| 本书的结构分为三大部分，第一部分为基础篇，主要对层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的研究进展，以及层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的结构与性能、橡胶气体阻隔性能的研究进展等进行系统和深入的介绍。第二部分为应用篇，主要就一些聚合物/黏土纳米复合材料的制备合成、性能研究以及实际应用进行了详尽的介绍。包括IIR/黏土纳米复合材料、BIIR(CIIR)/黏土纳米复合材料等。第三部分为理论篇，主要就插层理论模型的建立等问题展开了大量的讨论。重点研究讨论了热处理工艺、橡胶基体的极性对橡胶基/黏土纳米复合材料微观相态结构的影响，提出高压是促使黏土片层发生远程聚集的推动力。通过控制成型工艺参数以及提高橡胶基体的极性等，最终能够获得分散相态理想、性能优异的橡胶/黏土纳米复合材料。 |
本书是一本基础和应用以及理论兼顾的著作，读者对象是从事材料科学，特别是聚合物材料科学的广大教学、科研、生产专业人员，以及研究生和本科、专科的学生。
本书要向读者介绍的是目前在聚合物材料领域中，无论是基础研究或工业开发都十分活跃的聚合物/层状硅酸盐（Polymer/Layered Silicate，PLS）纳米复合材料。聚合物基层状硅酸盐（PLS）纳米复合材料因其巨大的工业应用和理论研究价值，近年来正受到越来越多的重视。与纯聚合物材料以及传统的聚合物基复合材料相比，PLS纳米复合材料在很多方面都表现出卓越的性能改善。另一方面，虽然纳米复合材料是当今材料科学研究的热点领域之一，但有许多重要的应用性能和理论问题亟待解决。PLS纳米复合材料的制备以及结构与性能关系等问题具有很重要的理论研究价值，对于研究受限状态下聚合物大分子结构与运动，这种纳米复合材料能够作为非常理想的模型。
现有橡胶材料的气体阻隔性能较差，需要提高，是一个具有重要价值的应用课题。在轮胎行业，如何获取高气密性内胎和内衬层材料一直是人们研究的重点，而一些航空航天的高性能弹性体对气密性的要求也非常苛刻。层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料的成功制备为目前橡胶不能兼顾气密性和其他性能提供了一种解决方案。（卤化）丁基橡胶由于具有优异的气体阻隔性能，一直在橡胶行业独树一帜。黏土具有片层结构，这种结构对气体阻隔非常有利，如果将片层的黏土以纳米尺寸均匀地分散在（卤化）丁基橡胶中，纳米厚度的分散层具有非常大的形状系数，填料和基体胶的气密性优势可以相得益彰，能够得到一种气体阻隔性能优异、综合性能好的橡胶/黏土纳米复合材料。该材料有可能在高级无内胎轮胎气密层，以及其他要求高性能气体阻隔弹性体材料的领域获得应用。
有机黏土以单片层形式存在于橡胶基体中，与原始聚合物相比，剥离的黏土片层能够很大程度地提高聚合物的力学性能、气体阻隔性能。但是剥离型橡胶/黏土纳米复合材料并不容易得到。如何实现黏土片层的纳米分散并保持其稳定的分散状态，是制备橡胶/黏土纳米复合材料需要解决的一个关键问题。影响橡胶/黏土纳米复合材料微观相态结构的因素很多。为了研究聚合物熔体插层的科学含义和工业应用前景，需要研究影响插层的相关工艺参数，阐明高弹性橡胶高分子链插层进入层状硅酸盐或脱离受限状态（黏土片层结构）的机理。寻找黏土片层分散剥离的规律，用来指导橡胶/黏土纳米复合材料的开发及应用。
本著作的结构分为三大部分，第一部分为基础篇，主要对层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的研究进展，以及层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的结构与性能、橡胶气体阻隔性能的研究进展等进行系统和深入的介绍。第二部分为应用篇，主要就一些聚合物/黏土纳米复合材料的制备合成、性能研究以及实际应用进行了详尽的介绍，包括IIR/黏土纳米复合材料、BIIR（CIIR）/黏土纳米复合材料等。第三部分为理论篇，主要就插层理论模型的建立等问题展开了大量的讨论。重点研究讨论了热处理工艺、橡胶基体的极性对橡胶基/黏土纳米复合材料微观相态结构的影响，提出高压是促使黏土片层发生远程聚集的推动力。通过控制成型工艺参数以及提高橡胶基体的极性等，最终能够获得分散相态理想、性能优异的橡胶/黏土纳米复合材料。
可以预计，随着研究的深入开展，PLS纳米复合材料的种类将会越来越多，性能将会越来越优异，这必将为人类的生活提供更多的性能优异的新材料。
由于作者知识有限，加之纳米材料领域发展很快，许多新知识和新成果反映得不可能十分全面，难免存在许多不足之处，恳请读者不吝赐教。
梁玉蓉2008年3月 |
第一篇基础篇
第1章层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的研究进展2
11层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的研究进展2
111聚合物增强技术的研究进展2
112层状硅酸盐的结构、性质、有机化及应用3
113层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的制备方法7
1131原位插层聚合法7
1132熔体插层法8
1133溶液插层法9
1134乳液法10
114层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料插层理论分析11
115层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的结构12
116层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的性能15
1161气体阻隔性16
1162力学性能19
1163热稳定性及阻燃性能21
1164导电性22
1165生物降解性22
1166光电性能23
12橡胶气体阻隔性能的研究进展24
121简介24
122（卤化）丁基橡胶25
123现有内胎使用胶料结构与性能比较26
13聚合物基复合材料的气体渗透性能与机理研究进展27
131气体在聚合物中的溶解机理27
1311温度和压力的影响27
1312玻璃化转变温度的影响28
1313结晶和填料的影响29
1314研究方法及模型29
132气体在聚合物中的扩散机理30
1321聚合物结构的影响31
1322温度的影响31
1323结晶和填料的影响32
1324研究方法及模型32
14加工过程对微观相态结构的影响33
141热塑性基体33
142热固性基体35
1421热固性塑料35
1422橡胶35
第二篇应用篇
第2章IIR/有机黏土纳米复合材料的制备、结构与性能40
21溶液插层法制备有机黏土/IIR纳米复合材料的结构40
22熔体插层法制备有机黏土/IIR纳米复合材料的结构43
23有机黏土/丁基橡胶纳米复合材料的力学性能45
24有机黏土/丁基橡胶纳米复合材料的气体阻隔性能47
241填料形状对IIR纳米复合材料气体阻隔性能的影响47
242有机黏土变量对溶液插层法制备的IIR/有机黏土纳米复合
材料透过氮气流量的影响48
243SIIRCN与MIIRCN气体阻隔性能对比50
第3章XIIR/有机黏土纳米复合材料的结构与性能52
31有机黏土/CIIR纳米复合材料的结构52
32有机黏土/BIIR纳米复合材料的结构55
33有机黏土/卤化丁基橡胶纳米复合材料的性能58
331有机黏土/氯化、溴化丁基橡胶纳米复合材料的力学性能58
332有机黏土/氯化、溴化丁基橡胶纳米复合材料的Payne
效应62
333有机黏土/氯化、溴化丁基橡胶纳米复合材料的气体阻隔
性能66
第4章预膨胀有机黏土与机械共混法制备IIRCN68
41预膨胀有机黏土与机械共混法制备IIRCN的微观相态结构68
42预膨胀有机黏土与机械共混法制备IIRCN的力学性能74
421采用不同方法制备IIRCN的力学性能74
422IIR/不同有机溶剂预膨胀有机黏土纳米复合材料的力学
性能75
423黏土变量对采用预膨胀有机土与机械共混法制备的IIRCN
力学性能的影响75
43预膨胀有机黏土与机械共混法制备IIRCN的气体阻隔性能76
431不同方法制备的IIRCN的气密性能76
432黏土变量对采用预膨胀有机黏土与机械共混法制备的IIR/
有机黏土纳米复合材料气体阻隔性能的影响77
第5章丁基橡胶/不同碳链长度表面改性剂改性的黏土纳米复合材料
的结构与性能79
51填料的表面改性方法以及黏土片层晶层间距的影响因素79
511改性方法79
5111用表面改性剂处理无机黏土79
5112用偶联剂处理黏土80
512黏土片晶层间距的影响因素81
5121阳离子交换容量对层间距的影响81
5122碳链长度对晶层间距的影响81
52采用熔体插层法制备丁基橡胶/不同碳链长度的表面改性剂
改性黏土纳米复合材料82
521不同碳链长度表面改性剂改性黏土的结构式83
522不同碳链长度表面改性剂改性黏土的XRD分析83
523不同碳链长度表面改性剂改性黏土制备的IIRCN的结构
表征84
524不同碳链长度表面改性剂改性黏土制备的IIRCN的力学
性能87
525不同碳链长度表面改性剂改性黏土制备的IIRCN的气密
性能89
第三篇理论篇
第6章硫化前后橡胶/黏土纳米复合材料微观结构的变化92
61不同方法制备的IIR/有机黏土复合体系硫化前后微观结构的
变化93
611溶液插层法93
612熔体插层法94
613预膨胀有机黏土与机械共混法95
62熔体插层法制备橡胶/有机黏土纳米复合材料98
621非极性橡胶基体/有机黏土复合体系硫化前后微观相态
结构的变化98
622极性橡胶基体/有机黏土复合体系硫化前后微观相态结构
的变化100
6221BIIR/有机黏土复合体系100
6222NBR/有机黏土复合体系101
63时间效应102
第7章热处理工艺对IIR/有机黏土混合物微观相态结构的影响105
71熔体插层法制备的IIR/有机黏土混合物的热处理实验106
711IIR/有机黏土混合物的微观结构表征106
712热处理工艺对IIR/有机黏土混合物微观相态结构的影响108
7121热处理温度的影响108
7122热处理时间的影响111
7123压力的影响112
7124微观相态结构转化机理114
7125化学交联反应对微观相态结构的影响118
72溶液插层法制备IIR/有机黏土混合物的热处理实验119
721IIR/有机黏土混合物的微观结构表征119
722热处理工艺对IIR/有机黏土混合物微观相态结构的影响120
7221热处理温度的影响120
7222微观相态结构转化机理124
7223热处理时间的影响128
7224压力的影响129
7225化学交联反应的影响131
第8章橡胶/有机黏土纳米复合材料微观相态结构的改善133
81常压（大气压）硫化134
82低压硫化135
821压力大小对微观相态结构的影响135
822低压硫化IIR/有机黏土纳米复合材料的微观相态结构136
823低压硫化制备的IIR/有机黏土纳米复合材料的力学性能137
824低压硫化制备的IIR/有机黏土纳米复合材料的气体阻隔
性能138
83高温硫化139
84超促进剂快速硫化139
第9章橡胶/黏土纳米复合材料在高压热处理过程中的微观结构
变化141
第10章橡胶基体极性对RCNs微观相态结构的影响147
101极性大小不同的NBR/有机黏土纳米复合材料的微观相态
结构147
1011极性大小不同的NBR/有机黏土复合体系的WAXD
分析147
1012极性大小不同的NBR/有机黏土复合体系的TEM分析149
102极性大小不同的NBR/有机黏土纳米复合材料的力学性能152
103极性大小不同的NBR/有机黏土纳米复合材料的Payne
效应153
104极性大小不同的NBR/有机黏土纳米复合材料的气体阻隔
性能155
第11章橡胶分子结构对RCNs的微观结构与性能的影响157
111不同分子结构橡胶基体对应的RCNs微观结构157
1111非极性橡胶IIR、SBR复合体系的微观结构分析157
1112极性橡胶NBR复合体系的微观结构分析160
112不同分子结构橡胶基体对应的RCNs力学性能161
113不同分子结构橡胶基体对应RCNs的RPA测试162
114不同分子结构橡胶基体对应RCNs的气体阻隔性能164
参考文献167
|
|
主站 | 书店 | 社区 | 百科 | 教学