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  橡膠材料的高彈性、大變形能力來自于其長鏈柔性大分子鏈結構和無定形的聚集態結構，十分獨特，奠定了它在輪胎工業、密封行業、阻尼減振行業等諸多領域的不可替代的地位。從航空航天、高鐵汽車，到建筑橋梁，再到艦船潛艇、深海探測，從衣食住行到生命健康，從電子通訊再到機器人和人工智能，從國防軍工到國民經濟，橡膠材料無處不在。每年全世界的橡膠耗量超過2000萬噸左右。

  橡膠材料或許是最早與納米材料相結合并實現大規模工業化應用的材料了。炭黑，這種具有納米尺度的顆粒，早在1904 年就被發現能對橡膠材料產生高增強效果，加入炭黑后，橡膠材料的模量、耐磨性能夠提高10 倍以上，非拉伸結晶性橡膠材料的強度也可被提高10 倍以上。可以說，沒有納米材料，橡膠工業就不會發展到今天。2017 年，全球用于橡膠工業的炭黑的產量已達1200 萬噸，納米二氧化硅的產量已達240 萬噸，比任何一個行業所消耗的納米材料都要多。

  今天，隨著納米科技的發展，學術界已經將各種各樣的納米顆粒與橡膠材料進行復合，不但在納米強化方面有了許多發展，而且在聲光電磁和生物性能賦予等功能化方面也有了諸多發現，既為橡膠材料和橡膠工業的發展與進步提供了大量的新方法和新儲備，也為納米材料和納米科技的發展做出了重要貢獻。可以說，橡膠納米復合材料是橡膠材料科學與工程領域最為重要的方面之一，也是納米材料科技中的一個重要方向。

  為了推動我國納米材料科技研究與應用的迅速發展，萬立駿院士組織此領域的一批優秀專家和學者編寫了“納米材料前沿”叢書，由化工出版社出版發行。張立群教授受邀編寫《橡膠納米復合材料：基礎與應用》一書。

  本書基于張立群教授及其團隊和合作者20多年來在橡膠納米復合材料領域的研究成果，同時對國內外橡膠納米復合材料領域的研究與發展進行了梳理、總結，以期凝煉出對橡膠行業以及納米材料科技領域發展有價值的內容與方向。本書從“基礎”和“應用”兩個方面入手，力圖從機理上闡述納米顆粒在橡膠基體中分散的復雜機制，描述納米顆粒與橡膠大分子鏈復雜的界面作用以及在高濃度下形成的復雜網絡結構，闡述各種納米顆粒對橡膠材料模量、強度、耐磨性、抗疲勞性、動態生熱性能、抗濕滑性能等物理機械性能的影響，以及對阻隔、阻燃、阻尼、電熱聲傳導等功能的影響，也總結和描述了各種納米顆粒/ 橡膠復合材料的性能及相應的納米復合方法，并介紹了一些重要的工業化案例和工業化新進展。

  全書總計72.3萬字，分12 章。第1 章概括凝煉了橡膠納米復合材料的發展歷程、工業應用以及未來的發展方向，并提出了10 大挑戰，由張立群教授撰寫。第2 章介紹了橡膠納米復合材料的界面、填料、分散結構及網絡結構，總結了這些微觀結構的多種表征方法，由郭寶春教授、劉軍教授與孟陽博士撰寫。第3 章闡述了橡膠納米增強機理，總結了納米復合材料的本構關系，介紹了近些年研究很熱的犧牲鍵增強方法與機理，由張立群教授、李凡珠博士與郭寶春教授撰寫。第4 章介紹了橡膠納米復合材料的動態黏彈性的機理、分子模擬研究及納米復合對橡膠材料阻尼性能的影響，由張立群教授、劉軍教授、吳友平教授、趙秀英副教授與吳曉輝博士撰寫。第5 章闡述了橡膠材料的磨損現象和磨損機理，總結了納米強化橡膠的耐磨性機制，介紹了納米抗磨技術和其他增強耐磨性的技術，由張立群教授與吳曉輝博士撰寫。第6 章首先重點綜述了橡膠納米復合材料的疲勞機制，然后介紹了納米抗疲勞技術及其他抗疲勞技術，由溫世鵬副教授、劉力教授與張立群教授撰寫。第7 章概述了橡膠納米復合材料的抗濕滑機理及抗濕滑技術，也介紹了中低分子量樹脂等在橡膠中的微納分散結構及其對橡膠抗濕滑性能的影響，由吳友平教授、盧詠來教授與張立群教授撰寫。第8 章綜述了橡膠納米復合材料的傳導/ 阻隔性質，包括在導電、介電、導熱、阻隔、阻燃等方面的應用與相關機理，由郭寶春教授、寧南英教授、盧詠來教授、田明教授與李紅霞博士撰寫。第9 章綜述了常見的零維納米顆粒/ 橡膠納米復合材料的制備及基本性能與應用，涉及的填料包括炭黑、白炭黑、納米碳酸鈣、納米黏土、納米氧化鋅、納米有機球、不飽和羧酸金屬鹽、多面體低聚硅倍半氧烷、淀粉等，由盧詠來教授、韓冬禮工程師、郭寶春教授、陸明博士、孟陽博士、吳友平教授與魏征博士撰寫。第10章綜述了碳納米管、凹凸棒土、埃洛石和納米微晶等一維納米顆粒填充的橡膠納米復合材料，介紹了其制備過程、性能及應用，由盧詠來教授、田明教授與郭寶春教授撰寫。第11 章展示了石墨烯、黏土等二維納米顆粒等填充的橡膠復合材料的制備、性能與應用，由吳曉輝博士、郭寶春教授與王益慶副教授撰寫。第12 章首先介紹了嵌段型橡膠納米復合材料，而后介紹了應變誘導產生的納米晶體增強橡膠，最后展示了先進自組裝聚氨酯超級彈性體的設計和制備過程，由寧南英教授、劉軍教授、秦璇博士、孫樹泉博士與張立群教授撰寫。

  本書適合于高校和科研院所從事納米材料和納米復合材料研究與開發的學生以及專家學者參考使用，也適合橡膠工業領域從事材料與產品開發的研究人員閱讀。

圖書特色

  該書為“納米材料前沿”叢書中的一個分冊。“納米材料前沿”叢書是由國內多名院士、長江、杰青組織編寫的大型出版項目，是“十三五”國家重點出版物出版規劃項目，國家出版基金資助出版項目。

主編簡介

  張立群，男，1969年，博士。北京化工大學材料科學與工程學院院長，教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，人事部新世紀百千萬人才工程國家級人選，第一屆“萬人計劃”入選者，國家973項目首席科學家。

  北京市“新型高分子材料的制備及成型加工”重點實驗室主任。教育部“彈性體材料節能與資源化”工程研究中心主任。“有機無機復合材料”國家重點實驗室副主任。教育部長江學者創新團隊和國防科工局創新團隊負責人。“聚合物工程”國家級教學團隊負責人，國家精品課“聚合物加工工程”負責人。

  教育部科技委國防科技學部委員，中國輪胎產業技術創新戰略聯盟、中國先進橡膠產業聯盟和中國蒲公英橡膠產業技術創新戰略聯盟技術委員會主任，中國合成橡膠工業協會專家委員會主任委員，中國化工學會理事（橡膠專業委員會副主任委員、橡塑產品綠色制造專業委員會主任委員），中國材料研究學會理事(高分子材料工程專業委員會副主任委員)，中國復合材料學會榮譽理事（微納米復合材料專業委員會副主任委員）。擔任《高分子通報》副主編，《橡膠工業》、《特種橡膠制品》和《彈性體》編委會副主任委員，《復合材料學報》、《材料科學與工藝》、《高分子材料科學與工程》等期刊編委。SCI期刊《Science Bulletin》副主編、《Composites Science and Technology》、《Rubber Chemistry and Technology》、《Express Polymer Letters》、《Journal of Applied Polymer Science》、《Composites Communications》等期刊編委。

  1986~1995年，在北京化工大學攻讀學士、碩士、博士學位；1999.6~2001.5，分別在美國Akron大學聚合物科學系和Case Western Reserve大學高分子系作訪問學者和博士后。1996年，北京化工大學高分子系副教授，1998年北京化工大學材料學院教授。

  發表文章400余篇，作為第一作者或通訊聯系人的SCI收錄文章200余篇，Google Scholar 學術引用20428次，2014~2018年連續入選Elsevier中國高被引學者（Most Cited Chinese Researchers）名單。100余次被邀在大型國際會議上做大會報告、邀請報告、大會共同主席和分會主席。譯書一部，主編國內著作2部。獲得中國發明專利200余項。以第一獲獎人獲得國家技術發明二等獎2項，省部級一等獎8項。

  獲得全國優秀科技工作者、國務院頒發的政府特殊津貼、第九屆中國青年科技獎、中國橡膠工業協會優秀科技創新帶頭人、第十八屆茅以升科技獎、何梁何利基金創新獎、光華工程科技獎第九屆青年獎、教育部高校青年教師獎、中國化工學會侯德榜化工科學技術獎等。還獲得了美國化學會橡膠分會Sparks-Thomas科技獎（每屆全球1名）、日本化學工學會SCEJ亞洲研究獎（每屆亞洲2名）、國際聚合物加工學會Morand Lambla Award（每屆全球1名）、國際橡膠會議組織獎章IRCO Medal（每屆全球1名）。