聚合物基复合材料设计与加工

聚合物基复合材料设计与加工
出版时间：2011年版
内容简介
　　《聚合物基复合材料设计与加工》全面系统地介绍了聚合物基复合材料的设计和加工成型及其相互关系。内容包括：基体树脂、填料、填料的表面处理、聚合物基复合材料界面、聚合物基复合材料的力学性能及其表征、聚合物基复合材料的加工性能及其表征、聚合物基复合材料的设计方法与原理、聚合物基复合材料的设计、聚合物基复合材料的制备、热塑性聚合物基复合材料的加工成型、热固性聚合物基复合材料的加工成型。本书注重聚合物基复合材料的设计和加工成型概念的解释和方法的介绍，列举了聚合物基复合材料的设计与加工实例，实用性强，便于读者参考借鉴。《聚合物基复合材料设计与加工》既适合于从事聚合物加工行业的工程技术人员使用，又可作为大专院校相关专业师生的参考用书。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 复合材料的基本概念
1.1.1 复合材料的定义与命名
1.1.2 复合材料的分类
1.2 复合材料的历史沿革
1.2.1 天然复合材料阶段
1.2.2 人造复合材料阶段
1.2.3 聚合物基复合材料的发展历史
1.3 聚合物基复合材料的定义和特点
1.3.1 聚合物基复合材料的定义
1.3.2 聚合物基复合材料的特点
1.4 聚合物基复合材料的现状与展望
1.4.1 聚合物基复合材料的类型
1.4.2 聚合物基复合材料的现状
1.4.3 聚合物基复合材料的地位
1.4.4 聚合物基复合材料的展望
1.5 小结
思考题
第2章 基体树脂
2.1 概述
2.2 树脂的分类
2.2.1 热塑性树脂
2.2.2 热固性塑料
2.2.3 工程树脂
2.2.4 无定形树脂和结晶型树脂
2.3 热塑性树脂的结构与性能
2.3.1 热塑性树脂的基本性能
2.3.2 聚烯烃树脂的结构与性能
2.3.3 聚氯乙烯树脂的结构与性能
2.3.4 聚苯乙烯树脂的结构与性能
2.3.5 ABS树脂的结构与性能
2.3.6 聚甲基丙烯酸甲酯的结构与性能
2.3.7 聚四氟乙烯树脂的结构与性能
2.3.8 聚酰胺树脂的结构与性能
2.3.9 聚碳酸酯树脂的结构与性能
2.3.10 热塑性聚酯树脂的结构与性能
2.3.11 聚醚类树脂的结构与性能
2.3.12 聚砜树脂的结构与性能
2.3.13 聚酰亚胺树脂的结构与性能
2.4 热固性树脂的结构与性能
2.4.1 热固性树脂的基本性能
2.4.2 热固性树脂结构与性能的关系
2.4.3 酚醛树脂的结构与性能
2.4.4 环氧树脂的结构与性能
2.4.5 脲醛树脂的结构与性能
2.4.6 不饱和聚酯树脂的结构与性能
2.4.7 有机硅树脂的结构与性能
2.5 小结
思考题
第3章 填料
3.1 概述
3.1.1 填料的定义
3.1.2 填料的分类
3.2 填料的性质
3.2.1 粒状填料的几何形态及表征
3.2.2 粒径的作用及其表征
3.2.3 表面形态与性质
3.2.4 物理性质
3.2.5 热化学效应
3.3 增量填料的种类与特性
3.3.1 碳酸盐
3.3.2 硅酸盐
3.3.3 硫酸盐
3.3.4 氧化物和氢氧化物
3.3.5 单质
3.3.6 有机物
3.3.7 工业废渣
3.3.8 晶须
3.3.9 纳米级填料
3.4 增强填料的种类与特性
3.4.1 玻璃纤维
3.4.2 碳纤维
3.4.3 芳纶纤维
3.4.4 超高相对分子质量聚乙烯纤维
3.4.5 陶瓷纤维
3.4.6 硼纤维
3.4.7 晶须
3.5 小结
思考题
第4章 填料的表面处理
4.1 概述
4.2 填料表面处理的机理及原则
4.2.1 无机填料表面处理的作用机理
4.2.2 无机填料表面处理应遵循的原则
4.3 无机填料表面处理方法
4.3.1 干法处理
4.3.2 湿法处理
4.3.3 气相表面处理法
4.3.4 加工现场处理法
4.4 表面处理剂的种类和特性
4.4.1 表面活性剂
4.4.2 偶联剂
4.4.3 有机高分子处理剂
4.4.4 无机物处理剂
4.5 表面处理剂的应用
4.5.1 硅烷偶联剂
4.5.2 钛酸酯偶联剂
4.5.3 铝酸酯偶联剂
4.6 小结
思考题
第5章 聚合物基复合材料界面
5.1 概述
5.2 聚合物基复合材料的结构形态
5.2.1 宏观结构形态
5.2.2 填料流动取向对复合材料宏观结构形态的影响
5.2.3 树脂基体的微观结构形态
5.3 树脂与填料之间的界面
5.3.1 界面的形成
5.3.2 界面的结构
5.3.3 界面的作用及作用机理
5.3.4 界面破坏机理
5.3.5 界面破坏与宏观破坏的关系
5.4 树脂-填料界面作用的表征
5.4.1 接触角法
5.4.2 界面张力法
5.4.3 粘度法
5.4.4 机械强度法
5.4.5 动态力学法
5.4.6 界面酸碱效应法
5.4.7 其他表征方法
5.5 小结
思考题
第6章 聚合物基复合材料的力学性能及其表征
6.1 概述
6.2 拉伸力学性能
6.2.1 拉伸曲线
6.2.2 弹性模量
6.2.3 拉伸屈服强度
6.2.4 拉伸断裂强度
6.2.5 拉伸断裂伸长率
6.3 冲击力学性能
6.3.1 玻璃纤维增强体系
6.3.2 无机粒子填充体系
6.4 弯曲力学性能
6.4.1 弯曲模量
6.4.2 弯曲强度
6.5 动态力学性能
6.5.1 DMA曲线
6.5.2 储能模量
6.5.3 损耗模量
6.5.4 力学阻尼
6.6 力学性能的定量表征
6.6.1 弹性模量
6.6.2 影响因素分析
6.6.3 拉伸强度
6.6.4 刚性粒子增韧理论
6.6.5 储能模量
6.6.6 力学阻尼因子
6.7 小结
思考题
第7章 聚合物基复合材料的加工性能及其表征
7.1 概述
7.2 流动性质
7.2.1 剪切粘度对填料含量的依赖性
7.2.2 剪切粘度对剪切应力、剪切速率的依赖性
7.2.3 剪切粘度对温度的依赖性
7.2.4 组分对剪切粘度的影响
7.2.5 填料粒度对粘度的影响
7.3 流动性质的定量表征
7.3.1 剪切粘度与填料含量的关系
7.3.2 粘度与剪切应力、剪切速率的关系
7.3.3 粘度与填料粒度的关系
7.3.4 复合体系熔体剪切粘度的一般表示
7.4 弹性特性及表征
7.4.1 挤出胀大与填料含量的关系
7.4.2 挤出胀大与剪切应力的关系
7.4.3 挤出胀大对温度的依赖性
7.4.4 挤出胀大与填料粒径的关系
7.4.5 挤出胀大与口模直径比的关系
7.5 流变性能与成型加工的关系
7.6 小结
思考题
第8章 聚合物基复合材料的设计方法与原理
8.1 概述
8.2 界面形态的主要表征
8.2.1 界面区的组成和结构
8.2.2 界面强度
8.2.3 界面粘附状态
8.2.4 界面层厚度
8.3 影响界面粘接强度的主要因素
8.3.1 界面反应性对界面粘接强度的影响
8.3.2 浸润性对界面粘接强度的影响
8.3.3 填料形态对界面粘接强度的影响
8.4 界面设计的基本概念
8.4.1 界面的作用
8.4.2 复合材料的界面工程
8.4.3 界面设计的基本原则
8.5 聚合物基复合材料的界面设计
8.5.1 界面设计方法
8.5.2 界面设计
8.6 聚合物基复合材料结构设计的方法与原理
8.6.1 结构设计的类型与内容
8.6.2 结构设计的方法
8.6.3 结构设计中的注意事项
8.7 小结
思考题
第9章 聚合物基复合材料的设计
9.1 概述
9.2 组分设计的基本概念与方法
9.2.1 组分设计的基本概念
9.2.2 组分设计的基本原则
9.2.3 组分设计的基本方法
9.3 粒子填充热塑性树脂复合材料的设计
9.3.1 阻燃型HDPE复合材料的设计
9.3.2 聚氯乙烯人造革复合材料的设计
9.4 纤维增强热塑性树脂复合材料的设计
9.4.1 玻璃纤维增强ABS复合材料的设计
9.4.2 纳米碳酸钙填充聚甲醛复合材料的设计
9.5 粒子填充热固性树脂复合材料的设计
9.5.1 环氧树脂基人造大理石复合材料的设计
9.5.2 耐磨性不饱和聚酯复合材料的设计
9.6 纤维增强热固性树脂复合材料的设计
9.6.1 玻璃纤维增强酚醛复合材料的设计
9.6.2 环氧树脂超混杂复合材料的设计
9.7 小结
思考题
第10章 聚合物基复合材料的制备
10.1 概述
10.2 无机粒子填充热塑性聚合物基复合材料的制备方法
10.2.1 无机粒子的表面处理
10.2.2 复（混）合设备
10.2.3 制备工艺
10.3 纤维增强热塑性聚合物基复合材料的制备方法
10.3.1 短纤维增强热塑性聚合物基复合材料的制备
10.3.2 长纤维增强热塑性聚合物基复合材料的制备
10.4 聚合物基纳米复合材料的制备方法
10.4.1 纳米粒子直接填充分散法
10.4.2 溶胶-凝胶法
10.4.3 层间插入法
10.4.4 离子交换法
10.4.5 自组装法
10.4.6 其他制备方法
10.5 聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备
10.5.1 溶液插层法
10.5.2 熔融插层法
10.5.3 原位聚合法
10.5.4 两步法
10.6 小结
思考题
第11章 热塑性聚合物基复合材料的加工成型
11.1 概述
11.2 纤维增强热塑性聚合物基复合材料
11.2.1 玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料
11.2.2 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料
11.2.3 芳纶纤维增强热塑性树脂基复合材料
11.2.4 天然纤维增强热塑性树脂基复合材料
11.3 长纤维增强热塑性聚合物基复合材料的加工方法
11.3.1 浸渍法
11.3.2 熔体包覆法
11.3.3 直接挤出法
11.4 长纤维增强热塑性聚合物基复合材料的成型工艺
11.4.1 模压成型
11.4.2 挤出成型
11.4.3 注射成型
11.4.4 拉挤成型
11.4.5 树脂传递模塑
11.4.6 纤维缠绕成型
11.4.7 在线配混直接注射成型
11.4.8 隔膜成型
11.4.9 片材成型工艺
11.4.10 纤维增强热塑性树脂管成型工艺
11.4.11 其他成型工艺
11.5 小结
思考题
第12章 热固性聚合物基复合材料的加工成型
12.1 概述
12.2 层压成型
12.2.1 增强材料的浸胶工艺
12.2.2 层压板成型工艺
12.2.3 复合材料卷管成型工艺
12.3 模压成型
12.3.1 模压料的制备
12.3.2 片状模塑料及团状模塑料
12.3.3 短纤维模压料的成型工艺
12.3.4 片状模塑料的模压成型工艺
12.3.5 片状模塑料制品的常见缺陷
12.4 手糊成型
12.4.1 原材料
12.4.2 模具
12.4.3 手糊成型工艺
12.4.4 喷射成型
12.4.5 袋压成型工艺
12.4.6 复合材料夹层结构的制造
12.4.7 复合材料夹层结构的成型工艺
12.5 缠绕成型
12.5.1 缠绕规律
12.5.2 缠绕成型工艺
12.6 拉挤成型
12.6.1 拉挤成型工艺
12.6.2 拉挤成型工艺的影响因素
12.7 传递模塑成型
12.7.1 原材料
12.7.2 RTM成型工艺
12.8 小结
思考题
参考文献