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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/PVC 227

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PVC 243

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PS 248

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/PMMA 264

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6 284

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