Natural Fibers, Biopolymers, and Their Biocomposites

Natural Fibers, Biopolymers, and Their Biocomposites pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:CRC Pr I Llc
作者:Mohanty, Amar K.
出品人:
页数:896
译者:
出版时间:2005-3
价格:$ 237.24
装帧:HRD
isbn号码:9780849317415
丛书系列:
图书标签:
  • Natural fibers
  • Biopolymers
  • Biocomposites
  • Materials science
  • Polymer science
  • Sustainable materials
  • Green materials
  • Composite materials
  • Renewable resources
  • Biomaterials
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具体描述

Natural/Biofiber composites are emerging as a viable alternative to glass fiber composites, particularly in automotive, packaging, building, and consumer product industries, and becoming one of the fastest growing additives for thermoplastics. "Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites" provides a clear understanding of the present state and the growing utility of biocomposites. Including contributions from experts on biobased materials, the book defines biocomposites and discusses the combination of fibers such as flax, jute, bamboo, pineapple leaf and oil palm fibers, kenaf, and industrial hemp with polymer matrices from both non-renewable and renewable resources. The authors also discuss the chemical nature, testing, biological synthesis, and properties of natural fibers in comparison to traditional materials as well as their cumulative properties when combined with various polymers to produce composite materials that are competitive with synthetic composites."Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites" explains the rise of petrochemical and plastic products, the problems associated in their disposal, and how biopolymers offer a realistic solution to these problems. It analyzes the varying degrees biodegradability in biobased polymers depending on their composition and structure as well as the environment in which they are placed. Subsequent chapters discuss the advantages and applications of biodegradable polymers derived from starch and cellulose, soybeans, and even from renewable resources and petroleum.The authors conclude with recent trends and opportunities for the future use of biocomposites as alternatives to petroleum-based composites. The only source available today that focuses on biobased materials, "Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites" integrates the principles of sustainability, industrial ecology, eco-efficiency, and green chemistry and engineering into the development of the next generation of materials, products, and processes.

好的,这是一份针对一本关于“天然纤维、生物聚合物及其生物复合材料”的书籍内容不包含的图书简介。这份简介将聚焦于其他可能相关的,但并非该书核心主题的材料科学、化学或工程领域。 --- 《先进功能性聚合物与智能材料系统:从分子设计到宏观应用》 图书简介 本书深入探讨了当代高分子科学与工程的前沿领域,重点关注合成聚合物的分子结构设计、性能调控及其在复杂功能系统中的应用。全书共分七个主要部分,旨在为材料科学家、化学工程师以及致力于开发下一代高性能塑料、涂层和复合材料的研究人员提供一份详尽的参考指南。 第一部分:合成聚合物的分子动力学与结构控制 本部分首先回顾了经典的自由基聚合、配位聚合以及可控/“活性”聚合技术(如ATRP、RAFT和NMP)。着重分析了这些聚合方法如何精确控制聚合物的分子量分布、拓扑结构(如星形、刷形、嵌段共聚物)以及末端官能团的引入。详细讨论了聚合反应中的热力学与动力学参数,以及溶剂效应、链转移机制对最终聚合物形态的影响。特别辟出一章,探讨了在极端条件下(高温、高压或高剪切速率)聚合物链的构象变化与降解路径,这对于理解合成塑料的加工性能至关重要。 第二部分:高性能工程塑料的介观结构与机械性能 本章深入研究了工程塑料(如聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚醚酮 PEEK 等)在不同结晶度、晶型和相分离状态下的介观结构表征。内容涵盖了差示扫描量热法(DSC)、广角X射线散射(WAXS)和原子力显微镜(AFM)等表征技术在解析半结晶和无定形聚合物内部结构中的应用。重点讨论了这些结构特征如何直接关联到材料的宏观力学性能,包括屈服强度、韧性、蠕变行为和疲劳寿命。书中详细阐述了应力诱导的分子链取向过程,以及纤维增强热塑性复合材料中界面粘结强度的理论模型。 第三部分:电子与光学活性聚合物的电荷传输机制 本部分聚焦于合成聚合物在光电领域的应用。深入解析了导电聚合物(如聚苯胺、聚吡咯、PEDOT:PSS)的能带结构、掺杂机理以及电荷载流子的传输模型。讨论了如何通过改变共轭骨架的取代基或侧链,来精确调控材料的电导率和氧化还原电位。此外,还详细介绍了用于有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)中的发色团和荧光团的设计原理,包括激子的产生、能量转移效率以及器件寿命的限制因素。 第四部分:先进涂层与界面工程 本部分关注聚合物薄膜在表面功能化中的应用。内容包括反应性涂料的固化动力学、防腐涂层的渗透模型以及自修复聚合物涂层的设计策略。讨论了等离子体处理、化学气相沉积(CVD)等技术如何用于调控聚合物表面的润湿性、粘附力和生物相容性。特别强调了表面改性对聚合物电介质性能的影响,如电荷陷阱的形成与消除。 第五部分:智能响应性聚合物凝胶与软物质系统 本部分详细介绍了对外界刺激(如温度、pH值、光照或电场)表现出显著响应的聚合物凝胶和软材料。内容涵盖了交联网络密度对溶胀行为的影响、响应速度的动力学分析以及用于药物缓释和传感器件的智能水凝胶的构建。讨论了刺激响应性高分子刷(Polymer Brushes)在调控生物界面环境中的潜力,以及形状记忆聚合物的“激活”与“固定”温度窗口的精确控制。 第六部分:聚合物基体的复合材料热力学与加工 本部分聚焦于合成聚合物作为基体材料在复合材料中的应用,特别是与碳纳米管(CNTs)、石墨烯(Graphene)以及合成纳米颗粒的混合物。讨论了纳米填料在聚合物熔体中的分散性、团聚抑制机制以及界面有效载荷传递的理论模型。内容涵盖了挤出、注塑等加工过程中的剪切作用对纤维取向和纳米粒子分散的影响,以及如何通过计算流体力学(CFD)模拟来优化加工参数,以最大化复合材料的宏观性能。 第七部分:聚合物的计算模拟与材料信息学 最后一部分侧重于利用先进的计算工具来预测和指导聚合物的设计。详细介绍了分子动力学模拟(MD)在预测聚合物链段运动、玻璃化转变温度(Tg)以及扩散系数方面的应用。此外,还引入了密度泛函理论(DFT)在理解小分子单体与催化剂相互作用中的作用,并探讨了机器学习和高通量计算方法在加速新型合成聚合物配方筛选中的前沿实践。 本书的读者将获得一个全面的、以合成化学和高分子物理为核心的视角,理解如何通过精密的分子工程来创造具有特定宏观性能的先进功能材料。 ---

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