本書系統(tǒng)闡述納米單元與結(jié)構(gòu)、納米可控分散科學與技術(shù)、納米復合效應(yīng)與納米復合材料分類等新穎豐富內(nèi)容。對這些內(nèi)容的研究開辟了納米中間體可控分散與納米結(jié)構(gòu)組裝新領(lǐng)域,創(chuàng)建了層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)的插層化學與原理方法,創(chuàng)建了多功能高性能納米復合材料體系、納米結(jié)構(gòu)性能表征及其大尺度規(guī)模化體系評價方法,實現(xiàn)了納米復合材料在化工、礦藏、油氣能源、新能源及催化等領(lǐng)域的應(yīng)用。
第1章 聚合物納米復合材料總論1
1.1概述1
1.1.1背景1
1.1.2納米尺度自然發(fā)展2
1.1.3天然與人造納米結(jié)構(gòu)3
1.1.4納米概念與發(fā)展簡史4
1.2納米科學與技術(shù)體系5
1.2.1納米科技概念5
1.2.2納米結(jié)構(gòu)與納米材料6
1.2.3納米復合與納米效應(yīng)6
1.3聚合物納米復合體系9
1.3.1聚合物多級結(jié)構(gòu)及分類9
1.3.2機納米材料制備及其體系分類11
1.3.3聚合物機納米復合體系與分類14
1.3.4納米復合材料制備方法14
1.4層狀硅酸鹽與層狀化合物18
1.4.1層狀硅酸鹽黏土礦分類18
1.4.2層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)性能表征18
1.4.3蒙脫土結(jié)構(gòu)性能與表征20
1.4.4層狀結(jié)構(gòu)化合物分類21
1.5聚合物-黏土納米復合材料22
1.5.1納米分散定義和表征22
1.5.2層狀硅酸鹽插層復合方法24
1.5.3層狀化合物插層熱力學與動力學27
1.5.4聚合物-層狀硅酸鹽復合材料分類及加工成型29
1.6聚合物-機納米復合材料31
1.6.1有機-機納米復合材料體系概述31
1.6.2聚合物-機納米復合功能體系32
1.6.3納米復合材料多功能體系34
1.6.4生物有機-機納米復合材料體系37
1.6.5納米復合材料性能比較38
1.7多樣化納米復合體系及其應(yīng)用40
1.7.1聚合物多尺度凝聚態(tài)納米復合材料特性40
1.7.2納米組裝載體與催化劑41
1.7.3通用和多功能納米添加劑技術(shù)42
1.7.4傳統(tǒng)能源和新能源納米技術(shù)與應(yīng)用43
1.7.5生物、仿生及信息與能源納米技術(shù)應(yīng)用44
參考文獻46
第2章 聚合物機納米分散復合體系設(shè)計48
2.1聚合物凝聚態(tài)納米結(jié)構(gòu)48
2.1.1聚合物高分子凝聚態(tài)48
2.1.2聚合物高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)性能52
2.1.3聚合物納米復合凝聚態(tài)特性55
2.1.4聚合物納米復合成核效應(yīng)原理57
2.2有機-機納米復合材料設(shè)計61
2.2.1納米復合材料的功能性61
2.2.2納米復合材料多功能高性能及合成設(shè)計62
2.2.3設(shè)計功能聚合物納米復合材料體系63
2.3聚合物納米分散與復合方法67
2.3.1聚合物和納米材料改性方法67
2.3.2聚合物多相體系納米分散方法69
2.3.3納米可控分散復合方法71
2.3.4調(diào)制納米中間體及其分散復合體系73
2.4納米核-殼顆粒分散方法75
2.4.1單分散核-殼結(jié)構(gòu)粒子設(shè)計75
2.4.2多分散核-殼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計方法78
2.4.3核-殼顆粒聚合物分散方法80
2.4.4單分散顆粒在其他介質(zhì)中分散復合85
2.5納米復合材料結(jié)晶熔融行為與表征86
2.5.1納米粒子表面基團與結(jié)晶熔融特性86
2.5.2聚酯交聯(lián)共聚物納米分散復合結(jié)構(gòu)的固定效應(yīng)89
2.5.3聚合物納米復合材料特殊結(jié)晶熔融行為92
2.5.4聚合物納米復合材料結(jié)晶動力學95
參考文獻103
第3章 層狀納米結(jié)構(gòu)插層化學及復合方法105
3.1黏土礦物晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)模型105
3.1.1黏土礦物分類及組成106
3.1.2主要黏土礦物晶體與納米結(jié)構(gòu)106
3.2黏土電性與膠體化學114
3.2.1黏土礦物電性114
3.2.2主要黏土礦物水化作用118
3.2.3黏土礦物的吸附性119
3.2.4納米膠體化學基本原理121
3.3黏土礦物納米復合溶膠-凝膠體系124
3.3.1黏土水膠體分散與聚結(jié)穩(wěn)定體系124
3.3.2金屬和稀土納米溶膠-凝膠體系128
3.3.3有機-機納米復合溶膠-凝膠體系設(shè)計129
3.4插層過程模型模擬與插層化學130
3.4.1層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)插層反應(yīng)模型與模擬計算130
3.4.2層狀物質(zhì)插層化學131
3.4.3層狀結(jié)構(gòu)體系插層過程與插層復合體系134
3.4.4插層反應(yīng)工藝比較及分類體系138
3.5層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)規(guī);{米分散復合的原理方法141
3.5.1層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)規(guī);煽丶{米分散復合的原理141
3.5.2聚合物納米復合材料的相容劑142
3.5.3納米復合材料熱機械分散與熱加工成型143
3.5.4幾類層狀化合物插層分散與復合方法146
參考文獻152
第4章 聚合物機納米復合材料設(shè)計制備與性能155
4.1聚合物中規(guī)模化納米分散原則155
4.1.1聚合物多尺度納米分散155
4.1.2聚合物規(guī);痛罂缍燃{米分散性156
4.1.3聚合復合納米效應(yīng)原則156
4.2聚酰胺-黏土納米復合材料157
4.2.1聚酰胺高分子及其原料與納米復合體系157
4.2.2聚酰胺及其納米復合催化劑158
4.2.3聚酰胺的聚合159
4.2.4聚酰胺-黏土納米復合材料的物化性能161
4.2.5一步法合成堿催化及鑄型尼龍黏土納米復合材料164
4.2.6尼龍66-黏土納米復合材料合成168
4.2.7尼龍納米復合材料的應(yīng)用與發(fā)展170
4.3環(huán)氧樹脂-黏土納米復合材料171
4.3.1環(huán)氧樹脂的合成反應(yīng)與制備方法171
4.3.2環(huán)氧樹脂層狀硅酸鹽納米復合材料工藝174
4.3.3PEO-黏土納米復合材料制備與剝離行為175
4.3.4PEO-黏土納米復合材料的性能181
4.3.5其他黏土納米復合材料及其應(yīng)用展望185
4.4聚酯-蒙脫土納米復合材料186
4.4.1聚酯PET-蒙脫土納米復合材料186
4.4.2聚酯PBT-蒙脫土納米復合材料195
4.4.3聚酯機納米復合材料的納米效應(yīng)與應(yīng)用前景199
4.5聚烯烴-黏土納米復合材料200
4.5.1聚烯烴及其催化劑200
4.5.2聚烯烴的聚合工藝202
4.5.3聚烯烴納米復合材料工藝方法203
4.5.4納米前驅(qū)體載負茂金屬聚乙烯催化劑208
4.6功能高聚物納米復合材料209
4.6.1水溶性高分子納米復合材料209
4.6.2水溶性高分子納米復合納米效應(yīng)211
參考文獻212
第5章 納米結(jié)構(gòu)可控分散及組裝復合體系215
5.1納米結(jié)構(gòu)與組裝體系215
5.1.1納米結(jié)構(gòu)體系215
5.1.2納米結(jié)構(gòu)自組裝與規(guī);噩F(xiàn)技術(shù)217
5.1.3納米結(jié)構(gòu)規(guī)模化技術(shù)219
5.2宏觀尺度模板合成納米陣列結(jié)構(gòu)220
5.2.1模板法合成納米結(jié)構(gòu)特性220
5.2.2主要模板分類和合成方法221
5.2.3模板合成納米結(jié)構(gòu)的方法222
5.3分子自組裝介孔與納米復合結(jié)構(gòu)及性能225
5.3.1分子自組裝體系225
5.3.2納米孔結(jié)構(gòu)自組織體系228
5.3.3介孔固體及復合體體系結(jié)構(gòu)與熒光增強效應(yīng)230
5.3.4多孔納米復合材料的功能效應(yīng)232
5.4表面納米組裝及光電轉(zhuǎn)化效應(yīng)239
5.4.1表面造孔及功能涂膜與光電轉(zhuǎn)化體系239
5.4.2多晶硅納米涂膜光伏電池239
5.4.3納米晶太陽能電池243
5.4.4單分散粒子及光子晶體半導體效應(yīng)246
5.5金屬納米粒子及其膠束自組裝復合材料251
5.5.1小尺度金屬納米粒子乳液合成方法251
5.5.2銀金屬納米粒子與有機體組裝252
5.5.3聚電解質(zhì)金屬納米復合的成核與組裝253
5.6高聚物納米復合材料相分離體系258
5.6.1高聚物有序相分離結(jié)構(gòu)258
5.6.2聚酯納米復合相分離體系263
參考文獻267
第6章 納米復合材料的結(jié)構(gòu)性能及效應(yīng)表征方法270
6.1納米微粒與納米復合效應(yīng)理論270
6.1.1聚合物納米復合增強增剛增韌效應(yīng)與方法270
6.1.2超微粒和膠體穩(wěn)定理論276
6.1.3超微粒子光散射理論與方法281
6.1.4納米效應(yīng)和納米復合效應(yīng)分類283
6.1.5重要納米復合效應(yīng)原理與實例285
6.2納米復合表界面與表征289
6.2.1納米材料界面結(jié)構(gòu)特性289
6.2.2納米粒子復合表界面結(jié)構(gòu)表征290
6.2.3納米材料表界面調(diào)控表征293
6.3層狀納米結(jié)構(gòu)與物性表征297
6.3.1層狀硅酸鹽黏土結(jié)構(gòu)組成297
6.3.2層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)性能表征300
6.3.3層狀硅酸鹽孔結(jié)構(gòu)性能表征305
6.4聚合物納米復合結(jié)構(gòu)與效應(yīng)表征307
6.4.1聚酯納米復合等溫結(jié)晶效應(yīng)307
6.4.2納米復合結(jié)晶成核與熱效應(yīng)310
6.4.3納米粒子組裝形態(tài)313
6.5聚合物納米復合多級結(jié)構(gòu)性能及表征方法319
6.5.1聚合物納米復合多級結(jié)構(gòu)及分類319
6.5.2納米復合多級結(jié)構(gòu)調(diào)控與表征319
6.5.3聚合物層狀化合物納米復合體系多級結(jié)構(gòu)322
6.5.4納米結(jié)構(gòu)與形態(tài)表征方法324
參考文獻330
第7章 聚合物機納米復合材料工藝與應(yīng)用334
7.1機納米材料與工藝設(shè)計334
7.1.1甄選機原材料334
7.1.2納-微米中間體材料336
7.1.3納米材料微乳液合成工藝338
7.1.4納米材料工藝原理與設(shè)計340
7.1.5納米粉體材料工業(yè)化工藝342
7.2納米載體催化劑與聚合物納米復合材料346
7.2.1納米催化劑和載體346
7.2.2黏土柱撐多孔非均勻結(jié)構(gòu)催化劑349
7.2.3納米材料載負催化劑352
7.3納米復合涂料354
7.3.1涂料及納米復合涂料功能體系354
7.3.2納米復合環(huán)保仿磁與粉末涂料355
7.3.3納米復合功能涂料與標準357
7.4納米復合膜工藝與應(yīng)用358
7.4.1高聚物納米復合膜設(shè)計原理及制備方法358
7.4.2納米鍍與納米復合輻射防護膜359
7.4.3納米鍍與防護膜應(yīng)用工藝技術(shù)360
7.5聚合物納米復合超短纖維工藝與應(yīng)用360
7.5.1聚合物共混納米復合短纖維工藝360
7.5.2聚合物熔融紡絲合成短纖維工藝362
7.5.3聚合物納米復合短纖維結(jié)構(gòu)性能364
7.5.4聚合物納米復合超短纖維應(yīng)用特性366
7.6聚合物納米復合材料功能應(yīng)用367
7.6.1聚合物納米復合光學功能性367
7.6.2納米復合材料阻隔性369
7.6.3納米復合阻隔包裝功能370
7.7聚合物納米復合工程材料372
7.7.1聚合物納米復合工程塑料372
7.7.2阻燃增強聚酯納米復合材料374
7.7.3阻燃增強聚合物納米復合專用材料375
7.7.4納米復合材料汽車和紡織應(yīng)用377
7.7.5納米復合材料建材及應(yīng)用379
7.8納米復合處理劑及石油工業(yè)應(yīng)用380
7.8.1納米復合處理劑設(shè)計制備與應(yīng)用標準380
7.8.2納米復合懸浮液、微乳液及儲層保護381
7.9聚合物納米復合材料應(yīng)用與前景386
7.9.1納米材料和納米復合材料綜合應(yīng)用386
7.9.2納米材料技術(shù)融合與變革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)387
7.9.3納米材料技術(shù)新能源應(yīng)用390
參考文獻392
致謝395