导论 1
第一篇 基础篇 9
第1章 插层复合综述 9
1.1层状硅酸盐的结构特征及其插层剂的选择 11
1.2 聚合物/层状硅酸盐(PLS)奈米复合材料的制备及其性能 15
1.2.1插层机制和有机黏土的结构 15
1.2.2蒙脱土片层间距的测试方法 18
1.2.3 PLS奈米复合材料的制备方法 22
1.2.4 PLS奈米复合材料的种类 25
1.2.5 PLS奈米复合材料的物理力学性能 27
1.3 PLS奈米复合材料的研究现状 34
1.4 PLS奈米复合材料的应用前景展望 37
参考文献 38
第2章 插层过程理论分析 43
2.1插层过程的热力学分析 44
2.1.1大分子熔体直接插层 46
2.1.2大分子溶液直接插层 47
2.1.3单体熔融插层原位聚合 49
2.1.4单体溶液插层原位溶液聚合 51
2.2插层过程的平均场理论 53
2.3插层过程的动力学分析 56
参考文献 59
第3章 聚合物/层状硅酸盐奈米复合材料的结构模型 63
3.1 PLS奈米复合材料的奈米尺度形貌特征 65
3.1.1理论模型 65
3.1.2穿透式电子显微镜(TEM)观察 69
3.1.3 PLS奈米复合材料结构的基本分类 72
3.2广角X射线绕射 74
3.3小角X射线散射和中子散射 76
3.3.1层状硅酸盐片层的分散状态 76
3.3.2 PLS奈米复合材料中聚合物分子链的结构特点 78
3.4 PLS奈米复合材料的相结构模型 82
3.5 PLS奈米复合材料的受限聚合物模型与其巨观行为 86
参考文献 89
第4章 聚合物/层状硅酸盐奈米复合材料基本形态的数值模拟 91
4.1 PLS奈米复合材料数值计算的模型 93
4.1.1单个聚合物复合材料分散相的基本形态结构及其特征 94
4.1.2聚合物复合材料分散相形态参数间的关系 97
4.1.3聚合物复合材料分散相形态参数与力学性能的关系 101
4.2 PLS奈米复合材料基本形态的数值模拟 107
4.2.1 PLS奈米复合材料形态的特性参数 109
4.2.2电脑模拟实验过程 110
4.2.3 PLS奈米复合材料微观形态的数值模拟结果 112
参考文献 118
第5章 聚合物/层状硅酸盐奈米复合材料的阻燃性能 123
5.1 PLS奈米复合材料的阻燃机制 126
5.2 PLS奈米复合材料的阻燃效果实例 128
5.2.1 PLS奈米复合材料与膨胀型阻燃剂 129
5.2.2 PLS奈米复合材料与卤族阻燃剂 131
5.2.3 PE/层状硅酸盐奈米复合材料与传统阻燃剂 133
5.2.4 PLS奈米复合材料与三聚氰胺 136
5.3 PLS奈米复合材料阻燃体系总结 138
参考文献 140
第二篇 应用篇 143
第6章 聚酰胺/层状硅酸盐奈米复合材料 143
6.1有机黏土的制备 144
6.1.1黏土的表面电荷密度 144
6.1.2几种主要的插层剂 145
6.2 原位聚合制备PA6/层状硅酸盐奈米复合材料 149
6.2.1利用合成黏土制备PA6/黏土奈米复合材料 150
6.2.2利用天然黏土制备PA6/黏土奈米复合材料 157
6.2.3 PA6/层状硅酸盐奈米复合材料的性能 161
6.2.4 PA6/黏土奈米复合材料的应用 168
6.3熔融插层制备PA6/层状硅酸盐奈米复合材料 170
6.3.1大分子熔体直接插层的制备方法 170
6.3.2 PA6/层状硅酸盐奈米复合材料的结构和性能 171
6.3.3 PA6/层状硅酸盐奈米复合材料的应用 181
6.4商品尼龙/黏土奈米复合材料的性能 181
参考文献 185
第7章 热塑性聚酯/层状硅酸盐奈米复合材料 187
7.1原位聚合制备PET/黏土奈米复合材料 189
7.2熔体插层制备PET/黏土奈米复合材料 193
7.3利用聚酯低聚物插层制备PET/黏土奈米复合材料 195
7.4 PET/黏土奈米复合材料的性能 199
7.4.1气液阻隔性能 200
7.4.2结晶性能 202
7.4.3力学性能 203
7.5 PET/黏土奈米复合材料的应用 204
参考文献 206
第8章 聚丙烯/层状硅酸盐奈米复合材料 207
8.1插层聚合法制备PP/层状硅酸盐奈米复合材料 209
8.1.1聚合填充技术 209
8.1.2制程技术 214
8.1.3 PP/蒙脱土奈米复合材料的性能 216
8.2熔融插层制备PP/层状硅酸盐奈米复合材料 224
8.2.1聚丙烯的化学改质 225
8.2.2 PP与蒙脱土间相容剂的选择 226
8.2.3改进的熔融插层方法 228
8.3溶液插层制备PP/层状硅酸盐奈米复合材料 237
参考文献 240
第9章 超高分子量聚乙烯/层状硅酸盐奈米复合材料及其流变行为与磨损性能 245
9.1 UHMWPE/高岭土奈米复合材料的制备 247
9.2 UHMWPE/高岭土奈米复合材料的流变行为 249
9.2.1 UHMWPE/高岭土奈米复合材料的稳态流变性质 250
9.2.2 UHMWPE/高岭土复合材料动态流变性能的研究 253
9.2.3 UHMWPE/高岭土奈米复合材料熔体稳态流变性与动态流变性 256
9.3 UHMWPE/高岭土奈米复合材料的摩擦磨损性能 258
9.3.1 UHMWPE/高岭土复合材料的制备及测试方法 259
9.3.2 UHMWPE/高岭土复合材料的摩擦系数 260
9.3.3复合材料的磨损性能 263
9.3.4 UHMWPE/高岭土复合材料的磨损机制 267
9.3.5磨损性能与综合力学性能的相关性 270
参考文献 272
第10章 具有特殊性能的聚合物/层状硅酸盐奈米复合材料 275
10.1 PS/蒙脱土奈米复合材料的制备与性能 276
10.1.1 PS/蒙脱土奈米复合材料的制备 277
10.1.2 PS/蒙脱土奈米复合材料的微观结构 278
10.1.3 PS/蒙脱土奈米复合材料的红外线光谱研究 281
10.1.4热性能 282
10.1.5 DSC分析 283
10.2 PS/蒙脱土奈米复合材料的剪切诱导有序结构 284
10.2.1有序结构样品的制备 285
10.2.2室温WAXD研究 285
10.2.3偏光显微镜观察 286
10.2.4 TEM观察 288
10.3 PS/蒙脱土奈米复合材料的自组装现象 290
10.4 PS/蒙脱土奈米复合材料的红外二向色性研究 293
10.5低分子液晶/蒙脱土奈米复合材料的电控记忆效应 296
10.6聚苯胺/蒙脱土奈米复合材料的导电各向异性 299
10.6.1聚苯胺/蒙脱土奈米复合材料的制备与聚合技术特点 300
10.6.2聚苯胺/蒙脱土奈米复合材料的性能 304
10.7烷基铵盐在层状硅酸盐奈米受限空间中的液晶行为 308
参考文献 312
第11章 热固性塑料/层状硅酸盐奈米复合材料 315
11.1环氧树脂/层状硅酸盐奈米复合材料的制备 317
11.2环氧树脂/层状硅酸盐奈米复合材料的性能 323
11.2.1拉伸性能 323
11.2.2 压缩性能 325
11.2.3动态力学性能 326
11.2.4尺寸稳定性 327
11.2.5耐热性 328
11.3酚醛树脂/层状硅酸盐奈米复合材料 329
11.3.1酸化蒙脱土的制备 329
11.3.2 酚醛/蒙脱土奈米复合材料的制备 330
11.3.3 Novolac /蒙脱土奈米复合材料的结构特性 330
11.3.4反应机制 331
11.4聚萘并噁嗪/蒙脱土奈米复合材料 333
11.4.1聚萘并噁嗪/蒙脱土奈米复合材料的制备 333
11.4.2结构和性能特征 333
参考文献 336
第12章 橡胶/层状硅酸盐奈米复合材料 337
12.1聚氨酯/层状硅酸盐奈米复合材料 338
12.1.1 PU/蒙脱土奈米复合材料的制备 339
12.1.2 PU/蒙脱土奈米复合材料的性能 341
12.2 硅橡胶/层状硅酸盐奈米复合材料 348
12.2.1硅橡胶/蒙脱土奈米复合材料的制备 349
12.2.2硅橡胶/蒙脱土奈米复合材料的性能 350
12.3丁腈橡胶/层状硅酸盐奈米复合材料 356
参考文献 361
附录一 中国发明专利选录 363
附录二 世界聚合物/层状硅酸盐奈米复合材料的专利索引 395
索引 455