聚合物：無機納米復合材料（第三版）

第1章 聚合物納米復合材料科技總論
1.1　引言 1
1.1.1 背景 1
1.1.2 自然尺度和納米尺度 2
1.1.3 天然和人造納米結構 4
1.1.4 納米概念與發(fā)展簡史 5
1.2　納米科學與技術體系 7
1.2.1 納米科技概念和技術路線 7
1.2.2 納米結構與納米材料術語 8
1.2.3 納米復合與納米效應 9
1.3　聚合物納米復合體系 12
1.3.1 聚合物多級結構及分類 12
1.3.2 無機納米材料原料體系分類 16
1.3.3 聚合物納米復合材料分類及特性 18
1.3.4 納米復合材料設計制備方法 19
1.4　層狀材料結構與物性 26
1.4.1 層狀硅酸鹽分類與物性 26
1.4.2 蒙脫石層狀結構特性 27
1.4.3 層狀化合物結構剝離 28
1.5　聚合物層狀結構分散復合方法 30
1.5.1 納米分散定義和表征方法 30
1.5.2 納米分散與復合體系 32
1.5.3 插層納米化學原理及方法 34
1.5.4 插層納米復合材料學原理及方法 35
1.5.5 層狀結構材料插層熱力學與動力學 38
1.5.6 聚合物層狀納米復合材料體系與加工特性 40
1.6　高性能多功能聚合物-無機納米復合材料體系 41
1.6.1 有機-無機納米復合材料結構功能體系 41
1.6.2 聚合物納米復合材料多功能體系 44
1.6.3 聚合物納米復合材料優(yōu)異性與綜合性 45
1.7　聚合物納米復合材料創(chuàng)新應用前景 47
1.7.1 聚合物多尺度納米復合材料創(chuàng)新體系 47
1.7.2 納米結構載體與催化劑創(chuàng)新體系 48
1.7.3 多功能高性能納米處理劑創(chuàng)新體系 48
1.7.4 油氣與新能源納米材料應用前景 49
1.7.5 仿生及信息能源納米材料應用前景 50
參考文獻 51
第2章 聚合物-無機納米分散復合體系設計
2.1　聚合物聚集態(tài)納米結構 54
2.1.1 聚合物多尺度聚集態(tài) 54
2.1.2 聚合物聚集態(tài)多尺度結構特性 59
2.1.3 聚合物聚集態(tài)納米復合 62
2.1.4 聚合物聚集態(tài)-無機納米共混復合 63
2.2　聚合物-無機納米復合材料界面原理與方法 64
2.2.1 聚合物-無機納米復合材料界面反應與功能化 64
2.2.2 聚合物納米復合材料聚集態(tài)熔體特性 66
2.3　聚合物-層狀材料納米分散復合成核原理與方法 67
2.3.1 天然與合成層狀結構材料 67
2.3.2 納米可控成核多功能效應 70
2.3.3 納米復合成核原理與方法 72
2.4　聚合物納米分散復合材料多相體系設計 79
2.4.1 聚合物材料和納米材料改性方法 79
2.4.2 聚合物多相體系納米分散方法 80
2.4.3 納米可控分散復合原理與方法 82
2.4.4 調制納米中間體及其分散復合體系 83
2.5　高性能多功能納米中間體可控分散復合材料設計 85
2.5.1 納米復合材料功能性 85
2.5.2 高性能多功能納米復合材料合成設計 86
2.6　核-殼結構納米中間體表面反應與分散體系 87
2.6.1 核-殼結構納米中間體體系與表面反應 87
2.6.2 聚合物納米分散復合結構固定原理與方法 90
2.6.3 聚合物納米復合材料結晶動力學 93
參考文獻 98
第3章 插層納米化學和插層納米復合材料學原理與方法
3.1　黏土礦物晶體結構與結構模型 100
3.1.1 黏土礦物分類與組成 100
3.1.2 主要黏土礦物晶體納米結構 101
3.2　層狀黏土納米膠體化學 110
3.2.1 層狀黏土礦物電性 110
3.2.2 主要黏土礦物水化作用 112
3.2.3 層狀黏土礦物吸附性 114
3.2.4 納米膠體化學原理 115
3.3　層狀黏土膠體及多功能納米復合穩(wěn)定體系 117
3.3.1 層狀黏土膠體分散與聚結穩(wěn)定體系 117
3.3.2 有機-無機納米復合材料穩(wěn)定功能化方法 120
3.4　插層納米化學原理與方法 121
3.4.1 插層化學與插層納米化學 121
3.4.2 插層納米化學原理與方法 123
3.4.3 插層納米化學設計復合材料 127
3.4.4 分子間作用力插層復合原理方法 132
3.4.5 重要特殊分子插層復合體 134
3.5　插層納米復合材料學原理及工藝方法 135
3.5.1 插層納米復合材料學原理 135
3.5.2 插層納米化學與插層納米復合材料學工藝 136
3.5.3 層狀結構材料規(guī)模化可控插層納米復合材料原理 139
3.5.4 插層納米復合材料熱機械分散與加工成型工藝 140
參考文獻 142
第4層 塑性聚合物-無機納米復合材料
4.1　塑性聚合物材料多尺度納米分散原理
與方法 145
4.1.1 聚合物材料熱力學性能 145
4.1.2 聚合物多尺度納米分散復合體系 146
4.2　聚酰胺-層狀硅酸鹽黏土納米復合材料 147
4.2.1 聚酰胺原料與單體體系 147
4.2.2 聚酰胺原位聚合納米復合催化反應體系 150
4.2.3 聚酰胺納米復合材料聚合反應原理與方法 151
4.2.4 聚酰胺-黏土納米復合材料性能調控方法 153
4.2.5 一步法堿催化合成鑄型尼龍-黏土納米復合材料 156
4.2.6 尼龍66-黏土納米復合材料合成 159
4.2.7 尼龍納米復合材料功能性比較 162
4.3　環(huán)氧樹脂-黏土納米復合材料 162
4.3.1 環(huán)氧樹脂與低聚物合成特性及計量 162
4.3.2 環(huán)氧樹脂-層狀硅酸鹽納米復合材料工藝 166
4.3.3 環(huán)氧樹脂基納米剝離分散復合材料 167
4.3.4 調控環(huán)氧樹脂納米復合材料性能方法 170
4.4　聚酯-蒙脫土納米復合材料 174
4.4.1 聚酯和聚酯-蒙脫土納米復合材料 174
4.4.2 聚酯納米復合材料制備工藝 175
4.4.3 聚酯納米復合材料結構與性能 178
4.4.4 PBT-蒙脫土納米復合材料 182
4.4.5 聚酯納米復合材料的納米效應與應用特性 186
4.5　聚烯烴-黏土納米復合材料 187
4.5.1 聚烯烴及其催化劑 187
4.5.2 聚烯烴的聚合工藝 189
4.5.3 聚烯烴納米復合材料制備工藝 190
參考文獻 192
第5章 水溶性聚合物-無機納米復合材料
5.1　水溶性聚合物體系及其納米復合原理與方法 195
5.1.1 水溶性聚合物分子結構與分類 195
5.1.2 水溶性聚合物及其納米復合材料反應體系 197
5.1.3 合成水溶性聚合物縮聚反應體系 201
5.1.4 天然水溶性聚合物材料體系 202
5.1.5 水溶性聚合物納米復合材料合成原理與方法 204
5.1.6 水溶性聚合物納米復合材料工藝方法 204
5.2　聚丙烯酰胺-無機納米復合材料 206
5.2.1 聚丙烯酰胺納米復合材料組成體系方法 206
5.2.2 高性能聚丙烯酰胺納米復合材料 208
5.2.3 高性能多功能聚丙烯酰胺納米復合材料 209
5.2.4 丙烯酰胺共聚納米復合體系納米復合效應表征 212
5.2.5 丙烯酰胺共聚納米復合材料制備工藝 212
5.2.6 抗高溫丙烯酰胺共聚納米復合材料 213
5.3　聚丙烯酸及其衍生物納米復合材料 214
5.3.1 聚丙烯酸及其衍生物聚合反應 214
5.3.2 聚丙烯酸及其衍生物納米復合材料制備原理與方法 217
5.3.3 聚丙烯酸及其衍生物納米復合材料應用特性 219
5.4　聚乙烯醇無機納米復合材料 219
5.4.1 聚乙烯醇納米復合材料組成 219
5.4.2 聚乙烯醇及其納米復合材料物化特性 220
5.4.3 聚乙烯醇納米復合材料功能體系設計方法 222
5.5　聚乳酸納米復合材料 224
5.5.1 聚乳酸納米復合材料合成體系 224
5.5.2 聚乳酸納米復合材料合成原理與工藝 226
5.5.3 可降解共聚酯納米復合材料制備工藝 229
5.6　水溶性聚合物納米復合材料降解和再用原理與方法 235
5.6.1 水溶性聚合物納米復合材料催化降解原理與方法 235
5.6.2 水溶性聚合物納米復合材料催化降解方法 235
5.6.3 水溶性聚合物及其納米復合材料光催化機理 240
5.6.4 油氣工程聚合物納米復合流體催化降解再用方法 241
參考文獻 247
第6章 納米復合材料結構性能及效應表征方法
6.1　納米單元與納米結構及納米顆粒復合效應理論 250
6.1.1 產生納米單元和納米結構 250
6.1.2 納米顆粒剛性與柔性體系 252
6.1.3 納米顆粒與復合效應分類表征 253
6.1.4 聚合物納米復合材料增強增剛增韌機理與模型 256
6.1.5 超微顆粒體系穩(wěn)定理論與方法 263
6.1.6 超微顆粒光散射理論與方法 270
6.1.7 納米復合成核效應原理與表征 272
6.2　層狀納米結構與物性表征 274
6.2.1 層狀硅酸鹽黏土結構組成 274
6.2.2 層狀硅酸鹽孔結構性能表征 279
6.3　納米復合表面界面結構特性表征 281
6.3.1 納米結構材料界面結構特性 281
6.3.2 納米顆粒復合表面界面結構表征 283
6.3.3 納米結構材料表面界面特性表征 285
6.4　聚合物納米復合結構效應表征 288
6.4.1 聚酯納米復合等溫結晶效應 288
6.4.2 納米復合結晶成核與熱效應 290
6.4.3 聚合物納米復合材料凝聚結構形態(tài) 292
6.5　聚合物納米復合多級結構性能及表征方法 295
6.5.1 納米復合體系多級結構及表征 295
6.5.2 介孔結構合成與表征 298
6.5.3 聚合物納米復合多級結構及分類 298
6.5.4 聚合物-層狀化合物納米復合體系多級結構 299
參考文獻 300
第7章 聚合物納米復合材料原料與中間體應用
7.1　無機納米材料原料體系 304
7.1.1 優(yōu)選無機納米材料原料 304
7.1.2 合成納米結構中間體材料 306
7.1.3 納米中間體合成工藝與設計 309
7.1.4 通用納米材料和納米中間體原料技術規(guī)范 311
7.1.5 碳層狀納米結構中間體與復合材料 313
7.2　天然黏土純化改性原料體系 317
7.2.1 主要黏土純化改性體系 317
7.2.2 納米結構中間體通用工藝的優(yōu)化和程序化 319
7.2.3 納米中間體微乳液法合成納米單元和納米材料 320
7.3　納米中間體微孔結構柱撐載體與催化劑體系 323
7.3.1 黏土納米中間體微孔結構柱撐載體 323
7.3.2 黏土納米中間體微孔結構柱撐載體催化劑體系 324
7.3.3 黏土柱撐多孔非均勻結構催化劑 326
7.3.4 納米材料與納米結構中間體聯(lián)合載負催化劑方法 329
7.4　聚合物納米中間體復合超短纖維工藝 332
7.4.1 聚合物共混納米復合短纖維工藝 332
7.4.2 聚合物納米復合材料熔融紡絲和短纖維工藝 334
7.4.3 聚合物納米復合超短纖維結構性能 335
7.5　聚合物納米中間體復合材料油氣工程處理劑設計與應用 336
7.5.1 聚合物納米復合材料處理劑設計 336
7.5.2 聚合物納米中間體復合材料鉆井工程應用方法 337
7.5.3 凹凸棒土納米中間體及懸浮體形態(tài)特性 340
7.5.4 納米中間體復合壓裂液多功能體系 341
7.5.5 KLCN納米復合壓裂液體系評價 344
參考文獻 347
第8章 塑性聚合物納米復合材料應用
8.1　塑性聚合物共混與復合材料多功能體系 349
8.1.1 塑性聚合物多相體系理論 349
8.1.2 塑性聚合物共混體系 350
8.1.3 塑性聚合物納米復合材料體系與特性 352
8.2　塑性聚合物納米復合材料制備原料與方法 355
8.2.1 納米材料原料 355
8.2.2 工業(yè)適用納米結構中間體制備工藝 357
8.2.3 MXene層狀納米中間體制備方法 360
8.2.4 聚合物納米復合材料設計原理與方法 362
8.3　聚烯烴納米復合材料 363
8.3.1 納米中間體與納米材料表面改性方法 363
8.3.2 聚乙烯納米中間體復合材料熔體成型工藝與方法 365
8.3.3 聚丙烯-聚乙烯共聚納米復合管 366
8.4　聚酯納米復合材料及超短纖維 368
8.4.1 聚酯納米復合材料工藝 368
8.4.2 聚酯共混納米復合材料與紡絲工藝方法 369
8.4.3 聚酯共混納米復合材料紡絲及短纖維結構特性 371
8.4.4 聚合物納米復合超短纖維應用特性 373
8.5　聚合物納米復合光電功能體系 373
8.5.1 聚合物納米復合光電膜體系 373
8.5.2 聚合物材料鋰基二次電池隔膜 375
8.5.3 聚合物納米復合材料傳感器工業(yè)體系 379
8.5.4 聚合物納米復合材料阻隔包裝材料工方法 381
8.5.5 聚烯烴納米復合材料阻燃增強工程材料 383
8.5.6 聚酯納米復合材料阻燃增強工程材料 385
8.5.7 聚合物納米復合材料汽車和紡織應用技術 387
參考文獻 388
第9章 水溶性聚合物納米復合材料油氣工程多功能應用
9.1　水溶性聚合物納米復合材料應用體系 390
9.1.1 水溶性聚合物材料處理劑及納米復合體系 390
9.1.2 水溶性聚合物納米復合材料生產技術 392
9.1.3 水溶性聚合物納米復合材料工業(yè)應用 393
9.2　水溶性聚合物納米復合材料和處理劑生產工藝與應用方法 394
9.2.1 水溶性聚合物納米復合材料和處理劑生產工藝 394
9.2.2 水溶性聚合物納米復合材料工藝 395
9.3　水溶性共聚納米復合材料油氣工程應用原理與方法 397
9.3.1 油氣工程聚合物納米復合材料特性 397
9.3.2 納米復合鉆井液和完井液應用原理與方法 399
9.3.3 納米復合壓裂液應用原理與方法 400
9.3.4 納米復合驅油液應用原理與方法 402
9.3.5 納米復合水泥漿應用原理與方法 402
9.4　水溶性聚合物納米復合材料油氣工程應用工藝與評價方法 403
9.4.1 油氣工程納米復合材料應用設計與評價方法 403
9.4.2 鉆井完井工程應用工藝與評價方法 404
9.4.3 聚合物納米復合封堵劑及堵漏堵水應用設計方法 409
9.4.4 聚合物納米復合材料儲層改造壓裂工程應用方法 415
9.4.5 聚合物納米復合材料固井工程應用方法 421
9.5　水溶性聚合物納米復合材料油氣工程綜合應用技術及規(guī)范 426
9.5.1 水溶性聚合物納米復合材料體系應用設計 426
9.5.2 鉆井完井工程應用技術 427
9.5.3 封堵與堵漏應用技術 430
9.5.4 儲層改造壓裂工程應用技術 431
9.5.5 固井工程應用技術 433
9.5.6 采油和提高采收率工程應用技術 434
9.5.7 油氣工程納米復合廢液殘液催化裂解應用實例 437
參考文獻 443