В.В. Киреев - Высокомолекулярные соединения 2013

УДК 54 ББК 24.7я73 К43 Киреев Вячеслав Васильевич — заслуженный химик Российской Федерации, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической технологии пластических масс Российского химико-технологического университета им. Д. И.

Менделеева Реп енэетпы: Стоянов О. В. — доктор химических наук, профессор, декан полимерного факультета Казанского национального исследовательского технологического университета. Рецензия представлена в заключении указанного университета о наложении грифа; Шибаев В. П, — член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор Московского государственного университета им. М.

В. Ломоносова. К43 УДК 54 ББК 24.7я73 © Киреев В. В.,2013 зз ООО «Издательство Юрайт», 2013 1ЯВХ 978-5-9916-2280-6 Киреев, В. В. Высокомолекулярные соединения: учебник для бакалавров. — М.: Издательство Юрайт, 2013. — 602 с. — Серия: Бакалавр. Углубленный курс. 1БВХ 978-5-99! 6-2280-6 В учебнике описаны номенклатура и классификация высокомолекулярных соединений, особенности строения макромолекул, а также специфика свойств их растворов. Изложены основные закономерности синтеза высокомолекулярных соединений реакциями цепной и ступенчатой полимеризации и полимераналогичных превращений. Рассмотрены современные представления о фазовых и физических состояниях высокомолекулярных соединений. Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту вмсшего профессионального образования третьего поколения.

Длл пнудентов, обучающихся по программам баюиаврской и магисгперской подготовхи, а таске по щюграммам подготовки специалистов полимерного нрофигл. Он таклге может оказаться полезным длл аспирантов и научник сотрудников, работающит в обласпги химии и технологии полимеров. Оглавление Предисловие Глава 2. Физическая химия полимеров . 87 2.1. Растворы полимеров 87 2.1.1.

Особенности свойств растворов полимеров ................................ 88 2.1.2. Химическая природа полимера и его способность к растворению .. 90 2,1.3. Термодинамика растворов полимеров .......................................... 93 2.1.4. Влияние различных факторов на термодинамику растворения полимеров .. 108 2.1.5. Теория растворов полимеров ......,......,.............................................. 110 Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений ..........

1.1. Основные понятия и определения химин высокомолекулярных соединений .. 1.1.1. Некоторые понятия и термины ........................................................ 1.1.2. Структурно-химические формы полимерных молекул 1.1.3. Молекулярная масса (относительная молекулярная масса) полимера . !.2. Номенклатура полимеров ..

1.2.1. Рациональная номенклатура 1.2.2. Номенклатура регулярных линейных однотяжных органических полимеров . 1.2.3. Номенклатура регулярных линейных однотяжиых и квазиоднотяжных неорганических и злементоорганических полимеров 1.2А. Номенклатура сополимеров . 1.3. Классификация полимеров .

1.3.1. Классификация по процессам образования полимеров (нли по происхождению) 1.3.2. Общая классификация полимеров ................................................. 1.3.3. Реакции образования макромолекул 1.4. Особенности молекулярного строения полимеров 1.4.1.

Гибкость полимерных молекул............... 1.4.2. Пространственные формы макромолекул регулярных линейных однотяжных полимеров .............. 1А.З. Особенности теплового движения в полимерах 1А.4. Оценка размеров цепных молекул . 1.4.5. Гибкость макромолекул жесгкоцепных полимеров 1А.6. Кинетическая гибкость и факторы, которые ее определяют ... Контрольные вопросы и задания Литература .. 9 9 9 17 24 27 28 30 36 41 47 47 53 55 57 58 63 66 70 75 82 85 85 Огяавлвввв 2.1.6.Фазовое равновесие в растворах полимеров.

В-условия ........ 115 2.1.7. Гидродинамика разбавленных растворов полимеров .............. 122 2.2. Методы определения размеров и формы макромолекул ................... 126 2.2.1. Методы определения среднечисловой молекулярной массы ... 126 2.2.2. Методы определения средневесовой молекулярной массы ... 128 2.2.3. Вискозиметрический метод определения молекулярной массы полимеров .. 138 2.2А.

Гель-проникающая хроматография полимеров . „„„„„, !44 2.2.5. Фракционирование полимеров ........................................................ 150 2.2.6. Молекулярные параметры разветвленных полимеров ........... 154 2.2.7. Определение параметров полимерных сеток .........„„........,........ 158 Контрольные воннкьг и заданил 161 Литература ..

162 Глава 3. Цепные процессы образования макромолекул ...................... 163 167 3.1. Радикальная полимеризация 3.1.1. Инициирование радикальной полимеризации .......................... 168 3.1.2. Рост и обрыв цени при радикальной полимеризации ............. 176 3.1.3. Кинетика радикальной полимеризации в массе ........................

185 3.1А. Реакции передачи цепи при радикальной полимеризации ... 191 3.1.5. Энергетические и термодинамические характеристики радикальной полимеризации ............................................................ 197 3.1.6. Радикальная полимеризация на глубоких степенях превра- 204 щения 3.1.7.

Регулирование и ингибирование радикальной полимеризации ... 209 3.1.8. Молекулярно-массовое распределение при радикальной полимеризации . 212 3.1.9. Полимеризация мономеров с двумя и более ненасыщенными 216 связнми 3.1.10. Радикальная полимеризация в массе и в растворе ................. 220 3.1.11. Радикальная гетерофазная полимеризация .............................. 222 3.2.

Ионная полимеризация 238 3.2.1. Общие закономерности ионной полимеризации ....................... 238 3.2.2. Анионная полимеризация алкенов .......................„„„„„„.„........... 245 3.2.3. Катионная полимеризация алкеновых мономеров ........,,....... 258 3.2А. Ионная полимеризация по карбонильной группе .................... 270 3.2.5. Ионна-координационная полимеризация ................................... 278 3.2.6. Ионная полимеризация гетероциклов ..............„„........................

291 326 3.3. Цепная сополимеризация 3.3.1. Общие положения 326 3.3.2. Радикальная сополимеризация ........................................................ 336 343 3.3.3. Ионная сополимеризация ЗА. «Живущая» полимеризация . 349 3.4.1. Общие признаки и закономерности «живущей» полимеризации 349 ЗА.2.«Живущая» анионная полимеризация .......................................... 351 ЗА.З.Живущая катионная полимеризация ............................................ 352 3.4.4.

«Живущая» радикальная полимеризация ................................... 354 Контрольные вопросы и задания 359 Литература ............................... 360 Оглавление Глава 4. Ступенчатые процессы образования макромолекул .............. 361 4.1.Мономеры и реакции, используемые в ступенчатых процессах синтеза полимеров . 362 4.!.!.Мономеры для поликонденсации .................................................. 362 4.!.2.

Типы и характер реакций поликонденсации .............................. 375 4.2. Стадии поликонденсационных процессов .............................................. 381 4.2.1. Образование реакционных центров ............................................... 381 4.2.2. Стадия образования цепных молекул при поликонденсации ...

387 4.2.3. Побочные реакции на стадии образования макромолекул .... 398 4,2тй Стадия прекращения роста макромолекул в ступенчатых процессах .. 403 4.2.5. Совместная поликонденсация .......................................................... 405 4.2.6. Трехмерная полнкондеисация .......................................................... 409 4.3. Методы осунгествления ступенчатых реакций синтеза полимеров ... 415 4.3.1. Поликондеисация в расплаве............................................................ 416 4.3.2. Поликонденсация в растворе ..................................,.........................

424 4.3.3. Змульсиоиная поликонденсация .................................................... 435 4.3.4. Межфззная поликонденсация .......................................................... 440 4.3.5. Твердофазная поликонденсация ..................................................... 450 Контрольные вопросы и задания 458 Литература .. 459 Глава 5. Химические реакции полимеров ..........................................

460 5.1. Полимераналогичиые превращения .......................................................... 461 5.1.1. Реакционная способность полимеров ............................................ 463 5.1.2. Циклизация при полимераналогичных превращениях ........... 472 5.1.3. Полимераналогичные превращения трехмерных полимеров .... 474 5.2.

Реакции деструкции и сшивания макромолекул ................................. 479 5.2.1. Процессы деструкции полимерных макромолекул .................. 479 5.2.2. Реакции сшивания макромолекул ..................................,............... 485 5.2.3. Превращения полимеров при нагревании, окислении и действии излучений 495 Контрольные вопросы и задания 508 Литература .. 509 Глава 6. Физика полимеров .. 510 6.1. Особенности упорядоченного состояния полимеров ...........,......,...... 511 6.1.1. Мезоморфное состояние веществ ................................................... 512 6.1.2. Глобулярные кристаллы полимеров ....,......................................... 518 6.1.3.