第1章 概论 1
1.1复合材料的发展史 1
1.2复合材料的定义及分类 1
1.2.1复合材料的定义 1
1.2.2复合材料与混合材料、化合材料的区别 1
1.2.3基体与增强体 1
1.2.4复合材料的分类 2
1.3聚合物基复合材料的特性 2
1.3.1基本性能 2
1.3.2主要性能 3
1.4聚合物基复合材料的结构设计 4
1.5聚合物基复合材料的应用及发展 4
第2章 增强材料 6
2.1玻璃纤维及其制品 6
2.1.1发展现况 6
2.1.2分类 6
2.1.3结构及化学组成 6
2.1.4物理性能 7
2.1.5化学性能 9
2.1.6玻璃纤维及其制品 10
2.1.7表面处理 11
2.1.8特种玻璃纤维 12
2.2碳纤维 12
2.2.1分类 13
2.2.2性能 13
2.2.3制造方法 14
2.2.4聚丙烯腈基碳纤维 14
2.2.5应用与发展 17
2.3芳纶纤维 17
2.3.1制备 17
2.3.2结构与性能 18
2.3.3用途 18
2.4玄武岩纤维 18
2.4.1组成及结构 19
2.4.2性能 19
2.4.3制备 20
2.4.4应用 21
2.5其他纤维 21
2.5.1碳化硅纤维 21
2.5.2硼纤维 21
2.5.3氧化铝纤维 21
2.5.4晶须 21
第3章 材料的界面理论 22
3.1表面现象和表面张力 22
3.1.1表面现象 22
3.1.2聚合物固体的表面张力 24
3.2增强材料的表面性质与处理 24
3.2.1表面性质 24
3.2.2表面处理 25
3.3聚合物基复合材料的界面 29
3.3.1复合结构的类型 29
3.3.2复合效果 30
3.3.3界面结构 31
3.3.4复合材料界面的研究方法 34
第4章 不饱和聚酯树脂 35
4.1概述 35
4.1.1概念及其特性 35
4.1.2国内外发展概况 35
4.1.3进展 35
4.2合成 38
4.2.1合成原理 38
4.2.2合成方法 39
4.2.3原料酸和醇 39
4.2.4固化 45
4.2.5树脂的品种及其改性 48
4.3应用 52
4.3.1非纤维增强不饱和聚酯树脂的应用 53
4.3.2纤维增强不饱和聚酯树脂的应用 53
第5章 环氧树脂 54
5.1概述 54
5.1.1特性 55
5.1.2分类 56
5.2各类环氧树脂的结构特点及性能 57
5.2.1缩水甘油醚类环氧树脂 57
5.2.2缩水甘油酯类环氧树脂 63
5.2.3缩水甘油胺类环氧树脂 64
5.2.4脂环族环氧树脂 66
5.2.5脂肪族环氧树脂 67
5.3固化剂 68
5.3.1固化剂的分类 68
5.3.2固化剂的用量 69
5.3.3固化剂的种类 70
5.4环氧树脂的应用 82
第6章 酚醛树脂 84
6.1合成 84
6.1.1原料 84
6.1.2加成反应 85
6.1.3缩聚反应 86
6.1.4反应机理 87
6.2性能 88
6.2.1基本性能 90
6.2.2热性能及烧蚀性能 90
6.2.3阻燃性能和发烟性能 90
6.2.4耐辐射性 91
6.3应用及发展 91
6.3.1应用 91
6.3.2最新发展 93
6.3.3回收利用 93
第7章 氰酸酯树脂 97
7.1合成 97
7.1.1酚类化合物与卤化氰的反应 98
7.1.2酚盐与卤化氰反应 98
7.1.3酚类化合物与碱金属氰化物的反应 98
7.1.4硫三唑的热解反应 99
7.2性能 99
7.2.1反应性 99
7.2.2环三聚反应及氰酸酯的固化机理 100
7.2.3物理性能 101
7.2.4工艺性能 103
7.2.5流变性能 103
7.2.6氰酸酯树脂固化物的性能 103
7.3应用 105
7.4发展趋势与前景 105
7.4.1新型氰酸酯的合成 105
7.4.2共混改性 106
第8章 聚酰亚胺树脂 110
8.1概论 110
8.1.1性能 110
8.1.2合成 111
8.1.3聚酰胺酸的合成和酰亚胺化 113
8.1.4聚酰胺酸的热环化 115
8.2缩聚型聚酰亚胺树脂 116
8.3加聚型聚酰亚胺树脂 117
8.3.1双马来酰亚胺树脂 117
8.3.2降冰片烯封端聚酰亚胺树脂 124
8.3.3乙炔封端聚酰亚胺 128
8.4聚酰亚胺薄膜、塑料及纤维 128
8.4.1薄膜 128
8.4.2高性能工程塑料 130
8.4.3聚酰亚胺纤维 132
8.5聚酰亚胺胶黏剂 133
第9章 聚氨酯树脂 137
9.1原料 137
9.1.1多元异氰酸酯 137
9.1.2多羟基化合物和聚合物 138
9.1.3助剂 140
9.2聚氨酯的合成原理 144
9.2.1异氰酸酯的化学反应 144
9.2.2聚氨酯的生成反应 146
9.3聚氨酯的制造工艺 147
9.3.1熔融法 147
9.3.2溶液法 147
9.4聚氨酯的应用 148
9.4.1聚氨酯泡沫塑料 148
9.4.2聚氨酯弹性体 148
9.4.3聚氨酯涂料 148
9.4.4聚氨酯胶黏剂 148
第10章 热塑性树脂基体 149
10.1聚乙烯 149
10.1.1合成 149
10.1.2性能 149
10.1.3用途 150
10.2聚丙烯 151
10.2.1合成 151
10.2.2结构与性能 151
10.2.3用途 152
10.3聚氯乙烯 152
10.3.1合成 152
10.3.2结构与性能 153
10.3.3用途 154
10.4聚苯乙烯 154
10.4.1合成 154
10.4.2结构与性能 154
10.4.3用途 155
10.5 ABS 155
10.5.1合成 155
10.5.2性能 155
10.5.3用途 156
10.6聚酰胺 156
10.6.1种类和制法 156
10.6.2结构与性能 156
10.6.3用途 158
10.7聚甲基丙烯酸甲酯 158
10.7.1合成 158
10.7.2性能 159
10.7.3用途 159
10.8聚碳酸酯 159
10.8.1合成 160
10.8.2结构与性能 160
10.8.3用途 161
10.9饱和聚酯 162
10.10聚甲醛 162
10.11聚苯醚 162
10.12氯化聚醚 162
10.13聚砜 162
10.14聚苯硫醚 162
10.15氟塑料 162
10.16其他新型树脂 162
第11章 其他聚合物基树脂 163
11.1聚醚醚酮树脂 163
11.1.1合成 163
11.1.2性能 164
11.1.3应用 166
11.2含炔基树脂 167
11.2.1聚芳基乙炔树脂 168
11.2.2含硅芳基乙炔树脂 172
11.2.3炔基聚酰亚胺 176
11.3苯并环丁烯树脂 180
11.3.1合成 181
11.3.2性能 185
11.3.3应用 189
11.4聚砜树脂 190
11.4.1合成 191
11.4.2性能 192
11.4.3应用 195
11.5聚苯并咪唑 195
11.5.1合成 195
11.5.2性能 197
第12章 聚合物基复合材料成型 199
12.1手糊成型 199
12.1.1原材料选择 200
12.1.2模具与脱模剂 200
12.1.3手糊工艺过程 202
12.2喷射成型 204
12.3树脂传递模塑成型 205
12.3.1概述 205
12.3.2反应注射模塑与增强型反应注射模塑 206
12.4夹层结构成型 208
12.4.1概述 208
12.4.2玻璃钢夹层结构类型及特点 208
12.5模压成型 208
12.5.1模压料 209
12.5.2 SMC成型 210
12.6层压成型 211
12.6.1层压工艺 212
12.6.2层压设备 212
12.6.3玻璃钢卷管成型 213
12.7缠绕成型 213
12.7.1芯模 214
12.7.2缠绕形式 216
12.7.3缠绕设备 216
12.8拉挤成型 216
12.8.1原理及过程 217
12.8.2拉挤成型工艺 217
12.9离心法成型 218
12.9.1工艺过程 219
12.9.2模具和设备 219
12.10热塑性复合材料及其成型 220
12.10.1特性 220
12.10.2发展概况 221
12.10.3理论基础 221
12.10.4挤出成型 222
12.10.5注射成型 222
12.11热塑性片状模塑料冲压成型 225
12.11.1生产工艺及设备 226
12.11.2热塑性复合材料制品冲压成型 228
第13章 聚合物基复合材料的性能测试 231
13.1力学性能测试 231
13.1.1拉伸 231
13.1.2压缩 232
13.1.3弯曲 232
13.1.4剪切 233
13.1.5冲击 233
13.1.6硬度 234
13.1.7摩擦 235
13.1.8磨耗 236
13.2物理性能测试 237
13.2.1线膨胀系数 237
13.2.2热导率 238
13.2.3平均比热容 239
13.2.4马丁耐热与热变形温度 240
13.2.5温度形变曲线(热机械曲线) 240
13.2.6电阻系数(电阻率或比电阻) 241
13.2.7介电常数和介质损耗角正切 241
13.2.8击穿强度 242
13.2.9耐电弧 243
13.2.10温度指数 243
13.3耐燃烧性 244
13.4热稳定性 244
13.4.1热重法 244
13.4.2差热分析法和示差扫描量热法 245
13.5吸水性 245
13.6耐化学腐蚀性 245
第14章 聚合物基纳米复合材料 247
14.1概论 247
14.2纳米颗粒的制备方法 249
14.3纳米热固性塑料 251
14.3.1纳米环氧 251
14.3.2纳米不饱和聚酯 253
14.3.3纳米炭粉改性酚醛 253
14.4聚合物-纳米复合材料的应用 255
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参考文献 259