本書對前端聚合法進行了全面的介紹，並重點介紹了通過前端聚合法製備的諸多新型的多功能聚合物基雜化材料。包括前端聚合的定義、發生的基本條件、判據、影響因素和不穩定性，5種典型的前端聚合反應，前端聚合體系中常用的單體，前端聚合法製備的聚合物基雜化材料等。本書適合從事高分子材料開發和生產的工程技術人員以及相關專業的師生參考閱讀。
基本介紹
- 書名：前端聚合
- 作者：陳蘇
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：140頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
- 外文名：Frontal Polymerization
- 類型：科技
- 出版日期：2013年11月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7122181634
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
前端聚合是一種反應快速且節能的反應模式，得到了研究者的廣泛關注。本書匯聚了多年的創新研究成果，介紹了前端聚合法的套用進展，並重點介紹了通過前端聚合法製備的諸多新型的多功能聚合物基雜化材料。
圖書目錄
第1章前端聚合概述001
1.1前端聚合的定義002
1.2發生前端聚合的基本條件003
1.2.1單體003
1.2.2反應體系004
1.2.3其他因素004
1.3前端聚合的判斷依據004
1.4前端聚合基本影響因素005
1.4.1壓力的影響006
1.4.2反應器的影響006
1.4.3單體的影響009
1.4.4引發劑對前端聚合的影響009
1.4.5其他影響因素010
1.5前端聚合的不穩定性011
1.5.1對流引起的不穩定性011
1.5.2熱差引起的不穩定性012
參考文獻015
第2章前端聚合的種類019
2.1熱差前端聚合020
2.2等溫前端聚合025
2.3光引發前端聚合027
2.4等離子引發前端聚合028
2.5雷射引發前端聚合028
2.6低溫前端聚合029
參考文獻030
第3章前端聚合的單體033
3.1乙烯基型單體034
3.2聚氨酯的合成單體037
3.2.1多異氰酸酯038
3.2.2低聚物多元醇040
3.3環氧型單體040
3.4反應型納米單體041
3.4.1結構可控的反應型納米二氧化矽的製備042
3.4.2結構可控的多面體低聚倍半矽氧烷的製備及其功能化044
3.4.3表面功能化納米晶的製備045
參考文獻050
第4章前端聚合法製備聚合物基功能雜化材料053
4.1聚合物基功能雜化材料概述054
4.2前端聚合法製備聚氨酯及其雜化材料054
4.2.1前端聚合製備聚氨酯材料054
4.2.2前端聚合法製備聚氨酯/納米SiO2雜化材料的研究057
4.2.3環氧樹脂/聚氨酯互穿網路060
4.2.4前端聚合製備聚氨酯一丙烯酸酯共聚物
4.3前端聚合法製備聚丙烯酸酯類雜化材料
4.3.1 無溶劑前端聚合法製備聚（2—丙N烯酸羥乙酯）材料
4.3.2前端聚合法快速製備兩親性凝膠材料
4.3.3前端聚合法快速製備光子晶體負載的新型水凝膠材料
4.4前端聚合法製備聚丙烯醯胺類雜化材料
4.4.1 無溶劑固一固前端聚合法製備聚丙烯醯胺類材料
4.4.2前端聚合法快速製備聚（N—羥甲基丙烯醯胺—CO—甲基丙烯醯胺）材料
4.4.3前端聚合法快速製備聚（N—羥甲基丙烯醯胺）—g—多面體低聚倍半矽氧烷納米雜 化材料
4.4.4前端聚合法快速製備硫化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺）螢光功能材料
4.4.5前端聚合法快速製備碲化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺）螢光功能水凝膠材料
4.4.6前端聚合法快速製備碲化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺—CO—二甲基二烯丙基氯化銨）螢光功能水凝膠材料
4.4.7 前端聚合法快速製備互穿網路水凝膠材料
4.4.8雷射引發前端聚合法製備聚（N—羥甲基丙
烯醯胺—∞—N—乙烯基己內醯胺）水凝膠
4.5前端聚合法製備聚（N—乙烯基吡咯烷酮）類雜化材料
4.5.1 無溶劑前端聚合法製備聚（N—乙烯基吡咯烷酮）/—氧化矽雜化材料的研究
4.5.2通過甘油輔助合成前端聚合法製備聚（甲基丙烯酸羥丙酯—CO—N—乙烯基吡咯烷酮）水凝膠材科
4.5.3電漿誘導前端聚合製備聚合物基納米雜化水凝膠材料
4.6前端聚合法製備聚（N—乙烯基咪唑）類雜化材料
4.7 前端聚合法製備聚（N—乙烯基咔唑）類雜化材料
參考文獻114
第5章前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料的套用117
5.1前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在感測領域的套用研究118
5.1.1前端聚合法快速製備溫度敏感水凝膠材料118
5.1.2前端聚合法快速製備pH敏感材料119
5.1.3前端聚合法快速製備濕度感測材料122
5.1.4前端聚合法快速製備甲醇分子敏感的感測材料122
5.1.5前端聚合法製備重金屬感測材料124
5.1.6前端聚合法製備有機胺感測材料127
5.1.7前端聚合製備對有毒溶劑敏感的感測材料127
5.2前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在光電領域的套用研究131
5.2.1電漿引發前端聚合製備白光螢光材料131
5.2.2前端聚合法製備納米晶—聚合物螢光功能複合材料132
5.3前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在快速粘接、修復領域的套用研究135
參考文獻138
第6章結論與展望139
1.1前端聚合的定義002
1.2發生前端聚合的基本條件003
1.2.1單體003
1.2.2反應體系004
1.2.3其他因素004
1.3前端聚合的判斷依據004
1.4前端聚合基本影響因素005
1.4.1壓力的影響006
1.4.2反應器的影響006
1.4.3單體的影響009
1.4.4引發劑對前端聚合的影響009
1.4.5其他影響因素010
1.5前端聚合的不穩定性011
1.5.1對流引起的不穩定性011
1.5.2熱差引起的不穩定性012
參考文獻015
第2章前端聚合的種類019
2.1熱差前端聚合020
2.2等溫前端聚合025
2.3光引發前端聚合027
2.4等離子引發前端聚合028
2.5雷射引發前端聚合028
2.6低溫前端聚合029
參考文獻030
第3章前端聚合的單體033
3.1乙烯基型單體034
3.2聚氨酯的合成單體037
3.2.1多異氰酸酯038
3.2.2低聚物多元醇040
3.3環氧型單體040
3.4反應型納米單體041
3.4.1結構可控的反應型納米二氧化矽的製備042
3.4.2結構可控的多面體低聚倍半矽氧烷的製備及其功能化044
3.4.3表面功能化納米晶的製備045
參考文獻050
第4章前端聚合法製備聚合物基功能雜化材料053
4.1聚合物基功能雜化材料概述054
4.2前端聚合法製備聚氨酯及其雜化材料054
4.2.1前端聚合製備聚氨酯材料054
4.2.2前端聚合法製備聚氨酯/納米SiO2雜化材料的研究057
4.2.3環氧樹脂/聚氨酯互穿網路060
4.2.4前端聚合製備聚氨酯一丙烯酸酯共聚物
4.3前端聚合法製備聚丙烯酸酯類雜化材料
4.3.1 無溶劑前端聚合法製備聚（2—丙N烯酸羥乙酯）材料
4.3.2前端聚合法快速製備兩親性凝膠材料
4.3.3前端聚合法快速製備光子晶體負載的新型水凝膠材料
4.4前端聚合法製備聚丙烯醯胺類雜化材料
4.4.1 無溶劑固一固前端聚合法製備聚丙烯醯胺類材料
4.4.2前端聚合法快速製備聚（N—羥甲基丙烯醯胺—CO—甲基丙烯醯胺）材料
4.4.3前端聚合法快速製備聚（N—羥甲基丙烯醯胺）—g—多面體低聚倍半矽氧烷納米雜 化材料
4.4.4前端聚合法快速製備硫化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺）螢光功能材料
4.4.5前端聚合法快速製備碲化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺）螢光功能水凝膠材料
4.4.6前端聚合法快速製備碲化鎘/聚（N—羥甲基丙烯醯胺—CO—二甲基二烯丙基氯化銨）螢光功能水凝膠材料
4.4.7 前端聚合法快速製備互穿網路水凝膠材料
4.4.8雷射引發前端聚合法製備聚（N—羥甲基丙
烯醯胺—∞—N—乙烯基己內醯胺）水凝膠
4.5前端聚合法製備聚（N—乙烯基吡咯烷酮）類雜化材料
4.5.1 無溶劑前端聚合法製備聚（N—乙烯基吡咯烷酮）/—氧化矽雜化材料的研究
4.5.2通過甘油輔助合成前端聚合法製備聚（甲基丙烯酸羥丙酯—CO—N—乙烯基吡咯烷酮）水凝膠材科
4.5.3電漿誘導前端聚合製備聚合物基納米雜化水凝膠材料
4.6前端聚合法製備聚（N—乙烯基咪唑）類雜化材料
4.7 前端聚合法製備聚（N—乙烯基咔唑）類雜化材料
參考文獻114
第5章前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料的套用117
5.1前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在感測領域的套用研究118
5.1.1前端聚合法快速製備溫度敏感水凝膠材料118
5.1.2前端聚合法快速製備pH敏感材料119
5.1.3前端聚合法快速製備濕度感測材料122
5.1.4前端聚合法快速製備甲醇分子敏感的感測材料122
5.1.5前端聚合法製備重金屬感測材料124
5.1.6前端聚合法製備有機胺感測材料127
5.1.7前端聚合製備對有毒溶劑敏感的感測材料127
5.2前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在光電領域的套用研究131
5.2.1電漿引發前端聚合製備白光螢光材料131
5.2.2前端聚合法製備納米晶—聚合物螢光功能複合材料132
5.3前端聚合法製備的聚合物基功能雜化材料在快速粘接、修復領域的套用研究135
參考文獻138
第6章結論與展望139
序言
能源、信息、生物和新材料被認為是21世紀的四大支柱。如果說能源是現代文明的“血液”，那新材料就是現代文明的“骨肉”。基於此，一方面，基於節能之需要要求材料能快速製備及成型；另一方面，要求製備的先進材料具有優異的性能。因此，開發節能、快速的新反應模式製備新型材料成為熱點之一。其中，前端聚合（frontal polymerization，FP）這種反應快速且節能的反應模式得到了研究者的廣泛關注。它是一種通過局部反應區域在聚合物單體中的移動從而將聚合物單體轉變為聚合物的一種反應模式。前端聚合主要套用在放熱反應中，只需在反應初始階段進行短時間的加熱，而後停止加熱，藉助放熱反應的熱自催化作用即能完成單體的聚合反應，整個反應過程中無需攪拌並且連續、易於控制。研究前端聚合的重要科學意義在於這種無需攪拌、節能、省時、工藝可控的新的化學反應模式，為快速製備新材料提供了機遇，也為用新反應模式在極限服役環境下製備高性能材料提供了一條有效的途徑。前端聚合涉及多種學科的交叉，綜合了化學反應動力學、高分子科學、物理學在內的學科領域。
作者課題組長期從事前端聚合法的研究，通過總結有關前端聚合的理論和方法學研究成果，在世界範圍首次提出了電漿誘導前端聚合（plasmaignited frontal polymerization，PIFP）和雷射引發前端聚合（infrared laserignited frontal polymerization，LIFP）的新型反應模式，豐富和完善了前端聚合法製備高性能聚合物基雜化材料的方法學。作者從無機有機分子組裝設計和前端聚合原理出發，以特定的材料功能為導向，在分子水平上實現結構的設計和施工，得到了預期的分子結構和形態，最終獲得多種性能優異的聚合物基雜化材料。例如，溫度敏感材料、pH感測材料、濕度感測材料、甲醇分子敏感的感測材料、重金屬感測材料、螢光功能材料等的研究，在感測、光電、快速粘接及修復等諸多領域都有著十分重要的套用。
本書對前端聚合法進行了儘可能全面的介紹，並重點介紹了通過前端聚合法製備的諸多新型的多功能聚合物基雜化材料。第1章概述了前端聚合的定義、發生的基本條件、判據、影響因素和不穩定性。第2章詳細介紹了5種典型的前端聚合反應。第3章介紹了前端聚合體系中常用的單體。第4章介紹了前端聚合法製備的聚合物基雜化材料。第5章介紹了前端聚合法製備的聚合物基雜化材料的套用進展。第6章為結論與展望。
本書匯聚了作者研究小組多年來的創新研究成果，在研究過程中得到了許多同行的大力幫助和支持！感謝本組研究生胡婷、俞歡、豐滄、田原、眭建軍、蔡曉晶、郭新、塗俊、劉思思、周進、於超、邵歡、劉念、周振方、湯文岐等對研究工作所做的貢獻！
還要特別感謝王彩鳳老師、方園老師以及研究生邵歡、於超、劉念、周振方、湯文岐在本書編著過程中所做的大量圖片處理、文獻查找和整理文字的工作！
由於作者學識與精力有限，加之時間倉促，書中難免會有疏漏及不盡如人意之處，懇請讀者批評指正！
作者2013年7月
作者課題組長期從事前端聚合法的研究，通過總結有關前端聚合的理論和方法學研究成果，在世界範圍首次提出了電漿誘導前端聚合（plasmaignited frontal polymerization，PIFP）和雷射引發前端聚合（infrared laserignited frontal polymerization，LIFP）的新型反應模式，豐富和完善了前端聚合法製備高性能聚合物基雜化材料的方法學。作者從無機有機分子組裝設計和前端聚合原理出發，以特定的材料功能為導向，在分子水平上實現結構的設計和施工，得到了預期的分子結構和形態，最終獲得多種性能優異的聚合物基雜化材料。例如，溫度敏感材料、pH感測材料、濕度感測材料、甲醇分子敏感的感測材料、重金屬感測材料、螢光功能材料等的研究，在感測、光電、快速粘接及修復等諸多領域都有著十分重要的套用。
本書對前端聚合法進行了儘可能全面的介紹，並重點介紹了通過前端聚合法製備的諸多新型的多功能聚合物基雜化材料。第1章概述了前端聚合的定義、發生的基本條件、判據、影響因素和不穩定性。第2章詳細介紹了5種典型的前端聚合反應。第3章介紹了前端聚合體系中常用的單體。第4章介紹了前端聚合法製備的聚合物基雜化材料。第5章介紹了前端聚合法製備的聚合物基雜化材料的套用進展。第6章為結論與展望。
本書匯聚了作者研究小組多年來的創新研究成果，在研究過程中得到了許多同行的大力幫助和支持！感謝本組研究生胡婷、俞歡、豐滄、田原、眭建軍、蔡曉晶、郭新、塗俊、劉思思、周進、於超、邵歡、劉念、周振方、湯文岐等對研究工作所做的貢獻！
還要特別感謝王彩鳳老師、方園老師以及研究生邵歡、於超、劉念、周振方、湯文岐在本書編著過程中所做的大量圖片處理、文獻查找和整理文字的工作！
由於作者學識與精力有限，加之時間倉促，書中難免會有疏漏及不盡如人意之處，懇請讀者批評指正！
作者2013年7月
