超拉伸高韌性環(huán)境響應(yīng)聚合物-粘土納米復(fù)合水凝膠

Laponite－高分子納米復(fù)合水凝膠具有超拉伸性和高韌性，本研究將賦予其環(huán)境響應(yīng)功能，成為有實(shí)用強(qiáng)度的凝膠型智能材料模型。本項(xiàng)目將從現(xiàn)代軟物質(zhì)凝聚態(tài)物理出發(fā)，構(gòu)建在高分子或單體存在下Laponite懸浮體系的相互作用與聚集結(jié)構(gòu)相圖，認(rèn)識(shí)荷電Laponite納米粒子對(duì)單體聚合及大分子鏈交聯(lián)的作用與調(diào)控方法。篩選能夠在Laponite懸浮液中原位聚合的單體，使得Laponite粒子在其中成為多官能度的交聯(lián)點(diǎn)，而交聯(lián)點(diǎn)間分子鏈長(zhǎng)、纏結(jié)少；經(jīng)官能團(tuán)交換反應(yīng)，創(chuàng)造具有環(huán)境響應(yīng)功能的超拉伸高韌性納米復(fù)合水凝膠。還將以Laponite－高分子網(wǎng)絡(luò)承受應(yīng)力，與功能高分子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠ゴ@得能夠協(xié)同響應(yīng)的互穿網(wǎng)絡(luò)，得到同時(shí)具有環(huán)境響應(yīng)和超拉伸高韌性的納米復(fù)合水凝膠。觀測(cè)超拉伸高韌性納米復(fù)合水凝膠在拉伸條件下的環(huán)境響應(yīng)功能，建立半理論的Laponite－高分子納米復(fù)合凝膠的構(gòu)效關(guān)系，促進(jìn)新型智能材料的發(fā)展。

《阻燃聚合物納米復(fù)合材料》系統(tǒng)論述阻燃聚合物納米復(fù)合材料的基本原理、制備方法、性能、現(xiàn)代分子力學(xué)計(jì)算模型及各類熱塑性與熱固性聚合物納米材料，特別是對(duì)這類納米材料的發(fā)展前景及未來待研究的領(lǐng)域提出了富有前瞻性和創(chuàng)造性的見解。

《阻燃聚合物納米復(fù)合材料》由全球20位從事阻燃材料研究的專家著述，內(nèi)容涵蓋了他們近年的研究成果，是一本很有價(jià)值的專著，可供高分子材料行業(yè)的研究、生產(chǎn)人員使用，也可作為高等院校有關(guān)專業(yè)的參考教材。

阻燃聚合物納米復(fù)合材料

1.阻燃性與聚合物可燃性導(dǎo)論1

1.1 引言1

1.2 聚合物燃燒與測(cè)試2

1.2.1 可燃性的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試3

1.2.2 聚合物的燃燒4

1.3 阻燃5

1.3.1 一般阻燃作用機(jī)理5

1.3.2 各類阻燃機(jī)理6

1.3.3 阻燃劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)16

1.3.4 高分散阻燃劑16

1.4 結(jié)論與展望17

參考文獻(xiàn)18

2.聚合物納米復(fù)合材料技術(shù)基礎(chǔ)25

2.1 引言25

2.2 聚合物納米復(fù)合材料原理26

2.2.1 納米填料分散性的熱力學(xué)分析26

2.2.2 納米復(fù)合材料的制備方法29

2.2.3 分散特征：測(cè)定分散性的通用技術(shù)及其局限性34

2.3 納米填料對(duì)材料性能的影響36

2.3.1 對(duì)聚合物結(jié)晶性的影響36

2.3.2 對(duì)力學(xué)性能的影響41

2.3.3 對(duì)阻隔性的影響45

2.4 展望48

參考文獻(xiàn)49

3.聚合物/黏土納米復(fù)合材料阻燃機(jī)理56

3.1 引言56

3.2 阻燃機(jī)理57

3.2.1 聚苯乙烯/黏土納米復(fù)合材料57

3.2.2 聚丙烯/黏土納米復(fù)合材料64

3.2.3 聚合物/黏土納米復(fù)合材料的熱分析68

3.3 結(jié)論與展望69

參考文獻(xiàn)70

4.聚合物/碳納米管復(fù)合材料熱力學(xué)穩(wěn)定性的分子力學(xué)計(jì)算方法74

4.1 引言74

4.2 研究背景和相關(guān)內(nèi)容75

4.3 方法描述77

4.4 PS/CNT復(fù)合材料的應(yīng)用79

4.5 不確定度與局限性83

4.6 總結(jié)85

參考文獻(xiàn)86

5.納米復(fù)合材料主要阻燃機(jī)理的特殊影響88

5.1 前言88

5.2 納米粒子形態(tài)對(duì)阻燃性能的影響89

5.2.1 插層、分層、分散及剝離形態(tài)89

5.2.2 取向91

5.2.3 燃燒過程或阻隔形成過程納米粒子的形態(tài)92

5.3 阻燃效應(yīng)及其對(duì)納米復(fù)合材料耐火性的影響94

5.3.1 惰性填料與炭層形成94

5.3.2 分解與滲透性95

5.3.3 黏度與阻燃性的關(guān)系96

5.3.4 傳熱與傳質(zhì)屏障97

5.4 阻燃性能評(píng)估99

5.4.1 不同火性能的差異分析99

5.4.2 不同火情對(duì)納米復(fù)合材料的不同影響101

5.5 總結(jié)與結(jié)論102

參考文獻(xiàn)103

6.膨脹系統(tǒng)與納米復(fù)合材料：阻燃聚合物的新途徑108

6.1 引言108

6.2 膨脹原理109

6.3 分子篩作為膨脹系統(tǒng)的協(xié)效劑113

6.4 高聚物納米復(fù)合材料中的膨脹系統(tǒng)117

6.5 納米填料作為膨脹系統(tǒng)的協(xié)效劑120

6.6 最新研究進(jìn)展綜述125

6.7 總結(jié)和結(jié)論128

參考文獻(xiàn)129

7.含有機(jī)黏土、碳納米管及它們與氫氧化鋁復(fù)配物的EVA的阻燃性能135

7.1 引言135

7.2 實(shí)驗(yàn)過程139

7.2.1 材料139

7.2.2 共混139

7.2.3 分析140

7.3 EVA/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料140

7.3.1 EVA/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu).140

7.3.2 EVA/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性140

7.3.3 EVA/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料的阻燃性能141

7.3.4 EVA納米復(fù)合材料的NMR研究及其阻燃機(jī)理143

7.3.5 EVA納米復(fù)合材料的插層和剝離.143

7.3.6 傳統(tǒng)阻燃填料氫氧化鋁和有機(jī)黏土的復(fù)配144

7.3.7 能通過UL-1666測(cè)試的有機(jī)黏土/ATH 同軸線纜護(hù)套料145

7.4 EVA/碳納米管納米復(fù)合材料145

7.4.1 碳納米管的一般性能145

7.4.2 碳納米管的制備與純化146

7.4.3 EVA/MWCNT和EVA/MWCNT/有機(jī)黏土共混物的阻燃性146

7.4.4 MWCNT復(fù)合物炭層的裂縫密度及其表面形貌.148

7.4.5 LDPE/CNT復(fù)合物的阻燃性能149

7.4.6 含新型阻燃體系MWCNT/有機(jī)黏土/ATH 的電纜料150

7.5 總結(jié)與結(jié)論152

參考文獻(xiàn)152

8.含鹵系和非膨脹磷系阻燃劑的納米復(fù)合材料157

8.1 引言157

8.1.1 聚合物/有機(jī)黏土納米復(fù)合材料.157

8.1.2 傳統(tǒng)鹵系和非膨脹磷系阻燃劑.157

8.2 制備方法與形態(tài)研究158

8.2.1 熔融共混與溶液共混159

8.2.2 原位聚合162

8.2.3 制備方法總結(jié).163

8.3 熱穩(wěn)定性164

8.4 力學(xué)性能166

8.5 阻燃性能168

8.5.1 錐形量熱儀169

8.5.2 LOI與UL-94燃燒測(cè)試175

8.6 阻燃機(jī)理179

8.6.1 納米復(fù)合材料與鹵系阻燃劑復(fù)配.180

8.6.2 納米復(fù)合材料與非膨脹磷系阻燃劑復(fù)配181

8.7 總結(jié)和結(jié)論183

參考文獻(xiàn)183

9.熱固性阻燃納米復(fù)合材料189

9.1 引言189

9.2 黏土190

9.2.1 陽離子黏土190

9.2.2 陰離子黏土191

9.3 熱固性納米復(fù)合材料192

9.4 陽離子黏土基環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料193

9.4.1 制備過程193

9.4.2 特征197

9.4.3 熱穩(wěn)定性與燃燒行為198

9.5 陰離子黏土基環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料205

9.5.1 制備過程205

9.5.2 特征208

9.5.3 熱穩(wěn)定性與燃燒行為209

9.6 聚氨酯納米復(fù)合材料216

9.6.1 制備過程217

9.6.2 特征217

9.6.3 熱穩(wěn)定性與燃燒行為217

9.7 乙烯基酯納米復(fù)合材料218

9.7.1 制備過程219

9.7.2 特征219

9.7.3 熱穩(wěn)定性與燃燒行為220

9.8 總結(jié)和結(jié)論221

參考文獻(xiàn)222

10.含新型納米粒子的納米復(fù)合材料阻燃研究進(jìn)展228

10.1 導(dǎo)言228

10.2 聚合物/納米氧化物復(fù)合材料228

10.2.1 納米二氧化硅228

10.2.2 金屬氧化物230

10.2.3 聚倍半硅氧烷232

10.3 碳基納米復(fù)合材料235

10.3.1 氧化石墨236

10.3.2 碳納米管238

10.4 結(jié)果討論251

10.4.1 阻燃機(jī)理251

10.4.2 形貌252

10.4.3 熱失重分析253

10.5 總結(jié)和結(jié)論254

參考文獻(xiàn)254

11.聚合物納米復(fù)合材料的阻燃應(yīng)用前景260

11.1 導(dǎo)言260

11.2 納米復(fù)合材料應(yīng)用要求260

11.3 應(yīng)用領(lǐng)域264

11.3.1 本體聚合物264

11.3.2 薄膜、纖維和紡織品267

11.3.3 涂層273

11.3.4 復(fù)合材料275

11.3.5 泡沫塑料277

11.4 未來展望277

參考文獻(xiàn)278

12.聚合物納米復(fù)合材料阻燃研究中的實(shí)際問題及發(fā)展趨勢(shì)283

12.1 導(dǎo)言283

12.2 聚合物納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與分散284

12.2.1 原位聚合284

12.2.2 溶液共混287

12.2.3 熔融共混288

12.3 聚合物納米復(fù)合材料的分析291

12.3.1 納米級(jí)分析技術(shù)292

12.3.2 微米級(jí)分析技術(shù)296

12.3.3 宏觀分析技術(shù)296

12.4 防火與環(huán)保法規(guī)的變化297

12.5 納米粒子目前的環(huán)境健康及安全狀況299

12.6 工業(yè)化存在的問題300

12.7 聚合物納米復(fù)合材料的阻燃性機(jī)理302

12.8 未來展望305

參考文獻(xiàn)309