聚合物-无机纳米复合材料-第2版_PDF下载[99MB-百度云]柯扬船

本书特色

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本再版书在原版内容基础上，涉及纳米复合材料技术及其纳米效应与应用设计，纳米科技向工程、建筑、汽车等传统产业渗透及其显著效应与发展趋势，并围绕“纳米科技在复杂油气开采的科学技术体系”等新领域进行拓展，多方位反映纳米科技日新月异飞速发展与巨大成就。
本书对纳米中间体、插层剥离、纳米可控分散与复合、纳米载负、复合处理剂工艺、纳米结构性能及纳米效应系统详细论述。阐述纳米成核及其诱导固体与液体凝聚行为的内容，突出了纳米体系在聚合物体系的分散复合形态及其界面匹配效应，是探究纳米复合多相作用和多功能应用效应的窗口。本书基于作者及合作者的研究工作，涉及了国内外密切关联的前沿与经典理论内容；就同一个问题提供各自不同观点的纳米科技方案，与国内外*重要成果关联比较，融合于本书的部分实施例中；采纳成熟连贯的内容，从新的视角和*成果与进展进行结合与阐述，提供读者*技术状态及新观点。

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内容简介

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本书对纳米中间体、插层剥离、纳米可控分散与复合、纳米载负、复合处理剂工艺、纳米结构性能及纳米效应系统详细论述。阐述纳米成核及其诱导固体与液体凝聚行为的内容，突出了纳米体系在聚合物体系的分散复合形态及其界面匹配效应，是探究纳米复合多相作用和多功能应用效应的窗口。本书许多实例说明，简单掺混纳米复合体系与微米复合体系性能的极大局限性及其根源。
本书特点之一，主要内容基于作者及合作者的研究工作，只涉及了国内外密切关联的前沿与经典理论内容；本书特点之二，就同一个问题提供各自不同观点的纳米科技方案，与国内外重要成果关联比较，融合于本书的部分实施例中；本书特点之三，采纳成熟连贯的内容，从新的视角和作者新成果与进展进行结合与阐述，提供读者前沿技术状态及新观点。

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作者简介

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柯扬船，中国石油大学，教授，研究员，柯扬船，中国石油大学（北京），理学院，教授
教育经历（从大学本科开始，按时间倒序排序；请列出攻读研究生学位阶段导师姓名）：
1.1993/09–1996/07，吉林大学，高分子化学与物理，博士，导师：吴忠文
2.1989/09–1991/07，吉林大学，地学院矿业工程，硕士，导师：李永信
3.1982/09–1986/07，中国石油大学（华东），石油开发系，学士，导师：无

科研与学术工作经历（按时间倒序排序；如为在站博士后研究人员或曾进入博士后流动站（或工作站）从事研究，请列出合作导师姓名）：
1.2010/10-至今，中国石油大学（北京），理学院（能源纳米科技中心），教授、主任柯扬船，中国石油大学，教授，研究员，柯扬船，中国石油大学（北京），理学院，教授
教育经历（从大学本科开始，按时间倒序排序；请列出攻读研究生学位阶段导师姓名）：
1.1993/09–1996/07，吉林大学，高分子化学与物理，博士，导师：吴忠文
2.1989/09–1991/07，吉林大学，地学院矿业工程，硕士，导师：李永信
3.1982/09–1986/07，中国石油大学（华东），石油开发系，学士，导师：无

科研与学术工作经历（按时间倒序排序；如为在站博士后研究人员或曾进入博士后流动站（或工作站）从事研究，请列出合作导师姓名）：
1.2010/10-至今，中国石油大学（北京），理学院（能源纳米科技中心），教授、主任
2.2003/01-2010/10，中国石油大学（北京），化学工程学院（重质油国家重点实验室），教授
3.2001/11-2003/01，中国石油大学（北京），化学工程学院（重质油国家重点实验室），研究员
4.1999/12-2001/10，中国石化集团，聚烯烃国家工程中心，高级工程师、技术委员会委员
5.1998/11-1999/03，中国科学院，化学所，副研究员
6.1996/07-1998/11，中国科学院，化学所，博士后
7.1991/07-1993/07，吉林大学，地学院矿业工程，讲师
8.1996/07-1998/11，中国科学院，博士后，合作导师：漆宗能、王佛松

主持或参加科研项目（课题）及人才计划项目情况（按时间倒序排序）：
1.国家自然基金面上项目，51274223，新颖的油气层孔道插层反应及润湿分布与导流性调控方法，起止时间2013/01-2016/12，80万，在研，主持。
2.国家自然科学基金创新研究群体项目，51221003，复杂油气井钻井与完井基础研究，起止时间2013/01-2015/12，15万元，已结题，核心成员参加。
3.国家自然基金面上项目，21076229，多核芳烃共轭骨架结构的调控与光电转化效应，起止时间2011/01-2013/12，35万元，已结题，主持。
代表性研究成果和学术奖励情况
一、期刊论文
(1)Ke, Yangchuan (#) (*)，Field of high-performance polymer material – I. Composites from polymerizing heavy oil，Polymer Materials Science and Engineering，2012，28（6）：159-162 168
(2)Yang, Li，Wang, Yu-Guo Ke, Yang-Chuan (#) (*)，Preparation and property of polypropylene composite super-short fiber，Polymer Materials Science and Engineering，2010，26（12）：141-143
(3)Wang Yuguo，Yang Li Ke Yangchuan(#) (*)，Improving the hydrophobic，water barrier and crystallization properties of poly(ethylene terephthalate) by incorporating monodisperse SiO2 particles，Polymer International，2010，59（10）：1350-1359
另：通讯作者论文
(1)Guoliang Zhang，Yangchuan Ke (*)，Jing He，Meiru Qin，Hua Shen，Shichao Lu，Jingshui Xu，Effects of organo-modified montmorillonite on the tribology performance of bismaleimide-based nanocomposites，Materials and Design，2015，86：138-145
(2)Guoliang Zhang ， Youzhi Song，Shichao Lu，Zhaobin Wang，Yangchuan Ke (*)，Preparing copolyester–titanium dioxide nanocomposites with low melting point via in situ hydrolysis, catalysisand esterification process，High Performance Polymers，2015，1（1）：1-8
(3)Jingshui Xu，Denglong Chen， Li Yang，Xin Bai，Guoliang Zhang，Zheling Zeng，Wenshuai Gao，Deming Gong (#) (#)Yangchuan Ke (*)，Synthesis and characterization of partially hydrolyzed polyacrylamide nanocomposite weak gels with high molecular weights，Journal of Applied Polymer
Science，2015，132（41）：1-12
(4)Jingshui Xu ，Denglong Chen，Xianglong Hu， Qian Zhou，Wensuai Gao，Zheling Zeng，Guoliang Zhang， Yangchuan Ke (*)，Preparation and characterization of poly(MMAEGDMA-AMPS) microspheres by soap-free emulsion polymerization，Journal of Polymer Engineering，2015，1（1）：1-11
(5)Jingshui Xu，Yangchuan Ke (*) ，Qian Zhou，Xianglong Hu， Zijuan Tan，Liyan Yang，Youzhi Song，Yangyang Zhao，Guoliang Zhang，Preparation,Structure, and Properties of Poly (vinylacetate-co-methyl methacrylate) Nanocomposite Microspheres With Exfoliated Montmorillonite Through Using Two-Stage In Situ Suspension Polymerization，Polymer Composites，2014，35（6）：1104-1116
(6)张国亮，柯扬船 (*) ，杨丽燕，赵洋洋，杜守琴，纳米SiO2复合润滑脂流体的触变效应，石油学报(石油加工)，2014，30（2）：283-291
(7)张国亮，柯扬船 (*) ，杨丽燕，金属表面纳米复合抗磨防腐保护技术的研究进展，腐蚀科学与防护技术，2014，26（2）：187-190
(8)Xu, Jingshui，Ke, Yangchuan (*)，Zhou, Qian，Hu, Xianglong，Tan, Zijuan，Yang, Liyan，Song, Youzhi，Zhao, Yangyang，Zhang, Guoliang，Preparation, structure, and properties of poly(vinyl acetate-co-methyl methacrylate) nanocomposite microspheres with exfoliated montmorillonite through using two-stage in situ suspension polymerization，Polymer Composites，2014，35（6）：1104-1116
(9)Zhang, Guoliang，Ke, Yangchuan (*)，Yang, Liyan，Zhao, Yangyang，Du Shouqin，Thixotropy effects of Nano-SiO2 composite grease fluids，Acta Petrolei Sinica / Petroleum Processing Section，2014，30（2）：283-290
(10)Liyan Yang， Yangchuan Ke (*)，Synthesis of polystyrene nanolatexes via emulsion polymerization using sodium dodecyl sulfonate as the emulsifier，High Performance Polymers，2014，26（8）：900-905
(11)Ke, Yangchuan (*)，Tan, Zijuan ，New utilization of residue oil utilization in synthesizing photosensitizer，

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第1章聚合物纳米复合材料总论11.1概述11.1.1背景11.1.2纳米尺度自然发展21.1.3天然与人造纳米结构31.1.4纳米概念与发展简史41.2纳米科学与技术体系51.2.1纳米科技概念51.2.2纳米结构与纳米材料61.2.3纳米复合与纳米效应61.3聚合物纳米复合体系91.3.1聚合物多级结构及分类91.3.2无机纳米材料制备及其体系分类111.3.3聚合物无机纳米复合体系与分类141.3.4纳米复合材料制备方法141.4层状硅酸盐与层状化合物181.4.1层状硅酸盐黏土矿分类181.4.2层状硅酸盐结构性能表征181.4.3蒙脱土结构性能与表征201.4.4层状结构化合物分类211.5聚合物-黏土纳米复合材料221.5.1纳米分散定义和表征221.5.2层状硅酸盐插层复合方法241.5.3层状化合物插层热力学与动力学271.5.4聚合物-层状硅酸盐复合材料分类及加工成型291.6聚合物-无机纳米复合材料311.6.1有机-无机纳米复合材料体系概述311.6.2聚合物-无机纳米复合功能体系321.6.3纳米复合材料多功能体系341.6.4生物有机-无机纳米复合材料体系371.6.5纳米复合材料性能比较381.7多样化纳米复合体系及其应用401.7.1聚合物多尺度凝聚态纳米复合材料特性401.7.2纳米组装载体与催化剂411.7.3通用和多功能纳米添加剂技术421.7.4传统能源和新能源纳米技术与应用431.7.5生物、仿生及信息与能源纳米技术应用44参考文献46第2章聚合物无机纳米分散复合体系设计48��2.1聚合物凝聚态纳米结构482.1.1聚合物高分子凝聚态482.1.2聚合物高分子凝聚态结构性能522.1.3聚合物纳米复合凝聚态特性552.1.4聚合物纳米复合成核效应原理572.2有机-无机纳米复合材料设计612.2.1纳米复合材料的功能性612.2.2纳米复合材料多功能高性能及合成设计622.2.3设计功能聚合物纳米复合材料体系632.3聚合物纳米分散与复合方法672.3.1聚合物和纳米材料改性方法672.3.2聚合物多相体系纳米分散方法692.3.3纳米可控分散复合方法712.3.4调制纳米中间体及其分散复合体系732.4纳米核-壳颗粒分散方法752.4.1单分散核-壳结构粒子设计752.4.2多分散核-壳结构体系设计方法782.4.3核-壳颗粒聚合物分散方法802.4.4单分散颗粒在其他介质中分散复合852.5纳米复合材料结晶熔融行为与表征862.5.1纳米粒子表面基团与结晶熔融特性862.5.2聚酯交联共聚物纳米分散复合结构的固定效应892.5.3聚合物纳米复合材料特殊结晶熔融行为922.5.4聚合物纳米复合材料结晶动力学95参考文献103第3章层状纳米结构插层化学及复合方法105��3.1黏土矿物晶体结构与结构模型1053.1.1黏土矿物分类及组成1063.1.2主要黏土矿物晶体与纳米结构1063.2黏土电性与胶体化学1143.2.1黏土矿物电性1143.2.2主要黏土矿物水化作用1183.2.3黏土矿物的吸附性1193.2.4纳米胶体化学基本原理1213.3黏土矿物纳米复合溶胶-凝胶体系1243.3.1黏土水胶体分散与聚结稳定体系1243.3.2金属和稀土纳米溶胶-凝胶体系1283.3.3有机-无机纳米复合溶胶-凝胶体系设计1293.4插层过程模型模拟与插层化学1303.4.1层状结构物质插层反应模型与模拟计算1303.4.2层状物质插层化学1313.4.3层状结构体系插层过程与插层复合体系1343.4.4插层反应工艺比较及分类体系1383.5层状结构物质规模化纳米分散复合的原理方法1413.5.1层状结构物质规模化可控纳米分散复合的原理1413.5.2聚合物纳米复合材料的相容剂1423.5.3纳米复合材料热机械分散与热加工成型1433.5.4几类层状化合物插层分散与复合方法146参考文献152第4章聚合物无机纳米复合材料设计制备与性能155��4.1聚合物中规模化纳米分散原则1554.1.1聚合物多尺度纳米分散1554.1.2聚合物规模化和大跨度纳米分散性1564.1.3聚合复合纳米效应原则1564.2聚酰胺-黏土纳米复合材料1574.2.1聚酰胺高分子及其原料与纳米复合体系1574.2.2聚酰胺及其纳米复合催化剂1584.2.3聚酰胺的聚合1594.2.4聚酰胺-黏土纳米复合材料的物化性能1614.2.5一步法合成碱催化及铸型尼龙黏土纳米复合材料1644.2.6尼龙66-黏土纳米复合材料合成1684.2.7尼龙纳米复合材料的应用与发展1704.3环氧树脂-黏土纳米复合材料1714.3.1环氧树脂的合成反应与制备方法1714.3.2环氧树脂层状硅酸盐纳米复合材料工艺1744.3.3PEO-黏土纳米复合材料制备与剥离行为1754.3.4PEO-黏土纳米复合材料的性能1814.3.5其他黏土纳米复合材料及其应用展望1854.4聚酯-蒙脱土纳米复合材料1864.4.1聚酯PET-蒙脱土纳米复合材料1864.4.2聚酯PBT-蒙脱土纳米复合材料1954.4.3聚酯无机纳米复合材料的纳米效应与应用前景1994.5聚烯烃-黏土纳米复合材料2004.5.1聚烯烃及其催化剂2004.5.2聚烯烃的聚合工艺2024.5.3聚烯烃纳米复合材料工艺方法2034.5.4纳米前驱体载负茂金属聚乙烯催化剂2084.6功能高聚物纳米复合材料2094.6.1水溶性高分子纳米复合材料2094.6.2水溶性高分子纳米复合纳米效应211参考文献212第5章纳米结构可控分散及组装复合体系215��5.1纳米结构与组装体系2155.1.1纳米结构体系2155.1.2纳米结构自组装与规模化重现技术2175.1.3纳米结构规模化技术2195.2宏观尺度模板合成纳米阵列结构2205.2.1模板法合成纳米结构特性2205.2.2主要模板分类和合成方法2215.2.3模板合成纳米结构的方法2225.3分子自组装介孔与纳米复合结构及性能2255.3.1分子自组装体系2255.3.2纳米孔结构自组织体系2285.3.3介孔固体及复合体体系结构与荧光增强效应2305.3.4多孔纳米复合材料的功能效应2325.4表面纳米组装及光电转化效应2395.4.1表面造孔及功能涂膜与光电转化体系2395.4.2多晶硅纳米涂膜光伏电池2395.4.3纳米晶太阳能电池2435.4.4单分散粒子及光子晶体半导体效应2465.5金属纳米粒子及其胶束自组装复合材料2515.5.1小尺度金属纳米粒子乳液合成方法2515.5.2银金属纳米粒子与有机体组装2525.5.3聚电解质金属纳米复合的成核与组装2535.6高聚物纳米复合材料相分离体系2585.6.1高聚物有序相分离结构2585.6.2聚酯纳米复合相分离体系263参考文献267第6章纳米复合材料的结构性能及效应表征方法270��6.1纳米微粒与纳米复合效应理论2706.1.1聚合物纳米复合增强增刚增韧效应与方法2706.1.2超微粒和胶体稳定理论2766.1.3超微粒子光散射理论与方法2816.1.4纳米效应和纳米复合效应分类2836.1.5重要纳米复合效应原理与实例2856.2纳米复合表界面与表征2896.2.1纳米材料界面结构特性2896.2.2纳米粒子复合表界面结构表征2906.2.3纳米材料表界面调控表征2936.3层状纳米结构与物性表征2976.3.1层状硅酸盐黏土结构组成2976.3.2层状硅酸盐结构性能表征3006.3.3层状硅酸盐孔结构性能表征3056.4聚合物纳米复合结构与效应表征3076.4.1聚酯纳米复合等温结晶效应3076.4.2纳米复合结晶成核与热效应3106.4.3纳米粒子组装形态3136.5聚合物纳米复合多级结构性能及表征方法3196.5.1聚合物纳米复合多级结构及分类3196.5.2纳米复合多级结构调控与表征3196.5.3聚合物层状化合物纳米复合体系多级结构3226.5.4纳米结构与形态表征方法324参考文献330第7章聚合物无机纳米复合材料工艺与应用334��7.1无机纳米材料与工艺设计3347.1.1甄选无机原材料3347.1.2纳-微米中间体材料3367.1.3纳米材料微乳液合成工艺3387.1.4纳米材料工艺原理与设计3407.1.5纳米粉体材料工业化工艺3427.2纳米载体催化剂与聚合物纳米复合材料3467.2.1纳米催化剂和载体3467.2.2黏土柱撑多孔非均匀结构催化剂3497.2.3纳米材料载负催化剂3527.3纳米复合涂料3547.3.1涂料及纳米复合涂料功能体系3547.3.2纳米复合环保仿磁与粉末涂料3557.3.3纳米复合功能涂料与标准3577.4纳米复合膜工艺与应用3587.4.1高聚物纳米复合膜设计原理及制备方法3587.4.2纳米镀与纳米复合辐射防护膜3597.4.3纳米镀与防护膜应用工艺技术3607.5聚合物纳米复合超短纤维工艺与应用3607.5.1聚合物共混纳米复合短纤维工艺3607.5.2聚合物熔融纺丝合成短纤维工艺3627.5.3聚合物纳米复合短纤维结构性能3647.5.4聚合物纳米复合超短纤维应用特性3667.6聚合物纳米复合材料功能应用3677.6.1聚合物纳米复合光学功能性3677.6.2纳米复合材料阻隔性3697.6.3纳米复合阻隔包装功能3707.7聚合物纳米复合工程材料3727.7.1聚合物纳米复合工程塑料3727.7.2阻燃增强聚酯纳米复合材料3747.7.3阻燃增强聚合物纳米复合专用材料3757.7.4纳米复合材料汽车和纺织应用3777.7.5纳米复合材料建材及应用3797.8纳米复合处理剂及石油工业应用3807.8.1纳米复合处理剂设计制备与应用标准3807.8.2纳米复合悬浮液、微乳液及储层保护3817.9聚合物纳米复合材料应用与前景3867.9.1纳米材料和纳米复合材料综合应用3867.9.2纳米材料技术融合与变革传统产业3877.9.3纳米材料技术新能源应用390参考文献392致谢395