金属聚合物复合材料制备和应用

本书主要介绍微纳米金属粉、各种金属聚合物以及金属聚合物复合材料的制备原理和方法、性能和应用。原理方面介绍了聚合物的物理化学性能、有机聚合物和金属粒子表面的相互作用，在此基础上阐述了自分散微纳米金属粉、溶胶型微纳米金属粉、微纳米金属聚合物的各种制备方法，分析了微纳米金属粒子表面和聚合物的相互作用、微纳米金属溶胶的稳定性、微纳米金属聚合物材料的物理化学性能，总结了钛纳米聚合物涂料、微纳米金属聚合物耐磨材料和微纳米金属聚合物粉体材料的应用。在应用部分，重点阐述了作者发明的钛纳米聚合物涂料的制备方法和大规模工业应用的示例。本书适合从事优选高分子材料、纳米材料应用和新型纳米产品开发的研究人员阅读，同时也可供石油、化工、冶金、食品、海洋、舰船、军事、国防等领域的防腐蚀工程师以及从事耐磨材料、防辐射材料、隐形材料、抗干扰材料、导电材料、粉末冶金材料研究的技术人员参考。

薛俊峰，1941年出生于辽宁省法库县。1965年毕业于北京科技大学（原北京钢铁学院）冶金物理化学专业，先后在东北轻合金加工厂、吉林化学工业公司研究院、深圳瑞鹏防腐蚀工程公司等单位任职，2000年创办哈尔滨鑫科纳米科技发展有限公司，任董事长兼总工程师至今。毕业后从事铝和镁合金腐蚀研究工作10年，化工防腐蚀研究17年，在27年的科研工作中先后完成20多项科研项目，均在工业上获得实际应用，取得显著的经济效益和社会效益。  获得发明专利5项，均实现了产业化生产，尤其是20世纪80年代初，自筹资金独立发明的钛纳米聚合物涂料填补了国家空白，为解决我国石油工业重大装备防腐蚀问题做出重要贡献。发表学术论文20多篇，编写出版《钛的腐蚀、防护及工程应用》《材料的耐蚀性和适用性手册》《镁合金防腐蚀技术》等著作。

0绪论001
0.1微纳米金属聚合物的基本特性001
0.2微纳米金属聚合物粉体在国民经济和国防领域的作用002
1涂层用树脂及其混合物的物理化学性能003
1.1纯树脂和聚合物的特性003
1.1.1树脂的特性003
1.1.2聚合物的特性005
1.2树脂和聚合物的互溶性007
1.2.1互溶性基本理论007
1.2.2混合物黏度测定在聚合物互溶性判定中的应用015
1.2.3高聚物、低聚物及其混合物的热性能023
2有机聚合物和金属粒子表面的相互作用030
2.1填充金属聚合物材料的制备方法030
2.1.1填充金属聚合物材料的制备030
2.1.2微纳米金属聚合物填料033
2.2有机聚合物和金属表面的相互作用034
2.3高聚物在金属表面上的吸附039
2.3.1吸附速度039
2.3.2吸附过程的可逆性040
3自分散微纳米金属粉制备方法044
3.1微纳米金属粉制备方法044
3.1.1概述044
3.1.2物理法044
3.1.3化学法045
3.2自分散微纳米金属粉的制备方法046
3.2.1电解法046
3.2.2电浮选法048
3.2.3热分解法048
3.2.4机械-化学法050
4溶胶型微纳米金属粉制备方法052
4.1电解法制备微纳米金属有机溶胶052
4.1.1电解法制备微纳米金属有机溶胶的一般准则052
4.1.2双层电解槽电解时的电化学行为053
4.1.3影响金属电沉积的主要因素056
4.1.4松散粉状阴极沉积物生成条件062
4.1.5阴极沉积物在有机介质中分散的条件065
4.2专用的电解装置065
4.2.1垂直旋转阴极电解装置065
4.2.2水平旋转阴极电解装置067
4.3微纳米锌和镉有机溶胶的制备069
4.4微纳米铅有机溶胶的制备075
4.5微纳米铁和镍有机溶胶的制备079
4.6电解法制备合金溶胶086
4.6.1电解制备合金溶胶的原理086
4.6.2Pb-Sn合金溶胶087
4.6.3Ni-Cr合金溶胶091
4.6.4Ni-Fe合金溶胶095
4.7浮选法制备微纳米金属有机溶胶096
4.7.1浮选法制备微纳米金属有机溶胶的原理096
4.7.2微纳米钨、钼和锆有机溶胶的制备096
4.7.3微纳米铍有机溶胶的制备102
4.7.4微纳米彩色银有机溶胶的制备102
4.7.5微纳米铋有机溶胶的制备104
4.8有机介质里置换法制备微纳米金属溶胶107
5微纳米金属聚合物的制备方法110
5.1混合物基金属聚合物材料的制备110
5.1.1概述110
5.1.2互溶混合物基金属聚合物材料的制备113
5.2单组分聚合物基金属聚合物的制备120
5.2.1环氧树脂基铅金属聚合物的制备120
5.2.2环氧树脂基微纳米钯金属聚合物的制备122
5.2.3乙基聚铝硅氧烷基微纳米镉金属聚合物的制备123
5.2.4聚苯乙烯基微纳米铅金属聚合物的制备126
5.2.5环氧树脂基微纳米铁金属聚合物的制备127
5.2.6聚乙酸乙烯酯基微纳米钯金属聚合物的制备130
5.2.7天然橡胶、聚异丁烯基微纳米铁金属聚合物的制备133
5.2.8有机硅基微纳米铁金属聚合物的制备136
5.3工业放大制备微纳米金属聚合物电解槽138
6力化学法制备钛纳米聚合物141
6.1制备原理141
6.1.1概述141
6.1.2表面活性物质对金属粉碎过程的影响144
6.2钛纳米聚合物的制备147
6.2.1概述147
6.2.2高效能粉碎机149
6.2.3表面活性剂对钛粉粉碎的影响150
6.2.4机械作用对表面活性剂的影响152
7热分解法制备微纳米金属聚合物154
7.1金属甲酸盐热分解法154
7.1.1概述154
7.1.2环氧树脂和聚苯乙烯基微纳米金属聚合物的制备条件158
7.1.3环氧树脂基微纳米铜金属聚合物的制备161
7.1.4环氧树脂基Fe、Co、Ni金属聚合物的生成条件163
7.1.5环氧树脂-聚硫橡胶基Pb金属聚合物的制备165
7.2金属草酸盐热分解法167
7.2.1 金属草酸盐分解过程167
7.2.2二价金属草酸盐的热脱水和热分解反应169
8微纳米金属粒子表面和聚合物的相互作用173
8.1钛纳米聚合物的物理化学表征173
8.1.1钛纳米聚合物的红外光谱表征173
8.1.2钛纳米聚合物的XPS表征176
8.1.3钛纳米聚合物的X射线分析180
8.2金属粒子表面与聚合物的相互作用182
8.2.1环氧树脂与金属粒子表面的相互作用182
8.2.2聚乙酸乙烯酯与金属粒子表面的相互作用184
8.2.3聚硫橡胶与金属粒子表面的相互作用184
8.2.4聚元素硅氧烷和聚硅氧烷与金属粒子表面的相互作用185
8.2.5混合聚合物与金属粒子表面的相互作用187
9微纳米金属溶胶的稳定性200
9.1水基微纳米金属溶胶的稳定性200
9.1.1水基微纳米金属溶胶的共性200
9.1.2电解质对微纳米金属水溶胶稳定性的影响201
9.1.3保护性高分子在制备稳定微纳米金属水溶胶中的应用203
9.2微纳米金属有机溶胶的稳定性206
9.2.1金属胶体粒子表面形成稳定溶剂化层的条件206
9.2.2保护性高聚物在制备稳定微纳米金属有机溶胶中的应用208
9.2.3水对金属有机溶胶稳定性的影响213
9.2.4存储条件对碳氢介质中金属有机溶胶稳定性的影响214
9.2.5有机介质对金属溶胶稳定性的影响215
10微纳米金属聚合物材料的物理化学性能216
10.1胶体铅对聚苯乙烯和聚乙酸乙烯酯氧化热分解的影响217
10.2金属聚合物材料的热力学性能219
10.3微纳米金属溶胶分散相的催化、助燃和抗爆性能223
10.4胶体金属分散相的耐磨性230
10.5金属和合金胶体分散相的磁学性能234
10.6耐蚀超细金属粉性能238
10.7金属胶体对胶浆结构性能的影响239
11微纳米金属聚合物防辐射材料241
12钛纳米聚合物涂料及其应用248
12.1钛纳米聚合物涂料的性能248
12.1.1钛纳米聚合物涂料主要品种250
12.1.2钛纳米聚合物涂层的物理化学性能251
12.1.3钛纳米聚合物涂层腐蚀防护性能的电化学阻抗谱评价259
12.1.4钛纳米聚合物涂料的典型工业应用腐蚀数据262
12.1.5钛纳米聚合物涂层的防垢性能263
12.1.6钛纳米聚合物涂层的导热性能265
12.1.7钛纳米聚合物涂层的安全性评价265
12.1.8钛纳米聚合物涂层的抗静电性能270
12.2钛纳米聚合物涂料的工业应用270
12.2.1钛纳米聚合物涂料在石油开采中的应用271
12.2.2钛纳米聚合物涂料在石油化工换热设备中的应用278
12.2.3钛纳米聚合物涂料在石油炼制设备防腐中的应用287
12.2.4纳米钛冷焊涂料在焊缝防腐蚀中的应用303
12.2.5钛纳米聚合物涂料在其他行业中的应用313
13微纳米金属聚合物耐磨材料320
13.1微纳米金属聚合物材料的耐磨性能320
13.2氟塑料-胶体铅基耐磨膏324
14微纳米金属聚合物粉体材料328
14.1超细金属粉在机械制造业中的应用328
14.2胶体金属在生物医学中的应用331
参考文献335