A--高分子材料工程專業(yè)英語翻譯

1、A-高分子材料工程專業(yè)英語翻 譯高分子專業(yè)英語選講課文譯資料A高分子化學和高分子物理UNIT 1 What are Polymer?第一單元什么是高聚物什么是高聚物首先,他們是合成物和大分子,而且不同于低 分子化合物,譬如說食鹽.與低分子化合物不同的是,食鹽的分子 量僅僅是58.5 ,而高聚物的分子量高于105,甚至大于106.這些 大分子或“高分子由許多小分子組成.小分子相互結合形成大分 子,大分子能夠是一種或多種化合物.舉例說明,想象一組大小相 同并由相同的材料制成的環(huán).當這些環(huán)相互連接起來,可以把形成 的鏈看成是具有同種分子量化合物組成的高聚物.另一方面,獨特 的環(huán)可以大小不同、材料不同

2、,相連接后形成具有不同分子量化合 物組成的聚合物.許多單元相連接給予了聚合物一個名稱,poly意味著“多、聚、 重復,mer意味著“鏈節(jié)、基體希臘語中.例如：稱為丁二 烯的氣態(tài)化合物,分子量為54,化合將近4000次,得到分子量大 約為200000被稱作聚丁二烯合成橡膠的高聚物.形成高聚物 的低分子化合物稱為單體.下面簡單地描述一下形成過程：butadiene + butadiene +? + butadiene-polybutadiene4 000 time丁二烯 +丁二烯+ +丁二烯聚丁二烯4000 次因而能夠看到分子量僅為 54的小分子物質單體如何逐漸 形成分子量為200000的大分子高

3、聚物.實質上,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這樣的一般化合物. 例如,固態(tài)苯,在5.5 C熔融成液態(tài)苯,進一步加熱,煮沸成氣態(tài) 苯.與這類簡單化合物明確的行為相比,像聚乙烯這樣的聚合物不 能在某一特定的溫度快速地熔融成純潔的液體.而聚合物變得越來 越軟,最終,變成十分粘稠的聚合物熔融體.將這種熱而粘稠的聚 合物熔融體進一步加熱,不會轉變成各種氣體,但它不再是聚乙烯 如圖1.1 .固態(tài)苯 液態(tài)苯 氣態(tài)苯力口熱,5.5 C 力口熱,80 C 固體聚乙烯 熔化的聚乙烯 各種分解產(chǎn)物-但不是聚乙烯加熱加熱高分子專業(yè)英語選講課文譯資料圖1.1低分子量化合物苯和聚合物聚乙烯受熱后的不

4、同行為發(fā)現(xiàn)另一種不同的聚合物行為和低分子量化合物行為是關于溶 解過程.例如,讓我們研究一下,將氯化鈉慢慢地添加到固定量的 水中.鹽,代表一種低分子量化合物,在水中到達點叫飽和點 溶解,但,此后,進一步添加鹽不進入溶液中卻沉到底部而保持原 有的固體狀態(tài).飽和鹽溶液的粘度與水的粘度不是十分不同,但是,如果我們用聚合物替代,譬如說,將聚乙烯醇添加到固定量的水中, 聚合物不是馬上進入到溶液中.聚乙烯醇顆粒首先吸水溶脹,發(fā)生 形變,經(jīng)過很長的時間以后進入到溶液中.同樣地,我們可以將大 量的聚合物參加到同樣量的水中,不存在飽和點.將越來越多的聚 合物參加水中,認為聚合物溶解的時間明顯地增加,最終呈現(xiàn)柔軟

5、像面團一樣粘稠的混合物.另一個特點是,在水中聚乙烯醇不會像 過量的氯化鈉在飽和鹽溶液中那樣能保持其初始的粉末狀態(tài).總之,我們可以講1聚乙烯醇的溶解需要很長時間,2不存在飽和 點,3粘度的增加是典型聚合物溶于溶液中的特性,這些特性主 要歸因于聚合物大分子的尺寸.如圖 1.2說明了低分子量化合物和聚合物的溶解行為氯化鈉晶體參加到水中 晶體進入到溶液中.溶液的粘度不是十分不同于充分攪拌水的粘度形成飽和溶液.剩余的晶體維持不溶解狀態(tài).參加更多的晶體并攪拌氯化鈉的溶解氯乙烯醇碎片參加到水中 碎片開始溶脹 碎片慢慢地進入到溶液中允許維持現(xiàn)狀充分攪拌形成粘稠的聚合物溶液.溶液粘度十分高于水的粘度繼續(xù)攪拌聚合

6、物的溶解圖1.2低分子量化合物氯化鈉和聚合物聚乙烯醇不同的溶解行為Gowariker VR, Viswanathan N V, Sreedhar J. PolymerScience. New York:John Wiley & Sons, 1986.6UNIT 2 Chain Polymerization第二單元鏈式聚合反響Staudinger 第一個發(fā)現(xiàn)一例現(xiàn)象,許多烯炫和不飽和烯炫通 過翻開雙鍵可以形成鏈式大分子. 二烯炫以同樣的方式聚合,然而, 僅限于兩個雙鍵中的一個.這類反響是通過單體分子首先加成到引 發(fā)劑自由基或引發(fā)劑離子上而進行的,靠這些反響活性中央由引發(fā) 劑轉移到被加成的單體上.

7、以同樣的方式,借助于鏈式反響,單體 分子一個接一個地被加成每秒 200020000個單體直到活性 中央通過不同的反響類型而終止.聚合反響是鏈式反響的原因有兩 種：由于反響動力學和由于作為反響產(chǎn)物它是一種鏈式分子.鏈分 子的長度與動力學鏈長成正比.鏈式反響可以概括為以下過程R?相當與引發(fā)劑自由基：略 因而通過上述過程由氯乙烯得到聚氯乙烯,或由苯乙烯獲得聚苯乙 烯,或乙烯獲得聚乙烯,等等.借助于聚合度估算的分子鏈長,在一個大范圍內可以通過選擇 適宜的反響條件被改變.通常,通過大量地制備和利用聚合物,聚 合度在10005000范圍內,但在許多情況下可低于 500、高于 10000.這不應該把所有聚合

8、物材料的分子量理解為由500 ,或1000 ,或5000個單體單元組成.在幾乎所有的事例中,聚合物材高分子專業(yè)英語選講課文譯資料料由不同聚合度的聚合物分子的混合物組成.聚合反響,鏈式反響,依照與眾所周知的氯氣-氫氣反應和光氣的分解機理進行.雙鍵活化過程的引發(fā)劑反響,可以通過熱、輻射、超聲波或引 發(fā)劑產(chǎn)生.用自由基型或離子型引發(fā)劑引發(fā)鏈式反響可以很清楚地 進行觀察.這些是高能態(tài)的化合物,它們能夠加成不飽和化合物單 體并保持自由基或離子活性中央 以致單體可以以同樣的方式進一 步加成.對于增長反響的各個步驟,每一步僅需要相當少的活化能, 因此通過一步簡單的活化反響即引發(fā)反響即可將許多烯類單體 分子轉

9、化成聚合物,這正如連鎖反響這個術語的內涵那樣.由于少 量的引發(fā)劑引發(fā)形成大量的聚合物原料1: 10001: 10000 , 從外表上看聚合反響很可能是催化反響.由于這個原因,通常把聚 合反響的引發(fā)劑看作是聚合反響的引發(fā)劑,但是,嚴格地講它們不 是真正意義上的催化劑,由于聚合反響的催化劑進入到反響內部而 成為一局部,同時可以在反響產(chǎn)物,既聚合物的末端發(fā)現(xiàn).此外離 子引發(fā)劑和自由基引發(fā)劑有的是金屬絡合物引發(fā)劑例如,通過四 氯化鈦或三氯化鈦與烷基鋁的反響可以得到,Z引發(fā)劑在聚合反響 中起到了重要作用,它們催化活動的機理還不是十分清楚.UNIT 3 Step-Growth Polymerization

10、第三單元逐步聚合許多不同的化學反響通過逐步聚合可用于合成聚合材料.這些 反響包括酯化、酰胺化、氨基甲酸酯、芳香族取代物的形成等.通 過反響聚合反響在兩種不同的官能團,如,羥基和竣基,或異富酸 酯和羥基之間.所有的逐步聚合反響根據(jù)所使用單體的類型可分為兩類.第一 類涉及兩種不同的官能團單體,每一種單體僅具有一種官能團.一 種多官能團單體每個分子有兩個或多個官能團.第二類涉及含有兩 類官能團的單種單體.聚酰胺的合成說明了聚合反響的兩個官能團 因此聚酰胺可以由二元胺和二元酸的反響或氨基酸之間的反響得 到.nH2N-R-NH2+nHO2C-R -CO2H -H-(-NH-R-NHCO-R-CO-)n-

11、OH+(2n-1)H2O(3.(1)or from the reaction of amino acids with themselvesnH2R-CO2H H-(-NH-R-CO-)n-OH+(n-1)H20-A-B-(3.(2)A+B-B 7 - -A-A-B-B-A-B高分子專業(yè)英語選講課文譯資料兩種官能團之間的反響一般來說可以通過以下反響式表示 反響式略反響3.1 說明前一種形式,而反響3.2具有后一種形式.圖3.1 逐步聚合的示意圖a未反響單體；b50%已反響；c83.3%已反響；d 100% 已反響虛線表示反響種類聚酯化,是否在二元酸和二元醇或羥基酸分子間進行,是逐步 聚合反響過程

12、的一個例子.酯化反響出現(xiàn)在單體本體中兩個單體分 子相碰撞的位置,且酯一旦形成,依靠酯上仍有活性的羥基或竣基 還可以進一步進行反響.酯化的結果是單體分子很快地被消耗掉, 而分子量卻沒有多少增加.圖 3.1說明了這個現(xiàn)象.例如,假定圖 3.1中的每一個方格代表一個羥基酸分子.b中的二聚體分子, 消耗二分之一的單體分子聚合物種類的聚合度DP是2.c中 當三聚體和更多的二聚體形成,大于80%的單體分子已反響,但DP僅僅還是2.5.d中當所有的單體反響完,DP是4.但形成 的每一種聚合物分子還有反響活性的端基；因此,聚合反響將以逐 步的方式繼續(xù)進行,其每一步酯化反響的反響速率和反響機理均與 初始單體的酯化作用相同.因此,分子量緩慢增加直至高水平的單高分子專業(yè)英語選講課文