序言
21世紀高分子材料的主要發展方向之一是對高分子材料進行改性,以期獲得性能優異的材料。已經開發的改性技術包括共混改性、化學改性、填充改性、纖維增強與表面改性等。以往,關於以上方法都是分別研究、分別論述的。隨著高分子材料改性技術研究的深入,各種改性方法相互交叉、相互關聯的關係日益凸顯出來,如何更好地利用各種改性方法,平衡各種改性方法的關係,已經成為影響高分子材料進一步發展的重要因素,因此有必要編寫一本全面介紹高分子材料各種改性方法的教材。
本書全面介紹了高分子材料的各種改性方法,是高分子材料與工程、高分子化工等相關專業的教材。全書共分六章,系統地介紹了高分子材料改性原理與套用。書中圖文並茂,詳細闡述了高分子材料改性的發展概況、共混改性基本原理、化學改性基本原理、填充改性及纖維增強複合材料、高分子材料的表面改性、高分子材料的回收與利用等理論與套用方面的內容。
本教材作者從事高分子材料改性課程教學和研究二十餘年,有豐富的教學和科研經驗。教材系統總結了國內外高分子材料改性研究和套用成果,並溶入作者的教學與研究經驗,是一部理論系統完整、理論與實踐密切結合的教材。編寫過程中,注意理論聯繫實際,著重培養學生分析問題和解決問題的能力。在選材上,既做到重點突出又照顧到全面,力求內容精練、圖文並茂,並注意儘量介紹國內外最新研究成果。
本教材共分六章。緒論、第一章、第二章、第五章由郭靜編寫,第三章由郭靜、張燁編寫,第四章由陳延明編寫,第六章由徐德增編寫。全書由郭靜統稿。在教材編寫和課件製作過程中得到大連工業大學的馮偉軍、陳偉、邢棟等同志的熱忱幫助,特表感謝。同時向本書所列主要參考文獻的作者們致以謝意。由於編者水平有限,教材中難免存在缺點和不足,敬請讀者批評指正。
圖書目錄
第一章 緒論
第一節 高分子材料發展概況
第二節 高分子材料改性
一、高分子材料改性的概念和分類
二、高分子材料改性的主要方法
第三節 高分子材料的循環利用
一、概述
二、高分子材料的循環利用分類及其概念
複習指導
參考文獻
第二章 高分子材料共混改性
第一節 概述
一、共混改性的目的與作用
二、共混改性相關概念
三、共混改性發展概況與研究熱點
第二節 高分子材料的共混相容性
一、相容性的基本特點
二、高分子共混體系的相容熱力學
三、高分子共混體系的相分離
四、相容性的表征方法
五、提高相容性的方法
第三節 高分子材料共混體系的形態結構
一、共混物形態結構的基本類型
二、分散相分散狀況的表征
三、高分子共混物的相界面
四、影響高分子共混物形態結構的因素
五、高分子共混物形態結構的測定方法
第四節 共混物的性能
一、共混物性能與單組分性能的關係
二、共混物的流變性能
三、共混物的力學性能
第五節 共混物製備方法、共混工藝與共混設備叫
一、共混物製備方法
二、混合原理
三、共混設備
第六節 增容劑
一、增容劑作用原理
二、增容劑的類型與製備方法
三、增容劑的套用實例
第七節 高分子材料共混改性的套用
一、通用塑膠的共混改性
二、工程塑膠的共混改性
三、橡膠的共混改性
四、纖維的共混改性
複習指導
思考題
參考文獻
第三章 高分子材料化學改性
第一節 共聚合反應
一、概述
二、無規共聚
三、交替共聚
四、嵌段共聚
五、接枝共聚
第二節交聯
一、概述
二、高分子材料的交聯反應的方法
三、交聯對高分子材料性能的影響
第三節 高分子材料主鏈反應和側基反應
一、引入新基團
二、側基的轉化反應
第四節 互穿高分子材料網路
一、互穿高分子材料網路的種類
二、互穿高分子材料網路的製備
三、IPN的結構、性質及其影響因素
四、互穿高分子材料網路的套用
五、工業化IPN發展方向
複習指導
思考題
參考文獻
第四章 填充改性及纖維增強複合材料
第一節 填充增強材料
一、粉體增強材料
二、纖維增強材料
三、偶聯劑
第二節 粉體增強複合材料
一、塑膠中填料的作用
二、塑膠填料的特性
三、粉體增強熱塑性聚合物複合材料的製備
四、粉體增強熱塑性複合材料的性能
五、聚丙烯複合增強技術的套用
第三節 纖維增強複合材料
一、纖維增強複合材料的製備方法
二、纖維增強複合材料的性能
複習指導
思考題
參考文獻
第五章 高分子材料表面改性
第一節 電暈放電處理
第二節 火焰處理與熱處理
第三節 高分子材料的表面金屬化
一、金屬化濕法技術
二、金屬化乾法技術
第四節 離子注入表面改性技術
一、離子注入的特點
二、離子注入改性的機理
三、離子注入在高分子材料表面改性中的套用
第五節 難粘高分子材料的化學改性
一、含氟高分子材料
二、聚烯烴的液態氧化處理
第六節 光化學改性
第七節 電漿表面改性
一、電漿作用原理
二、電漿處理對高分子材料表面的作用
三、電漿處理在高分子材料中的套用
第八節 表面接枝共聚
一、概述
二、接枝共聚方法
三、偶合接枝法
四、添加接枝共聚物法
複習指導
思考題
參考文獻
第六章 高聚物循環再生
第一節 高分子材料與環境保護
第二節 高分子材料的循環再生
一、廢舊高分子材料的處理原則
二、回收利用及處理技術
第三節 塑膠材料的再生
一、聚烯烴的再生利用
二、聚氯乙烯的循環利用
三、聚苯乙烯的循環利用
四、聚對苯二甲酸乙二醇酯的循環利用
五、聚氨酯循環利用
六、丙烯酸甲酯聚合物循環利用
七、工程熱塑性塑膠循環利用
第四節 橡膠材料的再生
一、廢舊橡膠材料的來源
二、廢舊橡膠材料的直接利用
三、利用廢橡膠制膠粉
四、廢橡膠裂解回收
五、廢橡膠能量回收
第五節 纖維材料的再生
一、滌綸的回收利用
二、丙綸的回收利用
三、錦綸的回收利用
四、腈綸的回收利用
複習指導
思考題
參考文獻
文摘
第一節 高分子材料發展概況
材料是人類賴以生存和發展的重要物質基礎,是現代工業和高科技發展的基礎和關鍵。作為材料領域的後起之秀,高分子材料在21世紀的主要研究領域和發展方向表現在以下方面:
1.通用高分子材料的高性能化、高功能化和低成本化通用高分子材料主要是指塑膠、橡膠、纖維三大類合成高分子材料及塗料、黏合劑等精細高分子材料。高性能、多功能、低成本、低污染(環境友好)是通用合成高分子材料的發展趨勢。
在通用工程塑膠特別是聚烯烴樹脂的研究方面,主要通過新型聚合催化劑的研究開發和反應器內聚烯烴共聚合金技術的研究等來實現聚烯烴樹脂的高性能、低成本化。對高性能工程塑膠的研究將主要集中在開發高性能與加工性兼備的材料。通過分子設計和材料設計,深入、系統地研究芳香雜環聚合物材料製備中的基本化學和物理問題,研究其多層次結構及控制技術,認識結構與性能之間的本質聯繫,尋求在加工性能和高性能兩方面都適合的材料。在合成纖維方面,特種高性能纖維、功能性纖維、差別化纖維、高感性化纖維的研究開發仍然是重要的方向。同時生物纖維、納米纖維、新型聚合物纖維的研究和開發也是纖維研究的重要領域。在合成橡膠方面,如通過研究合成方法、化學改性技術、共混改性技術、動態硫化技術與增容技術、互穿網路技術、鏈端改性技術等來實現橡膠的高性能化。在塗料和黏合劑方面,重點是研究開發環境友好及特殊條件下使用的高性能塗料和黏合劑。