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第一章 绪论1

1.1聚合物基纳米改性材料的基本概念1

1.1.1基本概念1

1.1.2纳米复合材料的分类2

1.2纳米微粒的效应3

1.2.1表面效应4

1.2.2体积效应4

1.2.3量子尺寸效应4

1.2.4宏观量子隧道效应5

1.2.5光学性质5

1.2.6电磁性质6

1.2.7化学和催化性能6

1.2.8 Hall-Petch （H-P）关系7

1.2.9热性质8

1.3纳米粒子的表面修饰8

1.3.1纳米粒子的表面改性8

1.3.2纳米粒子对复合材料的性能影响9

1.4聚合物基纳米材料的研究现状与未来11

1.4.1纳米改性复合材料11

1.4.2聚合物和无机物纳米复合材料11

1.4.3前景12

参考文献14

第二章 聚合物基材料纳米改性机理18

2.1聚合物基材料纳米改性模型18

2.1.1聚合物基材料纳米改性模型的建立18

2.1.2基本模型的导入18

2.1.3广义变分原理28

2.2聚合物基纳米改性材料结构设计与计算32

2.2.1聚合物基材料纳米改性后的屈服条件32

2.2.2常用有形的屈服条件33

2.2.3聚合物基纳米改性材料的本构37

2.2.4聚合物基纳米改性材料的黏弹性本构关系44

2.3无机纳米粒子共混改性机理49

2.3.1纳米粒子的分散方法49

2.3.2纳米粒子的分散机理51

2.3.3无机纳米粒子在聚合物中的增韧机理54

2.4分子复合改性59

2.4.1分子复合材料的组成与分类60

2.4.2分子复合材料的制备成型与加工63

2.4.3分子复合材料研究的新方法67

2.4.4需要深入研究的相关问题68

2.4.5复合材料的应用前景和发展69

2.5分子插层复合70

参考文献75

第三章 纳米改性聚烯烃77

3.1纳米改性聚乙烯77

3.1.1纳米改性HDPE77

3.1.2无机纳米粒子改性LDPE82

3.1.3纳米改性UHMWPE84

3.2纳米改性聚丙烯85

3.2.1层状硅酸盐改性PP86

3.2.2无机刚性纳米粒子改性PP89

3.2.3纳米SiO2改性聚丙烯98

3.2.4纳米TiO2改性聚丙烯101

3.3纳米改性聚苯乙烯105

3.3.1纳米MMT改性聚苯乙烯105

3.3.2纳米级无机刚性粒子改性聚苯乙烯纳米复合材料的制备108

3.3.3纳米A12O3改性聚苯乙烯109

3.4纳米改性聚氯乙烯110

3.4.1氯乙烯-无机纳米材料的原位聚合110

3.4.2纳米CaCO3改性聚氯乙烯113

3.4.3纳米炭黑（CB）改性硬质聚氯乙烯（RPVC）117

3.4.4纳米复合PVC的产业化问题122

3.5碳纳米管改性A BS123

3.5.1碳纳米管改性ABS的制备124

3.5.2碳纳米管改性ABS引起的性能变化124

3.6纳米改性PTFE及其他聚合物摩擦材料127

3.6.1纳米改性聚四氟乙烯128

3.6.2纳米改性其他耐磨复合材料132

3.6.3纳米改性对摩擦材料性能的影响134

参考文献136

第四章 纳米改性聚酯140

4.1纳米改性PET140

4.1.1纳米蒙脱土共混改性PET140

4.1.2纳米SiO2改性PET141

4.1.3纳米二氧化钛改性PET142

4.1.4纳米氧化锌改性PET150

4.1.5纳米导电颗粒（ATO）改性PET153

4.2纳米改性PBT162

4.2.1纳米蒙脱土改性PBT162

4.2.2其他纳米材料改性PBT167

4.3纳米改性不饱和聚酯173

4.3.1纳米TiO2改性UP173

4.3.2纳米SiO2改性UP175

4.3.3纳米碳酸钙改性UP178

4.4纳米改性聚氨酯184

4.4.1纳米改性聚氨酯的方法184

4.4.2纳米SiO2改性聚氨酯复合材料185

4.4.3纳米碳酸钙改性硬质聚氨酯泡沫189

4.4.4纳米蒙脱土改性聚氨酯复合材料193

4.4.5纳米累托石改性热塑性聚氨酯弹性体复合材料197

4.4.6其他纳米材料改性聚氨酯204

4.5纳米改性聚甲基丙烯酸甲酯204

4.5.1纳米改性PMMA材料的制备方法205

4.5.2纳米改性PMMA材料类型及性能207

4.5.3纳米石墨改性PMMA制备导电复合材料208

4.6纳米改性环氧树脂212

4.6.1纳米改性环氧树脂的方法213

4.6.2纳米改性环氧树脂基复合材料的机理219

4.6.3纳米蒙脱土（MMT）改性环氧树脂（EP）221

4.6.4纳米TiO2改性环氧树脂225

4.6.5纳米SiO2改性环氧树脂227

4.7纳米改性酚醛树脂231

4.7.1有机化纳米蒙脱土改性酚醛树脂232

4.7.2纳米SiO2改性酚醛树脂247

4.7.3纳米炭黑改性酚醛树脂252

4.7.4纳米铜改性酚醛树脂256

4.7.5纳米亚微米矿物改性酚醛树脂261

4.7.6纳米粒子改性硼酚醛树脂266

4.7.7纳米粉体在酚醛树脂中的分散效果及性能275

参考文献280

第五章 纳米改性聚酰胺287

5.1层状硅酸盐改性尼龙287

5.1.1聚酰胺的插层复合改性原理287

5.1.2纳米改性聚酰胺复合材料的性能290

5.1.3纳米改性聚酰胺复合材料的应用291

5.1.4聚酰胺系纳米复合材料开发的工业动向292

5.2纳米改性PA6293

5.2.1纳米蒙脱土插层改性PA6293

5.2.2碳纳米管改性PA6300

5.2.3纳米石墨改性PA6304

5.3纳米共混改性PA66311

5.3.1纳米蒙脱土共混改性PA66311

5.3.2纳米蒙脱土插层改性PA66的拓展研究319

5.4纳米改性聚酰亚胺321

5.5纳米改性双马来酰亚胺326

参考文献330

第六章 纳米改性聚醚醚酮333

6.1无机纳米粒子改性聚醚醚酮（PEEK）333

6.1.1无机纳米粒子改性PEEK自润滑材料333

6.1.2摩擦性能特征334

6.1.3改善其他性能的特征335

6.2纳米SiC陶瓷粒子改性PEEK336

6.3纳米碳纤维改性聚醚醚酮338

6.3.1纳米碳纤维改性聚醚醚酮的制备338

6.3.2纳米碳纤维改性聚醚醚酮的特征339

6.4多壁碳纳米管接枝改性磺化聚醚醚酮制备复合膜342

6.4.1多壁碳纳米管接枝改性磺化聚醚醚酮复合膜的制备343

6.4.2多壁碳纳米管接枝改性磺化聚醚醚酮复合膜的性能344

参考文献351

第七章 纳米改性橡胶353

7.1无机纳米材料改性SBR353

7.1.1纳米改性SBR配方设计353

7.1.2纳米粒子改性SBR的疲劳性能355

7.1.3纳米粒子改性SBR的耐磨性356

7.1.4纳米白炭黑对NBR胶料的影响357

7.2纳米碳酸钙改性丁腈橡胶358

7.3纳米氧化锌改性橡胶361

7.3.1纳米氧化锌改性橡胶的制备362

7.3.2纳米氧化锌改性橡胶的性能363

7.3.3成品试验365

7.4碳纳米管改性三元乙丙橡胶366

7.4.1碳纳米管改性三元乙丙橡胶的制备366

7.4.2碳纳米管改性三元乙丙橡胶的力学性能366

7.5纳米黏土改性羧基丁腈橡胶369

7.5.1纳米黏土改性羧基丁腈微观相态结构和力学性能370

7.5.2纳米黏土改性羧基丁腈中的分散及其他性能372

7.6纳米SiO2改性橡胶373

7.7纳米粉体改性有机硅橡胶375

7.8纳米黏土改性SBR复合材料所引起的气密性特征376

7.9纳米改性EVA381

7.9.1纳米水镁石纤维改性EVA381

7.9.2纳米水滑石改性EVA387

7.9.3纳米SiO2、A12、O3改性EVA391

参考文献392

第八章 纳米自组装材料394

8.1自组装生物材料394

8.1.1自组装技术394

8.1.2自组装生物材料395

8.2嵌段共聚物自组装纳米功能复合材料399

8.2.1形成与结构399

8.2.2有机光电纳米材料401

8.2.3纳米刻蚀模板403

8.3纳米多孔硅404

8.4光子晶体405

参考文献406

第九章 聚合物基纳米改性材料的应用408

9.1聚合物基纳米改性材料在农业中的应用408

9.1.1农业正在跨进纳米时代408

9.1.2包装材料409

9.1.3在农膜中的应用411

9.1.4在水稻种植上的应用414

9.2聚合物基纳米改性材料在汽车工业中的应用415

9.2.1美国在汽车工业中的应用415

9.2.2日本在汽车工业中的应用418

9.3聚合物基纳米改性材料在建筑领域中的应用419

9.3.1纳米改性隔热保温材料419

9.3.2纳米改性玻璃435

9.3.3纤维型纳米改性隔热材料454

9.4聚合物基纳米改性材料在家电中的应用457

9.4.1防电磁塑材料457

9.4.2纳米改性增强／抗菌458

9.4.3磁性塑料459

9.5纳米改性材料在纺织工业中的应用460

9.5.1纳米改性服装面料461

9.5.2纳米改性面料467

9.5.3纳米改性纤维的市场468

9.6聚合物基纳米改性材料在光电器件中的应用470

9.6.1纳米改性导电聚合物470

9.6.2纳米改性PPy复合材料471

9.6.3聚合物纳米半导体材料475

9.6.4聚合物基纳米改性光材料484

9.6.5其他聚合物纳米光材料490

9.6.6敏感性能491

9.7聚合物基纳米改性材料在军事上的应用492

9.7.1纳米改性材料在装甲防护上的应用493

9.7.2军需材料上的应用495

9.7.3隐身材料496

9.7.4耐烧蚀防热材料在喷管材料中的应用498

9.8聚合物基纳米改性材料在能源催化中的应用499

9.8.1化学电源领域的应用499

9.8.2催化501

9.9聚合物基纳米复合材料在生物医学工程中的应用501

9.9.1诊断502

9.9.2治疗505

9.9.3人造器官509

9.9.4防微生物污染卫生自洁技术514

9.10在涂料中的应用516

9.10.1纳米ZnO和SiO2改性涂料516

9.10.2功能涂料和油墨519

9.11其他纳米材料的应用520

9.11.1纳米碳纤维520

9.11.2碳纳米管改性聚合物材料524

参考文献526

第十章 聚合物基纳米改性材料的未来530

10.1纳米技术发展概况530

10.1.1研究环境530

10.1.2纳米技术是学科的交汇点531

10.1.3纳米技术研发策略及趋势531

10.2世界主要国家纳米技术发展计划534

10.3国外聚合物基纳米复合材料发展概况540

10.3.1聚合物基纳米复合材料特点541

10.3.2市场状况542

10.4国内聚合物基纳米复合材料的发展概况543

10.4.1我国研发的典型纳米塑料544

10.4.2结语549

参考文献550