耐高温聚合物及其复合材料 合成、应用与进展 周其凤范星河谢晓峰编著 能业版祉 材料科学与工程出版中心 北京
书 耐高温聚合物及其复合材料 ———合成、应用与进展 周其凤 范星河 谢晓峰 编著
(京)新登字039号 图书在版编目(CIP)数据 耐高温聚合物及其复合材料——合成、应用与进展/周 其凤,范星河,谢晓峰编著.一北京:化学工业出版社 2004.9 ISBN7-5025-6015-7 Ⅰ.耐…Ⅱ.①周…②范…③谢…Ⅲ.耐高温高聚物 复合材料Ⅳ.TB35 中国版本图书馆CIP数据核字(2004)第079204号 耐高温聚合物及其复合材料 一合成、应用与进展 周其凤范星河谢晓峰编著 文字编辑:徐雪华 责任校对:陈静宋玮 封面设计:潘峰 化学工业出版社出版发行 (北京市朝阳区惠新里3号邮政編码100029 发行电话:(010)64982530 http://www.cipcomcr 新华书店北京发行所经销 大厂聚鑫印刷有限责任公司印刷 河市延风装订厂装订 开本720mm×1000mm1/16印张18%字数350千字 2004年9月第1版2004年9月北京第1次印刷 sSBN7-5025-6015-7/TQ·205 定价:45.00元 版权所有违者必究 该书如有缺页、倒页、脱页者,本社发行部负责退换
（京）新登字０３９号 图书在版编目 （ＣＩＰ）数据 耐高温聚合物及其复合材料———合成、应用与进展／周 其凤，范星河，谢晓峰编著—北京：化学工业出版社， ２００４９ ＩＳＢＮ７５０２５６０１５７ Ⅰ 耐… Ⅱ①周…②范…③谢… Ⅲ耐高温高聚物 复合材料 ⅣＴＢ３５ 中国版本图书馆ＣΙΡ数 据 核 字 （２００４）第０７９２０４号 耐高温聚合物及其复合材料 ———合成、应用与进展 周其凤 范星河 谢晓峰 编著 责任编辑：邢 涛 文字编辑：徐雪华 责任校对：陈 静 宋 玮 封面设计：潘 峰 化 学 工 业 出 版 社 材料科学与工程出版中心出版发行 （北京市朝阳区惠新里３号 邮政编码１０００２９） 发行电话：（０１０）６４９８２５３０ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗｃｉｐｃｏｍｃｎ 新华书店北京发行所经销 大厂聚鑫印刷有限责任公司印刷 三河市延风装订厂装订 开本７２０ｍｍ×１０００ｍｍ １／１６ 印张１８ 字数３５０千字 ２００４年９月第１版 ２００４年９月北京第１次印刷 ＩＳＢＮ７５０２５６０１５７／ＴＱ·２０５７ 定 价：４５００元 版权所有 违者必究 该书如有缺页、倒页、脱页者，本社发行部负责退换
人类社会的进步,与当时新材料的发明与应用密切相关;人类的文明发展 史,可以用新材料的出现作为划分时代的标志;一个国家材料的品种和产量是直 接衡量其科学技术、经济发展水平和人民生活水平的重要标志之一;材料学科是 当今世界的带头学科之一。所有这一切的表述都说明材料科学无所不在,广泛渗 透于人类生活的各个方面,在社会发展、人民生活中发挥着巨大的作用。随着材 料科学的发展和技术、工艺的进步,人们在对传统聚合物材料(高分子材料)不 断地进行改性,以期扩大其使用范围的同时,还不断地研制出了许多新型聚合物 材料。耐高温聚合物及其复合材料正是这些新型材料中的新秀,它是现代科学技 术发展的产物,集多种学科成果的综合,又与其他学科相互渗透、相互补充、相 互促进,广泛地应用于航天航空、石油化工、军工和民用等领域,有着广阔的前 景。它们是近20多年来发展最快的聚合物材料,这些材料是高科技的产品,推 动了当今世界高新技术的发展,是新材料革命的一个重要方向,已成为新技术革 命的前沿和支柱,可见在当代及未来国际竞争中占有相当重要的地位。事实证 明,耐高温聚合物及其复合材料是步入21世纪的新产业技术革新的一个关键 是中国需要解决的一个紧迫问题。 我们这里讲的耐高温聚合物,主要是有机聚合物材料。在美国与西方工业发 达国家,科研、企业与政府三位一体,集中优势力量向耐高温聚合物及其复合材 料挑战,他们一方面与科学研究工作者的工作结合起来,另一方面把这种新产业 和国家安全保障结合起来共同培育和发展,目前还在以军方为背景组织学校、研 究单位、军工企业用多种形式进行研究开发。可以说耐高温聚合物及其复合材料 已不再是传统材料的代用品,已成为工业、民用、国防和科技等领域的重要 材料 我国从事材料科学研究、应用的人越来越多,并已在各个领域取得了许多成 果。但总的来讲,一方面还存在研究、生产和应用之间沟通不够,另一方面也存 在学科单一、专业知识面过窄、知识结构不尽合理、不全面等不足。我国耐高温 聚合物及其复合材料在产品数量和质量、生产加工技术与装备、科研开发力度 特别是应用技术等方面都落后于发达国家。进入21世纪,科学技术发展势头更 快,从事高性能聚合物的科研开发人员、技术工人、管理人员和应用领域的科研 工作者,都希望提高自己的专业知识水平,掌握更先进的专业技术,以跟上时代 的步伐。为了总结过去、探讨未来,为了使人们对耐高温聚合物及其复合材料的
前 言 人类社会的进步，与当时新材料的发明与应用密切相关；人 类 的 文 明 发 展 史，可以用新材料的出现作为划分时代的标志；一个国家材料的品种和产量是直 接衡量其科学技术、经济发展水平和人民生活水平的重要标志之一；材料学科是 当今世界的带头学科之一。所有这一切的表述都说明材料科学无所不在，广泛渗 透于人类生活的各个方面，在社会发展、人民生活中发挥着巨大的作用。随着材 料科学的发展和技术、工艺的进步，人们在对传统聚合物材料 （高分子材料）不 断地进行改性，以期扩大其使用范围的同时，还不断地研制出了许多新型聚合物 材料。耐高温聚合物及其复合材料正是这些新型材料中的新秀，它是现代科学技 术发展的产物，集多种学科成果的综合，又与其他学科相互渗透、相互补充、相 互促进，广泛地应用于航天航空、石油化工、军工和民用等领域，有着广阔的前 景。它们是近２０多年来发展最快的聚合物材料，这些材料是高科技的产品，推 动了当今世界高新技术的发展，是新材料革命的一个重要方向，已成为新技术革 命的前沿和支柱，可见在当代及未来国际竞争中占有相当重要的地位。事 实 证 明，耐高温聚合物及其复合材料是步入２１世纪的新产业技术革新的一个关键， 是中国需要解决的一个紧迫问题。 我们这里讲的耐高温聚合物，主要是有机聚合物材料。在美国与西方工业发 达国家，科研、企业与政府三位一体，集中优势力量向耐高温聚合物及其复合材 料挑战，他们一方面与科学研究工作者的工作结合起来，另一方面把这种新产业 和国家安全保障结合起来共同培育和发展，目前还在以军方为背景组织学校、研 究单位、军工企业用多种形式进行研究开发。可以说耐高温聚合物及其复合材料 已不再是 传 统 材 料 的 代 用 品，已 成 为 工 业、民 用、国防和科技等领域的重要 材料。 我国从事材料科学研究、应用的人越来越多，并已在各个领域取得了许多成 果。但总的来讲，一方面还存在研究、生产和应用之间沟通不够，另一方面也存 在学科单一、专业知识面过窄、知识结构不尽合理、不全面等不足。我国耐高温 聚合物及其复合材料在产品数量和质量、生产加工技术与装备、科研开发力度， 特别是应用技术等方面都落后于发达国家。进入２１世纪，科学技术发展势头更 快，从事高性能聚合物的科研开发人员、技术工人、管理人员和应用领域的科研 工作者，都希望提高自己的专业知识水平，掌握更先进的专业技术，以跟上时代 的步伐。为了总结过去、探讨未来，为了使人们对耐高温聚合物及其复合材料的
结构、性能、加工工艺和实际应用有一基本的了解,同时希望能反映我国耐高温 聚合物及其复合材料科学发展的全貌和体现未来发展这一思路,我们编写了这本 书。在编写过程中,对广大读者关注的各种合成耐高温聚合物及复合材料的性能 与应用在写法上给予了高度重视,在内容取舍上充分注意了成熟、稳定、可靠 先进的技术内容,突出科学性、实用性、针对性和通用性 本书比较系统地介绍了几种有新技术背景的耐高温聚合物新材料,如有机硅 聚合物、聚芳环聚合物与聚酰亚胺等新材料和它们与有机-无机材料复合的耐高 温材料等的结构与性能、主要加工工艺和实际应用等方面的知识;展示了近年来 国内外在这一领域的研究成果,引导读者了解耐高温聚合物及其复合材料的分子 设计思想,启发心智。读者从中可以了解到我国耐高温聚合物材料研究的概貌 又可从中看到一些高新技术的发展前景。 耐高温聚合物及其复合材料在利用分子设计时体现得更为充分,这类材料的 开发和研究已成为极重要的课题和热点,也是聚合物的新的科技领域,不少科学 家与科技工作者已进行了多方面的科研工作。基于这一领域当前的一些主要工 作,本着促进耐高温聚合物及其复合材料研究和应用开发的进展,使我国在这 方面的工作赶上国际先进水平,并在多方位有更多的创新和发展的目的,本书取 材于近年来国内外的有关资料和教育、科研工作的成果,在编辑中注意到了新型 耐高温聚合物材料的设计、合成及应用,融入了作者近期研究成果,在此,我们 向这些书、刊和文献的作者表示衷心的感谢。希望同仁们与我们一起继续深入开 展耐高温聚合物及其复合材料的结构与性能的关系以及应用方法的研究,以期増 进相互借鉴、拓展新的研究方法与思路。我们深信本书的面世一定能促进我国耐 高温聚合物新材料科学的发展,也能为我国聚合物产业化及有关新技术的发展起 到抛砖引玉的作用;同时我们也深信耐高温聚合物新材料在技术革命中一定能更 广泛地与相关学科相互交叉融合,推动社会生产力的快速发展。 目前,耐高温聚合物及其复合材料的发展非常迅速,使其与其他许多学科相 互交叉渗透,交叉渗透的结果又大大加快了耐高温聚合物材料的发展,同时新的 结构、性能不断得到研发,原有的理论正在不断完善,随着结构与性能关系的进 步深入研究,新的理论还将提出。本书的内容部分反映了耐高温聚合物及其复 合材料发展的现状,不能、也不可能完全反映这一领域的所有成果,同时限于作 者的水平,在内容的选取、编排和归类总结上以及已选入文献的内容也有可能存 在不妥、疏漏及不当之处,殷切希望文献作者、读者及各方面的专家提出批评意 见和建议,以便本书再版时能够进一步完善。同时,我们再次对引用的书、刊和 文献的作者表示衷心感谢;对第5章第3节内容的主要提供者北京大学化学院李 磊博士和赵晓东研究生表示感谢;另外,对赵晓东研究生对本书中图表及化学结 构式的编辑加工处理工作表示感谢
结构、性能、加工工艺和实际应用有一基本的了解，同时希望能反映我国耐高温 聚合物及其复合材料科学发展的全貌和体现未来发展这一思路，我们编写了这本 书。在编写过程中，对广大读者关注的各种合成耐高温聚合物及复合材料的性能 与应用在写法上给予了高度重视，在内容取舍上充分注意了成熟、稳定、可靠、 先进的技术内容，突出科学性、实用性、针对性和通用性。 本书比较系统地介绍了几种有新技术背景的耐高温聚合物新材料，如有机硅 聚合物、聚芳环聚合物与聚酰亚胺等新材料和它们与有机无机材料复合的耐高 温材料等的结构与性能、主要加工工艺和实际应用等方面的知识；展示了近年来 国内外在这一领域的研究成果，引导读者了解耐高温聚合物及其复合材料的分子 设计思想，启发心智。读者从中可以了解到我国耐高温聚合物材料研究的概貌， 又可从中看到一些高新技术的发展前景。 耐高温聚合物及其复合材料在利用分子设计时体现得更为充分，这类材料的 开发和研究已成为极重要的课题和热点，也是聚合物的新的科技领域，不少科学 家与科技工作者已进行了多方面的科研工作。基于这一领域当前的一些主要工 作，本着促进耐高温聚合物及其复合材料研究和应用开发的进展，使我国在这一 方面的工作赶上国际先进水平，并在多方位有更多的创新和发展的目的，本书取 材于近年来国内外的有关资料和教育、科研工作的成果，在编辑中注意到了新型 耐高温聚合物材料的设计、合成及应用，融入了作者近期研究成果，在此，我们 向这些书、刊和文献的作者表示衷心的感谢。希望同仁们与我们一起继续深入开 展耐高温聚合物及其复合材料的结构与性能的关系以及应用方法的研究，以期增 进相互借鉴、拓展新的研究方法与思路。我们深信本书的面世一定能促进我国耐 高温聚合物新材料科学的发展，也能为我国聚合物产业化及有关新技术的发展起 到抛砖引玉的作用；同时我们也深信耐高温聚合物新材料在技术革命中一定能更 广泛地与相关学科相互交叉融合，推动社会生产力的快速发展。 目前，耐高温聚合物及其复合材料的发展非常迅速，使其与其他许多学科相 互交叉渗透，交叉渗透的结果又大大加快了耐高温聚合物材料的发展，同时新的 结构、性能不断得到研发，原有的理论正在不断完善，随着结构与性能关系的进 一步深入研究，新的理论还将提出。本书的内容部分反映了耐高温聚合物及其复 合材料发展的现状，不能、也不可能完全反映这一领域的所有成果，同时限于作 者的水平，在内容的选取、编排和归类总结上以及已选入文献的内容也有可能存 在不妥、疏漏及不当之处，殷切希望文献作者、读者及各方面的专家提出批评意 见和建议，以便本书再版时能够进一步完善。同时，我们再次对引用的书、刊和 文献的作者表示衷心感谢；对第５章第３节内容的主要提供者北京大学化学院李 磊博士和赵晓东研究生表示感谢；另外，对赵晓东研究生对本书中图表及化学结 构式的编辑加工处理工作表示感谢
本书既可作为从事耐高温聚合物新材料科研与开发人员的参考用书,也适合 于作为高等学校开设特种聚合物材料课程的教材。 本书得到了科技部高技术研究发展计划(863计划,No.20134010)和国家 重点基础研究发展计划(973计划,No.2003CB615600)的重要支持,特此表示 感谢 编著者 2004年6月于北京大学
本书既可作为从事耐高温聚合物新材料科研与开发人员的参考用书，也适合 于作为高等学校开设特种聚合物材料课程的教材。 本书得到了科技部高技术研究发展计划 （８６３计划，Ｎｏ２０１３４０１０）和国家 重点基础研究发展计划 （９７３计划，Ｎｏ２００３ＣＢ６１５６００）的重要支持，特此表示 感谢。 编 著 者 ２００４年６月于北京大学