内容简介
本书是关于水溶性高分子材料理论研究及应用实践的专业学术著作。对水溶性高分子材料在中国的历史沿革、生产制造、理论研究及市场应用与发展都做了详细阐述。本书强调创新,定义水溶性高分子材料是绿色环保的水性高分子新材料,属于新材料学科中的前沿新材料的子项,符合国家产业导向,属于未来的战略性新兴产业。
全书分上下两卷,上卷内容涵盖中国合成类高分子材料、半合成类及天然类高分子材料的代表品种。对常规与新近发展的水溶性高分子材料进行了系统梳理和归类,为本行业的学科建设夯实理论架构基础,奠定水溶性高分子材料的学科建设体系。上卷共17章,包括概述、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酰胺及其共聚物、聚乙二醇、聚氧化乙烯、水性聚氨酯、高吸水树脂、卡波树脂、二甲基二烯丙基氯化铵及其聚合物、聚胺、羧酸类高分子聚合物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、聚碳酸丁二醇酯、纤维素、淀粉及其衍生物、聚乙烯醇,明确水溶性高分子材料的定义和分类,总结高分子材料的九大基本性能(溶解性、电化学性质、流变学特性、分子量、分散、絮凝、增稠、减阻、成膜),对中国水溶性高分子新材料的发展、应用和市场情况进行了分析总结,内容高度契合国家新质生产力的发展战略。
本书可供水溶性高分子材料、功能高分子材料 、新能源材料、生物医药、食品、化妆品、环保水处理、现代化工、石油开采、现代农业等领域的专家学者、工程技术人员、管理人员阅读,也供有关大专院所、科研单位的师生教学使用,以及为相关政府、投资人提供决策参考。
目录
上卷
第1章概论2
1.1简介2
1.2定义与分类3
1.2.1传统定义3
1.2.2分类3
1.3水溶性高分子基本性能6
1.3.1溶解性6
1.3.2电化学性质7
1.3.3流变学特性7
1.3.4分子量8
1.3.5分散作用9
1.3.6絮凝作用10
1.3.7增稠作用11
1.3.8减阻作用12
1.3.9成膜性13
1.4中国水溶性高分子材料行业发展、应用与思考14
1.4.1中国水溶性高分子材料行业发展历程14
1.4.2水溶性高分子材料在中国环保领域中的应用15
1.4.3水溶性高分子材料在战略性新兴领域的应用17
1.4.4中国水溶性高分子材料的三个重要发展阶段19
1.4.5中国水溶性高分子行业发展的主要特点和痛点20
1.4.6水溶性高分子在民生领域的应用24
1.4.7水溶性高分子与相关学科的关系25
1.4.8水溶性高分子在未来新兴产业中的探索展望28
1.4.9中国水溶性高分子未来的发展29
1.5市场需求30
1.5.1全球水溶性高分子发展情况30
1.5.2中国水溶性高分子发展情况31
1.5.3全球水溶性高分子市场驱动因素深度解析36
1.5.4中国水溶性高分子市场驱动因素深度解析37
1.5.5未来发展趋势39
参考文献41
第2章聚乙烯吡咯烷酮42
2.1概述42
2.2发展史42
2.3制备43
2.3.1N-乙烯基吡咯烷酮的合成43
2.3.2聚乙烯吡咯烷酮的合成45
2.4性质56
2.4.1基本物理属性56
2.4.2PVP分子量测定及其表征57
2.4.3玻璃化转变温度62
2.4.4光谱特性63
2.4.5PVP溶解性和溶液特性65
2.4.6PVP溶液的流变特性66
2.4.7PVP的表面活性69
2.4.8PVP的成膜性、吸水性及相容性69
2.4.9络合性71
2.4.10化学稳定性72
2.4.11生理安全性73
2.5应用74
2.5.1在医药中的应用75
2.5.2在消毒产品中的应用84
2.5.3在日用化工中的应用89
2.5.4在食品饮料中的应用94
2.5.5在涂料、颜料以及油墨中的应用99
2.5.6在纺织印染及洗涤工业中的应用101
2.5.7在化学反应及聚合物制备中的应用103
2.5.8在黏合剂中的应用105
2.5.9在新材料领域中的应用106
2.5.10在纳米材料制备领域中的应用107
2.5.11在其他领域中的应用107
2.6制造企业及市场情况108
2.6.1国际制造商108
2.6.2中国制造商110
2.6.3市场情况111
参考文献112
第3章丙烯酰胺及其共聚物114
3.1丙烯酰胺概述114
3.2丙烯酰胺产品理化性质114
3.3丙烯酰胺国内外发展史115
3.3.1丙烯腈原料与98%硫酸水解反应后用氨中和制得丙烯酰胺115
3.3.2丙烯腈原料与水以骨架铜为催化剂转化合成丙烯酰胺116
3.3.3原料丙烯腈与水以微生物腈水合酶为催化剂制得丙烯酰胺116
3.4丙烯酰胺制造方法117
3.4.1化学法——硫酸水合法117
3.4.2化学法——骨架铜催化水合法117
3.4.3生物法——腈水合酶催化转化法118
3.5丙烯酰胺市场前景118
3.6聚丙烯酰胺概述119
3.7聚丙烯酰胺产品理化性质119
3.7.1固体聚丙烯酰胺的物理性质119
3.7.2水溶液聚丙烯酰胺的性质120
3.7.3聚丙烯酰胺的化学性质123
3.7.4聚丙烯酰胺的毒性124
3.8聚丙烯酰胺国内外发展史125
3.9聚丙烯酰胺的制造方法125
3.9.1丙烯酰胺的自由基聚合125
3.9.2丙烯酰胺聚合体系126
3.10聚丙烯酰胺产品分析方法128
3.11聚丙烯酰胺产品包装与储运129
3.12聚丙烯酰胺的应用129
3.12.1聚丙烯酰胺作为分散剂的应用129
3.12.2聚丙烯酰胺在油气田工业中的应用131
3.12.3聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用135
3.12.4聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用140
3.12.5聚丙烯酰胺在矿业、纺织印染及农林土壤行业中的应用149
3.13聚丙烯酰胺的研究及应用展望150
3.13.1分子结构设计150
3.13.2聚丙烯酰胺的应用与市场展望151
3.13.3中国进口聚丙烯酰胺的状况151
3.13.4中国聚丙烯酰胺和丙烯酰胺的出口市场152
3.13.5出口产品类别152
3.13.6海关进出口量分析153
3.13.7扩大出口的方法154
参考文献154
第4章聚乙二醇157
4.1概述157
4.2发展过程159
4.3制备方法160
4.4物理性质162
4.4.1溶解性163
4.4.2相容性165
4.4.3吸湿性166
4.4.4黏性166
4.4.5稳定性166
4.4.6表面张力166
4.5化学性质167
4.6聚乙二醇制备的材料168
4.6.1PEG/PLA复合材料的制备及性能的研究168
4.6.2PEG-MC相变膜的制备及性能研究175
4.6.3PEG-CMC/CA 复合相变薄膜的结果分析 178
4.6.4水基钻井液用封堵型抑制剂聚乙二醇共聚物的调配与应用185
4.7毒性189
4.8应用190
4.8.1混凝土减水剂190
4.8.2光伏行业192
4.8.3医药行业193
4.8.4日化行业199
4.8.5涂料、油墨行业200
4.8.6造纸行业201
4.8.7煤炭行业202
4.8.8水处理行业203
4.8.9纺织行业203
4.8.10木材加工行业204
4.8.11金属加工和机械润滑行业204
4.8.12农业205
4.8.13陶瓷制造206
4.8.14橡胶和塑料206
4.8.15生物化工207
4.8.16储能材料应用207
4.8.17聚乙二醇在生物材料中的应用209
4.8.18相转移催化剂209
4.8.19食品行业210
4.8.20聚乙二醇在制备介孔材料中的应用211
4.8.21皮革加工行业212
4.8.22包装印刷行业212
4.9聚乙二醇产品质量的检测方法及影响因素212
4.9.1聚乙二醇质量检测方法212
4.9.2影响聚乙二醇质量的因素213
4.10未来的发展214
参考文献214
第5章聚氧化乙烯217
5.1概述217
5.1.1国外的研究和生产情况217
5.1.2国内的研究和生产情况218
5.2制备方法219
5.2.1聚合机理219
5.2.2实验室的制备方法220
5.2.3工业上的制备装置220
5.2.4有关的专利报道221
5.3性质224
5.3.1物理性质224
5.3.2化学性质和生物毒性233
5.4应用236
5.4.1聚氧化乙烯水溶液的配制236
5.4.2在造纸工业中的应用239
5.4.3在黏合剂工业中的应用241
5.4.4在陶瓷工业中的应用241
5.4.5在电器工业中的应用243
5.4.6在建筑材料工业中的应用244
5.4.7在采矿工业中的应用245
5.4.8在采油工业中的应用246
5.4.9在化学工业中的应用247
5.4.10在涂料工业中的应用248
5.4.11在医药工业中的应用248
5.4.12在洗涤剂工业中的应用249
5.4.13在日用品工业中的应用252
5.4.14在清洗剂工业中的应用255
5.4.15在印刷工业中的应用256
5.4.16在包装工业中的应用257
5.4.17在农业上的应用258
5.4.18在纺织工业中的应用258
5.4.19在市政建设中的应用258
5.4.20其他方面的用途259
5.5发展趋势260
参考文献260
第6章水性聚氨酯262
6.1概述262
6.1.1聚氨酯化学262
6.1.2水性聚氨酯简介263
6.1.3水性聚氨酯的性能263
6.1.4水性聚氨酯发展史266
6.2水性聚氨酯的制备268
6.2.1异氰酸酯269
6.2.2多元醇269
6.2.3亲水性扩链剂270
6.2.4催化剂274
6.2.5成盐剂和封端剂278
6.2.6水性聚氨酯的合成279
6.3水性聚氨酯的改性282
6.3.1丙烯酸酯改性283
6.3.2环氧树脂改性285
6.3.3交联改性286
6.3.4有机氟硅改性水性聚氨酯290
6.3.5纳米材料改性293
6.3.6复合改性296
6.3.7超支化预聚体改性297
6.3.8生物质改性水性聚氨酯298
6.3.9石墨烯及其氧化物改性水性聚氨酯302
6.4水性聚氨酯在涂料工业中的应用303
6.4.1水性聚氨酯防水涂料304
6.4.2水性聚氨酯功能型涂料305
6.4.3水性聚氨酯防腐涂料310
6.4.4水性聚氨酯在纺织工业中的应用313
6.4.5水性聚氨酯胶黏剂317
6.4.6水性聚氨酯在新能源行业中的应用320
6.5水性聚氨酯在其他行业中的应用323
6.5.1水性聚氨酯在医药领域的应用323
6.5.2水性聚氨酯在化妆品领域的应用324
6.5.3水性聚氨酯在食品领域的应用325
6.5.4水性聚氨酯在水处理领域的应用326
6.5.5水性聚氨酯在采油领域的应用326
6.5.6水性聚氨酯在造纸领域的应用326
6.5.7水性聚氨酯在打印领域的应用326
6.5.8水性聚氨酯的发展趋势327
参考文献327
第7章高吸水树脂334
7.1概述334
7.1.1高吸水树脂分类335
7.1.2高吸水树脂的发展337
7.1.3高吸水树脂的应用及开发意义343
7.2高吸水树脂的制备原料344
7.2.1单体344
7.2.2各种助剂346
7.2.3其他原料350
7.2.4无机矿物原料356
7.3高吸水树脂制备的实施工艺358
7.3.1水溶液聚合法358
7.3.2敞开体系法360
7.3.3悬浮聚合法361
7.3.4乳液聚合法364
7.3.5泡沫分散聚合法365
7.3.6其他聚合工艺367
7.4高吸水树脂的性能与表征371
7.4.1吸收性能371
7.4.2保水性能382
7.4.3凝胶强度385
7.5高吸水树脂的应用387
7.5.1高吸水树脂在日用卫生品中的应用387
7.5.2高吸水树脂在吸附材料中的应用389
7.5.3高吸水树脂在农林业中的应用396
7.5.4高吸水树脂在人工智能方面的应用399
7.5.5高吸水树脂在其他方面的应用403
7.6高吸水树脂的加工方法411
7.6.1高吸水树脂粉末与颗粒加工法411
7.6.2片状高吸水树脂的加工法412
7.6.3高吸水性膜的加工法415
7.6.4高吸水性海绵的加工法417
7.6.5高吸水性纤维加工方法419
参考文献423
第8章卡波树脂425
8.1概述425
8.2定义和分类425
8.2.1定义425
8.2.2分类425
8.3性质426
8.3.1分子量426
8.3.2润湿分散性能426
8.3.3流变性能427
8.3.4耐电解质性429
8.4合成432
8.4.1沉淀聚合法432
8.4.2其他聚合方法433
8.5应用433
8.5.1卡波树脂在日化行业中的应用433
8.5.2卡波树脂在医药制剂中的应用441
8.5.3其他应用领域441
8.6展望441
参考文献442
第9章二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及其聚合物444
9.1概述444
9.2理化性质444
9.3国内外发展史445
9.4工艺路线448
9.4.1反应历程448
9.4.2反应过程控制与副产物449
9.4.3DMDAAC合成的基本方法449
9.4.4PDMDAAC的合成450
9.4.5聚合工艺条件452
9.4.6PDMDAAC合成工艺流程图453
9.5PDMDAAC产品应用领域453
9.6PDMDAAC市场前景455
参考文献455
第10章聚胺457
10.1概述457
10.2发展史458
10.3制备工艺458
10.3.1聚胺的合成机理458
10.3.2聚胺的实验室制备460
10.3.3聚胺的工业生产461
10.3.4聚胺制备的影响因素462
10.4性能465
10.4.1聚胺的理化性能465
10.4.2聚胺的表征468
10.4.3国内聚胺产品的性能472
10.5应用474
10.5.1聚胺在水处理方面的应用474
10.5.2聚胺在造纸方面的应用474
10.5.3聚胺在油田上的应用475
10.5.4聚胺在纺织方面的应用475
10.6发展前景476
参考文献476
第11章羧酸类高分子聚合物478
11.1概述478
11.1.1羧酸类高分子聚合物简介478
11.1.2羧酸类高分子聚合物研究与发展状况478
11.1.3羧酸类高分子聚合物的制备方法480
11.1.4羧酸类高分子聚合物的性能与应用482
11.2丙烯酸类聚合物阻垢分散剂483
11.2.1丙烯酸单体的制备及应用483
11.2.2聚丙烯酸(盐)485
11.2.3丙烯酸共聚物492
11.3马来酸类聚合物阻垢分散剂498
11.3.1马来酸酐的制备及应用498
11.3.2水解聚马来酸酐499
11.3.3马来酸-丙烯酸共聚物503
11.4羧酸类聚合物的阻垢分散机理505
11.4.1阻垢原理505
11.4.2分散机理507
11.5低分子量羧酸类聚合物阻垢分散剂的应用508
11.5.1在工业循环冷却水处理中的应用508
11.5.2在海水淡化与锅炉水处理中的应用509
11.5.3在造纸工业中的应用510
11.5.4在涂料与油墨工业中的应用515
11.5.5在陶瓷工业中的应用518
11.5.6在建筑材料工业中的应用521
11.5.7在日用化学工业中的应用523
11.5.8在纺织印染工业中的应用528
11.5.9在农业领域中的应用529
11.5.10在油田化学工业中的应用530
11.5.11在采矿及矿物加工工业中的应用532
11.5.12在金属加工与冶金工业中的应用533
11.5.13在其他领域中的应用533
11.6羧酸类高分子聚合物的发展方向与市场前景534
11.6.1羧酸类高分子聚合物发展方向534
11.6.2羧酸类高分子聚合物的市场应用前景534
参考文献536
第12章聚环氧琥珀酸539
12.1概述539
12.1.1工业节水是我国水资源可持续发展的需要539
12.1.2水处理阻垢分散剂是工业节约用水的技术保障540
12.1.3绿色化学浪潮与阻垢分散剂的发展544
12.2聚环氧琥珀酸的结构与制备549
12.2.1聚环氧琥珀酸结构549
12.2.2聚环氧琥珀酸的制备550
12.3聚环氧琥珀酸产品标准556
12.3.1新旧标准技术指标的区别557
12.3.2循环冷却水中聚环氧琥珀酸含量的测定方法559
12.4聚环氧琥珀酸的性能563
12.4.1聚环氧琥珀酸对碳酸垢、硫酸垢、氟化钙垢的抑制性能563
12.4.2聚环氧琥珀酸阻垢性能的稳定性567
12.4.3聚环氧琥珀酸的缓蚀性能571
12.4.4聚环氧琥珀酸在硅垢控制过程中的分散性能574
12.5聚环氧琥珀酸在循环冷却水系统中的应用580
12.6缓蚀阻垢性能增强的改性聚环氧琥珀酸583
12.6.1天冬酰胺基改性聚环氧琥珀酸583
12.6.2磺酰胺基改性聚环氧琥珀酸584
12.6.3磺酰胺基化环氧磺酸基乙烯/环氧琥珀酸共聚物587
参考文献593
第13章聚天冬氨酸596
13.1聚天冬氨酸简介596
13.1.1聚天冬氨酸结构596
13.1.2聚天冬氨酸的性质及应用领域596
13.2聚天冬氨酸的制备597
13.2.1马来酸酐水相合成法597
13.2.2马来酸酐无水合成法598
13.2.3天冬氨酸固相合成法598
13.2.4天冬氨酸液相合成法599
13.3聚天冬氨酸产品标准600
13.3.1新旧标准技术指标的区别600
13.3.2聚天冬氨酸产品外观601
13.3.3固体含量、密度指标601
13.3.4pH值指标602
13.3.5生物降解率指标602
13.3.6天冬氨酸单体的测定及含量603
13.3.7天冬氨酸单体的测定方法603
13.4聚天冬氨酸的生物降解性和毒性604
13.4.1聚天冬氨酸的生物可降解性能604
13.4.2聚天冬氨酸的毒性实验605
13.5聚天冬氨酸在工业水处理中的阻垢缓蚀性能606
13.5.1聚天冬氨酸的阻垢性能606
13.5.2聚天冬氨酸的缓蚀性能612
13.5.3聚天冬氨酸及其复合配方在油田注水中的应用612
13.5.4在工业循环冷却水处理中的应用620
13.6聚天冬氨酸在农业中的增效肥作用622
13.6.1用于植物生长促进剂623
13.6.2聚天冬氨酸提高农作物对化肥的利用率及增加农作物的产量623
13.6.3聚天冬氨酸提高植物对有限化肥的利用624
13.6.4聚天冬氨酸对重金属胁迫作物生长的缓解效应625
13.6.5聚天冬氨酸用于农业生产的生态学意义625
13.7聚天冬氨酸的应用前景627
参考文献627
第14章聚碳酸丁二醇酯(PBC)629
14.1概述629
14.1.1生物降解高分子材料629
14.1.2聚碳酸丁二醇酯简介630
14.2制备方法631
14.2.1酯交换法631
14.2.2酯交换法催化剂632
14.3应用635
14.3.1生物可降解聚碳酸丁二醇酯在生物医学领域的应用635
14.3.2聚碳酸丁二醇酯在聚碳酸酯聚氨酯弹性体合成中的应用636
14.3.3可生物降解膜材料637
14.3.4聚合物的共混改性637
14.3.5聚碳酸酯二醇在聚氨酯防水涂料中的应用638
14.4发展前景638
参考文献639
第15章纤维素641
15.1纤维素的来源与分类641
15.1.1植物纤维素641
15.1.2细菌纤维素642
15.1.3人工合成纤维素642
15.2纤维素的结构643
15.2.1纤维素的分子结构643
15.2.2纤维素的超分子结构644
15.2.3纤维素中的氢键644
15.2.4纤维素的结晶结构646
15.2.5纤维素的液晶结构648
15.3纤维素的溶解与再生648
15.3.1NaOH/CS2溶剂体系648
15.3.2铜氨溶液649
15.3.3NaOH/尿素体系650
15.3.4胺氧化合物系列650
15.3.5离子液体体系651
15.3.6NaOH稀溶液法及其直接纺丝技术652
15.4纤维素的改性653
15.4.1纤维素的功能化653
15.4.2纤维素衍生物654
15.4.3天然纤维复合材料662
15.5纤维素的生物质利用666
15.5.1从纤维素制备生物乙醇666
15.5.2从纤维素制备汽油667
15.5.3从纤维素制备氢气668
15.5.4从纤维素制备生物柴油669
15.6细菌纤维素669
15.7纤维素及其改性材料的应用670
15.7.1在水处理中的应用670
15.7.2在纺织工业中的应用672
15.7.3在造纸工业中的应用673
15.7.4在生物医药领域的应用674
15.7.5在食品工业中的应用680
参考文献681
第16章淀粉及其衍生物683
16.1天然淀粉的结构683
16.1.1淀粉的分子结构与聚合度683
16.1.2淀粉的颗粒结构687
16.2淀粉的糊化与回生690
16.2.1淀粉的糊化690
16.2.2淀粉的回生692
16.2.3淀粉糊化与回生特性的全过程描述693
16.3淀粉糊的特性694
16.4变性淀粉695
16.4.1基本概念695
16.4.2糊精699
16.4.3预糊化淀粉700
16.4.4酸解淀粉702
16.4.5氧化淀粉703
16.4.6双醛淀粉706
16.4.7酯化淀粉707
16.4.8醚化淀粉711
16.4.9交联淀粉716
16.4.10接枝共聚淀粉718
16.4.11酶改性淀粉720
16.4.12热处理淀粉720
16.4.13其他(脂肪替代物、多孔淀粉、抗性淀粉和淀粉基塑料)721
16.5我国变性淀粉工业发展分析723
16.5.1发展现状723
16.5.2存在问题724
16.5.3发展趋势725
16.6环糊精726
16.6.1环糊精的组成与结构726
16.6.2环糊精的制备726
16.6.3环糊精的工业应用728
16.6.4环糊精的发展现状730
参考文献730
第17章聚乙烯醇731
17.1概述731
17.2聚乙烯醇的制备与表征732
17.2.1醋酸乙烯酯的制备732
17.2.2聚乙烯醇的制备736
17.2.3聚乙烯醇的结构与表征752
17.3聚乙烯醇的物理性质756
17.3.1溶解性756
17.3.2表面活性757
17.3.3热稳定性757
17.3.4加工成型性能758
17.3.5力学性能758
17.3.6阻隔性能758
17.3.7光学性能759
17.3.8电学性能759
17.3.9与各种水溶性树脂的相容性759
17.3.10水溶液与凝胶性能760
17.4聚乙烯醇的化学性质763
17.4.1缩醛化763
17.4.2醚化764
17.4.3酯化765
17.4.4交联765
17.4.5微生物降解766
17.5聚乙烯醇的生理安全性766
17.6聚乙烯醇的应用767
17.6.1在聚合助剂方面的应用767
17.6.2在纺织工业中的应用768
17.6.3在建筑工业中的应用770
17.6.4在造纸工业中的应用770
17.6.5在包装方面的应用772
17.6.6在油气开采方面的应用773
17.6.7在医药方面的应用773
17.6.8在农业与林业中的应用774
17.6.9在其他方面的应用774
17.7聚乙烯醇的生产、应用现状与发展趋势775
17.7.1聚乙烯醇的生产与应用现状775
17.7.2聚乙烯醇的发展前景780
参考文献781
前言/序言
水溶性高分子材料被誉为高分子材料界皇冠上的一颗明珠,被称为“工业维生素”和“百业助剂”,具有绿色低碳、环境友好的天然属性。同时,它的功能强大、应用领域广泛,是极具特色的可同时适用于民生、军事与战略性新兴领域的重要新材料。它在生物医药、新能源材料、节能环保、现代农业、智能材料、集成电路等领域的应用方兴未艾,在“十五五”规划中强调的绿色低碳领域更是拥有得天独厚的优势。
本书的编写缘起于时代发展的迫切需求与行业自身的历史使命。《水溶性高分子》第一版于2017年出版后,受到读者的热烈欢迎并销售一空,读者们纷纷要求再出版新书。“十五五”开局之年,在国家新质生产力战略引领下,行业迎来爆发期,新技术、新产品、新市场层出不穷,旧版专著部分内容亟待更新,读者与专家也提出大量合理化修订建议。肩负为本行业发展壮大奋斗终身的神圣使命,我深感这种动力、压力与时代创新发展洪流汇聚的合力的冲击,需重新组织编写一部著作以适应新时代发展的迫切需求。经长期斟酌考虑,将本书名定为《水溶性高分子材料》,旗帜鲜明地将水溶性高分子定义为绿色环保的水性高分子材料,将之列为新材料学科中的前沿新材料的子项,避免因为其名称的混乱对行业的发展带来不确定性的影响。
本书设计思路清晰,具备鲜明特色。一是厘清梳理水溶性高分子材料发展脉络,将其与传统化学品、化工材料区分,首次明确定义水溶性高分子材料是一门新兴的高分子材料基础学科,搭建本行业学科理论架构。二是查缺补漏,补短板、建新板、锻长板,收录代表性产品目录,打造能够反映国内行业最新进展的学术著作;立足国际视野对比分析国内外技术与市场,助力取长补短,实现弯道超车。三是紧扣国家战略,全面梳理水溶性高分子材料在环保领域、传统产业升级以及战略性新兴产业的应用,对生物医药、新能源材料、智能高分子材料、纳米陶瓷粉体材料、水溶性石墨烯材料、膜材料、生物基可降解材料等战略性新兴领域的新内容进行了突显和新增。
本书强调科技创新与学科跨界融合,具有鲜明的时代特性,具有以下突出特点:
(1)面向科技前沿,助推高水平科技自立自强
面对国际巨头技术封锁,国内水溶性高分子材料领域的专家学者、企业家数十年来坚持科技创新,实现行业高速发展,部分领域打破发达国家垄断,完成进口替代,已能与发达国家同台竞争。以国家科技进步奖二等奖“微生物法生产丙烯酰胺技术”为例,我国AM生产工艺从化学法升级为全球领先的微生物法,年产量达160万吨,催生三家上市企业,产量跃居全球第一。
(2)面向国家重大需求,解决“卡脖子”难题实现弯道超车
水溶性高分子材料是水基工业核心,在传统工农业、新兴领域、国防工业不可或缺,在生物医药、集成电路、新能源锂电、光伏等战略性新兴产业的新应用正逐步发展。近年来,水溶性高分子重点产业聚焦共性问题,加快核心技术研发,在聚合机理、引发体系等多环节取得重大突破,成功解决RAFT可控聚合等系列“卡脖子”技术难题。
(3)面向经济主战场,助力实现碳达峰、碳中和国家战略
本书以科技创新、紧跟国家产业导向为特色,系统总结了一批中国原创的具备核心自主知识产权的科技成果。水溶性高分子材料凭借绿色低碳、环境友好的天然属性在生物医药、生态农业、水处理、新能源电池等经济主战场起到重要的作用,彰显了中国绿色制造的实力。
(4)面向人民生命健康,展现巨大潜力
医药级水溶性高分子材料体现一国综合科研实力,本书聚焦民生关注的医药、食品、化妆品、环保等生命健康领域,详述了水溶性高分子材料在药物递送、生物医用材料、食品添加剂、化妆品原料、水处理等方面的最新进展与应用。
本书的编写及顾问团队既包括国家高层次人才,也包括扎根一线的科技企业的创始人、高级工程师和技术骨干。既有优秀的海外归来学者,也有中国培养的本土高层次人才。既有年逾八旬的前辈,也有年富力强的中青年学者。既有国家级功能高分子材料实验室负责人,也有企业的院士专家工作站科学家。尽管身份各异,但编写团队充满激情与信念。本书共34章,分上下两卷,具体编写分工如下:
上卷:第1章由王宇编写;第2章由王宇、陈占编写;第3章由王勤、黎常宏编写;第4章由顾晓华编写;第5章由储根初编写;第6章由贾润萍编写;第7章、第15章由谢建军(新疆科技学院)编写;第8章由户献雷编写;第9章由黎常宏编写;第10章由何国锋编写;第11章由李鹏飞编写;第12章、第13章由张冰如编写;第14章由顾晓华编写;第16章由洪雁编写;第17章由张熙编写。
下卷:第1章由冯玉军、殷鸿尧编写;第2章由王宇、汤尚文、梁英编写;第3章、第15章由施鹰、谢建军(上海大学)、王宇编写;第4~6章由王宇编写;第7~9章由王宇、陈占编写;第10章由谢建军(新疆科技学院)、王宇编写;第11章由张玉忠、王宇、郭振友编写;第12章由朱申敏、王宇编写;第13章由朱申敏编写;第14章由贾润萍、王宇编写;第16章由户献雷、王宇编写;第17章由余维初编写。
同时,宇昂科技的宋智飞、魏亚娜、熊俊超、朱广东、乐文伟、蒋华攀、汪暾以及中国科学院上海高等研究院何涛、殷勇,广州天赐麦景璋,长江大学张颖、范宇恒、周东魁,湖北文理学院陈熳,也为本书的出版付出了辛勤劳动,谨向所有为本书辛苦工作的同志们表示诚挚感谢!
本书编写还要感谢本行业创始人之一,第九届、第十届全国人民代表大会常务委员会副委员长、原化学工业部副部长成思危先生。30年前他对水溶性高分子的重要性作出高屋建瓴的论断,坚定了我们在本行业坚持到底的信念。
感谢全国功能高分子行业委员会原理事长严瑞瑄老师,作为原化工部中国化工经济技术发展中心的副主任,他一手推动并奠定了中国水溶性高分子材料行业的发展格局,他的学识与教诲让我终身受益。他1996年将我带入行业协会,我有幸成为首批中国水溶性高分子建设者之一,他的学识与教诲让我终身受益。
感谢全国功能高分子行业委员会谷世有理事长。他是年逾八旬仍坚守在水溶性高分子第一线的原化工部科技局老领导,为本书出版付出诸多心血,经他辛勤奔波组织协调,本书筹备、编写按进度顺利推进,为本书出版立下汗马功劳。
感谢中国石化联合会与化学工业出版社的大力帮助和支持,解决了编写团队的后顾之忧。
2026年盛夏,凌霄怒绽,荷叶田田,笔墨稍歇,掩卷长喟。一方面,编写工作即将完成,如释重负;另一方面,难免惶恐,不知本书能否如愿:让读者满意,让行业受益。同时,因为时间及水平所限,书中难免疏漏,敬请各位专家、学者、关心和支持水溶性高分子行业的友人,不吝指出本书的不足与错误。
王宇
2026年8月




















