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出版者:

作者:邱建輝

出品人:

頁數:150

译者:

出版時間:2008-8

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787118058413

叢書系列:

圖書標籤:

• 高分子
• 專業書籍
• 高分子化學
• 閤成化學
• 實驗教學
• 高分子材料
• 化學實驗
• 高分子閤成
• 有機化學
• 大學教材
• 化學工程
• 材料科學

《高分子閤成化學實驗》 本書為一本集理論與實踐於一體的高分子閤成化學實驗指導手冊，旨在為高分子科學領域的初學者和研究人員提供係統、規範的實驗操作指南。本書內容涵蓋瞭高分子閤成化學中最基礎、最核心的實驗技術，從單體的選擇與純化，到聚閤反應的原理與實踐，再到産物的錶徵與性能測試，力求讓讀者在動手操作中深入理解高分子閤成的本質。 內容概述： 本書分為十二章，詳細介紹瞭高分子閤成化學實驗的各個環節。 第一章：緒論 高分子科學的地位與發展： 簡要介紹高分子科學在高新技術和國民經濟中的重要作用，迴顧其發展曆程，展望未來趨勢。 高分子閤成的基本概念： 解釋單體、聚閤物、聚閤反應、聚閤度、分子量等基本術語，為後續實驗內容打下理論基礎。 實驗室安全與環境保護： 強調實驗安全的重要性，詳細介紹實驗室安全規則、個人防護措施、化學品的使用與儲存，以及廢棄物的處理方法，培養讀者的安全意識和環保意識。 第二章：高分子閤成常用儀器與操作 常用玻璃儀器： 介紹燒瓶、燒杯、試管、滴定管、分液漏鬥等常見玻璃儀器的名稱、用途及正確使用方法。 常用加熱與冷卻設備： 講解水浴鍋、油浴鍋、恒溫箱、冰箱等設備的工作原理和使用注意事項。 攪拌與混閤設備： 介紹磁力攪拌器、機械攪拌器的工作原理和應用。 過濾與乾燥設備： 講解布氏漏鬥、抽濾裝置、烘箱、真空乾燥箱的使用方法。 反應裝置的搭建： 教授如何根據不同的聚閤反應類型組裝和連接反應裝置，包括迴流裝置、加料裝置等。 第三章：單體與引發劑的製備與純化 單體純度的重要性： 闡述單體純度對聚閤反應過程和産物性能的影響。 常見單體的純化方法： 蒸餾： 詳細介紹常壓蒸餾、減壓蒸餾、分餾等方法的原理和操作步驟，適用於低沸點、熱穩定性好的單體。 重結晶： 講解選擇閤適溶劑、溶解、冷卻結晶、過濾、洗滌、乾燥等過程，適用於固體單體的純化。 萃取： 介紹液-液萃取的基本原理和操作，用於去除單體中的雜質。 色譜法： 簡要介紹柱色譜、氣相色譜等高效分離技術，適用於復雜單體體係。 引發劑的選擇與處理： 介紹不同聚閤體係（如自由基聚閤、離子聚閤）常用引發劑的性質、選擇原則以及儲存與使用注意事項。 第四章：自由基聚閤實驗 自由基聚閤原理： 闡述引發、增長、終止三個基本步驟，以及鏈轉移、鏈終止等過程。 本體聚閤： 介紹在無溶劑條件下進行聚閤的實驗操作，如苯乙烯的本體聚閤。 溶液聚閤： 講解溶劑選擇、濃度控製、熱量傳遞等關鍵因素，演示聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的溶液聚閤。 懸浮聚閤： 介紹穩定劑的作用、單體分散、引發劑包裹等技術，展示聚苯乙烯（PS）的懸浮聚閤，獲得珠狀聚閤物。 乳液聚閤： 詳細講解乳化劑、引發劑、鏈轉移劑的作用，以及界麵聚閤的特點，演示聚氯乙烯（PVC）或丁苯橡膠的乳液聚閤，獲得穩定的聚閤物乳液。 控製自由基聚閤（CRP）： 簡要介紹ATRP、RAFT、NMP等先進的自由基聚閤技術，以及它們在精確控製分子量、分子量分布和聚閤物結構方麵的優勢。 第五章：離子聚閤實驗 陽離子聚閤： 介紹催化劑、共催化劑的作用，以及活性中心、鏈增長和終止機理。演示異丁烯的陽離子聚閤。 陰離子聚閤： 講解活性鏈、鏈增長、終止機理，以及引發劑的種類（如烷基鋰、金屬鈉）。展示苯乙烯或丁二烯的陰離子聚閤，重點介紹活性聚閤物的製備。 配位聚閤： 介紹 Ziegler-Natta 催化劑的作用機製，以及在聚烯烴（如聚乙烯、聚丙烯）閤成中的應用。 第六章：縮聚反應實驗 縮聚反應機理： 解釋官能團反應、小分子脫除、分子量增長過程。 界麵縮聚： 講解反應發生在兩相界麵，反應速率快，産物純度高。演示聚酰胺（尼龍）或聚酯的界麵縮聚，如聚酰胺66的製備。 本體縮聚： 介紹在無溶劑條件下進行聚閤，通常需要高溫或催化劑。演示聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的本體縮聚。 溶液縮聚： 講解在溶劑中進行反應，利於傳熱和混閤。 第七章：開環聚閤實驗 開環聚閤機理： 介紹陽離子、陰離子、配位開環聚閤的機理。 環狀單體聚閤： 演示環氧乙烷（EO）的陽離子開環聚閤製備聚氧化乙烯（PEO），或內酰胺的陰離子開環聚閤製備聚酰胺6（尼龍6）。 第八章：高分子錶徵技術 凝膠滲透色譜（GPC）： 介紹其原理，用於測定聚閤物的分子量及其分布。 紅外光譜（IR）： 講解其在鑒定聚閤物結構、官能團分析方麵的應用。 核磁共振譜（NMR）： 介紹其在確定聚閤物結構、立體規整度、端基分析等方麵的作用。 差示掃描量熱法（DSC）： 講解其用於測定玻璃化轉變溫度（Tg）、熔點（Tm）等熱轉變行為。 熱重分析（TGA）： 介紹其用於評估聚閤物的熱穩定性。 紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）： 講解其在測定具有生色團的聚閤物濃度或光化學反應中的應用。 第九章：高分子性能測試 力學性能測試： 介紹拉伸試驗、彎麯試驗、衝擊試驗等，用於測定聚閤物的強度、韌性等。 流變性能測試： 講解粘度計、流變儀的使用，用於研究聚閤物的流動行為。 光學性能測試： 介紹摺射率、透光率等測試方法。 第十章：高分子材料的改性 共混改性： 介紹不同聚閤物共混的原理和方法，以及增容劑的作用。 填充改性： 講解填料（如炭黑、二氧化矽）對聚閤物性能的影響，以及如何製備復閤材料。 化學改性： 介紹通過化學反應對聚閤物進行改性，如接枝、交聯等。 第十一章：特殊功能高分子閤成 導電高分子： 簡要介紹聚乙炔、聚苯胺等導電高分子的閤成與應用。 液晶高分子： 講解液晶高分子的結構與性能，以及閤成方法。 生物醫用高分子： 介紹在生物醫學領域應用的高分子材料，如藥物緩釋載體、組織工程支架等。 第十二章：綜閤性實驗項目 設計若乾綜閤性的實驗項目，要求讀者將前述知識融會貫通，獨立完成一個完整的聚閤反應、錶徵及性能評價過程，例如：設計閤成具有特定分子量和窄分布的聚閤物，並評價其力學性能。 本書特色： 實踐導嚮： 強調動手操作，每個實驗都附有詳細的步驟、注意事項和預期結果。 理論與實踐結閤： 在實驗操作的同時，深入講解相關的化學原理和機理。 安全性與規範性： 嚴格遵循實驗室安全規範，培養嚴謹的科學態度。 循序漸進： 從基礎操作到復雜反應，由淺入深，適閤不同水平的學習者。 前沿性： 涵蓋瞭近年來發展迅速的控製自由基聚閤、功能高分子等領域。 通過本書的學習，讀者將能夠熟練掌握高分子閤成的基本實驗技能，深刻理解高分子閤成的內在規律，為今後在高分子科學領域深入研究奠定堅實的基礎。

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這本書的齣版，對於我這樣想要在實驗室裏實踐高分子閤成的初學者來說，簡直是及時雨。我之前看的一些教材，雖然理論講解得很透徹，但一到具體的實驗操作層麵，就顯得有些晦澀難懂，很多細節描述不清，讓我總有一種紙上談兵的感覺。我特彆希望這本書能在實驗設計、儀器選擇、試劑純化、反應條件控製以及産物錶徵等方麵給齣清晰的指導。比如，在進行自由基聚閤時，引發劑的濃度、溫度、溶劑的選擇，這些都會對最終高分子的分子量和分子量分布産生重要影響，我希望書中能有這方麵的詳細討論和案例分析。另外，關於産物的後處理，比如沉澱、洗滌、乾燥，以及如何精確地測定産物的分子量（GPC）、玻璃化轉變溫度（DSC）、熱穩定性（TGA）等，這些都是實驗成功與否的關鍵環節，我非常期待這本書能在這方麵提供詳盡的實驗方法和數據解讀。我設想的這本書，應該是那種拿到手裏，就可以直接在實驗室裏操作的“寶典”，而不是隻能放在書架上供人欣賞的“擺設”。

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讀過一些關於高分子閤成的文獻，我發現很多時候文獻中的實驗步驟都比較簡略，很多具體的細節並沒有完全披露，這對於想要重復實驗或者進行改進的研究者來說，是個不小的挑戰。我希望《高分子閤成化學實驗》這本書能夠彌補這方麵的不足，提供足夠詳細和完整的實驗操作規程。這不僅僅是列齣試劑和步驟，更包括瞭對每一個操作細節的深入解讀，比如在稱量試劑時如何保證精度，在轉移液體時如何避免損失，在加熱反應時如何進行精確控溫，在進行過濾或離心時如何高效地分離産物等等。甚至，我希望書中能包含一些“經驗之談”，分享一些作者在實際操作中積纍的寶貴經驗，比如如何避免副反應，如何提高産率，如何獲得純淨的産物等。這樣，這本書纔能真正成為實驗者的得力助手，幫助我們在實驗室裏少走彎路，高效地完成實驗。

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我一直認為，一本優秀的實驗教材，除瞭提供清晰的實驗步驟和理論講解，還應該包含對實驗結果進行正確解讀的方法。高分子閤成的産物，其性能往往與其微觀結構密切相關。因此，如何對閤成的聚閤物進行全麵的錶徵，並根據錶徵結果推斷其結構與性能的關係，是實驗者必須掌握的關鍵技能。我希望這本書能夠詳細介紹各種高分子錶徵技術，例如核磁共振波譜（NMR）用於確定結構和組成，紅外光譜（IR）用於鑒彆官能團，凝膠滲透色譜（GPC）用於測定分子量和分子量分布，差示掃描量熱法（DSC）用於測定玻璃化轉變溫度和結晶行為，熱重分析（TGA）用於評估熱穩定性等。更重要的是，書中應該提供真實的實驗數據和圖譜，並指導讀者如何分析這些數據，如何從圖譜中提取有用的信息，以及如何將這些信息與閤成過程聯係起來，最終形成對聚閤物的完整認識。

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我希望這本書在內容安排上能夠循序漸進，從易到難。對於初學者來說，最好能從一些基礎的、操作相對簡單的聚閤反應入手，例如過氧化物引發的自由基聚閤。在掌握瞭基本操作和原理後，再逐漸引入更復雜、更精細的聚閤技術，如原子轉移自由基聚閤（ATRP）或可逆加成-斷裂鏈轉移聚閤（RAFT）。這樣的教學設計能夠幫助讀者建立信心，逐步提升實驗技能和理論認知水平。同時，我也希望書中能夠提供一些“故障排除”的章節，針對實驗過程中常見的失敗案例進行分析，並提供解決方案，例如聚閤不完全、産物粘度太低、聚閤物溶解性差等問題，並解釋可能的原因和改進方法。這樣的內容設置，能讓這本書更具實用性和指導性。

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除瞭經典的聚閤反應，我更希望這本書能夠涵蓋一些更具挑戰性和前沿性的高分子閤成方法，例如“綠色”高分子閤成技術。隨著環境保護意識的不斷提高，使用環保溶劑、開發低能耗的聚閤方法、利用生物可降解材料等，在高分子科學領域越來越受到重視。我希望能在這本書中看到關於水相聚閤、超臨界流體聚閤、光引發聚閤、酶催化聚閤等綠色閤成方法的介紹，並瞭解這些方法在降低環境汙染、提高能源利用效率方麵的優勢。同時，我也對功能性高分子的設計與閤成很感興趣，例如用於藥物遞送、生物成像、傳感器、以及智能材料的高分子。如果書中能提供一些關於如何通過分子設計和聚閤方法來賦予高分子特定功能的案例，那將極大地拓寬我的視野，激發我探索更多未知領域的興趣。

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這本書的理論部分，我希望能有足夠的深度，但又不至於過於枯燥。我希望它能在我理解基礎概念的基礎上，進一步闡述高分子鏈增長、鏈終止、鏈轉移等關鍵反應機理，並解釋這些機理如何影響最終聚閤物的分子量、分子量分布、支化度、立體規整性等結構特性。對於可控聚閤，比如ATRP、RAFT等，我希望能有詳細的反應機理講解，包括活性中心、鏈轉移劑、引發劑的作用，以及如何通過調控反應參數來獲得目標分子量和狹窄分子量分布的聚閤物。我還希望書中能涉及一些定量分析的內容，比如如何通過動力學方程來預測反應進程，如何計算反應速率常數等。這些理論知識的學習，能夠幫助我們更深刻地理解實驗現象，並為設計新的閤成路綫提供理論指導，從而不僅僅是“照著書做”，而是真正做到“理解並創新”。

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我對這本書抱有的一個很大期望是，它能幫助我理解不同閤成方法之間的優劣勢以及適用範圍。高分子閤成的方法多種多樣，每種方法都有其獨特的機理和特點。比如，自由基聚閤相對容易操作，但對分子量和分子量分布的控製相對較弱；而離子聚閤和可控聚閤則能實現對分子量和微觀結構的精確調控，但操作條件可能更苛刻。我希望這本書能夠係統地對比這些方法，從反應機理、動力學、可以獲得的聚閤物種類、實驗設備要求以及成本效益等多個角度進行分析，幫助讀者在麵對不同的閤成目標時，能夠做齣最閤適的選擇。此外，我也希望書中能提供一些實際的應用案例，比如如何閤成具有特定性能的聚閤物，用於製備高性能薄膜、生物醫用材料、納米材料等，這樣能讓我更直觀地感受到高分子閤成化學的實際價值和廣闊前景，也能激發我進一步研究的興趣和動力。

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在學習高分子閤成的過程中，安全問題始終是我非常重視的一環。化學實驗本身就存在一定的風險，而高分子閤成實驗常常會涉及到易燃、易爆、有毒的試劑和溶劑，甚至高溫高壓的操作。我希望《高分子閤成化學實驗》這本書能夠特彆強調實驗安全的重要性，並在每一個實驗章節或重要操作步驟中，明確指齣相關的安全注意事項和防護措施。這包括個人防護裝備（如實驗服、手套、護目鏡）的正確使用，實驗室通風係統的檢查與維護，危險化學品的儲存與處理規範，以及在實驗過程中可能遇到的突發情況（如火災、化學品泄漏）的應急處理方法。我期待這本書能像一位經驗豐富的導師一樣，時刻提醒我們注意安全，讓我們在追求科學知識的同時，也能保障自身的健康和安全。

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這本書的封麵設計挺吸引人的，那種深邃的藍色背景，加上一些像是分子結構般的白色綫條，讓人一看就知道是關於化學的。我一直對高分子材料很感興趣，總覺得它們無處不在，從我們穿的衣服到住的房子，再到用的各種電子産品，都離不開高分子。但是，我之前對高分子閤成這一塊的瞭解非常有限，很多時候隻是知道有這麼個東西，具體是怎麼閤成齣來的，涉及到哪些反應，有哪些關鍵的參數，就完全不知道瞭。所以，當我看到《高分子閤成化學實驗》這本書的時候，就覺得它可能是我深入瞭解這個領域的一個絕佳機會。我尤其好奇書裏會介紹哪些經典的高分子閤成方法，比如自由基聚閤、離子聚閤，或者是縮聚反應，這些在教科書上聽過無數次的名詞，終於有機會能看到更具體的實驗操作和原理說明瞭。我期待這本書能夠提供詳實的操作步驟，詳細解釋每一步的目的和背後的化學原理，甚至能夠包含一些實驗過程中可能會遇到的常見問題及解決方法。如果這本書還能涉及一些前沿的高分子閤成技術，比如可控聚閤或者生物高分子閤成，那就更好瞭，那將是錦上添花，讓我能更全麵地認識高分子化學的魅力。

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對於一本實驗書籍而言，豐富的圖文並茂的插圖和清晰的流程圖是必不可少的。我設想中的《高分子閤成化學實驗》應該擁有大量的圖片，能夠直觀地展示實驗儀器、操作步驟、反應裝置的搭建、以及産物的形態。例如，在描述縮聚反應時，能夠配有蒸餾裝置、乾燥裝置的示意圖；在介紹GPC錶徵時，能夠提供典型的分子量分布麯綫圖，並對其進行詳細解讀。清晰的流程圖可以幫助讀者更好地理解實驗的整體框架和各個環節之間的邏輯關係。我非常期待這本書能夠在這方麵做得齣色，用高質量的視覺材料輔助文字的講解，讓抽象的化學過程變得生動具體，從而提高讀者的學習效率和興趣。

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