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    月刊,1987年创刊  曾荣获第三届国家期刊奖

    ISSN: 1001-9278    CN: 11-1846/TQ

    主管单位: 中国轻工业联合会

    主办单位: 中国塑料加工工业协会

          北京工商大学

          轻工业塑料加工应用研究所

    编辑出版:《中国塑料》编辑部

    邮发代号: 82-371

    国内发行: 北京市报刊发行局

    国外发行: 中国国际图书贸易总公司

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2021年 35卷 4期 刊出日期:2021-04-26 上一期
材料与性能

中流动抗冲聚丙烯结构与性能研究

石行波, 陈商涛, 郑丽君, 关健, 王俊琪, 杜斌, 李荣波, 王艳芳

2021, 35 (4): 1-4; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.001

摘要 ( 68 ) PDF (1387 KB)( 61 ) HTML ( 7 )

端环氧基型超支化聚合物对PPC/PBS共混物的改性研究

吴悠, 王博华, 孙健健, 靳玉娟

2021, 35 (4): 5-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.002

摘要 ( 45 ) PDF (3931 KB)( 44 ) HTML ( 9 )

PAAS/PVA/Zn0.2Fe2.8O4磁性复合水凝胶的合成及其性能研究

吴首昂, 涂征, 刘北军, 龚兴厚

2021, 35 (4): 12-17; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.003

摘要 ( 27 ) PDF (1870 KB)( 17 ) HTML ( 5 )

汽车前挡玻璃黏结支架脱落行为研究

盛磊辉, 马昱吉, 黄明, 陆波, 刘春太, 张娜

2021, 35 (4): 18-22; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.004

摘要 ( 25 ) PDF (3604 KB)( 20 ) HTML ( 1 )

新型疏水聚氨酯硬质泡沫的绿色制备及其性能研究

王维, 王冬, 东为富

2021, 35 (4): 23-29; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.005

摘要 ( 25 ) PDF (2793 KB)( 13 ) HTML ( 3 )

酒石酸改性BT增强PP复合材料导热与介电性能

姚军龙, 王新瑞, 胡立, 江学良, 游峰, 周敏

2021, 35 (4): 30-34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.006

摘要 ( 22 ) PDF (1753 KB)( 16 ) HTML ( 3 )

壳聚糖对玉米淀粉可食膜性能的影响

程龙, 郝艳玲, 宋小双

2021, 35 (4): 35-41; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.007

摘要 ( 32 ) PDF (3472 KB)( 10 ) HTML ( 4 )

热压成型聚丙烯/玻璃纤维复合膜的结构及力学性能

马忠云, 丁丽丽, 付伟

2021, 35 (4): 42-46; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.008

摘要 ( 29 ) PDF (1637 KB)( 17 ) HTML ( 4 )

加工与应用

PMMA微流控芯片最佳注射成型工艺的实验研究

马秀清, 孙凯欣, 李瑞, 张亚军, 范一强

2021, 35 (4): 47-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.009

摘要 ( 27 ) PDF (2824 KB)( 8 ) HTML ( 3 )

PMMA/PC复合平板叠层注射压缩成型翘曲变形计算模拟

孙琦伟, 陈宇宏, 董书源, 郎建林, 周晓伟, 张云

2021, 35 (4): 53-59; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.010

摘要 ( 34 ) PDF (2562 KB)( 4 ) HTML ( 0 )

基于Abaqus的医用塑料止血夹结构仿真分析及优化设计

董志家, 王小新, 管航, 厉邵

2021, 35 (4): 60-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.011

摘要 ( 17 ) PDF (3709 KB)( 9 ) HTML ( 0 )

高密度聚乙烯管热熔焊接接头本构模型研究

赵兴民, 赵建平, 燕集中

2021, 35 (4): 65-71; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.012

摘要 ( 26 ) PDF (3018 KB)( 10 ) HTML ( 1 )

连续纤维增强复合材料3D打印中国专利分析

宋聪雨, 郑凯

2021, 35 (4): 72-78; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.013

摘要 ( 18 ) PDF (1778 KB)( 7 ) HTML ( 1 )

助 剂

高温抗氧剂对聚苯硫醚结构与性能的影响

邢剑, 张书诚, 余琴, 李长龙, 徐珍珍

2021, 35 (4): 79-85; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.014

摘要 ( 20 ) PDF (2479 KB)( 7 ) HTML ( 2 )

塑料与环境

回收聚对苯二甲酸丁二醇酯的强韧化与耐热改性

操莹, 徐鹏武, 吴保钩, 杨伟军, 马丕明

2021, 35 (4): 86-92; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.015

摘要 ( 27 ) PDF (4080 KB)( 15 ) HTML ( 5 )

标准与测试

核电厂核级高密度聚乙烯管道应用技术要求

孙海涛, 凌礼恭, 陈树山, 周美五, 项爱民, 徐海云, 王逊

2021, 35 (4): 93-97; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.016

摘要 ( 24 ) PDF (1061 KB)( 15 ) HTML ( 4 )

机械与模具

螺杆挤出式3D打印机结构设计与仿真分析

任礼, 白海清, 鲍骏, 贾仕奎, 秦望, 安熠蔚

2021, 35 (4): 98-105; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.017

摘要 ( 18 ) PDF (2941 KB)( 9 ) HTML ( 1 )

综述

相变蓄冷材料在冷链物流中的研究进展

张红雨, 万贤, 陈妍, 郭宝华

2021, 35 (4): 106-115; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.018

摘要 ( 29 ) PDF (2552 KB)( 31 ) HTML ( 2 )

聚乙烯醇基多孔复合材料研究进展

马超群, 师文钊, 崔杉杉, 张曼妍, 周红娟

2021, 35 (4): 116-123; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.019

摘要 ( 27 ) PDF (2733 KB)( 41 ) HTML ( 1 )

聚醚酰亚胺发泡技术研究进展

张一辉, 王从龙, 陈士宏, 王向东

2021, 35 (4): 124-132; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.020

摘要 ( 20 ) PDF (3033 KB)( 11 ) HTML ( 2 )

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中流动抗冲聚丙烯结构与性能研究

石行波, 陈商涛, 郑丽君, 关健, 王俊琪, 杜斌, 李荣波, 王艳芳
2021, 35 (4): 1-4;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.001

选取3种市售中流动抗冲聚丙烯产品,分析了产品的乙烯含量、橡胶相含量、橡胶相的相对分子质量和橡胶相形貌;同时对3种产品的热性能和力学性能进行了测试。结果表明,乙烯含量决定了橡胶相含量,橡胶相含量和橡胶相的相对分子质量对产品的刚韧平衡性能起到重要作用;乙烯在橡胶相中的含量达到50 %以上才能起到良好的增韧作用;根据此结论可优化抗冲聚丙烯产品的结构和共聚物含量,达到最佳的刚韧平衡。

端环氧基型超支化聚合物对PPC/PBS共混物的改性研究

吴悠, 王博华, 孙健健, 靳玉娟
2021, 35 (4): 5-11;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.002

以端环氧基型超支化聚合物(EHBP)为改性剂,采用熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/ EHBP共混物;通过动态热机械分析仪、热失重分析仪、力学性能测试、旋转流变仪、扫描电子显微镜等对其进行表征。结果表明,加入EHBP使PPC和PBS间的玻璃化转变温度差(ΔTg)减小,表明其界面相容性得到改善;当添加0.5 %的EHBP时,PPC/PBS/EHBP共混物的拉伸强度提升了68.7 %,冲击强度提升了81.2 %;当添加1.0 %的EHBP时,断裂伸长率增加了74.9 %;共混物的复数黏度随EHBP添加量的增加而减小。

新型疏水聚氨酯硬质泡沫的绿色制备及其性能研究

王维, 王冬, 东为富
2021, 35 (4): 23-29;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.005

采用半预聚法作为发泡工艺,以全氟聚醚作为一种新型泡沫稳定剂,选用水作为绿色化学发泡剂,制备了疏水型聚氨酯硬质泡沫。结果表明,随着全氟聚醚含量的增加,材料的接触角增大,最高可达139.7 °;添加全氟聚醚后,其泡沫具有较高的闭孔率,而且随着全氟聚醚含量的增加,泡孔更加均匀,泡孔尺寸逐渐减小,泡孔的密度增大,导热系数显著降低;压缩强度最高可达0.822 MPa。

酒石酸改性BT增强PP复合材料导热与介电性能

姚军龙, 王新瑞, 胡立, 江学良, 游峰, 周敏
2021, 35 (4): 30-34;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.04.006

以酒石酸为改性剂,对钛酸钡(BT)颗粒进行表面改性,制备了聚丙烯(PP)/纳米氧化铝(Al2O3)/改性BT系列3相复合材料。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、介电频谱仪、导热分析仪对复合材料的红外光谱、微观形貌、介电性能、导热性能等进行分析表征。结果表明,酒石酸对BT颗粒的表面改性能有效改善BT、Al2O3等无机填料与PP聚合物的相容性,进而改善与聚合物基体间的界面连接,促进BT、Al2O3等颗粒在PP中的均匀分散,从而同时提升复合材料的导热和介电性能;当PP、BT与Al2O3的体积比为5∶4∶1时,改性BT/Al2O3/PP 3相复合材料的导热系数由0.90 W/m?K提升至1.24 W/m?K,在100 Hz时的相对介电常数由18提高到21.2,介电损耗同时由0.055降低至0.035,在25~130 ℃的温度区间中,改性后的复合材料介电性能保持优异的温度稳定性,介电常数温度系数为-124×10?6?1,比未改性复合材料的介电常数温度系数降低了62.8 %。

矿物填料填充聚乙烯/麦秸杆复合材料性能比较

段婧婷, 张效林, 王哲, 李少歌, 迪静静, 吕金燕, 朱晓凤, 王毅
2021, 35 (3): 1-7;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.001

以麦秸杆纤维(WSF)和高密度聚乙烯(PE?HD)为原料,以白云石粉、硅灰石粉及滑石粉为填充料,通过熔融混炼及注射成型的方法制备了PE-HD/WSF/填料复合材料,并通过差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和电子万能试验机等考察分析了填料种类及含量对复合材料结晶性能、微观形貌和力学性能等的影响。结果表明,在WSF的含量为40 %的配比下,复合材料的拉伸和弯曲强度随填料含量的增多呈现先增大后减小的趋势;当填料含量为5 %时,PE-HD/WSF复合材料的各项力学性能达到最佳,且硅灰石的增强效果优于白云石、滑石粉,结晶速率也最大;而用填料部分代替PE-HD则会使复合材料的耐水性减弱,同样在5 %的填料含量下得到吸水率的极小值,白云石增强的复合材料吸水率最低;拉伸试样断面形貌显示,细小填料颗粒不同程度地镶嵌在WSF与基体PE-HD之间,减少了WSF与PE-HD的间隙,改善了界面结合性。

抑制水中藻类生物包装材料的制备及性能表征

李绍菁, 杨福馨, 杨菁卉, 陈祖国, 王广林
2021, 35 (3): 8-15;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.002

以山梨酸钾(PS)、氟酸(FA)和盐粉作为抑菌剂,聚甘油酯(PGE)为分散剂,对基材聚丙烯(PP)树脂进行改性,通过不同比例的抑菌剂与基料经共混熔融、造粒流延等工艺制备了憎藻薄膜。对憎藻薄膜的力学、光学、透气、透湿、疏水和耐水等性能指标进行了测试,并通过微生物菌落总数的测定考察憎藻薄膜对藻类微生物的抑制效果。结果表明,添加4 %的山梨酸钾后憎藻薄膜横纵向拉伸强度均达到最大值,分别是(21.44±1.63)、(32.03±1.26) MPa;随着抑菌剂浓度的增加,憎藻薄膜的光学性能、透气率和透湿率下降,疏水性能提高;微生物菌落总数的测定结果表明山梨酸钾和FA均可抑制藻类微生物的生长,且随着抑菌剂添加量的增加,抑菌效果越明显,表现出了良好的防污性和抗菌性。

改性勃姆石对聚丙烯性能影响研究

叶晋纶, 杨丽庭, 李彦涛, 曾聪, 李臻, 黄文杰, 关嘉伟
2021, 35 (3): 16-22;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.003

将勃姆石用酞酸酯偶联剂(TC-114)进行活化改性处理,将其与聚丙烯(PP)进行熔融挤出得到PP/改性勃姆石复合材料,采用热重分析仪、差示扫描量热仪、极限氧指数测试仪、锥形量热仪等探究改性后勃姆石对PP性能的影响。结果表明,经过偶联剂处理的勃姆石填充PP后所得的复合材料的弯曲强度与纯PP对比的提高了14.4 %,冲击强度提升了30.6 %,而与未改性勃姆石填充的复合材料比弯曲强度提高了6.9 %,冲击强度提升了5.7 %,且断裂伸长率相较于未改性的复合材料提升4倍;改性勃姆石填充聚丙烯复合材料的熔体流动速率、热稳定性以及极限氧指数相较于纯PP都有较大程度提升;改性后的勃姆石有增强聚丙烯力学性能性能的效果,并且随着填入量的增加,热稳定性和阻燃性能都随之提高。

PP/EVA复合发泡材料的制备与性能研究

张静, 李小晴, 周海瑛, 江文正, 钟金环, 李文珠, 张文标
2021, 35 (3): 23-29;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.004

以高熔体强度聚丙烯(PP)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为主要原料,通过化学?模压发泡法制备聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯(PP/EVA)发泡复合材料并采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪等设备对复合材料测试分析,研究了不同含量EVA对PP发泡性能及力学性能的影响。结果表明,EVA的加入对PP的结晶度影响不大;当EVA添加量为5 %时,复合发泡材料的弯曲强度明显提高,从10.8 MPa提高到了15.5 MPa,但对拉伸强度影响不大;同时,复合材料泡孔孔径从68.36 μm减小到33.58 μm,孔径分布更均匀;在EVA添加量为5 %时,泡孔平均直径达到最小值,泡孔密度达到最大值,泡孔孔径分布最集中。

几种常见给水PVC工程管道的对比分析

朱瑞霞, 甘露, 武芷萱
2021, 35 (3): 50-58;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.008

从混配料技术要求、允许内压及抗外压能力、设备要求、性能指标要求及接口形式5个方面分别介绍并对比了硬聚氯乙烯(PVC-U)给水管、高性能硬聚氯乙烯(PVC-UH)给水管、抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)给水管及双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)给水管4种硬质聚氯乙烯管材,并重点总结了PVC?UH管道的选取优势和应用案例,最后针对PVC?UH管道的施工给出了实践性建议。

聚乙烯管材标准发展现状分析

施建峰, 胡安琪, 郑津洋
2021, 35 (3): 112-123;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.016

对比了聚乙烯管道和金属管道设计方法的差异,分析了标准中对于管材最小壁厚的计算公式差异的原因。综述了聚乙烯管道标准两个体系的区别和联系,其中一个是国际公认的国际标准化组织(ISO)编制的标准体系,另一个是美国机械工程师学会(ASME)、美国材料实验协会(ASTM)、美国塑料管道协会(PPI)编制的标准体系,两个标准体系对聚乙烯材料分级的依据和测试方法不同,壁厚计算中的设计系数取值方式也不同。分析了国内外现行标准中存在的问题,建议中国以当前聚乙烯管道在燃气、给水与核电等领域快速发展为基础,研制出既能满足这些领域应用发展需求,又适应中国现有聚乙烯管道行业发展现状的技术标准体系。

低介电损耗环氧树脂复合材料的研究进展

罗轩昂, 刘述梅, 赵建青
2021, 35 (3): 130-138;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.018

物联网(IoT)和第五代移动通信技术(5G技术)的飞速发展,对封装材料和元器件基材的介电性能提出了更高的要求,开发具备低介电常数以及低介电损耗的环氧树脂(EP)成为重要的研究方向。本文从原料、固化条件、填料、共混共聚和层状复合等几个方面对制备低介电损耗环氧复合材料的方法进行了综述,同时简要分析了各种研究方案获得低介电损耗的主要原因,最后例举了低介电环氧树脂目前仍存在的一些问题,并对未来的研究方向进行了展望。

植酸在聚合物材料阻燃应用领域的研究进展

张泽, 刘帅东, 崔永岩
2021, 35 (3): 139-150;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.019

植酸具有较高含量的阻燃元素磷,作为一种重要的有机磷系添加剂已被广泛地应用在食品、医药等领域,而作为阻燃剂的应用目前尚有较大的发展空间。按照织物阻燃、塑料阻燃、搭建绿色阻燃膨胀体系将植酸在聚合物材料阻燃应用上的研究成果分为3类,并对一些优秀科研成果的研究思路、内在原理、改性效果进行了简要介绍。最后,提出了未来在植酸阻燃应用发展方向的思考。

耐高温锂离子电池隔膜材料应用现状及发展

祝问遥, 邵伟光, 王新华, 李华, 叶海木, 蔡利海
2021, 35 (3): 151-160;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.03.020

分类总结了已有产业化耐高温电池隔膜材料的研究进展与制备工艺,着重介绍了采用不同涂覆材料与基体材料的传统与新型耐高温锂离子电池隔膜的耐热性能,并对耐高温锂离子电池隔膜材料进行了特点归纳与研究展望。

对甲基苯甲酸铈对PVC热稳定性能的影响

赵金钢, 柳召刚, 郝伟, 李梅, 胡艳宏, 吴锦绣, 冯福山, 李帅
2021, 35 (2): 14-21;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.003

用复分解法制备了对甲基苯甲酸铈,确定产物的分子式为Ce(C8H7O23·2H2O。研究了对甲基苯甲酸铈对聚氯乙烯(PVC)的热稳定性能的影响。结果表明,对甲基苯甲酸铈单独作为PVC热稳定剂时,其热稳定性和抗变色性都不强。将对甲基苯甲酸铈与其他热稳定剂联合进行二元、三元及四元复配,产物的协同作用良好,热稳定性有所提升;当复合稳定剂按对甲基苯甲酸铈∶钙锌复合体系∶季戊四醇=2∶1∶2的比例添加到PVC中,PVC样品的热稳定时间和抗变色性能最好,热稳定时间为42 min;对甲基苯甲酸铈的塑化能力良好,对甲基苯甲酸铈作为热稳定剂加入PVC后,PVC混料的塑化时间缩短,动态热稳定时间增加,塑化扭矩和平衡扭矩下降;对甲基苯甲酸铈与PVC降解过程中产生的HCl反应而生成CeCl3,降低了HCl对PVC降解的催化作用,从而达到增强PVC热稳定性能的目的。

不同增强方式下泡沫夹芯复合材料三点弯曲性能研究

何沛夕, 赖家美, 万义标, 赵晨旭, 黄志超
2021, 35 (2): 22-28;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.004

研究了缝合及加强筋增强方式下泡沫夹芯复合材料的三点弯曲性能。采用万能试验机分别进行了缝合与未缝合碳纤维、玻璃纤维、玻碳混杂纤维泡沫夹芯复合材料的三点弯曲实验,分别得出各自的载荷-挠度曲线,再引入加强筋的方式进一步研究缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料的弯曲性能。结果表明,玻碳混杂纤维泡沫夹芯复合材料较玻璃纤维泡沫夹心复合材料性能有所提升;引入加强筋会使缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料的弯曲强度从17.79 MPa增大到37.47 MPa,且随着加强筋数量增多,缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料的弯曲性能得到提升;在加强筋数量相同(2根)的情况下,加强筋平行铺放时弯曲性能最好,弯曲强度达到46.96 MPa,20 °交叉铺放时次之,十字铺放时最差。

基于聚丙烯腈/苯并噁嗪的柔性碳纳米纤维薄膜的制备及其电化学性能研究

刘渊, 聂胜强, 张春梅, 王壹, 谢向宇, 罗军
2021, 35 (2): 34-40;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.006

通过将苯并噁嗪、聚丙烯腈(PAN)和乙酰丙酮铁共同静电纺丝的方式制备了柔性良好的碳纳米纤维薄膜。结果表明,引入结构设计的苯并噁嗪可以有效地将N、O、S等杂元素引入碳纳米纤维薄膜,从而有效地提高电极的赝电容特性及电解质对电极的浸润性。并在此基础上,进一步将环境友好且赝电容特性明显的Fe3O4沉积在所得碳纳米纤维薄膜上,最终制备了电化学性能优异的柔性电极材料Fe3O4@BENCNFs,三电极测试结果表明,当电流密度为1 A/g时,其质量比容量高达160.1 F/g。

聚乙烯瞬时释压纺丝法无纺布制备及其性能研究

李磊, 朱倩沁, 夏云霞, 张俊峰, 何力军
2021, 35 (2): 41-45;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.007

以不同熔体流动速率的高密度聚乙烯为原料,二氟一氯甲烷和四氟二氯乙烷混合物为溶剂,通过瞬时释压纺丝法制备加工成无纺布,制备得到聚乙烯无纺布材料。通过扫描电子显微镜、动态接触角测量仪、自动比表面积和孔径分析测试仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、电子强度仪和数字透气度仪对所制备的无纺布的形貌、接触角、比表面积、断裂强度和断裂伸长率、热性能、透气性和耐水性依次进行表征和分析。结果表明,基于瞬时释压纺丝法的聚乙烯无纺布由平均单丝直径为4 μm的超细纤维构成,最大拉伸断裂强度为220 N/5 cm;无纺布表现出良好的透气性、防水性和油墨润湿性,可应用于制备新型鞋面材料。

聚氨酯/聚偏氟乙烯六氟丙烯纳米纤维疏水海绵的制备及吸油性能研究

刘志, 黄孝海, 高冰, 吴波, 阮芳涛
2021, 35 (2): 46-51;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.008

在较小接受距离6 cm和高相对湿度90 %下,通过静电纺丝技术,成功制备聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDFHFP)纳米纤维功能化商用聚氨酯疏水吸油复合海绵。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对材料的形貌结构进行表征,并研究了复合海绵的吸油性能。结果表明,由于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂的作用,PVDFHFP纳米纤维与聚氨酯在界面处有部分溶解混合,从而达到较强结合力。功能化后复合海绵具备疏水特性和优良吸油能力;吸油能力分别为:橄榄油30.8 g/g、润滑油25.2 g/g、二甲基硅油16.8 g/g、正己烷26.4 g/g;同时,该海绵具备优异的重复使用性,连续使用50次,吸油量仍能保持原有的97.2 %。

基于可靠性的中空板结构⁃功能一体化设计与性能研究

尹芳放, 党开放, 杨卫民, 丁玉梅, 谢鹏程
2021, 35 (2): 52-57;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.009

针对聚合物制品的可靠性、轻量化和力学性能的结构?功能一体化设计,建立了RBTO-MMWDC 连续体结构拓扑优化模型。为便于该设计方法的普及应用,实现了基于优化程序的图形用户界面开发,并选取可靠性指标β=3.0的中空板截面结构为例完成设计。采用有限元仿真方法分别对新型中空结构的静力学性能和动力学响应进行了评价分析。与传统结构相比其抗压性能和抗弯性能分别提升了29.20 %和74.93 %,一阶固有频率实现了100.91 %提升并有效避免于前5阶发生扭转振型。此外,以SLA光敏树脂C-UV9400为原料,采用光固化3D打印技术制备2种中空结构试件样品并利用材料力学性能测试系统对其进行了抗弯强度和刚度试验。结果表明,新型结构抗弯强度和刚度分别实现了60.88 %和55.30 %的显著提升。该研究为面向聚合物制品的结构-功能一体化设计工程应用提供了理论参考与可行性解决方案。

超临界CO2在聚苯乙烯熔体中的扩散系数

王都阳, 蔡圳南, 黄兴元, 王龙, 李孟山
2021, 35 (2): 63-70;   DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.02.011

微孔发泡材料的质量与超临界CO2在聚合物熔体中的溶解量和溶解速率紧密相关,采用有限元模拟的方法得出不同条件下的等效扩散系数来表征溶解速率。首先,通过基于体积法的实验装置测出不同条件下超临界CO2在聚合物熔体中的溶解量;其次,通过COMSOL软件计算得出不同的扩散系数下溶解量的变化,最后通过实验值与模拟计算值之间的对比,得出不同条件下,超临界CO2在聚合物中的等效扩散系数,并分析了误差来源。结果表明,超临界CO2在聚苯乙烯(PS)熔体中的溶解量随着压力的增加而增加,相反,随着温度的升高呈下降的趋势;模拟计算所得等效扩散系数与实验保持一致,温度与压力的增大都会提高扩散系数的数值;模拟的溶解平衡时间与实验的溶解平衡时间之间的误差不超过20 %。实验结果与模拟计算的结果吻合较好。因此,计算溶解量及等效扩散系数具有重要意义,可为微孔发泡工艺提供理论指导。

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