聚合物-无机纳米复合材料 第3版 柯扬船 著 专业科技 文轩网

第1章聚合物纳米复合材料科技总论
1．1引言1
1．1．1背景1
1．1．2自然尺度和纳米尺度2
1．1．3天然和人造纳米结构4
1．1．4纳米概念与发展简史5
1．2纳米科学与技术体系7
1．2．1纳米科技概念和技术路线7
1．2．2纳米结构与纳米材料术语8
1．2．3纳米复合与纳米效应9
1．3聚合物纳米复合体系12
1．3．1聚合物多级结构及分类12
1．3．2无机纳米材料原料体系分类16
1．3．3聚合物纳米复合材料分类及特性18
1．3．4纳米复合材料设计制备方法19
1．4层状材料结构与物性26
1．4．1层状硅酸盐分类与物性26
1．4．2蒙脱石层状结构特性27
1．4．3层状化合物结构剥离28
1．5聚合物层状结构分散复合方法30
1．5．1纳米分散定义和表征方法30
1．5．2纳米分散与复合体系32
1．5．3插层纳米化学原理及方法34
1．5．4插层纳米复合材料学原理及方法35
1．5．5层状结构材料插层热力学与动力学38
1．5．6聚合物层状纳米复合材料体系与加工特性40
1．6高性能多功能聚合物-无机纳米复合材料体系41
1．6．1有机-无机纳米复合材料结构功能体系41
1．6．2聚合物纳米复合材料多功能体系44
1．6．3聚合物纳米复合材料优异性与综合性45
1．7聚合物纳米复合材料创新应用前景47
1．7．1聚合物多尺度纳米复合材料创新体系47
1．7．2纳米结构载体与催化剂创新体系48
1．7．3多功能高性能纳米处理剂创新体系48
1．7．4油气与新能源纳米材料应用前景49
1．7．5仿生及信息能源纳米材料应用前景50
参考文献51
第2章聚合物-无机纳米分散复合体系设计
2．1聚合物聚集态纳米结构54
2．1．1聚合物多尺度聚集态54
2．1．2聚合物聚集态多尺度结构特性59
2．1．3聚合物聚集态纳米复合62
2．1．4聚合物聚集态-无机纳米共混复合63
2．2聚合物-无机纳米复合材料界面原理与方法64
2．2．1聚合物-无机纳米复合材料界面反应与功能化64
2．2．2聚合物纳米复合材料聚集态熔体特性66
2．3聚合物-层状材料纳米分散复合成核原理与方法67
2．3．1天然与合成层状结构材料67
2．3．2纳米可控成核多功能效应70
2．3．3纳米复合成核原理与方法72
2．4聚合物纳米分散复合材料多相体系设计79
2．4．1聚合物材料和纳米材料改性方法79
2．4．2聚合物多相体系纳米分散方法80
2．4．3纳米可控分散复合原理与方法82
2．4．4调制纳米中间体及其分散复合体系83
2．5高性能多功能纳米中间体可控分散复合材料设计85
2．5．1纳米复合材料功能性85
2．5．2高性能多功能纳米复合材料合成设计86
2．6核-壳结构纳米中间体表面反应与分散体系87
2．6．1核-壳结构纳米中间体体系与表面反应87
2．6．2聚合物纳米分散复合结构固定原理与方法90
2．6．3聚合物纳米复合材料结晶动力学93
参考文献98
第3章插层纳米化学和插层纳米复合材料学原理与方法
3．1黏土矿物晶体结构与结构模型100
3．1．1黏土矿物分类与组成100
3．1．2主要黏土矿物晶体纳米结构101
3．2层状黏土纳米胶体化学110
3．2．1层状黏土矿物电性110
3．2．2主要黏土矿物水化作用112
3．2．3层状黏土矿物吸附性114
3．2．4纳米胶体化学原理115
3．3层状黏土胶体及多功能纳米复合稳定体系117
3．3．1层状黏土胶体分散与聚结稳定体系117
3．3．2有机-无机纳米复合材料稳定功能化方法120
3．4插层纳米化学原理与方法121
3．4．1插层化学与插层纳米化学121
3．4．2插层纳米化学原理与方法123
3．4．3插层纳米化学设计复合材料127
3．4．4分子间作用力插层复合原理方法132
3．4．5重要特殊分子插层复合体134
3．5插层纳米复合材料学原理及工艺方法135
3．5．1插层纳米复合材料学原理135
3．5．2插层纳米化学与插层纳米复合材料学工艺136
3．5．3层状结构材料规模化可控插层纳米复合材料原理139
3．5．4插层纳米复合材料热机械分散与加工成型工艺140
参考文献142
第4层塑性聚合物-无机纳米复合材料
4．1塑性聚合物材料多尺度纳米分散原理与方法145
4．1．1聚合物材料热力学性能145
4．1．2聚合物多尺度纳米分散复合体系146
4．2聚酰胺-层状硅酸盐黏土纳米复合材料147
4．2．1聚酰胺原料与单体体系147
4．2．2聚酰胺原位聚合纳米复合催化反应体系150
4．2．3聚酰胺纳米复合材料聚合反应原理与方法151
4．2．4聚酰胺-黏土纳米复合材料性能调控方法153
4．2．5一步法碱催化合成铸型尼龙-黏土纳米复合材料156
4．2．6尼龙66-黏土纳米复合材料合成159
4．2．7尼龙纳米复合材料功能性比较162
4．3环氧树脂-黏土纳米复合材料162
4．3．1环氧树脂与低聚物合成特性及计量162
4．3．2环氧树脂-层状硅酸盐纳米复合材料工艺166
4．3．3环氧树脂基纳米剥离分散复合材料167
4．3．4调控环氧树脂纳米复合材料性能方法170
4．4聚酯-蒙脱土纳米复合材料174
4．4．1聚酯和聚酯-蒙脱土纳米复合材料174
4．4．2聚酯纳米复合材料制备工艺175
4．4．3聚酯纳米复合材料结构与性能178
4．4．4PBT-蒙脱土纳米复合材料182
4．4．5聚酯纳米复合材料的纳米效应与应用特性186
4．5聚烯烃-黏土纳米复合材料187
4．5．1聚烯烃及其催化剂187
4．5．2聚烯烃的聚合工艺189
4．5．3聚烯烃纳米复合材料制备工艺190
参考文献192
第5章水溶性聚合物-无机纳米复合材料
5．1水溶性聚合物体系及其纳米复合原理与方法195
5．1．1水溶性聚合物分子结构与分类195
5．1．2水溶性聚合物及其纳米复合材料反应体系197
5．1．3合成水溶性聚合物缩聚反应体系201
5．1．4天然水溶性聚合物材料体系202
5．1．5水溶性聚合物纳米复合材料合成原理与方法204
5．1．6水溶性聚合物纳米复合材料工艺方法204
5．2聚丙烯酰胺-无机纳米复合材料206
5．2．1聚丙烯酰胺纳米复合材料组成体系方法206
5．2．2高性能聚丙烯酰胺纳米复合材料208
5．2．3高性能多功能聚丙烯酰胺纳米复合材料209
5．2．4丙烯酰胺共聚纳米复合体系纳米复合效应表征212
5．2．5丙烯酰胺共聚纳米复合材料制备工艺212
5．2．6抗高温丙烯酰胺共聚纳米复合材料213
5．3聚丙烯酸及其衍生物纳米复合材料214
5．3．1聚丙烯酸及其衍生物聚合反应214
5．3．2聚丙烯酸及其衍生物纳米复合材料制备原理与方法217
5．3．3聚丙烯酸及其衍生物纳米复合材料应用特性219
5．4聚乙烯醇无机纳米复合材料219
5．4．1聚乙烯醇纳米复合材料组成219
5．4．2聚乙烯醇及其纳米复合材料物化特性220
5．4．3聚乙烯醇纳米复合材料功能体系设计方法222
5．5聚乳酸纳米复合材料224
5．5．1聚乳酸纳米复合材料合成体系224
5．5．2聚乳酸纳米复合材料合成原理与工艺226
5．5．3可降解共聚酯纳米复合材料制备工艺229
5．6水溶性聚合物纳米复合材料降解和再用原理与方法235
5．6．1水溶性聚合物纳米复合材料催化降解原理与方法235
5．6．2水溶性聚合物纳米复合材料催化降解方法235
5．6．3水溶性聚合物及其纳米复合材料光催化机理240
5．6．4油气工程聚合物纳米复合流体催化降解再用方法241
参考文献247
第6章纳米复合材料结构性能及效应表征方法
6．1纳米单元与纳米结构及纳米颗粒复合效应理论250
6．1．1产生纳米单元和纳米结构250
6．1．2纳米颗粒刚性与柔性体系252
6．1．3纳米颗粒与复合效应分类表征253
6．1．4聚合物纳米复合材料增强增刚增韧机理与模型256
6．1．5超微颗粒体系稳定理论与方法263
6．1．6超微颗粒光散射理论与方法270
6．1．7纳米复合成核效应原理与表征272
6．2层状纳米结构与物性表征274
6．2．1层状硅酸盐黏土结构组成274
6．2．2层状硅酸盐孔结构性能表征279
6．3纳米复合表面界面结构特性表征281
6．3．1纳米结构材料界面结构特性281
6．3．2纳米颗粒复合表面界面结构表征283
6．3．3纳米结构材料表面界面特性表征285
6．4聚合物纳米复合结构效应表征288
6．4．1聚酯纳米复合等温结晶效应288
6．4．2纳米复合结晶成核与热效应290
6．4．3聚合物纳米复合材料凝聚结构形态292
6．5聚合物纳米复合多级结构性能及表征方法295
6．5．1纳米复合体系多级结构及表征295
6．5．2介孔结构合成与表征298
6．5．3聚合物纳米复合多级结构及分类298
6．5．4聚合物-层状化合物纳米复合体系多级结构299
参考文献300
第7章聚合物纳米复合材料原料与中间体应用
7．1无机纳米材料原料体系304
7．1．1优选无机纳米材料原料304
7．1．2合成纳米结构中间体材料306
7．1．3纳米中间体合成工艺与设计309
7．1．4通用纳米材料和纳米中间体原料技术规范311
7．1．5碳层状纳米结构中间体与复合材料313
7．2天然黏土纯化改性原料体系317
7．2．1主要黏土纯化改性体系317
7．2．2纳米结构中间体通用工艺的优化和程序化319
7．2．3纳米中间体微乳液法合成纳米单元和纳米材料320
7．3纳米中间体微孔结构柱撑载体与催化剂体系323
7．3．1黏土纳米中间体微孔结构柱撑载体323
7．3．2黏土纳米中间体微孔结构柱撑载体催化剂体系324
7．3．3黏土柱撑多孔非均匀结构催化剂326
7．3．4纳米材料与纳米结构中间体联合载负催化剂方法329
7．4聚合物纳米中间体复合超短纤维工艺332
7．4．1聚合物共混纳米复合短纤维工艺332
7．4．2聚合物纳米复合材料熔融纺丝和短纤维工艺334
7．4．3聚合物纳米复合超短纤维结构性能335
7．5聚合物纳米中间体复合材料油气工程处理剂设计与应用336
7．5．1聚合物纳米复合材料处理剂设计336
7．5．2聚合物纳米中间体复合材料钻井工程应用方法337
7．5．3凹凸棒土纳米中间体及悬浮体形态特性340
7．5．4纳米中间体复合压裂液多功能体系341
7．5．5KLCN纳米复合压裂液体系评价344
参考文献347
第8章塑性聚合物纳米复合材料应用
8．1塑性聚合物共混与复合材料多功能体系349
8．1．1塑性聚合物多相体系理论349
8．1．2塑性聚合物共混体系350
8．1．3塑性聚合物纳米复合材料体系与特性352
8．2塑性聚合物纳米复合材料制备原料与方法355
8．2．1纳米材料原料355
8．2．2工业适用纳米结构中间体制备工艺357
8．2．3MXene层状纳米中间体制备方法360
8．2．4聚合物纳米复合材料设计原理与方法362
8．3聚烯烃纳米复合材料363
8．3．1纳米中间体与纳米材料表面改性方法363
8．3．2聚乙烯纳米中间体复合材料熔体成型工艺与方法365
8．3．3聚丙烯-聚乙烯共聚纳米复合管366
8．4聚酯纳米复合材料及超短纤维368
8．4．1聚酯纳米复合材料工艺368
8．4．2聚酯共混纳米复合材料与纺丝工艺方法369
8．4．3聚酯共混纳米复合材料纺丝及短纤维结构特性371
8．4．4聚合物纳米复合超短纤维应用特性373
8．5聚合物纳米复合光电功能体系373
8．5．1聚合物纳米复合光电膜体系373
8．5．2聚合物材料锂基二次电池隔膜375
8．5．3聚合物纳米复合材料传感器工业体系379
8．5．4聚合物纳米复合材料阻隔包装材料工方法381
8．5．5聚烯烃纳米复合材料阻燃增强工程材料383
8．5．6聚酯纳米复合材料阻燃增强工程材料385
8．5．7聚合物纳米复合材料汽车和纺织应用技术387
参考文献388
第9章水溶性聚合物纳米复合材料油气工程多功能应用
9．1水溶性聚合物纳米复合材料应用体系390
9．1．1水溶性聚合物材料处理剂及纳米复合体系390
9．1．2水溶性聚合物纳米复合材料生产技术392
9．1．3水溶性聚合物纳米复合材料工业应用393
9．2水溶性聚合物纳米复合材料和处理剂生产工艺与应用方法394
9．2．1水溶性聚合物纳米复合材料和处理剂生产工艺394
9．2．2水溶性聚合物纳米复合材料工艺395
9．3水溶性共聚纳米复合材料油气工程应用原理与方法397
9．3．1油气工程聚合物纳米复合材料特性397
9．3．2纳米复合钻井液和完井液应用原理与方法399
9．3．3纳米复合压裂液应用原理与方法400
9．3．4纳米复合驱油液应用原理与方法402
9．3．5纳米复合水泥浆应用原理与方法402
9．4水溶性聚合物纳米复合材料油气工程应用工艺与评价方法403
9．4．1油气工程纳米复合材料应用设计与评价方法403
9．4．2钻井完井工程应用工艺与评价方法404
9．4．3聚合物纳米复合封堵剂及堵漏堵水应用设计方法409
9．4．4聚合物纳米复合材料储层改造压裂工程应用方法415
9．4．5聚合物纳米复合材料固井工程应用方法421
9．5水溶性聚合物纳米复合材料油气工程综合应用技术及规范426
9．5．1水溶性聚合物纳米复合材料体系应用设计426
9．5．2钻井完井工程应用技术427
9．5．3封堵与堵漏应用技术430
9．5．4储层改造压裂工程应用技术431
9．5．5固井工程应用技术433
9．5．6采油和提高采收率工程应用技术434
9．5．7油气工程纳米复合废液残液催化裂解应用实例437
参考文献443