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第1章 表界面基础知识1

1．1 表面张力和表面自由能1

1．2表面张力的热力学定义2

1．3 方程3

1．3．1 球面3

1．3．2 任意曲面4

1．4 Laplace液体表面张力的测定4

1．4．1 毛细管法4

1．4．3 滴重法5

1．4．2 最大气泡压力法5

1．4．4 吊环法6

1．4．5 吊板法6

1．5 K公式7

1．6 二元体系的表面张力8

1．6．1 溶液的表面张力8

1．6．2 Gibbs吸附等温式10

1．7 润湿现象10

1．7．1 Young方程和接触角11

1．7．2 粘附功和内聚能11

1．7．3 Young-Dupre公式12

1．7．4 接触角的测定方法13

1．7．5 接触角的滞后现象14

1．8 固体表面的吸附现象15

1．8．1 固体表面的吸附性15

1．8．2 吸附等温线16

1．8．3 Langmuir等温式17

1．8．4 BET多分子层吸附理论19

1．8．5 气体吸附法测定固体的比表面积20

2．1．1 什么是表面活性剂23

2．1．2表面活性剂分子的结构特点23

2．1 概述23

第2章 表面活性剂23

2．1．3表面活性剂的分类26

2．2表面活性剂的表面物理化学性能35

2．2．1 亲疏平衡值（HLB）36

2．2．2 相转型温度（PIT）38

2．2．3 临界胶束浓度（cmc）38

2．2．4表面活性剂的溶解度41

2．2．5表面活性剂在溶液表面上的吸附43

2．2．6 胶束的结构、形状和大小45

第3章 高分子材料的表界面49

3．1 表面张力与温度的关系49

3．2 相变对表面张力的影响51

3．3 表面张力与相对分子质量的关系53

3．4 表面张力与分子结构的关系55

3．5 表面张力与内聚能密度57

3．6 共聚、共混和添加剂对表面张力的影响61

3．6．1 无规共聚62

3．6．2 嵌段与接枝共聚62

3．6．3 共混62

3．7．1 Antoff规则63

3．7．2 Good-Girifalco理论63

3．7 界面张力63

3．6．4 添加剂63

3．7．3 几何平均法66

3．7．4 调和平均法67

3．8 临界表面张力69

3．9 状态方程70

3．10 固体聚合物表面张力的测试方法71

第4章 高聚物的表面改性72

4．1 电晕放电处理72

4．2 火焰处理和热处理73

4．3 化学改性74

4．3．1 含氟高聚物74

4．3．2 聚烯烃的液态氧化处理75

4．4 光化学改性76

4．5 等离子体表面改性77

4．5．1 等离子体的基本情况77

4．5．2 等离子体处理对聚合物表面的改性效果78

4．5．3 等离子体等离子体效果的退化效应81

4．6 表面接枝81

4．6．1 概述81

4．6．2 接枝聚合法82

4．6．3 偶合接枝法84

4．6．4 添加接枝共聚物法85

5．1 概述86

第5章 聚合物合金的界面86

5．2 聚合物-聚合物体系的相容性87

5．2．1 聚合物-聚合物体系的相图87

5．2．2 相分离的热力学和临界条件88

5．2．3 溶度参数91

5．3 改善聚合物间相容性的方法92

5．3．1 引入氢键改善聚合物间相容性92

5．3．2 引入离子基团增加相容性93

5．3．3 酯交换反应改进相容性94

5．3．4 用嵌段共聚物增容94

6．1 复合材料概述96

第6章 复合材料界面理论96

6．2 聚合物基复合材料基体97

6．2．1 不饱和聚酯97

6．2．2 环氧树脂98

6．2．3 酚醛树脂99

6．3 增强材料100

6．4 复合材料的界面100

6．5 复合材料界面理论102

6．5．1 浸润性理论102

6．5．3 过渡层理论103

6．5．2 化学键理论103

6．5．4 可逆水解理论104

6．5．5 摩擦理论105

6．5．6 扩散理论105

6．5．7 静电理论105

6．5．8 酸碱作用理论106

第7章 偶联剂107

7．1 有机硅烷偶联剂107

7．1．1 硅烷偶联剂的作用机理107

7．1．2 新型硅烷偶联剂109

7．1．3 用硅烷偶联剂进行表面处理的方法111

7．2 有机铬偶联剂112

7．1．4 硅烷偶联剂的处理效果112

7．3．1钛酸酯类偶联剂的类别和作用机理113

7．3 钛酸酯类偶联剂113

7．3．2钛酸酯类偶联剂的效果116

7．4 铝酸酯类联剂117

第8章 玻璃纤维增强塑料界面123

8．1 玻璃纤维概述123

8．1．1 玻璃纤维的结构和组成123

8．1．2 玻璃纤维的物理性能124

8．1．3 玻璃纤维的化学性能124

8．2．1 偶联剂处理后玻纤的表面张力125

8．2 玻璃纤维增强塑料界面的研究125

8．2．2 偶联剂在玻纤表面的结构126

8．2．3 偶联剂在玻纤表面的结构层次127

8．3 偶联剂与玻纤表面的化学反应130

8．3．1 红外光谱的证明131

8．3．2 气相色谱的证明131

8．3．3 核磁共振的证明133

8．4 偶联剂与基体的作用134

8．5 复合材料界面力学性能的表征135

8．5．1 单丝拔脱试验法135

8．5．3 界面粘接能测试137

8．5．2 断片试验137

8．5．4 层间剪切强度138

第9章 碳纤维复合材料的界面139

9．1 概述139

9．1．1 碳纤维的分类139

9．1．2 碳纤维的制备139

9．1．3 碳纤维的结构140

9．1．4 碳纤维的的性能141

9．2 碳纤维的表面处理143

9．2．2 气相氧化法144

9．2．1 表面清洁处理144

9．2．3 液相氧化法145

9．2．4 阳极氧化法146

9．2．5 表面涂层法147

9．2．6 表面沉积无机物（CVD）147

9．2．7 电聚合处理148

9．2．8 冷等离子处理149

第10章 有机纤维复合材料的界面152

10．1 有机纤维概述152

10．2 芳纶（Kevlar）纤维154

10．2．1 芳纶纤维的结构154

10．2．2 芳纶纤维的基本性能155

10．2．3 芳纶纤维的表面处理157

10．3 超高模量聚乙烯纤维的表面处理158

10．3．1 概述158

10．3．2 UHMPE的性能159

10．3．3 UHMPE纤维的表面处理161

10．3．4 UHMPE表面处理的效果167

第11章 热塑性复合材料的界面分析171

11．1 热塑性复合材料的特点171

11．2 热塑性复合材料界面的研究方法171

11．3 增强纤维表面处理后的形态172

11．3．1 增强纤维表面处理后的形态172

11．3．2 增强纤维表面接枝高聚物后的形态173

11．4 增强纤维表面处理后的光电子能谱分析176

11．5 表面增强纤维接枝层的红外光谱分析及拉曼光谱分析179

11．6 增强纤维表面处理后官能团分析181

11．7 动态力学分析183

11．8 微量冲击分析185

11．9 单丝力学模型分析186

11．10 界面形态微观分析191

11．10．1 界面上特有的晶态结构——横晶191

11．10．2 单丝断裂纤维周期基体的形态195

11．11 小结198

参考文献200