高分子工程简明教程

高分子材料是人类赖以生存和发展的物质基础。高分子材料既是研究材料的组织、结构与性质关系，探索自然规律的基础研究学科，又是面向实际、为经济建设服务的一门应用学科。实验室研究出来的具有优异性能的材料不等于具有实用价值，必须通过大量应用研究，才能发挥其应有的作用。任何一种新材料从发现到应用于实际，必须经过适宜的制备工艺和规模化制备才能成为工程材料。
高分子工程研究需要高分子的实验室制备知识，需要了解掌握高分子化学和高分子物理方面的知识；需要高分子的工业化规模制备知识，需要了解掌握聚合反应工程方面的知识；需要高分子的成型加工知识，需要了解掌握成型加工方法及工艺方面的知识。
高分子工程基础课程系列教材，在已出版了《耐高温聚合物及其复合材料》《高分子化学》和《高分子工程基础》《高分子工程技术》后，出版《高分子工程简明教程》，期待具有专业化学知识的广大研究生和高年级本科生能用较少的时间，通过熟读该简明教程，既可很好地理解“高分子工程基础”，又可拓展“高分子化学”“高分子物理”和“高分子工业”的知识。
考虑到作为高分子专业的学生，需要最低限度地掌握高分子工程的基本知识，为此，本书以编著者二十余年授课讲义作为编写主线，以案例方式进行编写。
《高分子工程基础》重点在高分子工程基础知识的介绍。《高分子工程技术》重点以案例介绍说明高分子工程的基本内容及科研成果转化成工业化产品过程中单体、聚合物的制备与聚合物成型加工工艺及规模化生产中遇到的工程技术问题的解决方法等，旨在让已掌握基础化学知识的研究生和本科生了解实际的高分子工业知识，使他们对高分子工业产生兴趣。《高分子工程简明教程》是在《高分子工程技术》基础上，简明扼要以聚丙烯（PP）、聚对亚苯基苯并双唑（PBO）、聚丙烯腈（PAN）基碳纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为案例介绍高分子工程知识。《高分子工程基础》《高分子工程技术》与《高分子工程简明教程》互为配体，是一个整体。
高分子工程在“高分子科学”学科体系中，与“高分子化学”“高分子物理”一样，是综合性大学化学类、化工类研究生及本科生重要的学习科目之一。希望本书有助于具有化学知识的学生的学习以及科研工作，期待能对高分子科学和高分子工业领域中的大多数研究者和技术人员及科研管理者起到教育作用。
本书的编写以作者二十多年不断补充、完善的授课讲义为基础，限于作者的水平，在内容的选取、编辑和归类总结上难于做到完美，存在疏漏及不当，加上能力有限，书中文字表述上存在许多不足之处，殷切希望文献作者、读者及各方面专家提出批评意见和建议。
在成书之时对引用的原文献、教材的作者，特表示衷心感谢。同时，也要感谢北京分子科学国家研究中心的资助。

范星河    
于北京大学化学与分子工程学院 
2023 年10 月10 日  　

本书对高分子工程的基本科学问题进行了系统全面、深入浅出的论述，以目前高分子材料领域的关键材料为案例，简明扼要地分析讨论了实验室的研究成果转化成工业化产品过程中单体、聚合物的制备与聚合物成型加工工艺及规模化生产中遇到的关键技术和面临的问题，以及如何从最基本的基础知识出发，提出解决相关问题的方法与建议。
本书既在基础理论方面作了较深入的论述，又总结了许多实践方面的经验，反映了近年来高分子材料的最新科技成果和未来发展动态。本书主要内容包括：绪论、模拟与过程控制基础、聚合物流变学、聚丙烯（PP）、聚对亚苯基苯并双唑（PBO）、聚丙烯腈（PAN）基碳纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
本书适合作为高等院校化学、化工、材料等专业研究生和高年级本科生的教材，也可供从事相关专业的人员作为参考书。

绪论 001
0.1　高分子工程基础导论 006
0.2　高分子工程基础 011
0.2.1　聚合反应工程基础知识 013
0.2.2　高分子成型加工基础知识 020
0.2.3　高分子工程研究方法与内容 030

第1章　模拟与过程控制基础 035
1.1　过程控制——聚合反 039
1.2　过程控制——聚合反应放大模拟 044

第2章　聚合物流变学 047
2.1　聚合物流变学研究意义 049
2.2　聚合物流变学研究方法与内容 052
2.3　聚合物流变动力学 057
2.4　聚合物流变学研究现状 059

第3章　实验室研究到工业化应用——聚丙烯（PP） 065
3.1　医用口罩无纺布制备简介 068
3.2　通用高分子材料PP 树脂制备 069
3.3　PP 熔喷成型加工工程 085
3.3.1　熔喷PP 专用料 086
3.3.2　PP 熔喷工艺 090
3.3.3　熔喷布制备过程模拟 103
3.3.4　口罩复合工艺 105
3.4　医用口罩回收再利用 109

第4章 实验室研究到工业化应用——聚对亚苯基苯并双唑（PBO） 111
4.1　PBO 简介 113
4.2　PBO 合成工艺 117
4.3　PBO 成型加工工艺 125
4.4　PBO 仿真模型构建 131

第5章 实验室研究到工业化应用——聚丙烯腈（PAN）基碳纤维 133
5.1　PAN 基碳纤维导论 135
5.2　PAN 树脂制备 143
5.3　PAN 原丝制备 154
5.4　PAN 原丝氧化- 碳化制备碳纤维 172
5.5　碳纤维复合材料制备 185
5.6　碳纤维聚合物复合材料回收再利用 195
5.6.1　热固性复合材料回收 195
5.6.2　热塑性复合材料回收 197

第6章 实验室研究到工业化应用——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 199
6.1　PET 合成 199
6.2　PET 成型加工 208
6.2.1　PET 注塑成型加工 208
6.2.2　PET 薄膜成型加工 212
6.2.3　PET 发泡成型加工 215
6.2.4　PET 回收利用 219

参考文献 227