《高聚物的表面与界面》求取 ⇩

第一章 绪论 吴人洁1

1.1 材料表面与界面研究的重要性1

1.1.1 金属与无机非金属材料表面与界面研究的重要性1

1.1.2 高聚物以及以高聚物为基体的复合材料表面和界面研究的重要性2

1.2 高聚物表面与界面的基础和应用研究概况2

1.2.1 高聚物的表面能及粘接行为2

1.2.2 高聚物表面摩擦与磨损2

1.2.3 高聚物表面带电行为3

1.2.4 高聚物表面对其力学性能的影响3

1.2.5 高聚物多相体系的界面对其力学性能的影响3

1.2.6 环境对高聚物表面与界面的影响3

1.3 高聚物表面与界面的表征4

1.3.1 表面分析的常规方法4

1.3.2 现代分析技术用于高聚物表面与界面的研究4

1.3.3 表征高聚物表面与界面的新方法4

1.4.3 用涂层法改善高聚物的表面性能的研究5

1.4.2 L-B高聚物膜材料的研究5

1.4.4 研究高聚物的界面行为及其应用价值5

1.4.1 生物医学高聚物表面的研究5

1.4 高聚物表面与界面研究的新课题5

参考文献6

第二章 高聚物的表面张力与界面张力 孙慕瑾7

2.1 表面张力与分子间的作用力7

2.2 表面张力的热力学定义8

2.3.2 分离方法9

2.3.1 毛细管上升法9

前言9

2.3 液体的表面张力测定方法9

2.3.3 Wilhelmy板法12

2.3.4 最大泡压法13

2.3.5 滴型方法13

2.4 表面张力与温度的关系16

2.5 相变对表面张力的影响18

2.6 高聚物的分子量及密度与表面张力的关系20

2.7 结构对表面张力的影响24

2.8 表面形态对表面张力的影响25

2.9 二元体系的表面张力26

2.9.1 共聚与共混体系26

2.9.2 添加剂的影响27

2.10 高聚物固体的表面张力27

2.10.1 实验测定方法28

2.10.2 理论计算31

2.11 界面张力38

2.11.1 粘附功和内聚能38

2.11.2 界面张力的理论计算39

2.11.3 温度对界面张力的影响43

2.11.4 极性对界面张力的影响44

2.11.5 添加物对界面张力的影响45

参考文献45

3.2.1 浸润吸附理论47

3.2 界面粘结理论47

第三章 高聚物的表面能与粘结 孙慕瑾47

3.1 粘结界面的作用力与粘结强度47

3.2.2 化学键理论48

3.2.3 扩散理论49

3.2.4 电子(静电)理论50

3.2.5 弱边界层(WBL)理论51

3.2.6 机械联结理论51

3.3 表面自由能与粘结51

3.3.1 最佳粘结的根据51

3.3.2 表面自由能54

3.4 表面改性与粘结54

3.4.1 表面状况对粘结的影响55

3.4.2 表面改性法56

3.5 环境对粘结的影响58

3.5.1 水的影响58

3.5.2 应力存在的影响60

3.5.3 电化腐蚀的影响61

3.5.4 其它影响因素62

3.5.5 改善粘结接头抗环境影响的途径62

参考文献63

第四章 高聚物表面红外光谱研究 陈传正64

4.1 概述64

4.2 红外探测研究方法及试样制备64

4.2.1 透射光谱法65

4.2.2 表面研磨法65

4.2.3 反射-吸收光谱法65

4.2.4 内反射光谱法66

4.2.5 漫反射光谱法68

4.3 用于高聚物表面研究的实例69

4.3.1 高聚物薄膜表面上的添加剂70

4.3.2 溶剂的浸蚀作用70

4.3.3 聚丙烯表面取向作用的测定71

4.3.4 吸附水的Kevlar纤维漫反射光谱研究73

4.4 内反射光谱法研究高聚物的表面反应74

4.4.1 聚乙烯的表面氧化74

4.4.2 薄膜表面发生的化学反应77

4.4.3 高聚物表面的光化学反应78

4.5 光声光谱法研究高聚物表面81

4.5.1 光声光谱法的基本原理81

4.5.2 光声光谱的测试技术82

4.5.3 光声光谱法在高聚物表面分析中的应用83

参考文献87

第五章 应用X射线光电子能谱(XPS)研究高聚物表面 笪有仙89

5.1 概述89

5.2 基本原理89

5.2.1 光电子的产生和接受89

5.2.2 定量分析91

5.2.3 价态和结构分析91

5.3.2 现代的表面分析能谱商品仪器96

5.3 电子能谱仪的概况96

5.3.1 电子能谱仪的主要性能指标96

5.4 XPS 在高聚物表面结构研究中的应用97

5.4.1 高聚物的XPS谱图97

5.4.2 高聚物的价态和结构分析97

5.4.3 高聚物材料中电子平均自由程与动能的关系98

5.4.4 样品制备99

5.4.5 能量参考标准100

5.4.6 高聚物表面带电及其处理101

5.5 绝对结合能和相对结合能以及相对峰强度得出的信息101

5.5.1 均聚物101

5.5.2 共聚物111

5.5.3 交联高聚物113

5.5.4 高聚物价带117

5.6 应用XPS研究粘结界面118

5.6.1 粘结界面的相互作用118

5.6.2 偶联剂的偶联作用121

5.6.3 粘结点破坏区域的确定122

5.6.4 粘结点湿热老化破坏机理123

5.6.5 表面改性与粘结124

5.7 应用XPS研究特种表面128

5.7.1 高聚物的表面改性128

5.7.2 高聚物的添加剂扩散133

5.7.3 高聚物的大气老化133

参考文献134

第六章 扫描电镜在高聚物表面研究中的应用 陈寿？136

6.1 扫描电镜的原理136

6.1.1 电子与物质的相互作用136

6.1.2 扫描电镜的成象原理136

6.1.3 扫描电镜的分辨率和放大倍数138

6.2 扫描电镜的构造139

6.2.1 电子光学系统139

6.3 扫描电镜试样的制备140

6.2.2 图象信号检测显示系统140

6.3.1 化学刻蚀法(包括溶剂和酸刻蚀)141

6.3.2 离子刻蚀法142

6.3.3 金属涂层142

6.4 扫描电镜研究高聚物表面结构144

6.4.1 纤维表面形态144

6.4.2 结晶高聚物的形态结构145

6.4.3 高分子微孔膜146

6.4.4 高分子复合材料146

参考文献148

第七章 高聚物表面的缺陷及其对整体断裂的影响 卜端红150

7.1 引言150

7.2 高聚物断裂的力学描述150

7.2.1 Griffith的能量平衡概念150

7.2.2 Irwin-Orowan的修正151

7.2.3 高聚物断裂理论151

7.2.4 有表面缺陷的高聚物的断裂152

7.3 高聚物的表面缺陷155

7.4 环境对高聚物表面缺陷的影响158

7.5 高聚物表面缺陷的防止措施167

7.5.1 分子结构方面168

7.5.2 加工成型方面168

7.5.3 改性169

7.5.4 物理防护方法170

7.5.5 添加防老剂170

参考文献170

第八章 高聚物表面改性 笪有仙173

8.1 高聚物表面改性概述173

8.2 化学改性173

8.2.1 含氟高聚物173

8.2.2 聚烷烯烃173

8.5 辐照改性174

8.4 表面接技改性174

8.3 光化学改性174

8.2.4 橡胶174

8.2.3 聚酯与聚醚174

8.6 等离子体表面改性175

8.6.1 等离子体聚合175

8.6.2 等离子体表面处理176

参考文献186

第九章 高聚物的表面光降解和光聚合 胡兴洲188

9.1 高聚物的表面光降解188

9.1.1 高聚物表面光降解的重要性188

9.1.2 高聚物表面光降解的研究方法189

9.1.3 表面光降解研究的几个典型例子191

9.2 高聚物的表面光聚合200

9.2.1 高聚物表面光接枝聚合的机理200

9.2.2 高聚物表面光接枝聚合的方法204

9.2.3 高聚物表面光接枝聚合的应用206

参考文献207

第十章 高聚物表面的带电行为 吴人洁209

10.1 引言210

10.2 高聚物表面带电行为的基础概念210

10.2.1 高聚物表面的电子性能210

10.2.2 高聚物表面的接触带电行为211

10.2.3 表面电荷进入本体的衰减212

10.2.4 沿着高聚物表面运动的电荷213

10.3 高聚物表面静电和抗静电剂的效果215

10.3.1 在高聚物表面上静电的形成215

10.3.2 抗静电剂及其添加到塑料中的效果216

10.4 高聚物纤维织物表面的静电218

10.4.1 高聚物纤维及其织物表面的静电行为218

10.4.2 纤维抗静电的措施与效果219

10.4.3 衣服上的静电荷及其危害219

10.5 高聚物表面静电性能的测试方法及其测试结果221

10.5.1 高聚物表面静电电荷的测定221

参考文献225

10.5.2 人体向接地导体发出火花最低引燃条件的测定225

第十一章 高聚物的摩擦与磨损 胡廷永226

11.1 高聚物的摩擦理论226

11.1.1 概述226

11.1.2 变形摩擦(刨犁摩擦)226

11.1.3 粘着摩擦(界面摩擦)229

11.1.4 温度、速度、负荷与环境对摩擦的影响231

11.2 高聚物的磨损理论234

11.2.1 概述234

11.2.2 粘着磨损234

11.2.3 磨粒磨损235

11.2.4 疲劳磨损236

11.2.5 负荷、温度与速度对稳态磨损速率的影响240

11.3 高聚物摩擦与磨损的控制240

11.3.1 本体结构的设计240

11.3.2 表面改性243

11.3.3 复合技术244

11.4 磨损的表征与量度249

11.4.1 磨损试验概述249

11.4.2 磨损试验机与试验条件250

11.4.3 磨损及其它摩擦学特性的测定252

11.4.4 磨损表面形貌的表征252

11.4.5 摩损表面化学的研究253

参考文献254

第十二章 高聚物共混体系的界面 吴人洁255

12.1 引言255

12.2 高聚物共混体系的界面理论256

12.2.1 高聚物共混体系的界面热力学256

12.2.2 高聚物共混体系界面的实验结果与理论的对照258

12.3 在高聚物共混体系界面上的扩散现象261

12.4.1 嵌段和接枝共聚物能改善共混体系界面活性的依据263

12.4.2 增容剂的基本考虑263

12.4 高聚物共混体系的增容剂及其作用263

12.4.3 加入增容剂后对共混体系形貌的改变及其理论265

12.5 改善界面相容性对高聚物共混体系力学性质的影响269

12.5.1 分散型共混体系269

12.5.2 叠层型共混体系272

参考文献272

第十三章 高聚物基复合材料界面 孙慕瑾274

13.1 引言274

13.2 纤维增强剂的表面处理274

13.2.1 玻璃纤维的表面改性274

13.2.2 碳纤维的表面改性280

13.3 纤维表面性能的表征284

13.3.1 纤维的比表面测定284

13.3.2 表面能及浸润性的测定285

13.3.3 表面的组成及基团的测定290

13.4.1 纤维表面晶体大小对界面粘合强度的影响293

13.4 界面粘合293

13.4.2 纤维的比表面对复合材料界面粘合强度的影响294

13.4.3 浸润性对界面粘合强度的影响295

13.4.4 界面反应性对界面粘合强度的影响296

13.4.5 残余应力对界面粘合强度的影响296

13.6 界面粘合理论298

13.5.5 水进入孔隙形成微水袋产生渗透压导致界面脱粘破坏298

13.5.4 水溶胀树脂导致界面脱粘破坏298

13.5.3 水对树脂的降解作用298

13.5.2 水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用298

13.5.1 水的浸入298

13.5 水对复合材料及界面的破坏作用298

13.7 复合材料界面层及其对性能的影响299

13.7.1 界面层299

13.7.2 界面层对复合材料性能的影响299

13.7.3 界面层的结构性能测定301

参考文献302