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浙江大学(简称浙大)潘祖仁主编《高分子化学》1980年由化学工业出版社(简称化工社)出版,先后修订再版5次,第六版于2024年8月出版发行。该书紧跟形势,常修常新,不仅展示了在高分子化学领域的发展与创新,也表现出在化工新材料领域的深厚底蕴。

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《高分子化学》面世45年来,已累计发行88万册,被全国一百多所高等院校选为教材,先后入选国家精品课程教材、国家级精品资源共享课教材、普通高等教育“十一五”“十二五”国家级规划教材和浙江省“十四五”普通高等教育本科规划教材,获得全国和省部级奖励7次,其中获国家级奖励3次,获省部级奖励4次,还获得优秀畅销书奖,在全国高等学校教材领域绽放异彩,为我国高分子化学学科建设和化工产业发展作出重要贡献。

高分子化学教材的代表之作

高分子化学是研究高分子化合物如塑料、橡胶、纤维等合成机理、化学反应、物理性质、加工成型、实际应用及废弃后化学回收的一门新兴综合性学科,由于聚合物产量大、品种多、应用广、经济与社会效益高,几乎渗透到了社会、经济的各个领域。我国高分子科研、教学和工业发展始于20世纪50年代,70年代后是中国高分子化学产业和学科建设奠定基础的关键时期,改革开放以后迅猛发展,对经济社会发展和人类健康都起到重要推动作用。目前,高分子材料被广泛用于汽车、建材、包装、运动与医疗器械、日用品、纺织品、信息和宇航材料等各个领域,遍布工业、农业、教育、科研、交通和建筑等各行各业。

化工社编辑出版《高分子化学》教材始于20世纪60年代,1960年出版发行徐僖教授编著的中国高校第一本高分子教科书《高分子化学原理》,对我国高分子材料学科发展起到了重要推动作用。1979年出版由天津大学(简称天大)化工系编写的《高分子化学》,内容包括高分子化学的基本原理、聚合反应类型、反应机理和动力学等核心内容,是当时国内高分子化学领域的重要教学用书。

从1978年起,化工社就派出多名编辑配合化工部教育司组织编写化学工程、有机合成、高分子、无机化工、橡胶、化工装备等专业教材,成为化工部改革开放后首批出版的化工高校和中专规划统编教材。由浙大和天大合编、潘祖仁与孙经武主编的《高分子化学》就是其中的一本,出版社责任编辑是当时一编室高分子组刘师学。

这本《高分子化学》于1980年6月出版。全书共分8章,依次为绪论、自由基聚合、自由基共聚合反应、聚合实施方法、离子型聚合、定向聚合、逐步聚合反应和聚合物化学反应。全书对高分子化学学科有关基本概念和理论做了系统阐述,对发展比较成熟的新理论、新聚合方法和新制备工艺也做了适当介绍,适应了当时工科教学与实践的需求,是我国改革开放后第一部被推荐的高校高分子化学教材。

该书第一、二、四章由浙大潘祖仁教授编写,第三章由上海化工学院张慰胜教授编写,第五、六章由天大化工系资深学者哈润华教授编写,第七、八章由天大孙经武教授编写,由大连工学院应圣康教授和清华大学孙以实教授审阅,由中国高分子化学奠基人之一、北京大学冯新德院士主审。由于该书出版较早,作者功底深厚,内容推陈出新,很快被国内许多高等院校选为教学用书,也成为从事高分子材料专业科研、生产和教学人员的重要参考书,受到广大读者欢迎。

经过六年的教学实践,潘祖仁等作者全面重写该书,并于1986年6月出版。这一版次和1980年版次篇章数量相同,但多数标题有所改动,其中将“自由基共聚合反应”改为“自由基共聚合”,将“聚合实施方法”改为“聚合方法”,将“离子型聚合”改为“离子聚合”,将“定向聚合”改为“配位聚合”,将“逐步聚合反应”改为“逐步聚合”,修改后的标题表达显得更为简练和准确。

本书绪论概括介绍了高分子基本概念、聚合物分类和聚合反应等内容,之后从化学和化工的角度,以聚合反应机理和动力学为主线、按照聚合机理和方法的共同规律依次论述各章内容。考虑到工科院校学生毕业后大都去科研部门和工厂企业,编写时力求做到理论联系实际,为他们日后面对和解决科研、生产实践中遇到的各种实际问题打下基础。

这一版次主要由浙大潘祖仁、于在璋和北京化工大学焦书科3位教授完成。其中绪论、自由基聚合、自由基共聚合、逐步聚合、聚合物中的化学反应和聚合方法中的4节由主编潘祖仁执笔,并负责修改全书通稿,责编刘师学。离子聚合和聚合方法中的1节由浙大于在璋编写,配位聚合由北京化工大学焦书科编写。

潘祖仁是浙江临海人,中国聚合反应工程学科奠基人,曾任浙大化工系主任,主导创建我国首批高分子类专业塑料工学。1988年他受化工部教育司聘请,负责组建全国工科院校包括塑料工学、橡塑工程及后来改称的高分子化工、高分子材料等专业在内的高分子类专业教学指导委员会,担任首任主任委员达8年。于在璋是浙大化工系资深学者,系该教指委秘书长。焦书科是北京化工大学杰出学者。

1980年版的《高分子化学》被教育部选定为全国高等学校试用教材,1986年版次于1991年被评选为国家级优秀教材,1992年获国家教委第二届全国高等学校优秀教材奖,1996年获化工部优秀教材一等奖。

顺应学科和产业发展更新内容

《高分子化学》第一版出版之后的10多年间,我国高分子科学和高分子工业都有较大发展。在生物降解材料、高性能芳纶纤维、工程塑料和‌功能涂料‌等应用研究领域取得许多重要突破,在超强凝胶、高分子结晶‌、高分子材料老化降解机理等基础研究领域取得许多重要成果。90年代是我国高分子工业的关键转型期,国家通过规划和政策积极推动高分子材料工业发展,高分子科技企业开始崛起,已经在阻燃材料等部分领域实现了国产替代进口。作者所在的浙大在高分子化学的教学和科研方面也有了较多积累,使用本教材的教师对修订也有期盼,对本书作进一步修订再版条件已经成熟。

经过作者和出版团队的共同努力,第二版在1997年6月出版发行。第二版的篇章目录与第一版基本相同。对配位聚合一章进行了更新,增添了引发剂的发展情况。在有关章节增添了液晶高分子结构性能和制备原理的概念、自由基速率常数测定方法进展、乳液聚合技术和应用的进展,并改写了接枝共聚等,增加了高分子学科的最新进展、新的科研成果和应用实例,为读者提供了更广阔的视角。

第二版作者团队仍由潘祖仁、于在璋和焦书科3人组成。本版教材自出版以来,被众多全国高等院校、特别是理工科院校和相关专业所选用。该版1997年获化工部科技进步三等奖,主编潘祖仁,责编杨菁。

世纪之交,我国形成‌高分子化学、高分子物理、高分子工程三大支柱学科,建立了高分子科学与工程体系,重点发展高性能、高强度、高模量或高耐热稳定的高分子材料,推进‌配位聚合‌等可控聚合技术创新,在‌导电高分子、高分子液晶、生物医用高分子‌等特色高分子材料领域取得突破。我国高分子产业开始‌从大规模生产向高性能和功能化转型,生产技术从引进消化吸收转向自主创新争先,主要产品从通用高分子材料向中高端高分子材料领域迈进。

《高分子化学》第二版推出后的5年间,专业设置不断拓宽,选读学生明显增多。这主要缘于高分子科学技术的广阔应用前景,实现了高分子材料和金属材料与无机材料三足鼎立,并使高分子化学逐渐与有机化学、物理化学、无机化学和分析化学比翼齐飞,新的聚合反应和新型聚合物的合成不断涌现。在这种背景下,在保持第二版优势基础上进行修订的第三版于2002年10月出版发行。第三版仍为8章,篇章目录与上版基本相同。

第三版对活性自由基聚合、乳液聚合方法和乙烯配位聚合等做了较多增补,对开环聚合、线形和体形聚合物、聚合物化学反应等内容做了适当补充。根据结构性能要求,提出了聚合物的分子设计和聚合反应的分子设计问题。增加的部分有些还是国外研究生的教学内容。对部分章节中一些次要内容做了删减。本版教材整体内容更加丰富、精练,框架结构更加系统、合理。

第三版作者团队与分工同第二版相同,主编潘祖仁,责编杨菁。该版次于2004年获第七届中国石油和化学工业优秀教材奖一等奖, 2006年获第八届中国石油和化学工业优秀教材一等奖。 2005年由国家杰出青年科学基金获得者、浙大李伯耿教授领衔使用该教材主讲的高分子化学课被评为国家级精品课程。

根据社会实践需要完善知识体系

第三版推出后的五年,我国高分子材料工业快速增长,产业从追求产量增长转向提升产品品质和附加值,合成高分子材料产量持续攀升。国家和企业通过加大研发投入,在耐高温材料、高分子液晶、生物医用高分子及信息功能高分子等领域取得突破性进展,绿色高分子合成化学、可降解高分子材料和减少污染的生产工艺成为重点,高分子材料渗透到经济、国防和社会生活的方方面面。与此同时我国高分子学科和教学建设也在不断拓宽,学科体系持续完善,教学研究呈现多元化与前沿化趋势,高分子教学已经成为化学、化工、材料、轻工等众多系科学生的修读课程。

第四版的修订重点在于完善知识体系,将线形缩聚和体形缩聚机理前移,缩聚物品种挪后,增添了较多缩聚物品种;将自由基聚合章中内热力学部分前移,以符合先热力学后动力学的思维逻辑;将离子聚合章(第6章)中阴离子聚合机理前移,以利于循序渐进;将开环聚合独立成章,增添了较多新内容。在介绍聚合机理一般规律时紧密结合典型聚合物个例进行分析,在介绍聚合物时既体现单体聚合的特殊性又使其融入一般机理规律之中,以便形成合成-结构-性能-应用的整体概念,总体上使教材内容进一步扩展、充实和完整。

本版比第三版增加“开环聚合”一章,篇章数目由过去的8章变为9章。这一版作者分工与上版基本相同,新增 “开环聚合”一章由主编潘祖仁编写,并于2007年4月出版发行。该书被选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主编潘祖仁,责编杨菁。在同期还推出研究生教材潘祖仁主编《高分子化学》(增强版)。

第四版推出4年之后,第五版于2011年5月应运而生。这一版的篇章数目和标题同第四版相同。本着编写和修订教材就是再创造的过程和学无止境的理念,本版在介绍聚合物品种内容时,尽量紧扣聚合机理和结构性能的关系,力求上升到量化说理剖析,以培养学生科学严谨的思维逻辑和创新科研方法。适当放大了方程式和反应式,重制了许多数据表格,以增强适用性和可读性。每章末附有内容提要,计算题附有答案,书后附有国内外教材和部分重要专著等参考文献,力求实现教学效果与社会实践的有机融合。

第五版作者团队及其分工与上版基本相同,主编潘祖仁,责编杨菁。本版教材入选“十二五”国家级规划教材。2013年李伯耿教授、罗英武教授等使用该教材主讲的高分子化学课被评为国家级精品共享课程。第五版推出1年后,潘祖仁先生不幸因病逝世,成为中国高分子化学界的一大损失。

融入新技术新业态最新成果

2011年之后,我国高分子化工领域经历了从产业结构调整、技术创新加快、产能快速释放和生态保护力度加大的深刻变革,中国成为全球高分子材料生产和消费大国,产品从中低端走向中高端,产业呈现出绿色与智能的新特征。我国高分子科学呈现出基础研究深化、学科交叉融合、国家战略对接以及国际化程度提升的新气象,高分子化学开始与生物、电子、人工智能等新技术紧密融合。随着国家“双一流”建设、高等教育“质量工程”和新工科建设等项目的实施,以及高分子化学课程教学的逐步深化,凸显了修订第六版教材的必要和紧迫。

潘祖仁先生去世后,他言传身教、深得信任的学生李伯耿和罗英武二位教授接下修订第六版的重任,使得这部经典教材得以赓续和传承。经过精心修订,第六版于2025年6月出版发行。第六版篇章数目与上版相同为9章,对顺序做了适当调整,对部分篇章做了较大修改,如将第五版第5章“聚合方法”的相关内容分写到缩聚和逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和开环聚合五章中,突出了不同机理聚合反应在工业实施时宜采取的不同聚合方法。同时将第五版第9章“聚合物的化学反应”拆分为“聚合物化学改性与反应性聚合物”和“聚合物的老化与降解”两章,前者突出聚合物化学反应在其高性能化与功能化方面的重要作用,后者彰显聚合物材料在服役过程及役后处置中所涉及的化学反应。

第六版在保持前五版的指导思想和优势特色的基础上,突出了聚合物从产生到消亡整个过程中分子结构的演化,希望能充分展示21世纪以来高分子化学领域的最新发展成果,充分体现高分子工作者在建设资源节约型、环境友好型社会中的突出优势和贡献,使教材更具有前沿性和时代性。

本版更新增补的主要内容有:超分子聚合物、开环易位聚合、聚合物的点击化学修饰等本世纪诺贝尔化学奖成果和动态共价交联等高分子化学的最新发展,活性自由基聚合、茂金属引发聚合等一些聚合反应的机理和特征的新描述,非均相聚合、乙烯/α-烯烃共聚物、聚环烯烃、热塑性弹性体、生物可降解聚合物等一些当今有重要应用价值的聚合方法与聚合物品种,量热法测定聚合速率、老化箱和热重分析仪考察聚合物的老化与降解等一些聚合反应或聚合物化学反应的先进测试手段。同时按照国际惯例将原各章末的内容提要改为词条索引可作为本书的主要知识点,配套出版了在线课程、教学课件、拓展阅读等数字化资源。

第六版的自由基聚合、自由基共聚合2章由罗英武、李伯耿共同修订,其余7章由李伯耿修订,并由李伯耿对全书作统稿,主编潘祖仁、副主编李伯耿,责编王婧、杨菁。李伯耿长期从事聚合反应工程与高分子合成工艺研究,获国家及省部级教学与科技成果奖10余项,为教育部“长江学者”,任国家精品课程和国家级精品共享课程负责人及主讲,教育部高校化工类教指委副主任委员。罗英武主要从事聚合反应工程和新材料研究,国家杰出青年科学基金获得者,任浙大聚合与聚合物工程研究所所长

本版教材被选为教育部高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材、中国石油和化工行业“十四五”规划教材、浙江省“十四五”普通高等教育本科规划教材,2025年11月获第二届全国教材建设奖-全国优秀教材(高等教育类)二等奖。

潘祖仁先生虽然走了,却留下一份十分宝贵的精神和物质财富——《高分子化学》经典教材。这部经典经过一版再版、常修常新,教育和引导人们科学利用高分子化学原理和高分子化学材料呈现的广阔空间和无限可能,绘制出一幅幅深入人心、令人振奋的化学化工画卷,为建设我国社会主义现代化和服务民生福祉做出越来越多、越来越大的贡献。