聚合物材料的表现与界面PDF电子书下载

第一章 表面与界面基础 1

1.1 表面能与表面张力 2

1.1.1 表面能 2

1.1.2 表面张力 3

1.1.3 内聚功与粘附功 6

1.1.4 表界面张力的影响因素 8

1.2 Laplace方程 9

1.3 Kelvin公式 11

1.4 接触角与润湿现象 12

1.4.1 润湿现象 13

1.4.2 接触角与Young方程 14

1.4.3 接触角的测量方法 18

1.5 液体表界面张力的测定方法 20

1.5.1 毛细管法 20

1.5.2 滴重法 21

1.5.3 吊环法 23

1.5.4 吊片法（Wilhelmy板法） 24

1.5.5 最大气泡压力法 25

1.5.6 悬滴法 26

1.5.7 旋转滴法 27

1.6 液体聚合物的表面张力测定 28

1.6.1 滴型法 28

1.6.2 Wilhelmy板法 29

1.7 固体聚合物表面张力 29

1.7.1 均聚物的表面张力 29

1.7.2 多组分聚合物体系的表面偏析效应 32

1.7.3 Zisman法 37

1.7.4 涂覆法测定临界表面张力 39

第二章 聚合物表面与界面表征 43

2.1 红外光谱 45

2.2 X射线光电子能谱 50

2.2.1 XPS的基本原理与组成 50

2.2.2 XPS的应用 54

2.3 电子显微镜 55

2.3.1 电子束与样品的相互作用 55

2.3.2 电子显微镜的主要技术参数 59

2.3.3 透射电子显微镜 62

2.3.4 扫描电子显微镜 64

2.4 原子力显微镜 65

2.4.1 AFM的仪器组成 66

2.4.2 样品的扫描环境 67

2.4.3 AFM的扫描方式 68

第三章 聚合物材料表面改性技术 73

3.1 打磨处理 75

3.2 表面涂装处理 75

3.3 火焰处理 77

3.4 湿化学处理 78

3.4.1 氧化处理 78

3.4.2 水解 79

3.4.3 含氟聚合物的湿化学处理 81

3.5 等离子体表面改性 82

3.6 表面接枝改性 90

3.6.1 化学引发 92

3.6.2 辐射接枝 92

3.6.3 光接枝 94

第四章 聚合物共混体系的表界面 104

4.1 概述 104

4.2 基本理论 105

4.2.1 聚合物共混物热力学模型 105

4.2.2 平方梯度理论 115

4.2.3 自洽场理论 116

4.2.4 聚合物间界面形成动力学 118

4.2.5 不互溶聚合物共混物形态学 121

4.3 共混过程 124

4.4 聚合物共混材料的界面层 127

4.4.1 基本概念 127

4.4.2 界面层的形成 128

4.4.3 界面层厚度的测定 128

4.4.4 界面层的性质 129

4.4.5 聚合物表面张力的影响因素 130

4.4.6 聚合物-聚合物两相体系的界面张力 132

4.4.7 相界面的研究方法 133

4.5 共混组分间的相容性 135

4.5.1 热力学相容性 135

4.5.2 广义相容性 136

4.5.3 相容性的预测与研究 137

4.6 改善聚合物共混材料相容性的途径 144

4.6.1 添加增容剂 144

4.6.2 化学改性 157

4.6.3 形成交联结构 158

4.6.4 形成IPN网络结构 159

4.6.5 共溶剂法 161

4.6.6 互换（交换）反应 161

4.6.7 离聚物共混改性 163

第五章 聚合物基复合材料界面 169

5.1 复合材料概论 169

5.1.1 复合材料定义 169

5.1.2 基体与增强材料 170

5.1.3 复合材料的分类 170

5.2 聚合物基复合材料的界面 171

5.2.1 界面和界面相 172

5.2.2 界面层的形成及作用 173

5.2.3 界面粘附概念及相关理论 174

5.2.4 界面粘附力的增强 179

5.2.5 粘附破坏 182

5.3 聚合物基复合材料界面控制及表面处理 184

5.3.1 聚合物基复合材料界面的控制 184

5.3.2 碳纤维的表面处理 189

5.3.3 硅烷偶联剂处理 192

5.3.4 粉状填料的表面处理 198

5.4 纳米复合材料 203

5.4.1 无机纳米粒子的合成、性质及应用 203

5.4.2 纳米粒子的分散原理与技术 205

5.4.3 无机纳米粒子的表面改性 210

5.4.4 改性无机纳米粒子的应用 215

5.5 复合材料界面力学性能的表征 217

5.5.1 单丝模型法 218

5.5.2 常规材料力学试验 219

5.6 复合材料界面表征方法 221

第六章 聚合物表面与界面的仿生和功能化 227

6.1 仿生材料概述 227

6.2 结构层次的仿生与聚合物的表界面 228

6.2.1 微纳米结构与聚合物表面浸润性 228

6.2.2 表面微结构与结构颜色 253

6.3 组成成分的仿生与聚合物材料的表界面 256

6.3.1 聚合物医用材料与生物相容性 256

6.3.2 天然抗菌物质与聚合物材料的抑菌性 262

6.4 智能响应性功能材料 271

6.4.1 温度响应性聚合物功能材料 272

6.4.2 pH值响应性聚合物功能材料 274

6.4.3 光响应性聚合物功能材料 276

6.5 聚合物仿生材料展望 277