高分子氣凝膠復(fù)合材料

目錄
第1章　氣凝膠概述1
1.1　氣凝膠的發(fā)展歷程 2
1.2　氣凝膠的種類 3
1.2.1 無機氣凝膠 5
1.2.2 有機氣凝膠 6
1.2.3 有機-無機雜化氣凝膠 7
1.3　氣凝膠的制備過程 8
1.3.1 溶膠-凝膠過程 9
1.3.2 老化過程 9
1.3.3 干燥過程 10
1.3.4 成型方式 13
1.4　氣凝膠的基本性質(zhì) 14
1.4.1 微觀形貌和孔結(jié)構(gòu) 14
1.4.2 熱學(xué)性質(zhì) 19
1.4.3 力學(xué)性質(zhì) 21
1.4.4 光學(xué)性質(zhì) 24
1.4.5 聲學(xué)性質(zhì) 27
參考文獻 28
第2章　高分子氣凝膠復(fù)合材料的表征方法35
2.1　微觀形貌表征 35
2.1.1 透射電子顯微鏡 35
2.1.2 掃描電子顯微鏡 36
2.2　化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)分析 41
2.2.1 紅外光譜 41
2.2.2 拉曼光譜 42
2.2.3 X射線衍射分析 44
2.2.4 X射線光電子能譜 45
2.3　比表面積及孔徑分析 47
2.3.1 氣體吸附法 48
2.3.2 壓汞法 49
2.3.3 泡點法 50
2.4　力學(xué)性能分析 51
2.4.1 拉伸和壓縮性能 51
2.4.2 動態(tài)熱機械性能 53
2.5　熱學(xué)性能分析 56
2.5.1 熱穩(wěn)定性 56
2.5.2 隔熱性能 56
2.6　其他性能分析 58
2.6.1 吸聲性能 58
2.6.2 光學(xué)性能 60
參考文獻 62
第3章　酚醛樹脂氣凝膠65
3.1　簡介 65
3.2　酚醛樹脂氣凝膠的制備 66
3.2.1 溶膠-凝膠過程 66
3.2.2 酚醛樹脂濕凝膠的干燥 68
3.2.3 模板法制備酚醛樹脂氣凝膠 69
3.3　酚醛樹脂氣凝膠的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其影響因素 72
3.3.1 催化劑種類 73
3.3.2 催化劑濃度 73
3.3.3 溶膠的初始pH 74
3.3.4 反應(yīng)物濃度 75
3.3.5 溫度與凝膠時間 76
3.4　酚醛樹脂及其復(fù)合氣凝膠的性能 76
3.4.1 力學(xué)性能 76
3.4.2 熱性能 79
3.4.3 其他性能 82
3.5　酚醛樹脂基碳氣凝膠 83
3.5.1 簡介 83
3.5.2 酚醛樹脂氣凝膠的碳化 83
3.5.3 模板法制備酚醛樹脂基碳氣凝膠 84
參考文獻 86
第4章　生物質(zhì)氣凝膠91
4.1　纖維素氣凝膠 91
4.1.1 簡介 91
4.1.2 分類 92
4.1.3 纖維素氣凝膠的制備 96
4.1.4 微觀結(jié)構(gòu) 99
4.1.5 宏觀性能 100
4.1.6 應(yīng)用 101
4.2　殼聚糖氣凝膠 103
4.2.1 簡介 103
4.2.2 殼聚糖氣凝膠的制備 104
4.2.3 微觀結(jié)構(gòu) 105
4.2.4 宏觀性能 105
4.2.5 應(yīng)用 107
4.3　海藻酸鈉氣凝膠 109
4.3.1 簡介 109
4.3.2 海藻酸鈉氣凝膠的制備 110
4.3.3 微觀結(jié)構(gòu) 111
4.3.4 宏觀性能 111
4.3.5 應(yīng)用 112
4.4　其他多糖氣凝膠 114
參考文獻 115
第5章　聚酰亞胺氣凝膠120
5.1　簡介 120
5.2　聚酰亞胺氣凝膠的制備 123
5.2.1 化學(xué)亞胺化-超臨界干燥 123
5.2.2 物理低溫凝膠-熱亞胺化法 124
5.3　聚酰亞胺氣凝膠的結(jié)構(gòu)及其影響因素 125
5.3.1 分子結(jié)構(gòu) 125
5.3.2 固含量 129
5.3.3 交聯(lián)劑 131
5.3.4 凝膠條件 133
5.4　聚酰亞胺氣凝膠的性能 137
5.4.1 熱性能 137
5.4.2 力學(xué)性能 140
5.5　聚酰亞胺氣凝膠復(fù)合材料 145
5.5.1 聚酰亞胺氣凝膠復(fù)合材料的制備 145
5.5.2 不同維度納米顆粒對氣凝膠性能的影響 148
參考文獻 161
第6章　異氰酸酯氣凝膠165
6.1　聚氨酯氣凝膠 165
6.1.1 簡介 165
6.1.2 聚氨酯氣凝膠的制備 168
6.1.3 聚氨酯氣凝膠材料的結(jié)構(gòu)及其影響因素 170
6.1.4 聚氨酯氣凝膠的性能 175
6.2　聚脲氣凝膠 177
6.2.1 簡介 177
6.2.2 聚脲氣凝膠的制備 177
6.2.3 聚脲氣凝膠材料的結(jié)構(gòu)及其影響因素 179
6.2.4 聚脲氣凝膠的性能 182
6.3　異氰酸酯復(fù)合氣凝膠 184
6.3.1 導(dǎo)電異氰酸酯復(fù)合氣凝膠 184
6.3.2 阻燃異氰酸酯復(fù)合氣凝膠 185
6.3.3 聚氨酯增強無機氣凝膠隔熱材料 186
參考文獻 187
第7章　導(dǎo)電高分子氣凝膠190
7.1　聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鈉氣凝膠 190
7.1.1 簡介 190
7.1.2 聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鈉氣凝膠制備 191
7.1.3 聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鈉氣凝膠結(jié)構(gòu)與性能 193
7.2　聚吡咯氣凝膠 195
7.2.1 簡介 195
7.2.2 聚吡咯氣凝膠的制備 196
7.2.3 聚吡咯氣凝膠的結(jié)構(gòu)和性能 197
7.3　聚苯胺氣凝膠 199
7.3.1 簡介 199
7.3.2 聚苯胺氣凝膠的制備 199
7.3.3 聚苯胺氣凝膠的結(jié)構(gòu)和性能 200
7.4　導(dǎo)電高分子氣凝膠復(fù)合材料 204
7.4.1 簡介 204
7.4.2 導(dǎo)電高分子氣凝膠復(fù)合材料的制備 205
7.4.3 導(dǎo)電高分子氣凝膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能 207
參考文獻 208
第8章　其他高分子氣凝膠212
8.1　芳綸納米纖維氣凝膠 212
8.1.1 簡介 212
8.1.2 芳綸納米纖維氣凝膠的制備 212
8.1.3 芳綸納米纖維氣凝膠的結(jié)構(gòu)和影響因素 213
8.1.4 芳綸納米纖維氣凝膠的性能 214
8.1.5 芳綸納米纖維氣凝膠復(fù)合材料 216
8.2　聚乙烯醇氣凝膠 217
8.2.1 簡介 217
8.2.2 聚乙烯醇/高分子復(fù)合氣凝膠 218
8.2.3 聚乙烯醇/納米顆粒復(fù)合氣凝膠 218
8.3　聚苯并 嗪氣凝膠 220
8.3.1 簡介 220
8.3.2 聚苯并 嗪復(fù)合氣凝膠 221
參考文獻 222
第9章　高分子氣凝膠纖維及織物225
9.1　高分子氣凝膠纖維的概述 225
9.2　高分子氣凝膠纖維的制備方法 226
9.2.1 濕法紡絲法 227
9.2.2 冷凍紡絲法 228
9.2.3 中空纖維注入法 229
9.2.4 濕法同軸紡絲 230
9.3　高分子氣凝膠纖維的分類 231
9.3.1 纖維素氣凝膠纖維 231
9.3.2 芳綸氣凝膠纖維 232
9.3.3 聚酰亞胺氣凝膠纖維 232
9.4　高分子氣凝膠織物 233
9.4.1 疏水改性 233
9.4.2 染色 233
9.4.3 氣凝膠復(fù)合纖維 233
9.5　高分子氣凝膠織物的應(yīng)用 234
9.5.1 隔熱和阻燃 234
9.5.2 導(dǎo)電 236
9.5.3 吸附 236
9.5.4 熱能存儲 236
9.5.5 智能可穿戴織物 237
9.5.6 屏蔽 237
9.5.7 人工肌肉 238
9.5.8 信息存儲 239
9.6　高分子氣凝膠纖維及織物的前景與展望 240
參考文獻 241
第10章 高分子氣凝膠的應(yīng)用及前景244
10.1　概述 244
10.2　保溫隔熱 245
10.3　吸附 248
10.3.1 有機物吸附 248
10.3.2 金屬離子吸附 249
10.3.3 二氧化碳吸附 250
10.3.4 固體顆粒吸附 250
10.4　吸聲/隔音 251
10.5　藥物緩釋 252
10.6　能源存儲 254
10.6.1 相變材料 254
10.6.2 超級電容器材料 255
10.6.3 光熱轉(zhuǎn)換材料 256
10.7　電磁屏蔽 258
10.8　高分子氣凝膠的前景與展望 260
參考文獻 260