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第一部分　塑料共混改性 1

目录 1

第1章　概论 2

1.1　共混改性塑料的类型 2

1.2　共混改性塑料的表示方法 4

第2章　共混改性塑料的形态结构 6

2.1　共混改性塑料形态结构的基本类型 6

2.1.1　非结晶（性）聚合物／非结晶（性）聚合物体系 7

2.1.1.1　单相连续结构 7

2.1.1.2　两相互锁或交错结构 9

2.1.1.3　相互贯穿的两相连续形态结构 10

2.1.2　结晶（性）聚合物／非结晶（性）聚合物体系 10

2.1.2.1　相态结构 10

2.1.2.2　结晶形态 12

2.1.3　结晶（性）聚合物／结晶（性）聚合物体系 14

2.1.3.2　分别结晶的聚合物共混物 15

2.1.3.1　非结晶的结晶（性）聚合物共混物 15

2.1.3.3　共晶的聚合物共混物 16

2.1.3.4　其他类型的聚合物共混物 16

2.2　共混改性塑料的界面层 17

2.2.1　界面层的形成 17

2.2.2　界面层的厚度及所占比例 18

2.2.3　界面层中组分间相互作用力 19

2.2.4　界面层的特性 22

2.3　共混改性塑料形态结构的研究方法 22

2.3.1　光学显微镜法 23

2.3.2　电子显微镜法 27

2.3.2.1　扫描电子显微镜的制样方法 28

2.3.2.2　透射电子显微镜的制样方法 28

2.3.3　玻璃化转变法 33

2.3.4　荧光光谱法 36

3.1　聚合物间相容性的热力学分析 39

3.1.1　聚合物间相容的必要、充分条件 39

第3章　聚合物间的相容性对形态结构的影响 39

3.1.2　影响聚合物间热力学相容性的因素 42

3.1.2.1　分子量 43

3.1.2.2　异种聚合物大分子间的相互作用 49

3.1.2.3　无规共聚物的组成 58

3.1.2.4　高分子的聚集态结构 59

3.1.2.5　共混物的组成 59

3.1.2.6　溶剂 60

3.1.2.7　温度 61

3.1.3　聚合物间相容性的判断 63

3.1.3.1　溶度参数 63

3.1.3.2　Huggins-Flory作用参数x1 70

3.1.4　聚合物间的相容性与共混物形态结构的关系 70

3.2　共混改性塑料的增容作用 74

3.2.1　增容作用的类型及增容作用的物理本质 74

3.2.1.1　增容作用的类型 74

3.2.2　增容作用的研究方法 75

3.2.1.2　增容作用的物理本质 75

3.2.3　不同类型增容剂的增容作用 77

3.2.3.1　嵌段共聚物微相分离型增容剂 77

3.2.3.2　接枝共聚物微相分离型增容剂 87

3.2.3.3　均相型增容剂 89

3.2.3.4　反应型增容剂 93

3.2.4　增容剂对不相容共混物界面的增强机理 94

3.2.4.1　增容剂在界面区的定位 94

3.2.4.2　增强机理 97

3.2.5　增容作用与共混体系的相形态 98

3.2.6　含结晶（性）聚合物共混物的增容作用 99

3.2.7　增容剂的制备方法 101

3.2.7.1　非反应型增容剂的制备方法 101

3.2.7.2　反应型增容剂的制备方法 122

第4章　制备方法和工艺条件对共混改性塑料形态结构的影响 140

4.1　共混改性塑料的制备方法 140

4.1.1　物理共混法 140

4.1.1.1　粉料共混 140

4.1.1.3　溶液共混 141

4.1.1.2　熔体共混 141

4.1.1.4　乳液共混 142

4.1.2　共聚-共混法 142

4.1.2.1　乳液接枝共聚-共混法 142

4.1.2.2　乳液接枝共聚-乳液共混法 142

4.1.2.3　乳液接枝共聚-树脂共混法 143

4.1.2.4　乳液-悬浮接枝共聚-共混法 143

4.1.2.5　乳液-本体接枝共聚-共混法 143

4.1.2.6　本体-悬浮接枝共聚-共混法 144

4.1.2.7　连续本体接枝共聚-共混法 144

4.1.3　互穿聚合物网络法 144

4.1.3.1　分步IPN 145

4.1.3.2　同步IPN（SIN） 146

4.1.3.3　胶乳IPN（LIPN） 147

4.2.2　工艺条件的影响 148

4.2.2.1　流动参数的影响 148

4.2.1　制备方法的影响 148

4.2　制备方法和工艺条件对形态结构的影响 148

4.2.2.2　溶剂的影响 157

4.2.2.3　温度的影响 158

4.2.3　共混物组成的影响 158

4.2.4　相分离机理的影响 160

4.2.4.1　旋节分离机理 160

4.2.4.2　成核-生长机理 162

4.2.4.3　共晶 167

4.2.4.4　附生结晶 170

4.2.5　成型加工技术的影响 175

4.2.5.1　高分子材料的自增强 175

4.2.5.2　通过剪切作用下的液-液相分离控制共混物的形态 187

4.2.5.3　共混改性层状阻隔制品形态结构的控制 192

4.2.5.4　共混改性塑料原位成纤复合 193

4.2.6　热固性塑料／热塑性塑料共混体系形态结构的影响因素 203

4.2.6.1　橡胶增韧增强环氧树脂 203

4.2.6.2　热塑性树脂增韧增强环氧树脂 204

4.2.6.4　液晶性聚合物增韧增强环氧树脂 206

4.2.6.3　原位聚合物增韧增强环氧树脂 206

4.2.6.5　核壳聚合物增韧增强环氧树脂 208

4.2.6.6　影响相结构、相尺寸的因素 208

第5章　共混改性塑料的力学性能 212

5.1　影响共混改性塑料力学性能因素的分析 212

5.1.1　影响力学性能的结构因素 212

5.1.1.1　组分聚合物的化学结构 212

5.1.1.2　组分聚合物高分子的柔顺性 214

5.1.1.3　组分聚合物高分子的聚集态结构 215

5.1.2　影响力学性能的环境因素 220

5.1.2.1　温度 220

5.1.2.2　外力作用速度 228

5.2　共混改性塑料性能与组分性能间的关系 230

5.2.1　均相共混体系 231

5.2.2　单相连续形态结构的共混体系 231

5.2.3　两相连续形态结构的共混体系 234

5.3.1　高分子材料的弹性模量和泊松比 235

5.3　共混改性塑料的弹性模量 235

5.3.2　共混改性塑料弹性模量的估算 237

5.3.3　共混改性塑料弹性模量的力学模型 238

5.4　共混改性塑料的力学强度 241

5.4.1　聚合物的力学状态与转变 241

5.4.1.1　线型非结晶（性）聚合物 242

5.4.1.2　线型结晶（性）聚合物 243

5.4.1.3　交联聚合物 244

5.4.1.4　线型非结晶的结晶（性）聚合物 245

5.4.2　聚合物的大形变 246

5.4.2.1　聚合物单轴拉伸应力分析 246

5.4.2.2　剪切带的特征 249

5.4.2.3　银纹的特征 250

5.4.3　共混改性塑料的大形变 257

5.4.3.1　弹性体分散相的应力集中效应 257

5.4.3.2　共混改性塑料的拉伸性能 259

5.4.3.3　影响银纹化和剪切屈服比例的因素 260

5.4.4.1　增韧塑料的制备方法 261

5.4.4　塑料增韧 261

5.4.4.2　热塑性塑料增韧机理 262

5.4.4.3　热固性塑料增韧机理 275

5.4.4.4　影响增韧效果的因素 277

第6章　共混改性塑料的其他性能 290

6.1　共混改性塑料的熔体流变特性 290

6.1.1　聚合物熔体的黏性流动 290

6.1.1.1　剪切流动的特点 290

6.1.1.2　剪切黏度及影响因素 292

6.1.1.3　黏性流动的弹性效应 300

6.1.1.4　拉伸流动 303

6.1.2　共混改性塑料熔体的黏性流动 304

6.1.2.1　熔体的分散状态 305

6.1.2.2　熔体的黏度 305

6.1.2.3　熔体流动中的弹性效应 314

6.2　共混改性塑料的透气性和可渗性 321

6.2.1　高阻隔性塑料包装材料 321

6.2.1.1　多层复合薄膜 323

6.2.1.2　共混复合容器 324

6.2.1.3　涂覆复合 324

6.2.2　聚合物的透气性和可渗性 326

6.2.2.1　气体的渗透系数 326

6.2.2.2　影响聚合物气体渗透性的因素 327

6.2.2.3　蒸气和液体对聚合物的渗透性 336

6.2.3　共混改性塑料的透气性 337

6.2.4　多层复合包装材料的透气性 339

6.2.5　共混改性塑料的可渗性 341

6.3　共混改性塑料的密度以及光学、电学、热性能 343

6.3.1　共混改性塑料的密度 343

6.3.2　共混改性塑料的电性能 344

6.3.3　共混改性塑料的光学性能 345

6.3.4　共混改性塑料的热性能 346

参考文献 352

第二部分　塑料填充改性 364

7.1.1　树脂 366

第7章　填充改性塑料的结构 366

7.1　填充改性塑料的组成 366

7.1.2　填充材料 367

7.1.2.1　填充材料的性质 367

7.1.2.2　主要填充材料 424

7.1.3　助剂 479

7.1.3.1　偶联剂及其他类型的表面处理剂 480

7.1.3.2　增塑剂 522

7.1.3.3　稳定剂 530

7.1.3.4　其他助剂 559

7.2　填充改性塑料中填充材料的分散状态及其形成 564

7.2.1　粉粒状填充材料的分散状态及其形成 565

7.2.1.1　分散状态 565

7.2.1.2　聚合物／无机纳米粒子复合材料的制备方法 567

7.2.2　长／径比较大的填充材料的分散状态及其形成 577

7.2.2.1　填充材料的取向 577

7.2.2.3　聚合物／纳米纤维复合材料的制备方法 579

7.2.2.2　填充材料的分散状态 579

7.2.2.4　聚合物／无机纳米薄片复合材料的制备方法 580

7.2.2.5　聚合物／无机纳米薄片复合材料的结构 584

7.2.2.6　聚合物／无机纳米薄片复合材料的一些基础理论 586

7.2.3　连续纤维、织物状填充材料填充塑料的复合结构 588

及其形成 588

7.2.3.1　复合结构的基本类型 588

7.2.3.2　增强热固性塑料的成型加工方法 589

7.2.3.3　增强热塑性塑料的成型加工方法 596

7.3　填充改性塑料中树脂基体的结构特征 600

7.3.1　填充材料对结晶性基体树脂结晶行为与形态的影响 601

7.3.2　填充材料对热固性基体树脂固化反应的影响 605

7.4　填充改性塑料中填充材料与树脂基体的界面 608

7.4.1　界面的形成 608

7.4.2　界面区的组成和结构 609

7.4.2.1　界面区树脂的密度 610

7.4.2.2　界面区树脂的交联度 610

7.4.2.3　界面区树脂的结晶行为与形态 611

7.4.2.4　界面区的化学组成 616

第8章　填充改性塑料的界面设计 618

8.1　填充改性塑料的界面工程 618

8.2　界面作用及作用机理 619

8.2.1　界面的作用 619

8.2.2　界面作用机理 620

8.2.2.1　化学键理论 620

8.2.2.2　界面润湿理论 621

8.2.2.3　减弱界面局部应力作用理论 621

8.2.2.4　变形层理论 623

8.2.2.5　抑制层理论 624

8.2.2.6　摩擦理论 624

8.3　填充改性塑料界面的优化 624

8.3.1　影响界面黏结强度的因素 624

8.3.1.1　界面反应性对界面黏结强度的影响 625

8.3.1.2　浸润性对界面黏结强度的影响 625

8.3.1.3　纤维形态对界面黏结强度的影响 626

8.3.1.4　界面残余热应力对界面黏结强度的影响 627

8.3.2　界面黏结强度与填充改性塑料力学性能的关系 631

8.3.2.1　无机粒子填充改性塑料 631

8.3.2.2　薄片状填充材料填充改性塑料 634

8.3.2.3　层状结构的填充改性塑料 641

8.3.2.4　混杂纤维填充改性塑料 645

8.3.3　填充改性塑料界面优化的方法 648

8.3.3.1　基体树脂改性 648

8.3.3.2　填充材料表面改性 653

8.3.4　界面优化效果的表征 680

8.3.4.1　填充材料表面改性效果的表征 680

8.3.4.2　填充改性塑料界面的表征 690

第9章　填充改性塑料的性能 704

9.1　填充改性塑料的力学性能 704

9.1.1　刚性 704

9.1.1.1　复合法则 704

9.1.1.2　粉粒填充改性塑料弹性模量的估算 705

9.1.1.3　影响粉粒填充改性塑料模量几个因素的分析 707

9.1.1.4　纤维填充改性塑料弹性模量的估算及影响因素分析 709

9.1.2　拉伸强度与断裂伸长率 714

9.1.2.1　粉粒填充改性塑料拉伸强度、断裂伸长率的估算 714

及影响因素分析 714

9.1.2.2　纤维填充改性塑料拉伸强度估算及影响因素分析 720

9.1.2.3　片状填充材料填充塑料拉伸强度估算 723

9.1.3　冲击强度 723

9.1.3.1　填充改性塑料冲击性能的特征 723

9.1.3.2　影响层叠复合材料冲击强度的因素 725

9.1.4　蠕变 728

9.1.5　疲劳 729

9.1.5.1　疲劳损伤机理 730

9.1.5.2　影响纤维填充改性塑料疲劳性能的因素 733

9.1.6　摩擦与磨损 735

9.1.6.1　填充材料对填充改性塑料摩擦学性能的影响 735

9.1.6.2　填充材料的作用机理 739

9.2.1.1　热基础物性 740

9.2　填充改性塑料的热性能、电学性能、燃烧性能 740

9.2.1　热性能 740

9.2.1.2　耐热性 747

9.2.2　电学性能 762

9.2.2.1　填充改性塑料导电性的一般规律 762

9.2.2.2　导电机理及影响导电性的因素 765

9.2.3　燃烧性能 775

9.2.3.1　阻燃塑料的技术途径 775

9.2.3.2　阻燃机理 786

9.2.3.3　阻燃塑料优化设计 795

9.3　填充改性塑料的成型性能 801

9.3.1　填充改性塑料熔体的流变性能 801

9.3.1.1　黏度与填充改性塑料组成的关系 802

9.3.1.2　黏度与剪切应力、剪切速率的关系 803

9.3.1.3　黏度与温度的关系 811

9.3.2　成型加工特性 812

参考文献 814