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內容簡介

《熱塑性聚閤物/多壁碳納米管復閤材料》對碳納米管的結構、性質、製備、功能化及其應用，碳納米管復閤材料的製備、性能及研究進展，計算機模擬在聚閤物結晶中的應用等方麵的知識進行概述。詳細介紹瞭碳納米管增強澆鑄尼龍6復閤材料的製備、性能、反應動力學、界麵結構、非等溫結晶動力學研究，聚丙烯/碳納米管復閤材料的製備、性能、結晶動力學及碳納米管的成核效率，等規聚丙烯非等溫結晶動力學參數的預測，聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的動態流變性能。《熱塑性聚閤物/多壁碳納米管復閤材料》緻力於研究和開發具有牢固結閤力的新型熱塑性聚閤物/多壁碳納米管復閤材料，並為其製備和應用提供新的思路和方法，為實現工業化應用提供實踐基礎和理論指導。

內頁插圖

目錄

目錄
第1章 概述 1
1.1 碳納米管的研究進展 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 碳納米管的結構 1
1.1.3 碳納米管的性質及其應用 2
1.1.4 碳納米管的製備 4
1.1.5 碳納米管的純化 6
1.1.6 碳納米管的功能化及其應用 7
1.2 碳納米管復閤材料的研究進展 9
1.2.1 概述 9
1.2.2 碳納米管復閤材料的製備 9
1.2.3 碳納米管復閤材料的性能 12
1.3 澆鑄尼龍的改性研究 13
1.3.1 概述 13
1.3.2 MC尼龍的聚閤 14
1.3.3 MC尼龍的改性 17
1.4 聚丙烯的改性研究 18
1.4.1 聚丙烯簡介 18
1.4.2 聚丙烯的改性技術 19
1.5 碳納米管在聚閤物改性中的應用 21
1.6 計算機模擬在聚閤物結晶中的應用 22
1.7 智能微粒群算法 23
第2章 碳納米管增強MC尼龍6復閤材料 25
2.1 引言 25
2.2 碳納米管增強MC尼龍6復閤材料的製備 26
2.2.1 實驗原料預處理 26
2.2.2 復閤材料的製備 26
2.3 碳納米管增強MC尼龍6復閤材料的錶徵 27
2.3.1 羥基多壁碳納米管的改性 27
2.3.2 聚閤條件對ε-己內酰胺陰離子聚閤單體轉化率的影響 32
2.3.3 聚閤條件對復閤材料特性黏度的影響 35
2.3.4 碳納米管含量對復閤材料吸濕率的影響 38
2.3.5 MC尼龍6/碳納米管納米復閤材料的熱失重分析(TG) 39
2.3.6 碳納米管增強MC尼龍6復閤材料的力學性能分析 41
2.4 本章小結 44
第3章 尼龍6/碳納米管復閤材料澆鑄成型反應動力學及其界麵結構研究 45
3.1 引言 45
3.2 聚閤機理 46
3.2.1 絕熱法的基本原理 48
3.2.2 單體轉化率的求解 48
3.2.3 非等溫反應動力學 52
3.3 MC尼龍6/碳納米管復閤材料錶徵 54
3.3.1 MC尼龍6及其復閤材料反應動力學分析 54
3.3.2 X射綫衍射(XRD)錶徵分析 58
3.3.3 偏光顯微鏡(POM)觀察 59
3.3.4 場發射掃描電子顯微鏡錶徵復閤材料斷麵形貌 61
3.3.5 MC尼龍6/碳納米管復閤材料的Molau實驗 61
3.3.6 MC尼龍6/碳納米管復閤材料的非等溫結晶下的熔融行為 62
3.4 本章小結 64
第4章 MC尼龍6/改性碳納米管復閤材料非等溫結晶動力學研究 65
4.1 引言 65
4.2 MC尼龍6/改性碳納米管復閤材料非等溫結晶動力學 66
4.2.1 MC尼龍6/改性碳納米管復閤材料非等溫結晶行為 66
4.2.2 MC尼龍6/改性碳納米管復閤材料非等溫結晶動力學模型研究 68
4.2.3 MC尼龍6/改性碳納米管復閤材料非等溫結晶活化能 74
4.3 本章小結 77
第5章 聚丙烯/碳納米管復閤材料的製備及性能研究 79
5.1 引言 79
5.2 聚丙烯/碳納米管復閤材料的製備 80
5.3 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的性能錶徵 80
5.3.1 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的拉伸強度 80
5.3.2 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的熱變形溫度 82
5.3.3 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的熔體流動速率 83
5.3.4 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的電性能 84
5.3.5 復閤材料的結晶形態 85
5.3.6 復閤材料的XRD測試分析 86
5.3.7 復閤材料在不同溫度下結晶後的熔融行為 87
5.3.8 復閤材料的熱穩定性 89
5.4 本章小結 90
第6章 聚丙烯/碳納米管復閤材料的結晶動力學及碳納米管的成核效率 91
6.1 引言 91
6.2 聚丙烯/碳納米管復閤材料結晶動力學 92
6.2.1 聚丙烯/碳納米管復閤材料等溫結晶動力學 92
6.2.2 聚丙烯/碳納米管復閤材料非等溫結晶動力學 99
6.2.3 成核效率 104
6.2.4 非等溫結晶的結晶活化能 106
6.3 本章小結 106
第7章 等規聚丙烯非等溫結晶動力學參數的預測 108
7.1 引言 108
7.2 理論部分 109
7.3 模擬方法 113
7.4 結晶動力學參數 115
7.4.1 非等溫結晶動力學參數 116
7.4.2 結晶活化能 119
7.4.3 球晶尺寸 119
7.4.4 晶核密度 120
7.5 本章小結 121
第8章 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的動態流變性能 123
8.1 引言 123
8.2 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的性能錶徵 124
8.2.1 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的動態流變性能錶徵 124
8.2.2 聚丙烯/多壁碳納米管復閤材料的鬆弛時間譜 131
8.3 本章小結 143
第9章 結論 144
參考文獻 148
索引 174

前言/序言

　　澆鑄（MC）尼龍6具有質量輕、力學性能好、自潤滑、耐磨、耐弱酸弱堿及一些有機溶劑、抗震吸聲等優點，是一種性能優良的工程塑料，並且具有生産工藝簡單、成本低、可以直接澆鑄成型等特點。因此其在工業中大量替代鋼、鋁以及銅等金屬材料，用於製作軸瓦、齒輪、滑輪、螺鏇槳等機械零部件。然而普通MC尼龍6存在低溫韌性差、尺寸穩定性欠佳和吸水率大等缺點；對於在高負荷條件下使用的零件，其耐磨性、自潤滑性仍有不足；在要求高衝擊性或抗靜電或阻燃等的場閤，MC尼龍6的使用也會受到限製。因此為進一步擴大MC尼龍6的應用範圍，有必要對其進行改性。
　　聚丙烯（PP）是一種廣泛用於注射成型製品、薄膜、縴維、擠齣成型製品等的熱塑性塑料，由於PP原料易得、價格低廉、耐腐蝕、拉伸強度和剛性較高以及無毒、無味等，已經成為五大通用塑料中需求增長最快的品種。但是，耐低溫衝擊性差、易老化和熱變形溫度低等缺點限製瞭PP在高附加值産品領域中的應用。因此對PP進行改性，擴大它的應用範圍受到學術界以及産業界的持續關注。
　　利用無機納米粒子改性聚閤物是近幾年的研究熱點，添加少量納米粒子就可顯著提高聚閤物的性能。由於碳納米管具有諸多優異的特性，將其運用於聚閤物樹脂改性中，可以提高聚閤物樹脂的應用範圍，是聚閤物材料的增強及功能化填料，具有廣闊的應用前景。本課題通過原位聚閤法製備MC尼龍6／碳納米管納米復閤材料，通過熔融擠齣法製備聚丙烯／碳納米管納米復閤材料，以期改進這兩種熱塑性聚閤物材料，並賦予它們新的特性，擴大材料的應用領域；係統研究復閤材料結構與性能的變化，為材料的加工與應用提供理論依據。因此，本課題的研究具有重要的實際應用和理論價值。
　　本書即是對課題所開展部分研究工作和取得成果的詳細介紹和總結。全書共分9章。第1章主要介紹碳納米管的結構、性質、製備、功能化、應用以及碳納米管復閤材料的研究進展；第2章介紹碳納米管增強MC尼龍6復閤材料製備及其錶徵；第3章介紹尼龍6／碳納米管復閤材料澆鑄成型反應動力學及其界麵結構：第4章介紹MC尼龍6／改性碳納米管復閤材料非等溫結晶動力學研究；第5章介紹聚丙烯／碳納米管復閤材料的製備以及性能研究；第6章敘述聚丙烯／碳納米管納米復閤材料的結晶動力學及碳納米管的成核效率；第7章敘述等規聚丙烯非等溫結晶動力學參數的預測：第8章敘述聚丙烯／多壁碳納米管復閤材料的動態流變性能；第9章為本書的一些結論。
　　在編寫過程中，博士研究生邱尚長提供研究內容，對本書的內容和研究成果付齣瞭努力，做齣瞭貢獻，在此錶示由衷的感謝。
　　由於作者水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，敬請讀者批評指正。
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