0绪论 1
0.1高分子材料改性的主要方法 1
0.1.1共混改性 1
0.1.2填充改性 2
0.1.3纤维增强 2
0.1.4化学改性 2
0.1.5表面改性 2
0.2高分子材料改性的发展 3
第1篇 聚合物合金 5
第1章 聚合物合金的基本原理 5
1.1基本概念 5
1.1.1聚合物合金的概念 5
1.1.2聚合物合金化技术的特点 5
1.1.3聚合物合金的制备方法 6
1.2聚合物合金的分类 7
1.2.1按热力学相容性分类 7
1.2.2按聚合物合金的组成分类 8
1.2.3按组分间有无化学键分类 9
1.3聚合物间的相容性 10
1.3.1基本概念 10
1.3.2相容性的热力学基础 11
1.3.3共混体系的相图 13
1.3.4相分离的临界条件 14
1.3.5两种相分离机理 16
1.4相容性的预测及测定方法 17
1.4.1相容性的预测 17
1.4.2相容性的测定方法 20
1.4.3聚合物共混体系的多尺度模拟 23
1.5改善相容性的方法 26
1.5.1相容聚合物的结构特征 26
1.5.2改变链结构改善相容性 27
1.5.3增容剂的应用 28
本章小结 31
思考题 32
第2章 聚合物合金的相态结构 33
2.1相态结构的类型 33
2.1.1海岛结构 33
2.1.2两相连续结构 35
2.1.3两相交错层状结构 36
2.1.4含有结晶组分的相态结构 36
2.2影响相态结构的因素 37
2.2.1影响相连续性的因素 37
2.2.2影响微区形态、尺寸的因素 38
2.2.3含有结晶聚合物共混体系相态结构的影响因素 39
2.3嵌段共聚物的微相分离结构 40
2.3.1嵌段共聚物微区的结构形态 40
2.3.2影响微相分离结构的因素 42
2.4界面层的结构和特性 44
2.4.1相界面的形态 45
2.4.2相界面的效应 46
2.4.3界面自由能与共混过程的动态平衡 46
2.5形态结构的研究方法 47
2.5.1光学显微镜法 47
2.5.2电子显微镜法 48
2.5.3原子力显微镜法 49
本章小结 50
思考题 50
第3章 聚合物合金的增韧机理 52
3.1橡胶增韧塑料的增韧机理 52
3.1.1橡胶增韧塑料体系的形变特点 52
3.1.2橡胶增韧塑料体系的增韧机理 56
3.1.3影响橡胶增韧塑料增韧效果的因素 58
3.2刚性有机粒子（ROF）对工程塑料的增韧原理 59
3.2.1刚性有机粒子增韧的冷拉机理 59
3.2.2影响刚性有机粒子增韧效果的因素 61
3.2.3两类不同分散相粒子对塑料增韧作用的比较 61
本章小结 62
思考题 62
第4章 聚合物合金的性能 64
4.1聚合物合金的力学性能 64
4.1.1聚合物合金玻璃化转变 64
4.1.2聚合物合金的冲击强度 67
4.1.3聚合物合金的其他力学性能 68
4.2聚合物合金的流变特性 68
4.2.1影响熔体黏度的因素 68
4.2.2熔体的弹性效应 70
4.3聚合物合金的其他性能 72
4.3.1聚合物合金的透气性 72
4.3.2聚合物合金的透光性 72
4.3.3聚合物合金的电性能 73
4.3.4聚合物合金的阻隔性 73
本章小结 74
思考题 75
第5章 聚合物合金的共混工艺与共混设备 76
5.1分散相的“分散”过程与“凝聚”过程 76
5.2控制分散相粒径的方法 77
5.2.1共混时间的影响 77
5.2.2共混组分熔体黏度的影响 78
5.2.3界面张力与相容剂的影响 78
5.3两阶共混分散历程 79
5.4共混设备简介 79
5.5共混工艺因素对共混物性能的影响 80
本章小结 81
思考题 81
第6章 聚合物合金各论 82
6.1通用塑料合金 82
6.1.1聚苯乙烯塑料的共混改性 82
6.1.2聚氯乙烯（PVC）的共混改性 88
6.1.3聚烯烃的共混改性 91
6.2工程塑料的共混改性 95
6.2.1概述 95
6.2.2 PA的共混改性 96
6.2.3聚甲醛的共混改性 101
6.2.4 PET、 PBT的共混改性 102
6.2.5 PC的共混改性 105
6.2.6 PPO的共混改性 107
6.2.7特种工程塑料合金 109
6.3热固性塑料的共混改性 111
6.3.1环氧树脂的增韧 111
6.3.2其他热固性树脂的共混改性 119
6.4热塑性弹性体 121
6.4.1概述 121
6.4.2共聚型热塑性弹性体 123
6.4.3共混型热塑性弹性体 130
本章小结 138
思考题 140
第7章 聚合物合金的进展 141
7.1合金化的制造技术 141
7.1.1反应加工技术 141
7.1.2 IPN技术 142
7.1.3反应器合金 147
7.1.4增容剂技术 149
7.2功能性聚合物合金 149
7.2.1生物降解性聚合物合金 149
7.2.2永久防静电性聚合物合金 152
7.2.3高吸水性聚合物合金 152
7.2.4形状记忆聚合物合金 152
7.3液晶聚合物的合金化 154
7.3.1 LCP合金的类型 154
7.3.2 LCP合金的相容性 155
7.4具有自组装相形态的聚合物合金 156
7.4.1具有自组装核-壳结构相形态的三元不相容聚合物合金 156
7.4.2固体纳米粒子填充的二元不相容聚合物合金体系 157
本章小结 159
思考题 160
参考文献 160
第2篇 填充改性及纤维增强聚合物基复合材料 167
第8章 复合材料概述 167
8.1复合材料发展史 167
8.2复合材料的种类 168
8.2.1聚合物基复合材料 168
8.2.2碳基复合材料 175
8.2.3混杂纤维复合材料 179
8.2.4功能复合材料 185
8.2.5生物体复合材料 195
8.2.6智能复合材料 196
本章小结 197
思考题 198
第9章 填充改性聚合物基复合材料及其制备方法 199
9.1填充剂的种类及基本特征 199
9.1.1填充剂的种类 199
9.1.2填充剂的基本特性 201
9.2填充改性复合材料的制备方法 202
9.2.1热塑性塑料的填充改性 202
9.2.2填充改性效果应与其他工艺技术环节相结合 203
9.2.3塑料挤出成型加工设备 203
本章小结 204
思考题 204
第10章 纤维增强聚合物基复合材料及其制备方法 205
10.1增强纤维的种类及基本特性 205
10.2纤维增强聚合物基复合材料的制备方法 208
10.2.1聚合物基复合材料的工艺特点 208
10.2.2聚合物基复合材料的制造方法 208
本章小结 215
思考题 216
第11章 复合材料的界面 217
11.1概述 217
11.2聚合物复合材料界面的形成及作用机理 218
11.2.1界面层的形成 219
11.2.2界面层的作用机理 221
11.3填充、增强材料的表面处理 223
11.3.1粉状填料的表面处理 223
11.3.2玻璃纤维的表面处理 225
11.3.3碳纤维的表面处理 227
11.3.4 Kevlar纤维的表面处理 230
11.3.5超高分子量聚乙烯纤维的表面处理 231
11.3.6天然纤维的表面处理 231
11.4复合材料界面分析技术 232
11.4.1红外光谱法 232
11.4.2电子显微镜法 233
11.4.3 X射线光电子能谱 234
11.4.4反气相色谱法 235
11.4.5原子力显微镜 237
11.4.6界面细观力学实验及理论分析 238
本章小结 239
思考题 240
第12章 聚合物基复合材料 241
12.1聚合物基复合材料的基本性能 241
12.1.1力学性能 243
12.1.2疲劳性能 244
12.1.3冲击性能 244
12.1.4蠕变性能 244
12.1.5低温冲击性能 245
12.1.6物理性能 246
12.2聚合物基复合材料结构设计 247
12.2.1概述 247
12.2.2材料设计 249
12.2.3结构设计 255
12.3聚合物基复合材料的应用 259
12.3.1玻璃纤维增强热固性塑料（GFRP）的应用 260
12.3.2玻璃纤维增强热塑性塑料（FR-TP）的应用 262
12.3.3高强度、高模量纤维增强塑料的应用 263
12.3.4天然纤维增强可降解塑料的应用 264
12.3.5其他纤维增强塑料 265
本章小结 265
思考题 266
参考文献 266
第3篇 聚合物基纳米复合材料 269
第13章 纳米复合材料概述 269
13.1纳米与纳米科技 269
13.2纳米复合材料的定义 269
13.3聚合物基纳米复合体系 271
13.4纳米颗粒的制备方法 272
13.4.1溶胶-凝胶法（sol-gel） 272
13.4.2复合醇盐法 272
13.4.3微乳液法 273
13.4.4沉积法与等离子体法 273
13.4.5分子及离子插层方法 273
13.5聚合物基纳米复合材料的制备方法 274
13.5.1溶胶-凝胶法 274
13.5.2层间插入法 275
13.5.3共混法 276
13.5.4原位聚合法 276
13.5.5分子的自组装及组装 277
13.5.6辐射合成法 277
13.6聚合物基纳米复合材料的特性 278
本章小结 278
思考题 278
第14章 聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料 279
14.1层状硅酸盐黏土材料 279
14.1.1蒙脱土的矿石性质 279
14.1.2蒙脱土层状硅酸盐资源及其分布 280
14.1.3有机黏土的制备 281
14.2聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料 283
14.2.1聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的研究现状 283
14.2.2聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的性能特点及应用前景 283
14.2.3聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法 284
14.3插层过程的理论分析 285
14.3.1插层过程的热力学分析 285
14.3.2插层过程的平均场理论 289
14.3.3插层过程的动力学分析 290
14.3.4聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的结构和分类 291
14.4聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的结构研究方法 292
14.4.1透射电镜观察（TEM） 292
14.4.2广角X射线衍射（WAXD） 293
14.4.3小角X射线散射（SAXS） 295
本章小结 296
思考题 297
第15章 聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料各论 298
15.1聚酰胺／层状硅酸盐纳米复合材料 298
15.1.1原位聚合制备PA／层状硅酸盐纳米复合材料 298
15.1.2熔融插层制备PA／层状硅酸盐纳米复合材料 301
15.1.3 PA／层状硅酸盐纳米复合材料的性能 302
15.1.4 PA／层状硅酸盐纳米复合材料的应用 308
15.1.5商品尼龙／黏土纳米复合材料的性能 308
15.2 PET／层状硅酸盐纳米复合材料 310
15.2.1原位聚合制备PET／层状硅酸盐纳米复合材料 311
15.2.2熔体插层制备PET/黏土纳米复合材料 313
15.2.3利用聚酯低聚物插层制备PET／层状硅酸盐纳米复合材料 314
15.2.4 PET／层状硅酸盐纳米复合材料的性能 315
15.2.5 PET／层状硅酸盐纳米复合材料的应用 319
15.3 PP／层状硅酸盐纳米复合材料 319
15.3.1插层聚合法制备PP／层状硅酸盐纳米复合材料 320
15.3.2熔融插层制备PP／层状硅酸盐纳米复合材料 321
15.3.3溶液插层制备PP／层状硅酸盐纳米复合材料 323
15.3.4 PP／层状硅酸盐纳米复合材料的性能 324
15.3.5 PP／层状硅酸盐纳米复合材料的应用 329
15.4生物降解高分子／层状硅酸盐纳米复合材料 330
15.4.1生物可降解聚合物纳米复合材料的制备方法 331
15.4.2生物可降解聚合物纳米复合材料的性能 334
15.5 UHMWPE／层状硅酸盐纳米复合材料 339
15.5.1 UHMWPE高岭土纳米复合材料的制备 339
15.5.2 UHMWPE／高岭土纳米复合材料的流变行为 340
15.5.3 UHMWPE／高岭土纳米复合材料的摩擦磨损性能 342
15.6热固性树脂／层状硅酸盐纳米复合材料 343
15.6.1环氧树脂／层状硅酸盐纳米复合材料的结构种类和制备方法 343
15.6.2影响黏土在环氧体系中插层／解离的因素 343
15.6.3插层／解离的固化热力学和动力学 346
15.6.4环氧树脂／层状硅酸盐纳米复合材料的性能 346
15.6.5其他热固性树脂／层状硅酸盐纳米复合材料 347
15.7橡胶／层状硅酸盐纳米复合材料 348
15.8具有特殊性能的聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料 349
15.8.1具有剪切诱导有序结构的PS／蒙脱土纳米复合材料 349
15.8.2低分子液晶／蒙脱土纳米复合材料的电控记忆效应 349
15.8.3聚苯胺蒙脱土纳米复合材料的导电各向异性 350
本章小结 351
思考题 352
第16章 聚合物／碳纳米管复合材料 353
16.1碳纳米管的制备、特性及表面处理 353
16.1.1碳纳米管的制备 354
16.1.2碳纳米管的结构和性能 356
16.1.3碳纳米管的表面处理 358
16.2碳纳米管在聚合物基体中的分散以及制备 359
16.2.1碳纳米管在聚合物基体中的分散 359
16.2.2碳纳米管／聚合物复合材料的制备方法 360
16.3聚合物／碳纳米管复合材料各论 360
16.3.1尼龙／碳纳米管复合材料 360
16.3.2 PC/碳纳米管复合材料 361
16.3.3 PS／碳纳米管复合材料 362
16.3.4环氧树脂／碳纳米管复合材料 363
16.3.5橡胶／碳纳米管复合材料 363
16.3.6 PLA／碳纳米管复合材料 365
16.3.7 CNTs／两亲性聚合物复合材料 366
16.4碳纳米管与聚合物相互作用机理 367
本章小结 368
思考题 369
第17章 聚合物／石墨烯纳米复合材料 370
17.1石墨烯的结构与特点 370
17.1.1石墨烯的结构 370
17.1.2石墨烯的特点 370
17.2石墨烯的制备及表面处理 371
17.2.1石墨烯的制备方法 371
17.2.2石墨烯的表面处理 373
17.3聚合物／石墨烯复合材料的制备方法 374
17.4聚合物／石墨烯复合材料的性能 376
17.4.1力学性能 376
17.4.2导电性能 376
17.4.3热学性能 378
17.4.4气体阻隔性能 378
17.5聚合物／石墨烯纳米复合材料的应用 379
17.5.1太阳能电池 379
17.5.2传感器 379
17.5.3超级电容器 380
17.5.4生物材料 380
17.5.5电子存储器 381
17.5.6其他应用 381
本章小结 381
思考题 382
第18章 功能纳米粒子填充的聚合物基纳米复合材料 383
18.1用于发光二极管的聚合物基纳米复合材料 383
18.1.1共轭聚合物发光材料 383
18.1.2用于复合材料的纳米粒子 385
18.1.3发光聚合物基纳米复合材料 386
18.1.4量子点与聚合物复合的意义 388
18.1.5 LED封装材料 388
18.2磁性聚合物基纳米复合材料 389
18.2.1磁性纳米粒子的基本特性 389
18.2.2磁性纳米粒子的制备方法 390
18.2.3磁性纳米粒子表面修饰 392
18.2.4磁性聚合物基纳米复合材料 394
18.2.5磁性纳米聚合物基复合材料的实际应用 396
18.3其他聚合物基纳米复合材料 398
18.3.1聚合物／石墨纳米复合材料 398
18.3.2聚合物／碳酸钙纳米复合材料 401
本章小结 405
思考题 406
参考文献 406