礦物復合材料

本書以天然礦物及工業固體廢棄物的資源綜合利用與新材料為特色，較系統地介紹了礦物復合材料研究領域的系列研究成果，內容包括礦物復合材料的組成，礦物改性及復合工藝，各種礦物復合材料的制備、應用、研究現狀和前景。所涉及的礦物有：粉狀、層狀、鏈狀、多孔狀、纖維狀等不同形貌的硅酸鹽礦物，石墨及其他礦物，介紹了礦物的結構、預處理、加工改性及其對復合材料性能的影響，還包括固體廢棄物綜合利用所制備的復合材料。本書的研究實例以作者團隊多年來的研究成果為主，另外還包括國內外相關學者在該領域的最新研究成果。本書內容豐富，參考文獻翔實，以天然礦物復合材料為主，也介紹了尾礦及工業固體廢棄物污染治理與資源化利用、節能減排、循環經濟等符合國內外發展趨勢的最新研究成果。

本書可作為從事材料科學與工程、復合材料、高分子材料、無機非金屬材料、應用化學、岩石礦物材料、礦物加工、建築材料、建築設計、機械設計等相關專業研究、開發、教學、生產、銷售、投資的科研工作者、教師、工程設計人員、企業技術人員的參考書，同時適用於材料化學、材料科學與工程、復合材料、高分子材料、無機非金屬材料、應用化學、岩石礦物材料、礦物加工等專業的本科生教材以及相近專業研究生的參考教材。

緒論1
第一節 礦物復合材料的定義與特點1
一、礦物復合材料的定義1
二、礦物復合材料的特點2
第二節 礦物復合材料的分類與應用2
一、納米礦物復合材料2
二、礦物／有機復合材料5
三、礦物／無機復合材料7
參考文獻8

第一章 礦物復合材料的組成9
第一節 常用的層狀硅酸鹽礦物9
一、蒙脫石9
二、高嶺石10
三、蛭石12
四、雲母13
五、滑石15
六、葉蠟石16
七、累托石17
第二節 典型鏈狀硅酸鹽礦物20
一、凹凸棒石20
二、海泡石23
三、硅灰石26
第三節 多孔結構礦物30
一、沸石30
二、硅藻土31
三、珍珠岩32
第四節 其他礦物33
一、石墨33
二、碳酸鈣35
三、水鎂石37
四、重晶石40
第五節 礦物纖維41
一、玄武岩纖維41
二、岩棉纖維47
三、陶瓷纖維49
第六節 固體工業廢棄物53
一、赤泥53
二、粉煤灰55
三、煤矸石57
四、微硅粉59
第七節 礦物復合材料基體63
一、有機聚合物基體63
二、無機材料基體64
參考文獻66

第二章 礦物改性與復合工藝68
第一節 礦物填料制備68
一、礦物粉碎與分級68
二、提純與分類69
三、煅燒70
第二節 礦物改性71
一、礦物表面化學改性71
二、礦物表面物理改性73
三、礦物插層與柱撐改性74
第三節 礦物復合工藝75
一、礦物力化學包覆復合工藝76
二、礦物吸附與負載復合工藝78
三、礦物燒結復合工藝80
四、礦物插層復合工藝85
五、礦物共混擠出復合工藝88
六、礦物混煉復合工藝89
參考文獻93

第三章 層狀礦物插層復合材料95
第一節 蒙脫石插層復合材料95
一、蒙脫石插層復合材料簡介95
二、聚合物／蒙脫石復合材料的類型及
結構特征95
三、聚合物／蒙脫石復合材料的制備
方法96
四、聚合物／蒙脫石復合材料的性能及
發展前景98
第二節 蒙脫石柱撐復合材料98
一、柱撐蒙脫石的簡介98
二、柱撐蒙脫石的結構99
三、柱撐蒙脫石的性質99
四、柱撐蒙脫石的應用100
第三節 高嶺石插層復合材料101
一、高嶺石有機插層復合材料的發展
歷程101
二、高嶺石插層聚合物復合材料102
三、應用前景103
第四節 蛭石插層復合材料104
一、蛭石有機插層改性研究104
二、蛭石插層復合材料106
三、聚合物／蛭石復合材料的研究前景107
第五節 雲母插層復合材料107
一、雲母插層改性107
二、雲母插層復合材料108
第六節 累托石復合材料109
一、累托石光催化材料109
二、累托石抗菌復合材料110
三、酚醛樹脂基累托石復合材料110
四、環氧樹脂110
五、不飽和聚酯樹脂111
六、聚氨酯111
七、聚丙烯112
八、橡膠基112
參考文獻112

第四章 典型鏈狀硅酸鹽礦物復合
材料115
第一節 凹凸棒石礦物復合材料115
一、凹凸棒石增強樹脂基復合材料115
二、凹凸棒黏土增強橡膠基復合材料119
三、凹凸棒改性無機復合材料120
四、凹凸棒石改性復合材料的發展
前景122
第二節 海泡石礦物復合材料122
一、海泡石改性聚丙烯復合材料122
二、海泡石改性尼龍6復合材料123
三、海泡石改性熱固性樹脂復合材料123
四、海泡石改性吸水劑復合材料124
五、海泡石負載復合材料124
六、海泡石改性瀝青、塗料復合材料126
第三節 硅灰石礦物復合材料127
一、硅灰石改性聚丙烯復合材料127
二、硅灰石改性聚乙烯復合材料128
三、硅灰石改性尼龍復合材料130
四、硅灰石改性其他聚合物復合材料130
五、硅灰石改性橡膠基復合材料131
六、硅灰石改性生物醫用復合材料132
七、硅灰石改性復合材料的發展前景132
參考文獻132

第五章 多孔礦物復合材料136
第一節 硅藻土礦物復合材料136
一、硅藻土負載光催化復合材料136
二、硅藻土負載抗菌復合材料138
第二節 沸石礦物復合材料140
一、沸石負載催化材料140
二、沸石負載抗菌材料145
第三節 膨脹珍珠岩礦物復合材料148
一、膨脹珍珠岩保溫隔熱材料148
二、膨脹珍珠岩吸聲復合材料150
參考文獻151

第六章 石墨礦物復合材料154
第一節 石墨復合材料的制備154
一、插層石墨復合材料154
二、共混石墨復合材料156
三、石墨層間化合物158
第二節 功能性石墨復合材料161
一、膨脹石墨導電復合材料161
二、可膨脹石墨防火復合材料163
三、石墨介電復合材料165
四、其他功能性石墨復合材料168
第三節 石墨烯復合材料169
一、石墨烯的制備169
二、石墨烯／有機復合材料171
三、石墨烯／無機復合材料172
參考文獻173

第七章 其他礦物復合材料177
第一節碳酸鈣改性復合材料177
一、碳酸鈣改性聚丙烯復合材料177
二、碳酸鈣改性聚氯乙烯復合材料181
三、碳酸鈣改性聚乙烯復合材料185
四、碳酸鈣改性其他復合材料188
第二節 水鎂石礦物復合材料190
一、水鎂石改性聚丙烯復合材料190
二、水鎂石改性聚乙烯復合材料191
三、水鎂石改性EVA復合材料191
四、水鎂石改性其他復合材料191
第三節 重晶石礦物復合材料192
參考文獻193

第八章 礦物纖維復合材料196
第一節 玄武岩纖維增強復合材料196
一、玄武岩纖維增強熱固性樹脂復合
材料196
二、玄武岩纖維增強熱塑性樹脂復合
材料197
三、玄武岩纖維增強水泥基復合材料197
第二節 岩棉纖維增強復合材料199
一、岩棉纖維增強礦物保溫復合材料199
二、岩棉纖維增強聚合物基復合材料199
第三節 硅酸鋁纖維增強復合材料200
一、陶瓷纖維增強樹脂基復合材料200
二、陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料201
三、陶瓷纖維增強氧化硅氣凝膠隔熱
復合材料201
四、陶瓷纖維增強鋁基及水泥基復合
材料201
第四節 水鎂石纖維202
一、水鎂石纖維?水泥基復合材料202
二、水鎂石纖維在造紙生產中的應用203
三、水鎂石纖維在阻燃保溫材料中
的應用204
第五節 纖維硅灰石205
一、纖維硅灰石?橡膠復合材料205
二、纖維硅灰石?塑料復合材料206
三、造紙用纖維硅灰石209
參考文獻211

第九章 固體工業廢棄物復合材料214
第一節 赤泥改性復合材料214
一、赤泥改性聚氯乙烯復合材料215
二、赤泥改性聚丙烯復合材料216
三、赤泥改性聚乙烯復合材料217
四、赤泥改性其他聚合物復合材料217
第二節 粉煤灰改性復合材料219
一、粉煤灰改性聚氯乙烯復合材料220
二、粉煤灰改性聚丙烯復合材料221
三、粉煤灰改性聚乙烯復合材料221
四、粉煤灰改性橡膠復合材料222
五、粉煤灰改性聚酰胺復合材料222
六、其他粉煤灰改性復合材料224
第三節 煤矸石改性復合材料224
一、煤矸石改性聚丙烯復合材料225
二、煤矸石改性橡膠復合材料225
三、其他煤矸石改性復合材料227
第四節 微硅粉改性復合材料227
第五節 礦物聚合復合材料231
一、礦物聚合材料的結構231
二、礦物聚合物性能特點232
三、礦聚物復合材料234
四、礦聚物及其復合材料的應用235
參考文獻238