高分子英语课文翻译最全.docx

1、高分子英语课文翻译最全作业二PolymerizationViscostities粘度本身就是一个模糊的术语，描述了聚合物或聚合物溶液中时，大多数聚合。某些聚合反应是在水中进行与形成和悬浮在水中的小珠。这种系统的“粘度”实际上可能意味着水的viscos.ty ，浆料存在与在水中，叶轮粘度，处理粘度，体积粘度，或粘度的热珠粒的粘度转让的表面。在本体聚合方法中，粘度的知识是至关重要的。体积聚合通常是100 000和500之间运行000厘泊（ 100和500Pa时 S）体积粘度。精确确定的体积粘度是非常重要的，除了与特定的聚合物相关联的流变性。因为本体聚合一般是高粘度的性质，相应的混合雷诺数是非常低的

2、，通常小于100 ，这是在层流区域中。功率正比于N2D3u在层流范围内;所以实际马力的搅拌机将吸引成正比粘度。正因为如此，它是一个要求，即粘度随剪切速率的数据是已知的。例如，假设有两个独立的公司批量制造聚苯乙烯已经提出了粘度数据混频器供应商。两家公司都表示，这种材料的体积粘度为300厘泊000 （ 300PA S） 。 A公司提供的仅此资讯到调音台的供应商。 B公司提供的体积粘度信息除了粘度随剪切速率的数据。由于混频器制造商可以决定适当的粘度，从消费者B提供该资料载入叶轮，搅拌机推荐的是一个25马力的设计（ 18 。 5千瓦） 。 A公司收到的报价为50马力的搅拌机（ 37kW的） 。两个混频

3、器是为相同的尺寸和形状，并以相同的速度运转的坦克。当然报价客户A将在一个更高的价格，比客户B的经营成本上涨，但是，这两个混频器将完成所要求的结果。约85 的高粘度材料是假塑性和粘弹性性质。散聚苯乙烯，聚酯，和聚电解质是假塑性的性质。大多数材料具有一个坡度 - 0 2 - 0 6时粘度作图剪切速率。通过审查这些数据和比较粘比。剪切速率的紧密间隙叶轮已知的剪切速率常数的信息，叶轮粘度才能确定。剪切速率常数锚和螺旋叶轮为30 。正如前面所指出的，螺旋形的叶轮和锚通常用于散装聚合。然而，无论是这两种设备都可以有效地不粘性阻力在容器的壁进行操作。如果没有一些拖罐中的材料会变成为一个整个质量，并会发生几乎

4、没有混合。因此，在本体聚合中它以确保低粘度的材料和回流线的入口管处的液面的一半距离的混合器轴到罐壁被引向一个点是很重要的。这将允许低粘度材料的掺入，并防止其迁移到罐壁，其中它可以作为润滑层，从而降低了搅拌。同样重要的是，以优化温度差AT散装流体与传热面之间。通常情况下体积粘度应用程序只需要坦克夹克，获得温度控制。一个非常高的外套温度可在罐壁降低材料的粘度到一个点，它作为一种润滑边界层。过冷的温度在罐壁可显着增加粘度到一个地步，混频器不是设计来处理它。在这种情况下，可能会发生在壁完全停滞的边界层和产品质量可能受到影响。更进一步，损坏可能导致给混频器，驱动电机，和容器。粘度的溶液聚合通常是25 0

5、00 500 000厘泊（ 25和500帕 S）体积粘度。与术语粘度存在于这种类型的聚合反应的相同的问题在本体聚合。体积粘度和粘度在叶轮的精确知识是重要的。在较低粘度的材料，其中开式叶轮被使用时，粘度测定的重要性稍微降低，因为混合雷诺数通常是在过渡区域中马力不成正比的粘度。因此，在粘度轻微变化都会对由混频器引出的马力的影响不大。大多数溶液聚合用坦克夹克作为传热介质;然而，一些溶液聚合中需要额外的表面面积。再次，对AT优化是在溶液聚合中非常重要。课文翻译第一单元 什么是高聚物？ 什么是高聚物？首先，他们是合成物和大分子，而且不同于低分子化合物，譬如说普通的盐。与低分子化合物不同的是，普通盐的分子

6、量仅仅是58.5，而高聚物的分子量高于105 ，甚至大于106 。这些大分子或“高分子”由许多小分子组成。小分子相互结合形成大分子，大分子能够是一种或多种化合物。举例说明，想象一组大小相同并由相同的材料制成的环。当这些环相互连接起来，可以把形成的链看成是具有同种分子量化合物组成的高聚物。另一方面，独特的环可以大小不同、材料不同，相连接后形成具有不同分子量化合物组成的聚合物。 许多单元相连接给予了聚合物一个名称，poly意味着“多、聚、重复”，mer意味着“链节、基体”（希腊语中）。例如：称为丁二烯的气态化合物，分子量为54，化合将近4000次，得到分子量大约为200000被称作聚丁二烯（合成橡

7、胶）的高聚物。形成高聚物的低分子化合物称为单体。下面简单地描述一下形成过程：丁二烯 丁二烯丁二烯聚丁二烯（4000次） 因而能够看到分子量仅为54的小分子物质（单体）如何逐渐形成分子量为200000的大分子（高聚物）。实质上，正是由于聚合物的巨大的分子尺寸才使其性能不同于象苯这样的一般化合物。例如，固态苯，在5.5熔融成液态苯，进一步加热，煮沸成气态苯。与这类简单化合物明确的行为相比，像聚乙烯这样的聚合物不能在某一特定的温度快速地熔融成纯净的液体。而聚合物变得越来越软，最终，变成十分粘稠的聚合物熔融体。将这种热而粘稠的聚合物熔融体进一步加热，不会转变成各种气体，但它不再是聚乙烯（如图1.1）。

8、固态苯液态苯气态苯加热，5.5 加热，80 固体聚乙烯熔化的聚乙烯各种分解产物-但不是聚乙烯 加热 加热 图1.1 低分子量化合物（苯）和聚合物（聚乙烯）受热后的不同行为 发现另一种不同的聚合物行为和低分子量化合物行为是关于溶解过程。例如，让我们研究一下，将氯化钠慢慢地添加到固定量的水中。盐，代表一种低分子量化合物，在水中达到点（叫饱和点）溶解，但，此后，进一步添加盐不进入溶液中却沉到底部而保持原有的固体状态。饱和盐溶液的粘度与水的粘度不是十分不同，但是，如果我们用聚合物替代，譬如说，将聚乙烯醇添加到固定量的水中，聚合物不是马上进入到溶液中。聚乙烯醇颗粒首先吸水溶胀，发生形变，经过很长的时间以

9、后进入到溶液中。同样地，我们可以将大量的聚合物加入到同样量的水中，不存在饱和点。将越来越多的聚合物加入水中，认为聚合物溶解的时间明显地增加，最终呈现柔软像面团一样粘稠的混合物。另一个特点是，在水中聚乙烯醇不会像过量的氯化钠在饱和盐溶液中那样能保持其初始的粉末状态。总之，我们可以讲（1）聚乙烯醇的溶解需要很长时间，（2）不存在饱和点，（3）粘度的增加是典型聚合物溶于溶液中的特性，这些特性主要归因于聚合物大分子的尺寸。如图1.2说明了低分子量化合物和聚合物的溶解行为。 氯化钠晶体加入到水中晶体进入到溶液中.溶液的粘度不是十分不同于 水的粘度形成饱和溶液.剩余的晶体维持不溶解状态. 加入更多的晶体并

10、搅拌 氯化钠的溶解 聚乙烯醇碎片加入到水中碎片开始溶胀碎片慢慢地进入到溶液中 允许维持现状 充分搅拌 形成粘稠的聚合物溶液.溶液粘度十分高于水的粘度 继续搅拌 聚合物的溶解 图1.2 低分子量化合物（氯化钠）和聚合物（聚乙烯醇）不同的溶解行为第二单元链式聚合反应Staudinger第一个发现一例现象，许多烯烃和不饱和烯烃通过打开双键可以形成链式大分子。二烯烃以同样的方式聚合，然而，仅限于两个双键中的一个。这类反应是通过单体分子首先加成到引发剂自由基或引发剂离子上而进行的，靠这些反应活性中心由引发剂转移到被加成的单体上。以同样的方式，借助于链式反应，单体分子一个接一个地被加成（每秒2000200

11、00个单体）直到活性中心通过不同的反应类型而终止。聚合反应是链式反应的原因有两种：因为反应动力学和因为作为反应产物它是一种链式分子。链分子的长度与动力学链长成正比。链式反应可以概括为以下过程（R相当与引发剂自由基）：略因而通过上述过程由氯乙烯得到聚氯乙烯，或由苯乙烯获得聚苯乙烯，或乙烯获得聚乙烯，等等。借助于聚合度估算的分子链长，在一个大范围内可以通过选择适宜的反应条件被改变。通常，通过大量地制备和利用聚合物，聚合度在10005000范围内，但在许多情况下可低于500、高于10000。这不应该把所有聚合物材料的分子量理解为由500，或1000，或5000个单体单元组成。在几乎所有的事例中，聚合

12、物材料由不同聚合度的聚合物分子的混合物组成。聚合反应，链式反应，依照与众所周知的氯（气）-氢（气）反应和光气的分解机理进行。双键活化过程的引发剂反应，可以通过热、辐射、超声波或引发剂产生。用自由基型或离子型引发剂引发链式反应可以很清楚地进行观察。这些是高能态的化合物，它们能够加成不饱和化合物（单体）并保持自由基或离子活性中心以致单体可以以同样的方式进一步加成。对于增长反应的各个步骤，每一步仅需要相当少的活化能，因此通过一步简单的活化反应（即引发反应）即可将许多烯类单体分子转化成聚合物，这正如连锁反应这个术语的内涵那样。因为少量的引发剂引发形成大量的聚合物原料（1：10001：10000），从表

13、面上看聚合反应很可能是催化反应。由于这个原因，通常把聚合反应的引发剂看作是聚合反应的引发剂，但是，严格地讲它们不是真正意义上的催化剂，因为聚合反应的催化剂进入到反应内部而成为一部分，同时可以在反应产物，既聚合物的末端发现。此外离子引发剂和自由基引发剂有的是金属络合物引发剂（例如，通过四氯化钛或三氯化钛与烷基铝的反应可以得到），Z引发剂在聚合反应中起到了重要作用，它们催化活动的机理还不是十分清楚。第三单元逐步聚合许多不同的化学反应通过逐步聚合可用于合成聚合材料。这些反应包括酯化、酰胺化、氨基甲酸酯、芳香族取代物的形成等。通过反应聚合反应在两种不同的官能团，如，羟基和羧基，或异氰酸酯和羟基之间。所

14、有的逐步聚合反应根据所使用单体的类型可分为两类。第一类涉及两种不同的官能团单体，每一种单体仅具有一种官能团。一种多官能团单体每个分子有两个或多个官能团。第二类涉及含有两类官能团的单种单体。聚酰胺的合成说明了聚合反应的两个官能团。因此聚酰胺可以由二元胺和二元酸的反应或氨基酸之间的反应得到。两种官能团之间的反应一般来说可以通过下列反应式表示反应式略反应（3.1）说明前一种形式，而反应（3.2）具有后一种形式。图3.1逐步聚合的示意图（a）未反应单体；（b）50%已反应；（c）83.3%已反应；(d)100%已反应（虚线表示反应种类）聚酯化，是否在二元酸和二元醇或羟基酸分子间进行，是逐步聚合反应过程

15、的一个例子。酯化反应出现在单体本体中两个单体分子相碰撞的位置，且酯一旦形成，依靠酯上仍有活性的羟基或羧基还可以进一步进行反应。酯化的结果是单体分子很快地被消耗掉，而分子量却没有多少增加。图3.1说明了这个现象。例如，假定图3.1中的每一个方格代表一个羟基酸分子。（b）中的二聚体分子，消耗二分之一的单体分子聚合物种类的聚合度（DP）是2。（c）中当三聚体和更多的二聚体形成，大于80%的单体分子已反应，但DP仅仅还是2.5。（d）中当所有的单体反应完，DP是4。但形成的每一种聚合物分子还有反应活性的端基；因此，聚合反应将以逐步的方式继续进行，其每一步酯化反应的反应速率和反应机理均与初始单体的酯化作

16、用相同。因此，分子量缓慢增加直至高水平的单体转化率，而且分子量将继续增加直到粘度的增加使其难以除去酯化反应的水或难以找到相互反应的端基。在A-A+B-B的聚合反应中也可以看到，精确的当量平衡是获得高分子量所必需的。假如存在一些但官能团杂质，由于链的端基失活，反应将使分子量减少。同样，在A-B类的缩聚反应中高纯度的单体是必要的，而且可以归结高收率的反应仅是形成聚合物的实际反应，因为副反应会破坏当量平衡。-StevensMP.PolymerChemistry.London:Addison-WesleyPublishingCompany,第四单元 离子聚合反应 离子聚合反应，与自由基聚合反应相似，也

17、有链反应的机理。但是，离子聚合的动力学明显地不同于自由基聚合反应。 (1)离子聚合的引发反应仅需要很小的活化能。因此，聚合反应的速率仅对温度有较少的依赖性。在许多情况下离子聚合猛烈地发生甚至低于50（例如，苯乙烯的阴离子聚合反应在-70在四氢呋喃中，或异丁烯的阳离子聚合在-100在液态乙烯中）。 （2）对于离子聚合来说，不存在通过再结合反应而进行的强迫链终止，因为生长链之间不能发生链终止。链终止反应仅仅通过杂质而发生，或者说通过和某些像水、醇、酸、胺或氧这样的化合物进行加成而发生，且一般来说（链终止反应）可通过这样的化合物来进行，这种化合物在中性聚合物或没有聚合活性的离子型聚合物生成的过程中可

18、以和活性聚合物离子进行反应。如果引发剂仅仅部分地离解，引发反应即为一个平衡反应，在出现平衡反应的场合，在一个方向上进行链引发反应，而在另一个方向上则发生链终止反应。 通常离子聚合反应能通过酸性或碱性化合物被引发。对于阳离子聚合反应来说，BF3,AlCl3,TiCl4和SnCl4与水、或乙醇，或叔烊盐的络合物提供了部分活性。正离子是产生链引发的化合物。例如：(反应略) 三乙基硼氟酸烊 然而，BF3也可以与HCl、H2SO4和KHSO4引发阳离子聚合反应。阴离子聚合反应的引发剂是碱金属和它们的有机金属化合物，例如苯基锂、丁基锂和三苯甲基锂，它们在不同的溶剂中或多或少地强烈分解。所谓的Alfin催化

19、剂就是属于这一类，这类催化剂是异丙醇钠、烯丙基钠和氯化钠的混合物。 BF3为引发剂（异丁烯为单体），证明仅在痕量水或乙醇的存在下聚合反应是可以进行的。如果消除痕量的水，单纯的BF3不会引发聚合反应。按照上述反应为了能形成BF3-络合物和引发剂离子水或乙醇是必需的。但是不应将水或乙醇描述成“助催化剂”。 正与自由基聚合反应一样，通过离子聚合反应也能制备共聚物，例如，苯乙烯-丁二烯阴离子共聚物，或异丁烯-苯乙烯阳离子共聚物，或异丁烯-乙烯基醚共聚物，等等。正如对自由基型聚合已经详细描述过那样，人们可以用所谓的竞聚率r1和r2来表征每单体对。然而，这两个参数的实际意义不同于那些用于自由基共聚合反应的

20、参数 第五单元Traditional methods of living polymerization are based on ionic, coordination or group transfer mechanisms.活性聚合的传统方法是基于离子，配位或基团转移机理。Ideally, the mechanism of living polymerization involves only initiation and propagation steps.理论上活性聚合的机理只包括引发和增长反应步骤。All chains are initiated at the commencemen

21、t of polymerization and propagation continues until all monomer is consumed.在聚合反应初期所有的链都被引发，然后增长反应继续下去直到所有的单体都被消耗殆尽。A type of novel techniques for living polymerization, known as living (possibly use “controlled” or “mediated”) radical polymerization, is developed recently. 最近开发了一种叫做活性自由基聚合的活性聚合新技术。

22、The first demonstration of living radical polymerization and the current definition of the processes can be attributed to Szwarc.第一个活性自由基聚合的证实及目前对这一过程的解释或定义，应该归功于Szwarc。Up to now, several living radical polymerization processes, including atom transfer radical polymerization (ATRP), reversible addit

23、ion-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT), nitroxide-mediated polymerization (NMP), etc., have been reported one after another.到目前为止，一些活性自由基聚合过程，包括原子转移自由基聚合，可逆加成-断裂链转移聚合，硝基氧介导聚合等聚合过程一个接一个被报道。The mechanism of living radical polymerization is quite different not only from that of common r

24、adical polymerization but also from that of traditional living polymerization.活性自由基聚合的机理不仅完全不同于普通自由基聚合机理，也不同于传统的活性聚合机理。It relies on the introduction of a reagent that undergoes reversible termination with the propagating radicals thereby converting them to a following dormant form： 活性自由基聚合依赖于向体系中引入一

25、种可以和增长自由基进行可逆终止的试剂，形成休眠种：The specificity in the reversible initiation-termination step is of critical importance in achieving living characteristics.这种特殊的可逆引发-终止反应对于获得分子链活性来说具有决定性的重要意义。This enables the active species concentration to be controlled and thus allows such a condition to be chosen that a

26、ll chains are able to grow at a similar rate (if not simultaneously) throughout the polymrization.可逆引发终止使活性中心的浓度能够得以控制。这样就可以来选择适宜的反应条件，使得在整个聚合反应过程中(只要没有平行反应)所有的分子链都能够以相同的速度增长。This has, in turn, enabled the synthesis of polymers with controlled composition, architecture and molecular weight distribut

27、ion.这样就可以合成具有可控组成，结构和分子量分布的聚合物。They also provide routes to narrow dispersity end-functional polymers, to high purity block copolymers, and to stars and other more complex architecture.这些还可以提供获得狭窄分布末端功能化聚合物，高纯嵌段共聚物，星型及更复杂结构高分子的合成方法。The first step towards living radical polymerization was taken by Ost

28、u and his colleagues in 1982.活性自由基聚合是Ostu和他的同事于1982年率先开展的。In 1985, this was taken one step further with the development by Solomon et al. of nitroxide-mediated polymerization (NMP).1985年，Solomon等对氮氧化物稳定自由基聚合的研究使活性自由基聚合进一步发展。This work was first reported in the patent literature and in conference pape

29、rs but was not widely recognized until 1993 when Georges et al. applied the method in the synthesis of narrow polydispersity polystyrene.这种方法首先在专利文献和会议论文中报道，但是直到1993年Georges等把这种方法应用在窄分子量分布聚苯乙烯之后，才得以广泛认知。The scope of NMP has been greatly expended and new, more versatile, methods have appeared.NMP的领域已

30、经得到很大的延展，出现了新的更多样化的方法。The most notable methods are atom transfer radical polymerization (ATRP) and polymerization with reversible addition fragmentation (RAFT).最引人注目的方法是原子转移自由基聚合和可逆加成断裂聚合。Up to 2000, this area already accounted for one third of all papers in the field of radical polymerization, as s

31、hown in Fig.5.1.到2000年，这个领域的论文已经占所有自由基聚合领域论文的三分之一。如图5.1所示。Naturally, the rapid growth of the number of the papers in the field since 1995 ought to be almost totally attributable to development in this area. 、 自然地，纸的数量的迅速增长在领域，因为1995在这个区域应该是几乎完全可归属的到发展。UNIT9 Structure and Properties of Polymers 聚合物的结

32、构和性质Most conveniently, polymers are generally subdivided in three categories, namelyviz., plastics, rubbers and fibers. 很方便地，聚合物一般细分为三种类型，就是塑料，橡胶和纤维。In terms of initial elastic modules, rubbers ranging generally between 106 to 107dynes/cm2, represent the lower end of the scale, while fibers with high initial modjulai, of 1010 to 1011dynes/cm2 are situated on the upper end of the scale; plastics, having generally an initial elastic modulus of 108 to 109dyne