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第一章 纳米技术与纳米材料简介1

第一节 定义与发展史1

一、定义1

二、发展史1

第二节 纳米材料技术的原理7

一、纳米材料（粒子）的结构7

二、纳米材料特性8

第三节 纳米材料的应用方向21

一、塑料改性21

二、高性能陶瓷的添加剂22

三、功能纤维添加剂22

四、新型橡胶材料的补强填料23

五、密封胶、胶粘剂的重要添加原料23

六、新型有机玻璃添加剂23

七、金属基复合涂层和整体金属基复合材料的添加剂24

八、新型塑料添加剂24

九、电子组装材料中应用24

十、用于生物细胞分离和医学工程25

十一、在光学领域的应用26

十二、作为涂料抗老化添加剂27

十三、纸张表面涂层（瓷土）的重要原材料27

十四、人造牙齿材料及其它领域27

十五、应用纳米SiO2应注意的问题28

第四节 进入实用推广阶段的纳米材料技术——二元协同的纳米界面材料与应用方向28

一、概述28

二、超双疏性界面材料29

三、超双亲界面材料30

第二章 纳米材料制备技术31

第一节 概述31

一、制备方法简介31

二、纳米材料表面改性34

三、有机相界面改性35

四、碳纳米管的制备方法36

第二节 纳米粒子的制造方法37

一、无机非金属纳米微粒的制造方法37

二、金属纳米粒子的制备方法46

第三节 碳纳米管的制备技术55

一、简介55

二、制备方法56

三、碳纳米管的类型与制备59

四、碳纳米管的纯化技术65

五、碳纳米管的应用69

第四节 纳米复合薄膜的制备技术72

一、简介72

二、纳米复合薄膜的制备技术74

三、纳米复合薄膜的性能及其应用77

第五节 气凝胶的制备技术79

一、简介79

二、溶胶一凝胶过程与凝胶结构80

三、干燥过程中的凝胶碎裂与防碎84

第三章 纳米塑料89

第一节 纳米塑料的种类89

一、金属和无机非金属纳米塑料89

二、有机纳米塑料93

第二节 纳米塑料制造技术95

一、插层技术95

二、溶胶一凝胶技术98

三、共混技术100

四、在位分散聚合技术103

五、LB制膜技术105

六、分子组装技术（MSA）106

第三节 纳米塑料的性能107

一、纳米塑料的力学性能108

二、纳米塑料的阻隔性能109

三、纳米塑料的热稳定性110

四、纳米塑料的电性能111

五、纳米塑料的各向异性特点112

六、纳米塑料的热力学原理及性能113

七、纳米塑料的加工性能114

第四节 纳米塑料的研究进展116

一、无机粒子纳米塑料116

二、层状或片状无机物纳米塑料120

三、有机纳米塑料121

四、金属纳米塑料122

五、可工业化生产的纳米塑料123

第四章 纳米热固性塑料125

第一节 简介125

第二节 纳米环氧127

一、纳米粘土/环氧塑料127

二、纳米SiO2/环氧塑料142

三、纳米TiO2/环氧塑料146

第三节 纳米不饱和聚酯149

一、简介149

二、纳米SiO2/改性不饱和聚酯150

三、纳米SiO2粒子与微米Al2O3粒子改性不饱和聚酯153

第四节 纳米改性聚氨酯156

一、简介156

二、原料156

三、制备工艺156

四、性能157

五、性能表征158

第五节 纳米碳粉改性酚醛160

一、简介160

二、原材料161

三、制备工艺161

四、纳米碳粉改性对酚醛性能的影响162

第五章 纳米改性通用塑料167

第一节 概述167

一、简介167

二、纳米改性塑料的基本原理168

三、纳米材料对通用塑料的改性作用169

第二节 纳米改性聚乙烯170

一、纳米CaCO3/高密度聚乙烯（HDPE）170

二、纳米SiO2粒子改性高密度聚乙烯184

三、纳米CaCO3改性聚乙烯复合土工膜的生产193

四、碳纳米管改性超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）197

五、纳米级纤维棒石粘土改性超高相对分子质量聚乙烯202

六、聚乙烯纳米液晶自增强改性205

第三节 纳米聚丙烯（PP）211

一、简介211

二、制备工艺212

三、制备过程中注意事项214

四、纳米PP的性能219

五、汽车用纳米PP的研制222

第四节 纳米聚氯乙烯（PVC）226

一、简介226

二、纳米级CaCO3/PVC227

三、纳米级CaCO3填充PVC糊料234

四、纳米粒子/炭黑/PVC导电塑料238

五、纳米白泥/聚丙烯酸酯改性PVC243

第五节 纳米聚苯乙烯（PS）247

一、简介247

二、纳米级蒙脱土插层改性PS248

三、纳米TiO2改性聚苯乙烯废料253

四、纳米CaCO3在PS中分散性表征和规律的研究258

第六节 纳米丙烯酸类塑料263

一、简介263

二、纳米SiO2/PMMA264

第六章 纳米工程塑料273

第一节 纳米尼龙273

一、简介273

二、制备过程274

三、制备过程中的变量278

四、结构与性能281

五、纳米级凹凸棒土改性尼龙6284

第二节 纳米蒙脱土/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）289

一、纳米蒙脱土改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）289

二、纳米蒙脱土（MMT）改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚乙二醇（PEG）共聚物297

第三节 纳米粘土/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）304

一、简介304

二、制备过程305

三、制备过程中的变量306

第七章 纳米特种工程塑料311

第一节 纳米聚四氟乙烯（PTFE）311

一、简介311

二、制备过程311

三、测试方法312

四、制备过程中的变量312

第二节 纳米聚酰亚胺（PI）315

一、纳米SiO2/聚酰亚胺（PI）315

二、纳米TiO2改性双马来酰亚胺（BMI）320

第三节 纳米SiC改性聚醚醚酮（PEEK）326

一、简介326

二、制备过程326

三、纳米SiC粒子的作用327

第八章 纳米功能塑料329

第一节 纳米半导体粒子改性塑料329

一、简介329

二、制备方法330

三、光电特性与应用339

四、发展340

第二节 纳米导电塑料340

一、纳米聚吡咯（PPY）340

二、溶胶—凝胶法制备纳米TiO2/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）导电塑料347

三、电化学组装法制备对—巯基苯胺—聚苯胺纳米有序导电塑料膜351

第三节 纳米永磁塑料354

一、简介354

二、永磁塑料用纳米磁粉354

第四节 纳米隐身吸波材料364

一、简介364

二、纳米雷达波吸收剂主要类型365

三、纳米吸波材料的制造368

第五节 纳米电磁流变液379

一、简介379

二、纳米复合粒子制备方法379

三、电磁流变液的制备382

第九章 纳米纤维增强塑料386

第一节 纳米玻璃纤维增强塑料386

一、简介386

二、制备过程386

三、纳米硅基氧化物的性能387

四、预浸料性能388

五、增强塑料单向板性能389

第二节 纳米导电纤维及其增强塑料390

一、简介390

二、制备过程390

三、纳米导电纤维的微观结构391

四、制备过程中的变量391

第三节 纳米级聚丙烯腈碳纤维毡394

一、简介394

二、制备过程395

三、制备过程中的变量396

第十章 纳米材料商品牌号及研制和生产厂家403

一、中国科学院金属研究所403

二、中国科学院化学研究所（一）405

三、中国科学院上海硅酸盐研究所407

四、南开大学现代光学研究所407

五、中国科学院化工冶金研究所（一）408

六、中国科学院固体物理研究所410

七、中国科学院化学研究所（二）412

八、中国科学院化学研究所（三）413

九、中国科学院化学物理研究所201课题组414

十、西北大学化工系纳米粉体材料研究室415

十一、浙江省乐清市超微细化工有限公司416

十二、江苏河海集团泰兴纳米材料厂417

十三、中国科学院化工冶金研究所（二）418

十四、中国科学院化工冶金研究所（三）418

十五、中国科学院化工冶金研究所（四）420

十六、冶金部钢铁研究总院粉末冶金研究室421

十七、中科院有机合成工程研究中心等424

十八、山东建材学院材料系、武汉工业大学工力系425

十九、清华大学高分子研究所426

二十、浙江工业大学化工学院、四川大学高分子材料科学与工程学院、宁波信高股份有限公司427

二十一、南京理工大学材料化学教研室427

二十二、北京化工大学材料科学与工程学院429

二十三、青岛化工学院纳米材料研究所430

二十四、山东正元纳米材料工程公司430

参考文献432