聚合物及其复合材料的表界面PDF电子书下载

第1章 表界面基础知识 1

1．1 表面张力和表面自由能 1

1．2表面张力的热力学定义 2

1．3 方程 3

1．3．1 球面 3

1．3．2 任意曲面 4

1．4 Laplace液体表面张力的测定 4

1．4．1 毛细管法 4

1．4．3 滴重法 5

1．4．2 最大气泡压力法 5

1．4．4 吊环法 6

1．4．5 吊板法 6

1．5 K公式 7

1．6 二元体系的表面张力 8

1．6．1 溶液的表面张力 8

1．6．2 Gibbs吸附等温式 10

1．7 润湿现象 10

1．7．1 Young方程和接触角 11

1．7．2 粘附功和内聚能 11

1．7．3 Young-Dupre公式 12

1．7．4 接触角的测定方法 13

1．7．5 接触角的滞后现象 14

1．8 固体表面的吸附现象 15

1．8．1 固体表面的吸附性 15

1．8．2 吸附等温线 16

1．8．3 Langmuir等温式 17

1．8．4 BET多分子层吸附理论 19

1．8．5 气体吸附法测定固体的比表面积 20

2．1．1 什么是表面活性剂 23

2．1．2表面活性剂分子的结构特点 23

2．1 概述 23

第2章 表面活性剂 23

2．1．3表面活性剂的分类 26

2．2表面活性剂的表面物理化学性能 35

2．2．1 亲疏平衡值（HLB） 36

2．2．2 相转型温度（PIT） 38

2．2．3 临界胶束浓度（cmc） 38

2．2．4表面活性剂的溶解度 41

2．2．5表面活性剂在溶液表面上的吸附 43

2．2．6 胶束的结构、形状和大小 45

第3章 高分子材料的表界面 49

3．1 表面张力与温度的关系 49

3．2 相变对表面张力的影响 51

3．3 表面张力与相对分子质量的关系 53

3．4 表面张力与分子结构的关系 55

3．5 表面张力与内聚能密度 57

3．6 共聚、共混和添加剂对表面张力的影响 61

3．6．1 无规共聚 62

3．6．2 嵌段与接枝共聚 62

3．6．3 共混 62

3．7．1 Antoff规则 63

3．7．2 Good-Girifalco理论 63

3．7 界面张力 63

3．6．4 添加剂 63

3．7．3 几何平均法 66

3．7．4 调和平均法 67

3．8 临界表面张力 69

3．9 状态方程 70

3．10 固体聚合物表面张力的测试方法 71

第4章 高聚物的表面改性 72

4．1 电晕放电处理 72

4．2 火焰处理和热处理 73

4．3 化学改性 74

4．3．1 含氟高聚物 74

4．3．2 聚烯烃的液态氧化处理 75

4．4 光化学改性 76

4．5 等离子体表面改性 77

4．5．1 等离子体的基本情况 77

4．5．2 等离子体处理对聚合物表面的改性效果 78

4．5．3 等离子体等离子体效果的退化效应 81

4．6 表面接枝 81

4．6．1 概述 81

4．6．2 接枝聚合法 82

4．6．3 偶合接枝法 84

4．6．4 添加接枝共聚物法 85

5．1 概述 86

第5章 聚合物合金的界面 86

5．2 聚合物-聚合物体系的相容性 87

5．2．1 聚合物-聚合物体系的相图 87

5．2．2 相分离的热力学和临界条件 88

5．2．3 溶度参数 91

5．3 改善聚合物间相容性的方法 92

5．3．1 引入氢键改善聚合物间相容性 92

5．3．2 引入离子基团增加相容性 93

5．3．3 酯交换反应改进相容性 94

5．3．4 用嵌段共聚物增容 94

6．1 复合材料概述 96

第6章 复合材料界面理论 96

6．2 聚合物基复合材料基体 97

6．2．1 不饱和聚酯 97

6．2．2 环氧树脂 98

6．2．3 酚醛树脂 99

6．3 增强材料 100

6．4 复合材料的界面 100

6．5 复合材料界面理论 102

6．5．1 浸润性理论 102

6．5．3 过渡层理论 103

6．5．2 化学键理论 103

6．5．4 可逆水解理论 104

6．5．5 摩擦理论 105

6．5．6 扩散理论 105

6．5．7 静电理论 105

6．5．8 酸碱作用理论 106

第7章 偶联剂 107

7．1 有机硅烷偶联剂 107

7．1．1 硅烷偶联剂的作用机理 107

7．1．2 新型硅烷偶联剂 109

7．1．3 用硅烷偶联剂进行表面处理的方法 111

7．2 有机铬偶联剂 112

7．1．4 硅烷偶联剂的处理效果 112

7．3．1钛酸酯类偶联剂的类别和作用机理 113

7．3 钛酸酯类偶联剂 113

7．3．2钛酸酯类偶联剂的效果 116

7．4 铝酸酯类联剂 117

第8章 玻璃纤维增强塑料界面 123

8．1 玻璃纤维概述 123

8．1．1 玻璃纤维的结构和组成 123

8．1．2 玻璃纤维的物理性能 124

8．1．3 玻璃纤维的化学性能 124

8．2．1 偶联剂处理后玻纤的表面张力 125

8．2 玻璃纤维增强塑料界面的研究 125

8．2．2 偶联剂在玻纤表面的结构 126

8．2．3 偶联剂在玻纤表面的结构层次 127

8．3 偶联剂与玻纤表面的化学反应 130

8．3．1 红外光谱的证明 131

8．3．2 气相色谱的证明 131

8．3．3 核磁共振的证明 133

8．4 偶联剂与基体的作用 134

8．5 复合材料界面力学性能的表征 135

8．5．1 单丝拔脱试验法 135

8．5．3 界面粘接能测试 137

8．5．2 断片试验 137

8．5．4 层间剪切强度 138

第9章 碳纤维复合材料的界面 139

9．1 概述 139

9．1．1 碳纤维的分类 139

9．1．2 碳纤维的制备 139

9．1．3 碳纤维的结构 140

9．1．4 碳纤维的的性能 141

9．2 碳纤维的表面处理 143

9．2．2 气相氧化法 144

9．2．1 表面清洁处理 144

9．2．3 液相氧化法 145

9．2．4 阳极氧化法 146

9．2．5 表面涂层法 147

9．2．6 表面沉积无机物（CVD） 147

9．2．7 电聚合处理 148

9．2．8 冷等离子处理 149

第10章 有机纤维复合材料的界面 152

10．1 有机纤维概述 152

10．2 芳纶（Kevlar）纤维 154

10．2．1 芳纶纤维的结构 154

10．2．2 芳纶纤维的基本性能 155

10．2．3 芳纶纤维的表面处理 157

10．3 超高模量聚乙烯纤维的表面处理 158

10．3．1 概述 158

10．3．2 UHMPE的性能 159

10．3．3 UHMPE纤维的表面处理 161

10．3．4 UHMPE表面处理的效果 167

第11章 热塑性复合材料的界面分析 171

11．1 热塑性复合材料的特点 171

11．2 热塑性复合材料界面的研究方法 171

11．3 增强纤维表面处理后的形态 172

11．3．1 增强纤维表面处理后的形态 172

11．3．2 增强纤维表面接枝高聚物后的形态 173

11．4 增强纤维表面处理后的光电子能谱分析 176

11．5 表面增强纤维接枝层的红外光谱分析及拉曼光谱分析 179

11．6 增强纤维表面处理后官能团分析 181

11．7 动态力学分析 183

11．8 微量冲击分析 185

11．9 单丝力学模型分析 186

11．10 界面形态微观分析 191

11．10．1 界面上特有的晶态结构——横晶 191

11．10．2 单丝断裂纤维周期基体的形态 195

11．11 小结 198

参考文献 200