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第五课 乳液聚合大部分的乳液聚合都是由自由基引发的并且表现出其他自由基体系的很多特点，最主要的反应机理的不同源自小体积元中自由基增长的场所不同。乳液聚合不仅允许在高反应速率下获得较高分子量（这在本体聚合中是无法实现或效率低下的），同时还有其他重要的实用优点。水吸收了大部分聚合热且有利于反应控制，产物在低粘度体系中获得，容易处理，可直接使用或是在凝聚，水洗，干燥之后很快转化成固体聚合物。在共聚中，尽管共聚原理适用于乳液体系，单体在水相中溶解能力的不同也可能导致其与本体聚合行为不同，从而有重要的实际意义。乳液聚合的变化很大，从包含单一单体，乳化剂，水和单一引发剂的简单体系到这些包含有2,3个单体（一次或分批添加），混合乳化剂和助稳定剂以及包括链转移剂的复合引发体系。单体和水相的比例允许变化范围很大，但是在技术做法上通常限制在30/70到60/40。单体和水相比更高时则达到了直接聚合允许的极限，只有通过分批添加单体方法来排除聚合产生的大量的热。更复杂的是随着胶体数的增加粘度也大大增加，尤其是当水溶性的单体和聚合物易容时，反应结束胶乳浓度降低。这一阶段常常伴随着通过聚集作用或是在热力学不稳定时凝结作用而使胶粒尺寸增大。第十课 高分子的构型和构象本课中我们将使用根据经典有机化学术语而来的构型和构象这两个词。构型异构是由于分子中存在一个或多个不对称中心，以最简单的C原子为例，每一碳原子的绝对构型为R型和S型，当存在双键时会有顺式和反式几何异构。以合成聚合物为例，构型异构的典型问题和R.S型不对称碳原子在主链上的排布有关。这些不对称碳原子要么来自不对称单体（如环氧丙烷）要么来自对称单体（如乙烯单体），这些物质的聚合，在每个单体单元中形成至少一个不对称碳原子。大分子中的构型异构源于侧链上存在不对称的碳原子，例如不对称乙烯单体的聚合，也是可能的，现今已经被广泛研究。和经典有机化学术语一致，构象（旋转体，旋转异构体，构象异构体）指的是由于分子单键的内旋转而形成的空间排布的不同。聚合物中构象的典型问题是，例如，链分子是无规线团状还是或多或少有有规螺旋构象。当然，在一些情况下区分构型和构象是很重要的，这一点很显然。然而，我们认为，我们没有理由不用经典有机化学中的这两个词。对于本课中的构型和旋转异构，我们假设已知大分子的化学结构（例如，聚乙烯中的头-尾链接）实际上，在追问构型异构问题之前，化学结构的问题应该已经解决了。一旦知道了链的构型，就可以研究构想性质。显然，对于一个高分子结构（化学结构，构型，构象）的三个层次的研究既紧密联系有相互重叠。从直观推断观点看来这种三级划分是很有用的。首先在假设已知化学结构的基础上讨论第一个构型问题。特别的是，我们首先考虑构型和单体化学结构之间的关系，然后，我们将会考虑用来研究链中构型排列的物理方法，最后是构型异构对于某些物理性能的影响。清晰的是，对于一个特定的聚合物大分子的实际构型取决于聚合过程的立体定向性，为了对这个问题有一个更清晰的认识，我们还应该考虑立体定向聚合的机理以及不同的化学条件对他的影响。第十一课 聚合物的晶体结构很多聚合物，包括大部分纤维，是部分结晶的。这一事实最直接的证据是由X射线衍射研究所提供的。结晶聚合物的X衍射图案表明它既有与三维有序区域有关的清晰特征，又有分子无序物质例如液体的弥散特征。这两种特征的出现证明了在大部分的结晶聚合物中有序区和无序区共存。其他的证据来自于聚合物的性质，例如密度，处于完全结晶和无规排列之间。人们很早就认识到分子结构的规整性和结晶能力之间的密切关系。典型的结晶聚合物在结构上同时具有化学和几何规整性。偶尔的不规整，例如聚乙烯的链支化，或者在丁基橡胶中少量异戊二烯和聚异丁基的共聚，限制了结晶的程度但是并没有阻止结晶。典型的非结晶高分子，在另一方面，包括结构不规整的高分子，加入了大量两种或两种以上的不同单体成分或是无规立构聚合物的共聚物。在认识到聚合物的立构规整性对于结晶能力的重要性之前，人们认为在一些无规立构聚合物中例如苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，仅仅是庞大的侧基阻碍了结晶。这个观点部分是基于这样的事实：尽管聚乙烯醇是由不可结晶的聚乙烯乙酸酯水解而来，却是可以结晶的。由于聚乙烯醇的结晶性，人们曾经认为这是它全同立构的证据。因此，人们认为，聚乙烯乙酸酯应该同样是全同立构的，并且在未完全伸直的构象下也是可能结晶的-尽管乙酸基团很大。事实上聚乙烯醇是无规立构的。其他的无规聚合物，例如乙烯和乙烯醇，乙烯四氟乙烯，乙烯和一氧化碳的共聚物也是结晶聚合物。所有的这些聚合物都有相似的结构。清楚的是，尺寸足够相似可以进入相似的晶格，尽管聚合物的立构化学不规整性。另外，CHCI基团显然是太大了，因此氯化聚乙烯是非结晶的。聚乙烯乙酸酯以及类似的聚合物不能结晶是因为无规结构和取代基团的大尺寸共同作用的结果。第三十七课 树脂的性能研究聚合物的物理性质：聚合物的物理性质是设计者在选择一种最能满足产品要求的聚合物时必须使用的一项决定性因素。所测试的塑料的物理性质主要是：比重，硬度，柔韧性，拉伸强度，流动性，含水率和冲击强度。在实验室里，使用简单的样品材料就可测这些中的很多性质。第三十八课冲击强度：冲击强度事实上是对塑料树脂韧性的衡量。尽管并没有明确定义韧性，人们一般认为它可以通过测量塑料试件断裂所需吸收的能量来衡量。一些塑料；例如聚碳酸酯和环氧树脂，冲击强度和钢接近，而其他更软的塑料例如柔韧性好的聚氨酯，其冲击强度是很难测量的，因为实验过程可能会撕裂材料，测不出它真正的冲击强度。这些测试结果将往往和标准的试样测试结果不同。含水量：树脂的吸湿性是一个重要的性能，必须在加工之前确定。高含湿量会引起在加工困难，例如气孔和表面斑点，也会腐蚀机器。根据所含湿量的大小决定在加工之前或加工时是否需要干燥。尼龙，例如，由于它易吸水，在加工之前必须干燥。耐热性：作为一个整体，塑料是热的不良导体，绝缘性能优异。塑料的热导率是测量在特定的时间和温度下通过试样的热量。测量单位是卡路里;一卡路里等于一克水温度升高一度所需的热量。塑料和铝的热导率的比较结果表明，铝的热导率是塑料的2000到3000倍。耐热性也可以通过划分塑料是不燃，自熄灭或燃烧来进行表明。大部分的热塑性塑料都不是不可燃的，一些热塑性塑料很容易燃烧而一些是自熄灭的。在热塑性塑料中计入填充剂也可以使塑料自熄灭。对于设计者来说最重要的是热变形温度和塑料在使用过程中的连续安全操作温度。参考部分包含了很多塑料在高温情况下的信息。电性能：考虑塑料的电性能是一般是以考虑介电常数，抗电弧性，介电强度，损耗因子。介电常数用来衡量当塑料用作电容器的部件时的电绝缘能力。高介电常数表明该塑料适于用作分离电容器电极的绝缘器。抗电弧性是指塑料抵制电弧的能力，当塑料用做绝缘材料时电弧会在塑料上燃烧。它是通过一个特定的电荷在塑料上燃烧的时间来衡量的，充足够的电使其可导。抗电弧性对于用作转辙器垫板，断路器，高压绝缘器的塑料来说是至关重要的。塑料的介电强度表明它是否适于用作电绝缘器。大部分的塑料在这方面是优异的绝缘器。介电强度是通过测量流经厚为0.001英寸的塑料上的最大电流而得到的。在这方面，人们使用了越来越多的塑料来取代其他材料在塑料绝缘器中损失的能量被认为是损耗因子。测量当塑料用作绝缘器是所损失的电能量分数。低损耗因子在大部分电应用方面是一个优势，因为它能存储能量并且在过热下也不会损坏塑料。利用高损耗因子的一个例子是热合薄膜。纤维乙酸酯的热合性能非常好因为它的高损耗因子使材料迅速融化流动。聚丙烯薄膜的热合性不是很好，因为它所吸收的电能会使它软化。耐化学性：塑料的抗化学性是几乎所有的材料都要考虑的。每一种树脂对于其可能接触到的各种化学品会有不同的反应。对于特定的应用，例如管材或是容器，必须检测塑料希望抵抗的每种化学品。构造 construction 构型configuration 构象conformation异构体 isomerism 立体 stereo 立体异构stereoisomerism 旋转异构 rotamerism无规 atactic 间规syndiotactic 等规 isotactic顺式 cis form反式trans伸展链 spread chain 折叠链 folded chain 无规线团 random coil 螺旋链 spiral chain 链段 chain motion结晶 crystalline 无定形amorphous玻璃化转变温度 glass transition temperature 粘流温度 viscous temperature 熔点 melting point弹性 elasticity 粘性 viscosity 粘弹性viscoelasticity应力 stress 应变 strain 摩量modulus 拉长elongation 强度 strength 断裂能 fracture energy 蠕变 creep 松弛relaxation介电常数 dielectric constant 介电强度 dielectric strength 损耗因数 dissipation factor 偶极矩 dipole moments折射率 refractive index 衍射diffraction 反射reflection荧光fluorescence 发光luminescence 感光 photosensitive系数 coefficient 热膨胀系数 coefficient of the thermal expansion 导热率 thermal conductivity谱 spectro- spectrum 计/仪/表 meter分光镜 spectroscope光谱学/使用分光镜 spectroscopy 色谱仪chromatograph 色谱法chromatography 分光计/光谱仪 spectrometer分光光度计 spectrophotometer 可见 visible 紫外 ultraviolet 红外 infrared 质谱 mass spectrum 核磁共振 nuclear magnetic resonance渗压计 osmometerX射线衍射仪 X-ray diffractometer 散射仪scatterometer中子 neutron 质子 proton 电子 electron原子 atom 阴离子anion 阳离子 cation显微镜 microscope 偏光显微镜 polarizing microscope 透射电子显微镜TEM transmission electron microscope扫描电子显微镜 SEM scanning electron microscope扫描探针 scanning probe microscope原子力 atomic force 差热分析法 DTA differential thermal analysis差示扫描量热法 DSC differential scanning calorimetry三传一反 heat transfer / mass transfer/momentum transfer/reaction synthesis and industrialization配位聚合 coordination polymerization模板聚合 template polymerization自由基 free radical 化合价 valency valence 键 bond均一 homo- 杂 hetero- 官能团 functional groupplus minus divide multiply equal parallel equivalent identicalper cent /per mill/X to the nth power/logX to the base nSquare root/cubic root/the nth root of X8 3/4 eight and three-fourths/three quarters/three over fourths25wt% twenty five weight percentF equals a plus b minus c multiplied by d,all divided by e.Y equals the result of w sub t minus w over x.胺amine 酰胺amide nylon-66 聚己酰己二胺 hexamethylenediamine己二胺 plus adipic acid己二酸 produce poly hexamethyleneadipamide己酸caproic acid 己内酰胺 caprolactamnylon-6=poly(-caprolactam)nylon-610=poly (hexaethylenesebacamide)乙烯polyethylene PE 丙烯 polypropylene PP苯乙烯 polystyrene PS丙烯晴 poly acrylonitrilePAN氯乙烯 poly(vinyl chloride)PVC 四氟乙烯 poly(tetrafluoroethene)PTFE甲基丙烯酸甲酯 poly (methyl methacrylate)PMMA异戊二烯 isoprene 乙酸乙烯酯poly (vinyl acetate)PVA醛 aldehyde甲醛formaldehyde 乙醛 acetaldehyde乙二醇 ethylene glycol 对苯二甲酸 terephthalic acid聚对苯二甲酸乙二醇酯PET poly（ ethylene terephthalate）random alternate block graftCO carbon monoxide C02 carbon oxide NaCl sodium chlor