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聚合物共混复合改性简明教程(傅强) 版权信息
- ISBN：9787122425362
- 条形码：9787122425362 ; 978-7-122-42536-2
- 装帧：平装
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
聚合物共混复合改性简明教程(傅强) 内容简介
聚合物共混复合改性是拓展聚合物功能、降低成本、提高性价比，并获得新材料的重要方法。本书从聚合物共混改性热力学出发，在阐述共混物相容性、相形态和界面结构等基本概念和基本知识的基础上，重点介绍形态和结构的调控手段及其对性能的影响，以及共混物的制备方法和加工工艺，帮助读者建立高分子材料加工-结构-性能三者之间的紧密联系；在此基础上，进一步介绍聚合物复合材料相关知识，涵盖填料的类型和表面改性、界面设计及性能调控等，并以两类典型的复合材料体系（连续纤维增强和无机粉体改性）为例，深入浅出地介绍聚合物复合材料的结构设计方法和性能调控手段。由于聚合物共混复合材料的多尺度和多层次结构调控及定制是共混复合改性的核心，因此本书力求将“定构”的思想融入各部分内容。本书既包含有*基本的理论知识，又介绍了共混复合改性的近期新研究进展，可以作为一本基础与应用紧密结合的教学和科研参考书。 本书可作为高等院校高分子专业及其相关专业的本科生教材，或硕士研究生的参考书，也可供从事高分子材料研究、成型加工、复合材料设计及新产品开发等领域的科研技术人员阅读参考。
聚合物共混复合改性简明教程(傅强) 目录
第1章 绪论 001
1.1 聚合物共混复合改性的重要性 001
1.2 聚合物共混复合的基本概念 005
1.3 聚合物共混复合材料的发展趋势 006
参考文献 008
第2章 聚合物共混物的相容性理论 009
2.1 聚合物共混物的热力学相容性概述 009
2.1.1 基本概念 009
2.1.2 相的热力学稳定性 010
2.1.3 影响聚合物共混物相容性的因素 012
2.2 聚合物共混物相容性的热力学理论 015
2.2.1 Flory-Huggins 平均场理论 015
2.2.2 EOS 理论 017
2.2.3 两种相容性理论的比较 018
2.2.4 其他相容性理论 018
2.3 聚合物共混物相分离机理及动力学 019
2.3.1 成核与生长机理 019
2.3.2 不稳分相机理 021
2.3.3 相分离后结构的粗大化机理 022
2.4 特殊条件下聚合物共混体系的相行为 022
2.4.1 黏弹相分离 022
2.4.2 剪切流动对相分离的影响 024
2.5 聚合物共混物相容性研究方法 025
2.5.1 浊度法 025
2.5.2 光学显微镜法 026
2.5.3 电子显微镜法 026
2.5.4 玻璃化转变温度测定法 027
2.5.5 散射法 027
2.5.6 动态流变学方法 028
思考题 031
参考文献 031
第3章 聚合物共混物的形态结构 032
3.1 聚合物共混物的形态结构 033
3.1.1 共混物相形态的类型 033
3.1.2 二元共混物的典型相形态 034
3.1.3 共混物的相反转行为 038
3.1.4 含结晶组分共混物的形态结构 040
3.1.5 三元共混物的复杂形态结构 042
3.1.6 共混物相形态的表征技术 044
3.2 加工中共混物的形态发展与调控 046
3.2.1 影响共混物相形态的因素 046
3.2.2 加工过程中共混物形态调控新技术 051
思考题 056
参考文献 056
第4章 聚合物共混物的界面设计与增容 057
4.1 聚合物共混物界面的基本概念及性质 057
4.1.1 界面的形成 057
4.1.2 界面层厚度 058
4.1.3 界面层的性质 059
4.2 聚合物共混物的界面增容改性 060
4.2.1 聚合物共混体系界面设计方法 060
4.2.2 增容剂及其种类 060
4.2.3 增容剂的作用 061
4.2.4 共混物非反应型增容的实例 064
4.3 聚合物共混物的反应型增容改性 067
4.3.1 反应型增容的类型及特点 067
4.3.2 反应性加工及其在共混物增容改性中的运用 070
思考题 077
参考文献 077
第5章 聚合物共混物的性能 078
5.1 聚合物共混物的力学性能 078
5.1.1 共混物的热-力学性能 078
5.1.2 共混物的弹性模量和机械强度 079
5.1.3 共混物的屈服 081
5.1.4 共混物的冲击性能 084
5.2 共混物的其他性能 091
5.2.1 光学性能 091
5.2.2 气体阻隔性能 091
5.3 聚合物共混物性能的预测 092
5.3.1 并联与串联模型关系式 092
5.3.2 共混物性能-组分关系的Nielsen公式 093
5.4 高性能聚合物共混物的设计：向大自然学习 094
思考题 096
参考文献 096
第6章 聚合物共混物的工艺实现与加工设备 097
6.1 聚合物共混物制备技术 097 6.1.1 发展历史 097
6.1.2 共混方法在聚合物共混改性中的重要性 098
6.1.3 聚合物共混方法的分类 100
6.2 聚合物物理共混的工业实施 103
6.2.1 固态粒（粉）共混 103
6.2.2 熔体共混 104
6.2.3 新型熔体共混方法 112
6.3 物理-化学共混方法 115
思考题 118
参考文献 119
第7章 聚合物粉体填充改性 120
7.1 粉体填料的基本性质 121
7.2 填料分类、特点及用途 123
7.2.1 常用粉体填料品种及特性 123
7.2.2 主要功能性填料品种及特性 126
7.3 粉体填料的表面处理 130
7.3.1 填料表面作用机理和表面处理剂 130
7.3.2 表面处理剂的分散包覆技术 134
7.3.3 粉体填料的其他表面改性方法 135
7.3.4 聚合物基体的增容改性 135
7.4 填充聚合物的结构与性能 137
7.4.1 填充聚合物的构成 137
7.4.2 粉体填料在聚合物中的形态 138
7.4.3 填料与树脂的界面 139
7.4.4 填料对热塑性塑料的综合影响 141
7.5 典型的填料改性举例 144
7.5.1 无机刚性粒子增韧聚合物基复合材料 144
7.5.2 导电复合材料 145
7.5.3 导热复合材料 147
7.5.4 阻燃聚合物复合材料 149
思考题 149
参考文献 150
第8章 非连续纤维增强改性热塑性聚合物 151
8.1 概述 151
8.1.1 纤维增强热塑性聚合物的原材料及其特点 151
8.1.2 纤维增强热塑性复合材料分类 153
8.1.3 非连续纤维增强热塑性复合材料的结构形式 154
8.2 非连续纤维增强热塑性塑料的增强机理 155
8.2.1 连续纤维增强复合材料的模量和强度 156
8.2.2 非连续纤维增强复合材料的应力传递理论 158
8.2.3 单向短纤维复合材料的弹性模量和强度 161
8.2.4 空间随机取向短纤维增强复合材料的弹性模量和强度 162
8.3 短纤维增强聚合物基复合材料制备技术 163
8.3.1 短纤维增强热塑性塑料制备方法概述 163
8.3.2 制备短纤维增强热塑性塑料的双螺杆挤出机结构特点 164
8.4 长纤维增强热塑性复合材料制备技术 166
8.4.1 概述 166
8.4.2 长纤维增强热塑性复合材料造粒技术 167
8.4.3 长纤维增强在线配混并直接成型技术 171
思考题 174
参考文献 174
第9章 聚合物纳米复合材料 175
9.1 用于制备聚合物纳米复合材料的填料种类 175
9.1.1 零维纳米填料 176
9.1.2 一维纳米填料 176
9.1.3 二维纳米填料 178
9.1.4 杂化纳米填料 181
9.2 纳米复合材料的制备方法 181
9.2.1 溶胶-凝胶法 182
9.2.2 原位聚合法 182
9.2.3 共混法 183
9.2.4 插层法 183
9.3 纳米复合材料的性能 184
9.3.1 力学性能 184
9.3.2 热稳定性 187
9.3.3 阻燃性能 187
9.3.4 气体阻隔性 188
9.3.5 导电性能 189
9.3.6 介电性能 190
9.3.7 导热性能 193
9.3.8 相变储热性能 195
9.3.9 形状记忆性能 197
9.3.10 力学或功能的自修复性能 198
9.4 结语 199
思考题 199
参考文献 200
1.1 聚合物共混复合改性的重要性 001
1.2 聚合物共混复合的基本概念 005
1.3 聚合物共混复合材料的发展趋势 006
参考文献 008
第2章 聚合物共混物的相容性理论 009
2.1 聚合物共混物的热力学相容性概述 009
2.1.1 基本概念 009
2.1.2 相的热力学稳定性 010
2.1.3 影响聚合物共混物相容性的因素 012
2.2 聚合物共混物相容性的热力学理论 015
2.2.1 Flory-Huggins 平均场理论 015
2.2.2 EOS 理论 017
2.2.3 两种相容性理论的比较 018
2.2.4 其他相容性理论 018
2.3 聚合物共混物相分离机理及动力学 019
2.3.1 成核与生长机理 019
2.3.2 不稳分相机理 021
2.3.3 相分离后结构的粗大化机理 022
2.4 特殊条件下聚合物共混体系的相行为 022
2.4.1 黏弹相分离 022
2.4.2 剪切流动对相分离的影响 024
2.5 聚合物共混物相容性研究方法 025
2.5.1 浊度法 025
2.5.2 光学显微镜法 026
2.5.3 电子显微镜法 026
2.5.4 玻璃化转变温度测定法 027
2.5.5 散射法 027
2.5.6 动态流变学方法 028
思考题 031
参考文献 031
第3章 聚合物共混物的形态结构 032
3.1 聚合物共混物的形态结构 033
3.1.1 共混物相形态的类型 033
3.1.2 二元共混物的典型相形态 034
3.1.3 共混物的相反转行为 038
3.1.4 含结晶组分共混物的形态结构 040
3.1.5 三元共混物的复杂形态结构 042
3.1.6 共混物相形态的表征技术 044
3.2 加工中共混物的形态发展与调控 046
3.2.1 影响共混物相形态的因素 046
3.2.2 加工过程中共混物形态调控新技术 051
思考题 056
参考文献 056
第4章 聚合物共混物的界面设计与增容 057
4.1 聚合物共混物界面的基本概念及性质 057
4.1.1 界面的形成 057
4.1.2 界面层厚度 058
4.1.3 界面层的性质 059
4.2 聚合物共混物的界面增容改性 060
4.2.1 聚合物共混体系界面设计方法 060
4.2.2 增容剂及其种类 060
4.2.3 增容剂的作用 061
4.2.4 共混物非反应型增容的实例 064
4.3 聚合物共混物的反应型增容改性 067
4.3.1 反应型增容的类型及特点 067
4.3.2 反应性加工及其在共混物增容改性中的运用 070
思考题 077
参考文献 077
第5章 聚合物共混物的性能 078
5.1 聚合物共混物的力学性能 078
5.1.1 共混物的热-力学性能 078
5.1.2 共混物的弹性模量和机械强度 079
5.1.3 共混物的屈服 081
5.1.4 共混物的冲击性能 084
5.2 共混物的其他性能 091
5.2.1 光学性能 091
5.2.2 气体阻隔性能 091
5.3 聚合物共混物性能的预测 092
5.3.1 并联与串联模型关系式 092
5.3.2 共混物性能-组分关系的Nielsen公式 093
5.4 高性能聚合物共混物的设计：向大自然学习 094
思考题 096
参考文献 096
第6章 聚合物共混物的工艺实现与加工设备 097
6.1 聚合物共混物制备技术 097 6.1.1 发展历史 097
6.1.2 共混方法在聚合物共混改性中的重要性 098
6.1.3 聚合物共混方法的分类 100
6.2 聚合物物理共混的工业实施 103
6.2.1 固态粒（粉）共混 103
6.2.2 熔体共混 104
6.2.3 新型熔体共混方法 112
6.3 物理-化学共混方法 115
思考题 118
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第7章 聚合物粉体填充改性 120
7.1 粉体填料的基本性质 121
7.2 填料分类、特点及用途 123
7.2.1 常用粉体填料品种及特性 123
7.2.2 主要功能性填料品种及特性 126
7.3 粉体填料的表面处理 130
7.3.1 填料表面作用机理和表面处理剂 130
7.3.2 表面处理剂的分散包覆技术 134
7.3.3 粉体填料的其他表面改性方法 135
7.3.4 聚合物基体的增容改性 135
7.4 填充聚合物的结构与性能 137
7.4.1 填充聚合物的构成 137
7.4.2 粉体填料在聚合物中的形态 138
7.4.3 填料与树脂的界面 139
7.4.4 填料对热塑性塑料的综合影响 141
7.5 典型的填料改性举例 144
7.5.1 无机刚性粒子增韧聚合物基复合材料 144
7.5.2 导电复合材料 145
7.5.3 导热复合材料 147
7.5.4 阻燃聚合物复合材料 149
思考题 149
参考文献 150
第8章 非连续纤维增强改性热塑性聚合物 151
8.1 概述 151
8.1.1 纤维增强热塑性聚合物的原材料及其特点 151
8.1.2 纤维增强热塑性复合材料分类 153
8.1.3 非连续纤维增强热塑性复合材料的结构形式 154
8.2 非连续纤维增强热塑性塑料的增强机理 155
8.2.1 连续纤维增强复合材料的模量和强度 156
8.2.2 非连续纤维增强复合材料的应力传递理论 158
8.2.3 单向短纤维复合材料的弹性模量和强度 161
8.2.4 空间随机取向短纤维增强复合材料的弹性模量和强度 162
8.3 短纤维增强聚合物基复合材料制备技术 163
8.3.1 短纤维增强热塑性塑料制备方法概述 163
8.3.2 制备短纤维增强热塑性塑料的双螺杆挤出机结构特点 164
8.4 长纤维增强热塑性复合材料制备技术 166
8.4.1 概述 166
8.4.2 长纤维增强热塑性复合材料造粒技术 167
8.4.3 长纤维增强在线配混并直接成型技术 171
思考题 174
参考文献 174
第9章 聚合物纳米复合材料 175
9.1 用于制备聚合物纳米复合材料的填料种类 175
9.1.1 零维纳米填料 176
9.1.2 一维纳米填料 176
9.1.3 二维纳米填料 178
9.1.4 杂化纳米填料 181
9.2 纳米复合材料的制备方法 181
9.2.1 溶胶-凝胶法 182
9.2.2 原位聚合法 182
9.2.3 共混法 183
9.2.4 插层法 183
9.3 纳米复合材料的性能 184
9.3.1 力学性能 184
9.3.2 热稳定性 187
9.3.3 阻燃性能 187
9.3.4 气体阻隔性 188
9.3.5 导电性能 189
9.3.6 介电性能 190
9.3.7 导热性能 193
9.3.8 相变储热性能 195
9.3.9 形状记忆性能 197
9.3.10 力学或功能的自修复性能 198
9.4 结语 199
思考题 199
参考文献 200
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聚合物共混复合改性简明教程(傅强) 作者简介
傅强，四川大学教授，国务院学科评议组（材料科学与工程）成员、四川省本科教学指导委员会-材料类专业教学指导委员会主任委员；长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家自然科学基金委创新研究群体项目团队带头人、四川省学术和技术带头人，入选国家百千万人才工程。讲授《聚合物共混改性原理》《高分子材料的环境与可持续发展》两门本科生专业核心课程。从教30多年来，始终坚持在教学科研一线，积极投身教学改革与学科建设，搭建了高水平的教学团队，将科研成果与本科教学紧密结合在一起，以科研促教学，推动科研成果进讲义（教材）、进课堂，引 领本科教学从基础走向学术与应用前沿。在多年的教改实践过程中，努力探索新工科教育的新途径，积极实践新课程标准，将理论与实践教学相结合，精心设计实用性、创新性强的教学案例，既拓宽同学们的视野，又增强他们思考、分析和解决问题的能力，形成了“活、实、新、趣”的教学风格。有许多学生已成长为国内高校和世界知名企业的骨干。组织和参与了一系列本科教学改革项目，获得了第六届中国石油和化工教育教学优秀成果一等奖（2022年）、四川大学教学成果奖特等奖（2021年）等教学奖励，并多次受邀在国内会议上分享“四川大学高分子材料与工程专业教学改革与成效”。科研方面，长期从事高分子材料成型加工和聚合物共混改性与纳米复合材料的研究，将高分子加工与高分子物理相结合，深入研究高分子加工过程的物理化学问题，在高分子共混复合材料的形态控制和定构加工方面，取得了水平较高、创新性强的学术成就与贡献。承担并完成了国家自然科学基金重点项目、重大仪器基金项目、重大国际合作项目、创新群体项目、面上项目以及科技部973/863、、四川省等多项纵向科技项目。同时，积极与国内外多家企业开展合作，解决了大量工程技术问题。累计发表学术论文600余篇，其中SCI收录400余篇，SCI他引15000余次；获准国家发明专利50余项。获得获国家技术发明二等奖等奖励和荣誉。傅强，四川大学教授，国务院学科评议组（材料科学与工程）成员、四川省本科教学指导委员会-材料类专业教学指导委员会主任委员；长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家自然科学基金委创新研究群体项目团队带头人、四川省学术和技术带头人，入选国家百千万人才工程。讲授《聚合物共混改性原理》《高分子材料的环境与可持续发展》两门本科生专业核心课程。从教30多年来，始终坚持在教学科研一线，积极投身教学改革与学科建设，搭建了高水平的教学团队，将科研成果与本科教学紧密结合在一起，以科研促教学，推动科研成果进讲义（教材）、进课堂，引 领本科教学从基础走向学术与应用前沿。在多年的教改实践过程中，努力探索新工科教育的新途径，积极实践新课程标准，将理论与实践教学相结合，精心设计实用性、创新性强的教学案例，既拓宽同学们的视野，又增强他们思考、分析和解决问题的能力，形成了“活、实、新、趣”的教学风格。有许多学生已成长为国内高校和世界知名企业的骨干。组织和参与了一系列本科教学改革项目，获得了第六届中国石油和化工教育教学优秀成果一等奖（2022年）、四川大学教学成果奖特等奖（2021年）等教学奖励，并多次受邀在国内会议上分享“四川大学高分子材料与工程专业教学改革与成效”。科研方面，长期从事高分子材料成型加工和聚合物共混改性与纳米复合材料的研究，将高分子加工与高分子物理相结合，深入研究高分子加工过程的物理化学问题，在高分子共混复合材料的形态控制和定构加工方面，取得了水平较高、创新性强的学术成就与贡献。承担并完成了国家自然科学基金重点项目、重大仪器基金项目、重大国际合作项目、创新群体项目、面上项目以及科技部973/863、、四川省等多项纵向科技项目。同时，积极与国内外多家企业开展合作，解决了大量工程技术问题。累计发表学术论文600余篇，其中SCI收录400余篇，SCI他引15000余次；获准国家发明专利50余项。获得获国家技术发明二等奖等奖励和荣誉。
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