在图表的使用上，可以说是一种“吝啬”的状态。稀稀拉拉地出现了一些简单的示意图，大部分都非常基础，甚至有些简陋，难以直观地展示复杂的结构或过程。例如，在介绍高分子链的缠结现象时，书中给出的图示仅仅是几条简单的曲线代表链，根本无法体现出缠结的复杂性和多样性，更别提通过图示来解释其对材料性能的影响了。一些关键的反应过程，也仅仅是用文字描述，如果能配上一幅清晰的反应机理图，哪怕是流程图，都会大大降低理解的难度。很多实验数据的展示也是以表格的形式出现，但表格的标题和数据的标注都非常简单，缺乏详细的说明，读者需要花费大量的时间去推测表格的含义。感觉作者似乎认为读者已经具备了相当强的图表解读能力，而忽略了图表作为一种辅助教学工具，其重要性在于能够帮助读者更直观、更形象地理解抽象的概念。如果书中能增加更多高质量的插图、流程图、反应机理图，甚至是三维模型示意图，再配合上更详细的图注和说明，那么这本书的学习体验将会大大提升，尤其对于那些视觉型学习者来说，将是莫大的福音。

评分☆☆☆☆☆

我尝试着去寻找书中关于“工艺放大”和“工程化”的讨论，但发现这部分内容非常有限，甚至可以说是模糊不清。高分子合成工艺学不仅仅是理论知识的堆砌，更重要的是如何将实验室的研究成果转化为工业化生产。然而，这本书对于如何从实验室小试、中试逐步放大到工业化生产的过程，遇到的技术难点，以及相应的工程化解决方案，几乎没有涉及。例如，在讨论反应器选择时，仅仅是简单地列举了几种常见的反应器类型，而没有深入分析不同反应器在放大过程中可能面临的传质、传热、混合效率等问题，以及如何通过合理的工程设计来解决。同样，对于如何进行工艺参数优化以适应工业化生产的规模和效率要求，书中也缺乏具体的指导。这种对工程化实践的忽视，使得这本书在培养应用型本科生方面，显得有些不足。我期望书中能够增加更多关于工艺放大、工程化设计、设备选型、过程控制以及安全生产等方面的实际案例和理论指导，让学生能够更清晰地认识到从理论到实践的转化过程。

评分☆☆☆☆☆

我发现书中在案例分析这部分，实在是用得太少了，而且给出的例子都非常“教科书式”，缺乏真实世界的应用背景。虽然列举了一些常见的聚合反应，但并没有深入分析这些反应在实际工业生产中的具体应用、遇到的挑战以及如何解决。比如，在介绍乳液聚合时，书中可能只是简单提了一下其优点，但并没有具体介绍乳液聚合在制造涂料、粘合剂、合成橡胶等产品中的具体工艺流程，或者提到在规模化生产中可能遇到的分散稳定性问题、粒子尺寸控制难题等。感觉作者只是蜻蜓点水地提及了应用，而没有真正将理论与实践相结合，展示高分子合成技术在现实世界中的巨大价值和广阔前景。我更希望看到一些具体的企业案例，例如，某公司如何利用某种特定的聚合工艺来生产高性能的聚合物，解决了哪些技术瓶颈，取得了怎样的经济效益。或者，通过分析某个知名高分子材料的产品，来追溯其背后所采用的合成技术，并分析该技术的优劣之处。这样的案例分析，才能真正激发读者的学习兴趣，让他们看到高分子合成工艺的实际意义和潜在价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装纸有点粗糙，封面设计也显得有些老旧，色调偏暗，字体也比较普通，没有那种让人眼前一亮的感觉。拿到手上，沉甸甸的，感觉挺扎实的，但翻开第一页，纸张的触感也一般，不是那种光滑细腻的，甚至带着一丝印刷油墨的味道，并不算令人愉悦。目录的排版也有些拥挤，行间距不大，让人在快速浏览的时候，眼睛需要稍微费力一点去分辨标题。书脊部分，胶水痕迹比较明显，虽然不影响阅读，但从细节上来说，确实少了些精致感。感觉这本书更像是直接从印刷厂出来，没有经过太多美学上的打磨，更偏向于实用性，而非观赏性。当然，对于一本教材来说，内容的重要性远大于形式，但一个良好的第一印象，往往能激发读者更深入探索的欲望，而这本书在这方面，似乎还有提升的空间。我想，如果能在封面设计上更具现代感，材料上更考究一些，字体选择上更清晰美观，哪怕是印刷纸张的选择上能更舒适一些，都会让这本书的整体质感得到大幅提升，让读者在捧读之时，也能感受到一种知识的厚重感和艺术的美感，而不是仅仅停留在内容的堆砌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的练习题部分，给我的感觉非常“单薄”。数量不多，而且很多题目都偏向于理论性的记忆和概念回忆，缺乏对学生综合分析能力和解决问题能力的考察。例如，一些题目可能只是简单地要求学生列举某种聚合反应的优缺点，或者解释某个术语的定义，这些题目虽然能够检验学生是否记住了基本知识点，但却难以体现高分子合成工艺学这门学科的精髓。我更期望看到一些涉及实际工艺设计、反应条件优化、产品性能分析等方面的综合性题目。例如，可以设计一些模拟题，让学生根据给定的原料和目标产品性能，选择合适的聚合方法，并设计初步的工艺参数；或者提供一个实际生产中遇到的工艺问题，让学生分析原因并提出解决方案。这样的题目，才能真正锻炼学生的工程实践能力，让他们在解决问题的过程中，加深对所学知识的理解和应用。此外，练习题的答案部分，也显得非常简略，仅仅给出最终结果，而没有详细的解题思路和过程，这使得学生在遇到难题时，很难从中获得有效的指导。

评分☆☆☆☆☆

我试着去理解书中的一些例子，发现很多地方的描述都相当晦涩，像是直接从某个专业领域的学术论文里截取了一部分，然后就放在了这里，没有做任何的面向读者的转译。例如，在讲到某个聚合反应机理时，作者直接列出了一大堆化学方程式，并配上了极其简略的文字说明，对于初学者来说，光是理解这些方程式所代表的含义就已经是巨大的挑战，更不用说去理解背后的机理了。许多术语的使用也显得相当随意，并没有在初次出现时给出清晰的定义，读者只能根据上下文去猜测，但很多时候，上下文的提示也相当有限。甚至有的时候，会发现作者在解释同一个概念时，前后描述出现了细微的矛盾，或者说是逻辑上的跳跃，让人不得不反复阅读，才能勉强理清思路。更让我感到困惑的是，书中某些章节的过渡非常生硬，像是把不同的讲义拼凑在一起，缺乏整体的连贯性。章节之间的联系不够紧密，读完一个章节，并不能自然而然地进入下一个章节，反而需要重新调整心态，才能开始新的学习。这让我感觉，作者在编写过程中，可能更多地是将知识点罗列出来，而忽略了如何将这些知识点有机地组织起来，形成一个逻辑清晰、循序渐进的学习路径。

评分☆☆☆☆☆

我注意到书中在“材料性能与合成工艺的关系”这一章节的处理，显得有些“割裂”。作者分别介绍了不同的高分子合成工艺，也分别提及了一些高分子材料的性能指标，但这两者之间的联系，在书中体现得不够紧密和系统。例如，在介绍某种聚合方法时，并没有清晰地阐述该方法所合成的高分子材料，在力学性能、热性能、光学性能、电学性能等方面，通常会表现出怎样的特点，以及这些特点是由何种合成工艺参数决定的。反过来，当描述某种特定性能的高分子材料时，也没有详细追溯其最适合采用的合成工艺，以及该工艺如何影响最终的材料性能。这种“两张皮”的状况，使得学生难以将合成工艺与材料性能的关联性建立起来，也就难以理解为何要选择某种特定的合成工艺来获得某种特定的材料性能。我期望书中能够在这方面加强联系，通过具体的实例，清晰地阐述合成工艺如何决定材料的微观结构，进而影响宏观性能，从而指导学生根据需求设计和选择合适的合成工艺。

评分☆☆☆☆☆

让我感到有些失望的是，这本书在关于“绿色化学”和“可持续发展”在高分子合成中的应用这方面，几乎没有提及。在当今社会，环保意识日益增强，绿色化学和可持续发展已经成为化工领域的重要发展方向。然而，这本书在介绍各种高分子合成工艺时，似乎完全忽略了这些重要的议题。例如，在介绍溶剂型聚合时，并没有讨论溶剂的回收利用、毒性问题以及是否可以被更环保的溶剂替代；在介绍催化剂的使用时，也没有深入探讨催化剂的毒性、回收以及寻找更绿色高效的替代品。更不用说，关于生物基高分子材料的合成，或者利用废弃物进行高分子合成的最新进展，书中更是只字未提。这让这本书显得有些“脱节”，未能跟上时代发展的步伐。我希望未来的版本能够加强这方面的论述，介绍如何在高分子合成过程中减少环境污染，提高资源利用效率，开发更环保、更可持续的高分子材料，这对于培养具有社会责任感的工程技术人才至关重要。