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导读
引用
Carraher, C. E., Jr. (2017). Introduction to Polymer Chemistry (4th ed.). CRC Press.
章节概要
第4版约560页，共16章，彩色印刷，最后附有题为"Structures of Common Polymers"（常见聚合物的结构）的一节。出版社称本书全面介绍天然、合成、无机和有机聚合物，建立在本科基础课程之上，旨在满足美国化学会专业培养委员会（ACS CPT）对获认证化学学位中大分子内容的要求。据出版社介绍，有机化学内容较重的章节放在前面，物理方面的内容放在后面；书中的特色包括习题、学习小结、术语表和延伸阅读建议，简短的案例研究则把各项发展放到其历史和社会背景中。L. W. Fine在CHOICE（2017年9月）上的书评把全书顺序描述为：先讲命名和形态，再依次讲天然聚合物和合成聚合物，方法、机理和性能测试贯穿始终。
第1章：聚合物导论
开篇一章介绍这门学科；Fine的书评把命名列为最先讲的主题之一。
第2–3章：聚合物结构（形态）；聚合物的分子量
在讲如何制备聚合物之前先讲如何描述它们的两章：聚合物的结构与形态，以及聚合物链的分子量。
第4章：天然聚合物
天然大分子被放在任何合成方法之前，这种安排并不常见，反映了本书的一个目标：说明同样的原理适用于所有聚合物类别。出版社的介绍把生物大分子、生物基材料和天然复合材料列为本书讨论的对象。
第5–8章：逐步聚合（缩聚反应）；离子链式聚合与配位聚合（加成聚合）；自由基链式聚合（加成聚合）；共聚合
合成聚合物化学的核心：逐步增长聚合、离子和配位链式增长聚合、自由基链式聚合以及共聚合。在这一版的顺序中，离子聚合和配位聚合排在自由基聚合之前。
第9–10章：有机金属聚合物与类金属聚合物；无机聚合物
两章讨论主链或侧基中含有金属、类金属或其他无机元素的聚合物。作者在这一领域有大量研究；出版社的作者简介称，他的研究合成了75个以上的新聚合物家族。
第11章：聚合物的反应
在已有聚合物上进行的化学反应。
第12–13章：聚合物的测试与波谱表征；流变学与物理测试
这门学科的分析和物理方面：用于表征聚合物的波谱及其他测试，然后是流动行为与物理测试。出版社的介绍把表征与分析技术、能量吸收与热导率以及物理和光学性能列为本书的主题。
第14–16章：添加剂；聚合物原料与中间体的合成；聚合物技术
最后几章转向实际应用：配入聚合物中的添加剂、制造聚合物所用单体和中间体的合成，以及聚合物技术。出版社列出的材料包括弹性体、黏合剂、涂料、纤维、塑料、共混物、填缝剂、复合材料和陶瓷，并补充说这一版涉及环境问题，包括生物可降解聚合物、生物基材料和较廉价的原料。
核心概念
第1–4章：描述聚合物
- 形态：聚合物链在固体中的排列，从有序的结晶区到无序的无定形区。
- 分子量分布：聚合物中含有长短不一的链，因此分子量以平均值表示。
- 天然聚合物：如生物体系中的大分子，用与合成聚合物相同的原理来处理。
第5–8章：制备聚合物
- 逐步增长（缩合）聚合：通过官能团之间的逐步反应使链增长，常伴有小分子脱除。
- 链式增长（加成）聚合：单体相继加到活性中心上使链增长，活性中心可以是离子、配位中心或自由基。
- 共聚合：两种或多种单体一起聚合，以结合各自的性能。
第9–11章：无机聚合物与聚合物反应
- 有机金属聚合物与无机聚合物：链或侧基中含有金属或其他无机元素的大分子。
- 聚合物的反应：对已有聚合物进行化学改性。
第12–16章：性能与实践
- 流变学：研究聚合物如何流动和变形的学科。
- 添加剂：为改变加工性能或使用性能而混入聚合物的物质。
- 单体合成：生产聚合物起始原料的工业路线。
评析
优点
- 以合成为中心，化学内容详实。 四章讲聚合机理，另有章节讲聚合物的反应和单体合成，使本书具有扎实的化学核心；CHOICE的评论者认为书中的方法和机理"总是引人入胜"。
- 涉及的聚合物范围异常广泛。 天然聚合物、有机金属聚合物和无机聚合物各有专章，入门级聚合物教材中很少有这样的安排。
- 学习辅助。 出版社列出的特色包括更新的习题、学习小结、术语表、延伸阅读和案例研究。
- 书评正面。 CHOICE对这一版的书评把它评为"Essential"（必备），推荐给低年级本科生及以上读者、教师和专业人员，并称赞其实际应用、主题多样和内容新颖。
局限
- 物理方面的聚合物科学被压缩。 表征、流变学和物理测试集中在接近书末的两章中；目录中没有单独讲聚合物溶液、黏弹性或聚合物固体力学行为的章节，而偏重材料的课程需要这些内容。
- 以有机化学为前提。 由于有机化学内容较重的章节放在前面，没有学过有机化学的读者会觉得前面讲机理的几章较难。
- 范围宽。 在约560页中涵盖天然、合成、无机和有机金属聚合物以及技术，必然有些主题只能简略处理，教师需要有所取舍。
在课程中的定位
在本课程书单中，Carraher是聚合物化学教材。Harry Allcock的 Introduction to Materials Chemistry 是对材料的广泛而定性的概览，在众多材料类别中为聚合物安排了两章；对于想了解材料全貌的学生，它是更好的起点，而Carraher则是对聚合物合成更深入的讲解。Robert Young和Peter Lovell的 Introduction to Polymers 围绕合成、表征、形态以及作为固体的聚合物的物理和力学性能来组织，与Carraher偏重化学的特点互补，是学习物理方面内容的自然配套或后续读物。
Anthony West的 Solid State Chemistry and its Applications 和Peter Müller的 Crystal Structure Refinement 讲的是无机固体和晶体结构测定，与Carraher只在边缘（无机聚合物和陶瓷）有所重叠，聚合物课程并不需要它们。
如何使用本书
出版社把本书定位为面向已完成基础化学课程的本科生，CHOICE则把它推荐给从低年级本科生到专业人员的读者。由于讲机理的章节出现得早，现实的准备是普通化学加上第一门有机化学课程。
一学期聚合物化学课程的实用计划：
- 核心： 第1–3章（导论、结构与形态、分子量），然后是讲聚合的第5–8章。多数课程都围绕这些章节展开。
- 表征与性能： 第12–13章；如果课程偏重材料，可与Young和Lovell的书配合使用。
- 按兴趣选读： 生物和天然材料读第4章；无机和有机金属聚合物读第9–10章；聚合物的反应读第11章；添加剂、单体合成和工业实践读第14–16章。
做习题之前先用学习小结和术语表复习，并阅读案例研究，了解出版社所强调的历史与社会背景。正如标题所示，书末的"Structures of Common Polymers"一节是查找各章中提到的聚合物结构的地方。