高分子材料剖析实用手册

　　本书从实用的角度出发，系统地介绍了在高分子材料剖析中未知聚合物的初步鉴定，常用的分离方法，红外光谱、核磁共振波谱和热分析的原理、实验技术以及它们在高分子材料剖析中的应用。本书收集和整理了聚合物和添加剂光谱近千幅，并对绝大多数光谱进行了解析，可以用于对未知物结构进行确定。本书可作为工具书，供在化学化工研究院所、高校测试中心、企业和检测公司的红外实验室或专门从事高分子材料剖析的人员参考；亦可作为塑料、橡胶、涂料、黏合剂和纤维专业学习的研究生、大学生等参考。

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第一章高分子材料的初步鉴定1
第一节样品的外观特性、来源和用途1
第二节元素分析2
第三节溶解性试验3
第四节燃烧试验8
第五节干馏热解试验9
第六节聚合物密度、玻璃化转变温度和熔点9
第二章高分子材料分析中常用的分离方法12
第一节溶剂萃取法12
一、方法概述12
二、溶剂萃取法特别适用的场合13
三、使用溶剂萃取时应注意的事项13
第二节溶解沉淀法14
一、方法概述14
二、溶解沉淀法常用的溶剂和沉淀剂14
三、溶解沉淀法进行分离的例子14
第三节常压和减压蒸馏法15
第四节色谱法17
一、薄层色谱法 (TLC)17
二、柱色谱法(CC)20
三、高效液相色谱法（HPLC）22
四、凝胶渗透色谱法（GPC）23
五、气相色谱法（GC）24
六、纸上色谱法(PC)27
第五节光谱分离法（吸光度减技术）28
一、原理28
二、在混合物分析中的应用28
三、影响吸光度相减光谱质量的因素30
第三章红外光谱在高分子材料剖析中的应用31
第一节红外光谱的基本原理31
一、红外光谱的产生和表示31
二、多原子分子的振动方式32
三、吸收带强度33
四、红外光谱区域的划分33
五、红外基频区域的吸收33
六、聚合物红外光谱的特点34
七、最佳红外光谱图的测绘35
第二节高分子材料的一般制样方法36
一、流延（浇铸）薄膜法36
二、热压薄膜法37
三、溴化钾压片法37
四、反射光谱法38
五、其他方法38
第三节特征基团频率与分子结构的关系38
一、影响特征基团频率位移的因素38
二、烷烃44
三、烯烃47
四、XY和XYZ基团50
五、芳香烃52
六、醇和酚55
七、醚及相关基团57
八、胺类59
九、铵盐62
十、酮类化合物63
十一、醛类化合物65
十二、羧酸66
十三、羧酸盐68
十四、酸酐69
十五、酯和内酯70
十六、酰卤72
十七、酰胺73
十八、氨基酸及其盐75
十九、含硝基、亚硝基类化合物76
二十、含硫化合物78
二十一、含磷化合物80
二十二、有机硅化合物81
二十三、含卤素化合物83
二十四、无机化合物85
第四节高分子材料的红外光谱解析87
一、计算机检索87
二、光谱解析法87
三、聚合物吸收带系统鉴别法92
第五节衰减全反射(ATR)法在高分子材料剖析中的应用96
第六节热解红外光谱法在高分子材料鉴定中的应用98
一、热解(干馏)法98
二、控制温度热解法99
三、部分热解法99
第四章核磁共振法在高分子材料剖析中的应用101
第一节概述101
第二节基本原理102
一、原子核的自旋102
二、原子核的共振103
第三节化学位移104
第四节聚合物核磁共振样品的制备105
第五节聚合物的核磁共振波谱106
一、聚烯烃106
二、聚卤代烯烃114
三、酯类聚合物117
四、醚类聚合物129
五、酚醛树脂134
六、含氮聚合物137
七、含硫聚合物144
八、有机硅聚合物146
第五章热分析在高分子材料剖析中的应用149
第一节差示扫描量热法150
一、原理150
二、差示扫描量热法在高分子材料剖析中的应用151
第二节热失重分析法153
一、原理154
二、热失重法在高分子材料剖析中的应用155
第六章聚烯烃的红外光谱159
第一节饱和线型脂肪族聚烯烃159
一、聚乙烯159
二、聚丙烯171
三、聚丁烯176
四、聚1-戊烯178
五、等规聚4-甲基-1-戊烯178
六、等规聚1-辛烯179
七、热塑性聚烯烃弹性体(POE)180
第二节脂环族聚烯烃183
一、萜烯树脂183
二、环化橡胶183
第三节不饱和脂肪族聚烯烃184
一、聚丁二烯184
二、聚异戊二烯和天然橡胶189
第四节芳香族碳氢聚合物191
一、聚苯乙烯191
二、聚对二甲苯200
第七章聚卤代烯烃的红外光谱202
第一节聚氯代烯烃202
一、聚氯乙烯类202
二、聚偏二氯乙烯类215
三、聚氯丁二烯(氯丁橡胶)221
四、脂肪族聚烯烃氯化、氯化氢化产物221
第二节聚氟代烯烃228
一、氟代烯烃均聚物228
二、氟代烯烃共聚物231
第八章酯类聚合物的红外光谱240
第一节酯类聚合物的一般红外光谱特性240
第二节由脂肪族多元羧酸和醇或酚制备的饱和聚酯241
一、聚碳酸酯241
二、脂肪族二元酸与二元醇聚酯244
第三节由芳香酸制备的饱和聚酯246
一、邻苯二甲酸制备的聚酯(无油醇酸树脂)246
二、对苯二甲酸制备的聚酯247
三、聚对羟基苯甲酸(聚苯酯)250
第四节可固化的不饱和聚酯树脂251
一、马来酸或富马酸制备的聚酯252
二、四氢邻苯二甲酸酐制备的聚酯252
三、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐制备的聚酯253
四、四氯邻苯二甲酸制备的聚酯253
五、HET酸制备的聚酯254
第五节聚乙烯醇酯255
一、聚醋酸乙烯酯255
二、醋酸乙烯酯共聚物256
第六节聚丙烯酸酯258
一、聚丙烯酸酯258
二、聚2-氯丙烯酸甲酯260
三、丙烯酸酯共聚物261
第七节聚甲基丙烯酸酯262
一、聚甲基丙烯酸酯262
二、甲基丙烯酸酯共聚物和改性产物265
三、聚甲基丙烯酸甲酯共混物270
第九章醚类聚合物的红外光谱272
第一节醚键在主链上的线型聚醚272
一、聚甲醛272
二、聚乙二醇273
三、聚丙二醇275
四、聚丁二醇(聚四氢呋喃)275
五、聚乙二醇的改性产物275
六、氯化聚醚(聚3，3-二氯甲基环氧丁烷)277
七、聚酚氧树脂278
八、聚苯醚279
九、聚芳醚酮279
第二节醚键在侧链上的线型聚醚281
一、聚乙烯甲基醚281
二、聚乙烯乙基醚282
三、聚乙烯异丁基醚282
四、聚乙烯正丁基醚283
第三节聚合的缩醛和缩酮284
一、聚乙烯醇缩甲醛284
二、聚乙烯醇缩乙醛285
三、聚乙烯醇缩丁醛286
第四节环氧树脂287
一、脂肪族缩水甘油醚和酯287
二、苯基缩水甘油醚287
三、 3-氯-1，2-环氧丙烷和双酚A缩合的环氧树脂289
四、3-氯-1，2-环氧丙烷和双酚F缩合的环氧树脂289
五、线型酚醛树脂与3-氯-1，2-环氧丙烷缩合产物290
六、环氧树脂酯291
七、酸酐固化的环氧树脂的化学降解291
第十章醇、羧酸、羧酸盐和酸酐聚合物的红外光谱292
第一节聚乙烯醇292
第二节聚合的羧酸和羧酸盐293
第三节酸酐的聚合物和共聚物295
第十一章酚醛树脂的红外光谱298
第一节酚醛树脂的结构特征与红外光谱的关系298
一、苯环取代类型299
二、桥键300
三、取代基的性质301
第二节线型酚醛树脂及其固化产物301
一、线型苯酚甲醛树脂301
二、线型甲酚甲醛树脂302
三、线型酚醛树脂模塑化合物303
第三节甲阶酚醛树脂及其固化产物303
一、甲阶苯酚甲醛树脂303
二、甲阶甲酚甲醛树脂304
三、甲阶间苯二酚甲醛树脂305
第四节烷基酚和苯基苯酚甲醛树脂305
第五节醚化和增塑的酚醛树脂307
一、醚化的甲阶酚醛树脂307
二、增塑的酚醛树脂307
第六节萜酚树脂309
第十二章含氮聚合物的红外光谱310
第一节聚胺和聚亚胺310
第二节氨基树脂313
一、苯胺甲醛树脂313
二、三聚氰胺甲醛树脂314
三、脲醛树脂317
第三节酰氨基在主链上的聚酰胺319
一、脂肪族聚酰胺319
二、芳香族聚酰胺324
第四节酰氨基在侧链上的聚酰胺329
第五节聚脲331
第六节聚酰亚胺332
一、聚酰胺酸332
二、聚酰亚胺333
三、均苯四甲酸二酐、偏苯三甲酸和4,4′-二氨基二苯醚合成的聚酰胺酰亚胺334
四、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺的水解335
第七节聚氨基甲酸酯336
一、合成聚氨基甲酸酯的原料——异氰酸酯336
二、二聚异氰酸酯、“掩蔽”异氰酸酯、带有游离异氰酸酯的聚氨基甲酸酯337
三、脂肪族聚氨基甲酸酯338
四、聚醚型聚氨酯338
五、聚酯型聚氨酯339
六、聚酯醚型聚氨酯341
七、聚氨基甲酸酯的水解342
第八节含氰基的聚合物343
一、聚丙烯腈343
二、聚甲基丙烯腈345
三、聚α-氰基丙烯酸酯346
第九节芳香族聚二唑346
第十三章含硅聚合物的红外光谱347
第一节硅油及其制品347
一、纯硅油348
二、硅油制品分析354
第二节硅树脂及其制品356
一、有机硅模塑料(硅氧烷模压混合料)356
二、有机硅层压塑料356
三、有机硅玻璃树脂356
四、有机硅树脂涂料357
五、皮革、织物或纸张处理剂357
六、硅树脂的红外光谱357
第三节硅橡胶及其制品359
一、高温硫化硅橡胶359
二、室温硫化硅橡胶360
三、硅橡胶的分析361
第十四章含硫聚合物的红外光谱364
第一节含有SO2基团不含氮的聚合物364
一、聚砜364
二、木质素磺酸及其盐368
三、氯磺化聚乙烯(海帕隆)368
第二节聚硫醚370
一、聚硫橡胶370
二、聚苯硫醚372
第三节含氮和硫的聚合物372
一、硫脲甲醛树脂372
二、对甲苯磺酰胺甲醛树脂372
第十五章天然产物的红外光谱375
第一节天然树脂及其改性产物375
一、天然树脂375
二、天然树脂的改性产物377
第二节多肽379
一、多肽的红外光谱特征379
二、丝380
三、羊毛380
四、酪朊及其塑料381
五、明胶381
第三节纤维素382
一、天然纤维素382
二、纤维素酯382
三、纤维素醚和其他纤维素衍生物387
第四节工业石油沥青和木沥青392
一、地沥青和石油沥青392
二、煤焦油木沥青392
三、褐煤沥青393
第十六章聚合物热解红外光谱394
第十七章聚合物水解产物的红外光谱417
第一节缩合型聚合物水解产物417
第二节水解产物及其光谱解析417
一、多元胺、氨基酸417
二、多元醇、醚醇、酚、酚醚420
三、多元羰酸421
第十八章增塑剂的红外光谱448
第一节芳香酸酯450
第二节脂肪族二元酸酯460
第三节聚酯463
第四节脂肪酸酯463
第五节环氧脂肪酸酯464
第六节多元醇和醚465
第七节磷酸酯466
第八节磺酸衍生物468
第九节碳氢化合物469
第十节氯化碳氢化合物470
第十九章抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂的红外光谱472
第一节抗氧剂472
一、酚类抗氧剂472
二、胺类抗氧剂488
第二节光稳定剂499
一、苯酮衍生物499
二、水杨酸酯503
三、氰基取代的苯基丙烯酸衍生物506
四、苯并三唑衍生物506
第三节热稳定剂509
一、无机盐稳定剂509
二、有机酸盐稳定剂512
三、有机锡稳定剂516
四、环氧化合物519
五、含磷化合物520
第二十章固化剂的红外光谱522
第一节胺类固化剂522
第二节酸酐类固化剂526
第二十一章阻燃剂的红外光谱532
第一节阻燃剂的阻燃机理及理想阻燃剂应具备的性能532
一、阻燃剂的阻燃机理532
二、理想的阻燃剂应具备的性能532
第二节常用阻燃剂及其红外光谱533
一、反应型阻燃剂533
二、添加型阻燃剂534
三、无机阻燃剂540
第二十二章表面活性剂的红外光谱542
第一节概述542
一、表面张力和表面活性542
二、胶束与临界胶束浓度542
三、HLB值543
第二节阴离子表面活性剂544
一、羧酸盐型阴离子表面活性剂545
二、磺酸盐型阴离子表面活性剂553
三、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂562
四、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂568
第三节非离子表面活性剂571
一、多元醇型非离子表面活性剂571
二、聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂576
第四节阳离子表面活性剂584
一、铵盐型阳离子表面活性剂584
二、季铵盐型阳离子表面活性剂588
第五节两性表面活性剂597
一、氨基酸型两性表面活性剂(N-烷基-α-氨基乙酸)597
二、甜菜碱型两性表面活性剂601
第二十三章填料的红外光谱603
第一节概述603
第二节高分子材料中常用无机填料604
第二十四章溶剂的红外光谱613
第一节溶剂在高分子材料剖析中的重要性613
第二节高分子材料剖析中常用的溶剂及其红外光谱图613
第二十五章高分子材料剖析实例628
实例1：F级聚酯酰亚胺浸渍漆组成分析628
一、实验方法628
二、结果和讨论629
三、结论632
实例2：白色橡胶片材成分分析633
一、实验部分633
二、结果和讨论635
三、结论637
实例3：防水涂料片材剖析637
一、实验部分637
二、结果和讨论637
三、结论641
实例4：防火涂料(白色黏稠物)剖析641
一、实验部分641
二、结果和讨论641
三、结论644
实例5：两种甲醚化树脂成分比较645
一、实验部分645
二、结果和讨论645
三、结论650
实例6：多层薄膜纸组分剖析651
一、实验部分651
二、结果和讨论651
三、结论654
实例7：耐高温环氧树脂成分分析655
一、原样样品的红外光谱测定及组成的初步推断655
二、样品分离及聚醚增韧剂的鉴定655
三、样品的核磁共振波谱及各组成分定性和定量分析656
附录1波长与波数关系换算表658
附录2聚合物英文缩写及中英文对照665
参考文献671