聚合物基復合材料（第二版）

0緒論1
0?1高分子材料改性的主要方法1
0?1?1共混改性1
0?1?2填充改性2
0?1?3纖維增強2
0?1?4化學改性2
0?1?5表面改性2
0?2高分子材料改性的發(fā)展3
第1篇聚合物合金
第1章聚合物合金的基本原理5
1?1基本概念5
1?1?1聚合物合金的概念5
1?1?2聚合物合金化技術的特點5
1?1?3聚合物合金的制備方法6
1?2聚合物合金的分類7
1?2?1按熱力學相容性分類7
1?2?2按聚合物合金的組成分類8
1?2?3按組分間有無化學鍵分類9
1?3聚合物間的相容性10
1?3?1基本概念10
1?3?2相容性的熱力學基礎11
1?3?3共混體系的相圖13
1?3?4相分離的臨界條件14
1?3?5兩種相分離機理16
1?4相容性的預測及測定方法17
1?4?1相容性的預測17
1?4?2相容性的測定方法20
1?4?3聚合物共混體系的多尺度模擬23
1?5改善相容性的方法26
1?5?1相容聚合物的結(jié)構特征26
1?5?2改變鏈結(jié)構改善相容性27
1?5?3增容劑的應用28
本章小結(jié)31
思考題32
第2章聚合物合金的相態(tài)結(jié)構33
2?1相態(tài)結(jié)構的類型33
2?1?1海島結(jié)構33
2?1?2兩相連續(xù)結(jié)構35
2?1?3兩相交錯層狀結(jié)構36
2?1?4含有結(jié)晶組分的相態(tài)結(jié)構36
2?2影響相態(tài)結(jié)構的因素37
2?2?1影響相連續(xù)性的因素37
2?2?2影響微區(qū)形態(tài)、尺寸的因素38
2?2?3含有結(jié)晶聚合物共混體系相態(tài)結(jié)構的影響因素39
2?3嵌段共聚物的微相分離結(jié)構40
2?3?1嵌段共聚物微區(qū)的結(jié)構形態(tài)40
2?3?2影響微相分離結(jié)構的因素42
2?4界面層的結(jié)構和特性44
2?4?1相界面的形態(tài)45
2?4?2相界面的效應46
2?4?3界面自由能與共混過程的動態(tài)平衡46
2?5形態(tài)結(jié)構的研究方法47
2?5?1光學顯微鏡法47
2?5?2電子顯微鏡法48
2?5?3原子力顯微鏡法49
本章小結(jié)50
思考題50
第3章聚合物合金的增韌機理52
3?1橡膠增韌塑料的增韌機理52
3?1?1橡膠增韌塑料體系的形變特點52
3?1?2橡膠增韌塑料體系的增韌機理56
3?1?3影響橡膠增韌塑料增韌效果的因素58
3?2剛性有機粒子(ROF)對工程塑料的增韌原理59
3?2?1剛性有機粒子增韌的冷拉機理59
3?2?2影響剛性有機粒子增韌效果的因素61
3?2?3兩類不同分散相粒子對塑料增韌作用的比較61
本章小結(jié)62
思考題62
第4章聚合物合金的性能64
4?1聚合物合金的力學性能64
4?1?1聚合物合金玻璃化轉(zhuǎn)變64
4?1?2聚合物合金的沖擊強度67
4?1?3聚合物合金的其他力學性能68
4?2聚合物合金的流變特性68
4?2?1影響熔體黏度的因素68
4?2?2熔體的彈性效應70
4?3聚合物合金的其他性能72
4?3?1聚合物合金的透氣性72
4?3?2聚合物合金的透光性72
4?3?3聚合物合金的電性能73
4?3?4聚合物合金的阻隔性73
本章小結(jié)74
思考題75
第5章聚合物合金的共混工藝與共混設備76
5?1分散相的“分散”過程與“凝聚”過程76
5?2控制分散相粒徑的方法77
5?2?1共混時間的影響77
5?2?2共混組分熔體黏度的影響78
5?2?3界面張力與相容劑的影響78
5?3兩階共混分散歷程79
5?4共混設備簡介79
5?5共混工藝因素對共混物性能的影響80
本章小結(jié)81
思考題81
第6章聚合物合金各論82
6?1通用塑料合金82
6?1?1聚苯乙烯塑料的共混改性82
6?1?2聚氯乙烯（PVC）的共混改性88
6?1?3聚烯烴的共混改性91
6?2工程塑料的共混改性95
6?2?1概述95
6?2?2PA的共混改性96
6?2?3聚甲醛的共混改性101
6?2?4PET、PBT的共混改性102
6?2?5PC的共混改性105
6?2?6PPO的共混改性107
6?2?7特種工程塑料合金109
6?3熱固性塑料的共混改性111
6?3?1環(huán)氧樹脂的增韌111
6?3?2其他熱固性樹脂的共混改性119
6?4熱塑性彈性體121
6?4?1概述121
6?4?2共聚型熱塑性彈性體123
6?4?3共混型熱塑性彈性體130
本章小結(jié)138
思考題140
第7章聚合物合金的進展141
7?1合金化的制造技術141
7?1?1反應加工技術141
7?1?2IPN技術142
7?1?3反應器合金147
7?1?4增容劑技術149
7?2功能性聚合物合金149
7?2?1生物降解性聚合物合金149
7?2?2永久防靜電性聚合物合金152
7?2?3高吸水性聚合物合金152
7?2?4形狀記憶聚合物合金152
7?3液晶聚合物的合金化154
7?3?1LCP合金的類型154
7?3?2LCP合金的相容性155
7?4具有自組裝相形態(tài)的聚合物合金156
7?4?1具有自組裝核?殼結(jié)構相形態(tài)的三元不相容聚合物合金156
7?4?2固體納米粒子填充的二元不相容聚合物合金體系157
本章小結(jié)159
思考題160
參考文獻160
第2篇填充改性及纖維增強聚合物基復合材料
第8章復合材料概述167
8?1復合材料發(fā)展史167
8?2復合材料的種類168
8?2?1聚合物基復合材料168
8?2?2碳基復合材料175
8?2?3混雜纖維復合材料179
8?2?4功能復合材料185
8?2?5生物體復合材料195
8?2?6智能復合材料196
本章小結(jié)197
思考題198
第9章填充改性聚合物基復合材料及其制備方法199
9?1填充劑的種類及基本特征199
9?1?1填充劑的種類199
9?1?2填充劑的基本特性201
9?2填充改性復合材料的制備方法202
9?2?1熱塑性塑料的填充改性202
9?2?2填充改性效果應與其他工藝技術環(huán)節(jié)相結(jié)合203
9?2?3塑料擠出成型加工設備203
本章小結(jié)204
思考題204
第10章纖維增強聚合物基復合材料及其制備方法205
10?1增強纖維的種類及基本特性205
10?2纖維增強聚合物基復合材料的制備方法208
10?2?1聚合物基復合材料的工藝特點208
10?2?2聚合物基復合材料的制造方法208
本章小結(jié)215
思考題216
第11章復合材料的界面217
11?1概述217
11?2聚合物復合材料界面的形成及作用機理218
11?2?1界面層的形成219
11?2?2界面層的作用機理221
11?3填充、增強材料的表面處理223
11?3?1粉狀填料的表面處理223
11?3?2玻璃纖維的表面處理225
11?3?3碳纖維的表面處理227
11?3?4Kevlar纖維的表面處理230
11?3?5超高分子量聚乙烯纖維的表面處理231
11?3?6天然纖維的表面處理231
11?4復合材料界面分析技術232
11?4?1紅外光譜法232
11?4?2電子顯微鏡法233
11?4?3X射線光電子能譜234
11?4?4反氣相色譜法235
11?4?5原子力顯微鏡237
11?4?6界面細觀力學實驗及理論分析238
本章小結(jié)239
思考題240
第12章聚合物基復合材料241
12?1聚合物基復合材料的基本性能241
12?1?1力學性能243
12?1?2疲勞性能244
12?1?3沖擊性能244
12?1?4蠕變性能244
12?1?5低溫沖擊性能245
12?1?6物理性能246
12?2聚合物基復合材料結(jié)構設計247
12?2?1概述247
12?2?2材料設計249
12?2?3結(jié)構設計255
12?3聚合物基復合材料的應用259
12?3?1玻璃纖維增強熱固性塑料(GFRP)的應用260
12?3?2玻璃纖維增強熱塑性塑料(FR?TP）的應用262
12?3?3高強度、高模量纖維增強塑料的應用263
12?3?4天然纖維增強可降解塑料的應用264
12?3?5其他纖維增強塑料265
本章小結(jié)265
思考題266
參考文獻266
第3篇聚合物基納米復合材料
第13章納米復合材料概述269
13?1納米與納米科技269
13?2納米復合材料的定義269
13?3聚合物基納米復合體系271
13?4納米顆粒的制備方法272
13?4?1溶膠?凝膠法（sol?gel）272
13?4?2復合醇鹽法272
13?4?3微乳液法273
13?4?4沉積法與等離子體法273
13?4?5分子及離子插層方法273
13?5聚合物基納米復合材料的制備方法274
13?5?1溶膠?凝膠法274
13?5?2層間插入法275
13?5?3共混法276
13?5?4原位聚合法276
13?5?5分子的自組裝及組裝277
13?5?6輻射合成法277
13?6聚合物基納米復合材料的特性278
本章小結(jié)278
思考題278
第14章聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料279
14?1層狀硅酸鹽黏土材料279
14?1?1蒙脫土的礦石性質(zhì)279
14?1?2蒙脫土層狀硅酸鹽資源及其分布280
14?1?3有機黏土的制備281
14?2聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料283
14?2?1聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的研究現(xiàn)狀283
14?2?2聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的性能特點及應用前景283
14?2?3聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的制備方法284
14?3插層過程的理論分析285
14?3?1插層過程的熱力學分析285
14?3?2插層過程的平均場理論289
14?3?3插層過程的動力學分析290
14?3?4聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的結(jié)構和分類291
14?4聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的結(jié)構研究方法292
14?4?1透射電鏡觀察（TEM）292
14?4?2廣角X射線衍射（WAXD）293
14?4?3小角X射線散射（SAXS）295
本章小結(jié)296
思考題297
第15章聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料各論298
15?1聚酰胺/層狀硅酸鹽納米復合材料298
15?1?1原位聚合制備PA/層狀硅酸鹽納米復合材料298
15?1?2熔融插層制備PA/層狀硅酸鹽納米復合材料301
15?1?3PA/層狀硅酸鹽納米復合材料的性能302
15?1?4PA/層狀硅酸鹽納米復合材料的應用308
15?1?5商品尼龍/黏土納米復合材料的性能308
15?2PET/層狀硅酸鹽納米復合材料310
15?2?1原位聚合制備PET/層狀硅酸鹽納米復合材料311
15?2?2熔體插層制備PET/黏土納米復合材料313
15?2?3利用聚酯低聚物插層制備PET/層狀硅酸鹽納米復合材料314
15?2?4PET/層狀硅酸鹽納米復合材料的性能315
15?2?5PET/層狀硅酸鹽納米復合材料的應用319
15?3PP/層狀硅酸鹽納米復合材料319
15?3?1插層聚合法制備PP/層狀硅酸鹽納米復合材料320
15?3?2熔融插層制備PP/層狀硅酸鹽納米復合材料321
15?3?3溶液插層制備PP/層狀硅酸鹽納米復合材料323
15?3?4PP/層狀硅酸鹽納米復合材料的性能324
15?3?5PP/層狀硅酸鹽納米復合材料的應用329
15?4生物降解高分子/層狀硅酸鹽納米復合材料330
15?4?1生物可降解聚合物納米復合材料的制備方法331
15?4?2生物可降解聚合物納米復合材料的性能334
15?5UHMWPE/層狀硅酸鹽納米復合材料339
15?5?1UHMWPE高嶺土納米復合材料的制備339
15?5?2UHMWPE/高嶺土納米復合材料的流變行為340
15?5?3UHMWPE/高嶺土納米復合材料的摩擦磨損性能342
15?6熱固性樹脂/層狀硅酸鹽納米復合材料343
15?6?1環(huán)氧樹脂/層狀硅酸鹽納米復合材料的結(jié)構種類和制備方法343
15?6?2影響?zhàn)ね猎诃h(huán)氧體系中插層/解離的因素343
15?6?3插層/解離的固化熱力學和動力學346
15?6?4環(huán)氧樹脂/層狀硅酸鹽納米復合材料的性能346
15?6?5其他熱固性樹脂/層狀硅酸鹽納米復合材料347
15?7橡膠/層狀硅酸鹽納米復合材料348
15?8具有特殊性能的聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料349
15?8?1具有剪切誘導有序結(jié)構的PS/蒙脫土納米復合材料349
15?8?2低分子液晶/蒙脫土納米復合材料的電控記憶效應349
15?8?3聚苯胺蒙脫土納米復合材料的導電各向異性350
本章小結(jié)351
思考題352
第16章聚合物/碳納米管復合材料353
16?1碳納米管的制備、特性及表面處理353
16?1?1碳納米管的制備354
16?1?2碳納米管的結(jié)構和性能356
16?1?3碳納米管的表面處理358
16?2碳納米管在聚合物基體中的分散以及制備359
16?2?1碳納米管在聚合物基體中的分散359
16?2?2碳納米管/聚合物復合材料的制備方法360
16?3聚合物/碳納米管復合材料各論360
16?3?1尼龍/碳納米管復合材料360
16?3?2PC/碳納米管復合材料361
16?3?3PS/碳納米管復合材料362
16?3?4環(huán)氧樹脂/碳納米管復合材料363
16?3?5橡膠/碳納米管復合材料363
16?3?6PLA/碳納米管復合材料365
16?3?7CNTs/兩親性聚合物復合材料366
16?4碳納米管與聚合物相互作用機理367
本章小結(jié)368
思考題369
第17章聚合物/石墨烯納米復合材料370
17?1石墨烯的結(jié)構與特點370
17?1?1石墨烯的結(jié)構370
17?1?2石墨烯的特點370
17?2石墨烯的制備及表面處理371
17?2?1石墨烯的制備方法371
17?2?2石墨烯的表面處理373
17?3聚合物/石墨烯復合材料的制備方法374
17?4聚合物/石墨烯復合材料的性能376
17?4?1力學性能376
17?4?2導電性能376
17?4?3熱學性能378
17?4?4氣體阻隔性能378
17?5聚合物/石墨烯納米復合材料的應用379
17?5?1太陽能電池379
17?5?2傳感器379
17?5?3超級電容器380
17?5?4生物材料380
17?5?5電子存儲器381
17?5?6其他應用381
本章小結(jié)381
思考題382
第18章功能納米粒子填充的聚合物基納米復合材料383
18?1用于發(fā)光二極管的聚合物基納米復合材料383
18?1?1共軛聚合物發(fā)光材料383
18?1?2用于復合材料的納米粒子385
18?1?3發(fā)光聚合物基納米復合材料386
18?1?4量子點與聚合物復合的意義388
18?1?5LED封裝材料388
18?2磁性聚合物基納米復合材料389
18?2?1磁性納米粒子的基本特性389
18?2?2磁性納米粒子的制備方法390
18?2?3磁性納米粒子表面修飾392
18?2?4磁性聚合物基納米復合材料394
18?2?5磁性納米聚合物基復合材料的實際應用396
18?3其他聚合物基納米復合材料398
18?3?1聚合物/石墨納米復合材料398
18?3?2聚合物/碳酸鈣納米復合材料401
本章小結(jié)405
思考題406
參考文獻406