內容簡介
本書主要從聚合物合金化原理及套用、填充改性和纖維增強複合材料及聚合物基納米複合材料三個方面綜合了聚合物基複合材料的理論基礎及套用。知識覆蓋面廣,既闡述了各種複合材料的製備及相關原理,又列舉了大量的實例。本書同時具有技術先進性和工藝套用性,反映了該技術領域國內外最新的研發成果。本書為高分子材料及複合材料專業本科生及研究生教材,也可供從事相關領域技術工作的工程技術人員閱讀參考。
目錄
0緒論1
01高分子材料改性的主要方法1
011共混改性1
012填充改性1
013纖維增強複合材料2
014化學改性2
015表面改性2
02高分子材料改性的發展2
第1篇聚合物合金
第1章聚合物合金的基本原理4
11基本概念4
111聚合物合金的概念4
112聚合物合金化技術的特點4
113聚合物合金的製備方法5
12聚合物合金的分類5
121按熱力學相容性分類5
122按聚合物合金的組成分類6
123按組分間有無化學鍵分類6
13聚合物間的相容性8
131基本概念8
132相容性的熱力學基礎9
133共混體系的相圖10
134相分離的臨界條件12
135兩種相分離機理13
14相容性的預測及測定方法15
141相容性的預測15
142相容性的測定方法17
15改善相容性的方法20
151相容聚合物的結構特徵20
152改變鏈結構改善相容性21
153增容劑的套用22
第2章聚合物合金的相態結構25
21相態結構的類型25
211海島結構25
212兩相連續結構26
213兩相交錯層狀結構27
214含有結晶組分的相態結構27
22影響相態結構的因素28
221影響相連續性的因素28
222影響微區形態、尺寸的因素29
223含有結晶聚合物共混體系相態結構的影響因素30
23嵌段共聚物的微相分離結構31
231嵌段共聚物微區的結構形態31
232影響微相分離結構的因素32
24界面層的結構和特性33
241相界面的形態33
242相界面的效應34
243界面自由能與共混過程的動態平衡34
25形態結構的研究方法35
251光學顯微鏡法35
252電子顯微鏡法36
253原子力顯微鏡法37
第3章聚合物合金的增韌機理38
31橡膠增韌塑膠的增韌機理38
311橡膠增韌塑膠體系的形變特點38
312橡膠增韌塑膠體系的增韌機理42
313影響橡膠增韌塑膠增韌效果的因素43
32剛性有機粒子對工程塑膠的增韌原理45
321剛性有機粒子增韌的冷拉機理45
322影響剛性有機粒子增韌效果的因素46
323兩類不同分散相粒子對塑膠增韌作用的比較46
第4章聚合物合金的性能48
41聚合物合金的力學性能48
411聚合物合金玻璃化轉變48
412聚合物合金的衝擊強度49
413聚合物合金的其他力學性能50
42聚合物合金的流變特性50
421影響熔體黏度的因素51
422熔體的彈性效應53
43聚合物合金的其他性能54
431聚合物合金的透氣性54
432聚合物合金的透光性55
433聚合物合金的電性能55
434聚合物合金的阻隔性55
第5章聚合物合金的共混工藝與共混設備57
51分散相的分散過程與集聚過程57
52控制分散相粒徑的方法58
521共混時間的影響58
522共混組分熔體黏度的影響59
523界面張力與相容劑的影響59
53兩階共混分散歷程60
54共混設備簡介60
55共混工藝因素對共混物性能的影響61
第6章聚合物合金各論62
61通用塑膠合金62
611聚苯乙烯塑膠的共混改性62
612聚氯乙烯的共混改性67
613聚烯烴的共混改性70
62工程塑膠的共混改性73
621概述73
622PA的共混改性73
623POM的共混改性75
624PET、PBT的共混改性76
625PC的共混改性78
626PPO的共混改性80
627特種工程塑膠合金81
63熱固性塑膠的共混改性82
631環氧樹脂的增韌82
632其他熱固性樹脂的共混改性91
64熱塑性彈性體92
641概述92
642共聚型熱塑性彈性體93
643共混型熱塑性彈性體96
第7章聚合物合金的進展102
71合金化的製造技術102
711反應加工技術102
712IPN技術102
713增容劑技術104
72功能性聚合物合金105
721生物降解性聚合物合金105
722永久防靜電性聚合物合金107
723高吸水性聚合物合金107
73液晶聚合物的合金化107
731LCP合金的類型108
732LCP合金的相容性108
74具有自組裝相形態的聚合物合金109
741具有自組裝核殼結構相形態的三元不相容聚合物合金109
742固體納米粒子填充的二元不相容聚合物合金體系110
參考文獻113
第2篇填充改性及纖維增強複合材料
第1章緒論115
11複合材料發展史115
12複合材料的種類116
121聚合物基複合材料116
122碳基複合材料122
123混雜纖維複合材料126
124功能複合材料131
125生物體複合材料137
126智慧型複合材料138
第2章填充改性複合材料及其製備方法140
21填充劑的種類及基本特徵140
211填充劑的種類140
212填充劑的基本特性142
22填充改性複合材料的製備方法143
221熱塑性塑膠的填充改性143
222填充改性效果應與其他工藝技術環節結合143
223塑膠擠出成型加工設備144
第3章纖維增強複合材料及其製備方法145
31增強纖維的種類及基本特性145
32纖維增強複合材料的製備方法147
321聚合物基複合材料的工藝特點147
322聚合物基複合材料的製備方法148
第4章複合材料的界面156
41概述156
42高聚物複合材料界面的形成及作用機理157
421界面層的形成157
422界面層的作用機理160
43填充、增強材料的表面處理161
431粉狀填料的表面處理162
432玻璃纖維的表面處理162
433碳纖維的表面處理165
434Kevlar纖維的表面處理167
435超高分子量聚乙烯纖維的表面處理167
436金屬纖維的表面處理167
44複合材料界面分析技術168
441紅外光譜研究168
442電子顯微鏡法170
443X射線光電子能譜170
第5章聚合物基複合材料172
51聚合物基複合材料的基本性能172
511力學性能172
512疲勞性能175
513衝擊性能175
514蠕變性能175
515物理性能175
52聚合物基複合材料結構設計177
521概述177
522材料設計178
523結構設計184
53聚合物基複合材料的套用188
531玻璃纖維增強熱固性塑膠的套用188
532玻璃纖維增強熱塑性塑膠的套用190
533高強度、高模量纖維增強塑膠的套用191
534其他纖維增強塑膠192
參考文獻193
第3篇聚合物基納米複合材料
第1章概論194
11納米與納米科技194
12納米複合材料的定義194
13聚合物基納米複合體系195
14納米顆粒的製備方法196
141溶膠凝膠法197
142複合醇鹽法197
143微乳液法197
144沉積法與電漿法198
145分子及離子插層方法198
15聚合物基納米複合材料的製備方法198
151溶膠凝膠法198
152層間插入法199
153共混法199
154原位聚合法200
155分子的自組裝及組裝200
156輻射合成法201
16聚合物基納米複合材料的特性201
第2章聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料203
21層狀矽酸鹽黏土材料203
211蒙脫土的礦石性質203
212蒙脫土層狀矽酸鹽資源及其分布204
213有機黏土的製備204
22聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料206
221聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的研究現狀206
222聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的性能特點及套用前景207
223聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的製備方法208
23插層過程的理論分析208
231插層過程的熱力學分析208
232插層過程的平均場理論212
233插層過程的動力學分析213
234聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的結構和分類215
24聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的結構研究方法216
241透射電鏡觀察216
242廣角X射線衍射216
243小角X射線散射218
第3章聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料各論220
31聚醯胺/層狀矽酸鹽納米複合材料220
311原位聚合製備PA/層狀矽酸鹽納米複合材料220
312熔融插層製備PA/層狀矽酸鹽納米複合材料223
313PA/層狀矽酸鹽納米複合材料的性能224
314PA/層狀矽酸鹽納米複合材料的套用229
315商品尼龍/黏土納米複合材料的性能230
32PET/層狀矽酸鹽納米複合材料231
321原位聚合製備PET/層狀矽酸鹽納米複合材料232
322熔體插層製備PET/黏土納米複合材料234
323利用聚酯低聚物插層製備PET/層狀矽酸鹽納米複合材料234
324PET/層狀矽酸鹽納米複合材料的性能236
325PET/層狀矽酸鹽納米複合材料的套用239
33PP/層狀矽酸鹽納米複合材料240
331插層聚合法製備PP/層狀矽酸鹽納米複合材料240
332熔融插層製備PP/層狀矽酸鹽納米複合材料241
333溶液插層製備PP/層狀矽酸鹽納米複合材料244
334PP/層狀矽酸鹽納米複合材料的性能244
335PP/層狀矽酸鹽納米複合材料的套用250
34生物降解高分子/層狀矽酸鹽納米複合材料251
341生物可降解聚合物納米複合材料的製備方法251
342生物可降解聚合物納米複合材料的性能254
35UHMWPE/層狀矽酸鹽納米複合材料259
351UHMWPE高嶺土納米複合材料的製備259
352UHMWPE/高嶺土納米複合材料的流變行為260
353UHMWPE/高嶺土納米複合材料的摩擦磨損性能262
36熱固性樹脂/層狀矽酸鹽納米複合材料263
361環氧樹脂/層狀矽酸鹽納米複合材料的結構種類和製備方法263
362影響黏土在環氧體系中插層/解離的因素263
363插層/解離的固化熱力學和動力學265
364環氧樹脂/層狀矽酸鹽納米複合材料的性能266
365其他熱固性樹脂/層狀矽酸鹽納米複合材料267
37橡膠/層狀矽酸鹽納米複合材料268
38具有特殊性能的聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料269
381具有剪下誘導有序結構的PS/蒙脫土納米複合材料269
382低分子液晶蒙脫土納米複合材料的電控記憶效應269
383聚苯胺/蒙脫土納米複合材料的導電各向異性270
參考文獻271