本期目录

2017年 31卷 10期 刊出日期：2017-10-26 上一期 下一期

综述

磷系阻燃剂阻燃PET的研究进展

闫梦祥 张思源 王总帅 闰明涛

2017, 31 (10): 1-5; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.001

摘要 ( 431 )

综述了磷系阻燃剂阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的改性方法，其中主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、后处理法以及一些新技术。重点介绍了共聚阻燃改性中以2羧乙基苯基次膦酸（CEPPA）为代表的磷系阻燃剂以及共混阻燃改性中所用的各种阻燃剂，并指出了PET阻燃的研究方向。目前，PET的阻燃主要向着低毒、低烟、无卤化方向发展，而且开发新型或复配无卤阻燃剂已经成为PET阻燃的必然趋势。

竹纤维增强热塑性塑料复合材料研究进展

金霄 张效林 邓祥胜 徐冲 聂孙建

2017, 31 (10): 6-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.002

摘要 ( 638 )

对竹纤维增强热塑性塑料复合材料的基体和增强体、成型工艺、界面改性技术的国内外研究现状进行了综述，分析了原料、物料配比以及成型工艺对竹纤维增强热塑性复合材料性能的影响，同时介绍了用竹纤维与可降解塑料制备复合材料的研究现状。重点阐述了原材料表面预处理、接枝共混以及硅烷、钛酸酯为主的偶联剂对复合材料改性效果的影响。最后简要分析了竹纤维增强热塑性塑料的发展趋势，并对竹纤维增强热塑性塑料未来研究重点进行了简要阐述。

无卤阻燃热塑性聚酯的研究进展

郭超 辛菲 钱立军 张海龙 陈旎菡

2017, 31 (10): 12-19; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.003

摘要 ( 428 )

详细介绍了近5年来聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯用无卤阻燃剂的种类及其研究进展，主要包括磷系、磷氮系、有机硅系以及无机阻燃剂等；分析了其各自的阻燃机理和对热塑性聚酯材料阻燃性能的影响，评价了其优缺点，并对无卤阻燃聚酯材料的发展趋势进行了展望。

材料与性能

聚氨酯/异氰酸酯改性氧化石墨烯泡沫材料的制备及其性能研究

谢毓 杜中杰 邹威 王洪 张晨

2017, 31 (10): 20-25; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.004

摘要 ( 578 )

将氧化石墨烯引入聚氨酯基体，以水为发泡剂，制备了聚氨酯复合泡沫材料。首先将Hummers法制备的氧化石墨烯与异佛尔酮二异氰酸酯反应，得到表面带有异氰酸酯基团的改性氧化石墨烯（IPDI/GO）；然后分别将未改性的和异氰酸酯改性的氧化石墨烯加入到聚氨酯中，以水为发泡剂，制备了聚氨酯/氧化石墨烯泡沫材料，研究了氧化石墨烯的引入对聚氨酯泡沫材料的泡孔结构、导热性能及力学性能的影响。结果表明，当体系中加入IPDI/GO后，随着其含量的增加，会产生少量大孔径泡孔；聚氨酯泡沫材料的玻璃化转变温度明显提高；但其对热导率的影响并不显著；压缩模量在其添加量为0.5 %时达到最大值。

成核剂对聚丙烯结晶行为的研究

姜艳峰 安彦杰 李瑞 国海峰 葛腾杰 王世华

2017, 31 (10): 26-32; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.005

摘要 ( 517 )

采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热仪和偏光显微镜等方法考察了磷酸盐类成核剂（NA）、羧酸盐类成核剂（MD）、松香型成核剂（WA）和山梨醇类成核剂（NX）对均聚聚丙烯的结晶温度、结晶速率等结晶行为的影响。结果表明，由于成核剂的结构不同，其对聚丙烯的结晶速率、结晶温度、结晶度等结晶动力学的影响较大，其中NX成核剂改性聚丙烯的半结晶时间最短，为0.8938 min，结晶温度最高达到129.8 ℃。

过渡金属植酸盐的制备及其在PVC中的阻燃应用

程路瑶 武伟红 孟伟华 许硕 屈红强 徐建中

2017, 31 (10): 33-39; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.006

摘要 ( 566 )

采用直接沉淀法制备了Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+ 4种过渡金属的植酸盐（M-Phyt），并将其作为阻燃剂用于软质聚氯乙烯（PVC）的阻燃消烟处理。结果表明，所合成的M-Phyt颗粒呈不规则形状；在N2气氛下，4种阻燃剂的残炭量顺序为Mn-Phyt>Co-Phyt>Fe-Phyt>Ni-Phyt；阻燃剂添加量为15 %（质量分数，下同）时，PVC/Co-Phyt复合材料的极限氧指数测试效果最好，极限氧指数从24.9 %提高到了28.3 %，烟密度等级达到了75.09 %；PVC/Fe-Phyt复合材料的抑烟效果最好，SDR从94.55 %降低到了48.96 %，其极限氧指数为27.7 %；加入植酸盐后，复合材料的残炭量都大幅度提高，PVC/Co-Phyt复合材料的残炭量高达22.08 %，PVC/Ni-Phyt复合材料的残炭量也提高了9.09 %。

聚酰胺6/离子液体复合材料的流变性能研究

田银彩 张浩鹏 李根宇

2017, 31 (10): 40-43; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.007

摘要 ( 608 )

通过熔融共混挤出法制备了聚酰胺6(PA6)/离子液体复合材料切片，然后采用熔体流动速率仪和毛细管流变仪研究了离子液体含量对PA6/离子液体复合材料的流变行为影响。结果表明，PA6/离子液体复合材料的熔体流动速率随着离子液体含量的增加而增大；随着离子液体含量的增加和温度的升高，该体系的表观黏度逐渐降低，而非牛顿指数逐渐增加；随着离子液体含量的增加，PA6的黏流活化能逐渐降低；结构黏度指数随着温度的升高逐渐降低，而随着离子液体含量的增加，结构黏度指数呈先降低后增加的趋势。

耐油ABS/PET/PBT电瓶壳专用料的研制

马晓坤 陆书来 康宁 宋利忠 朱海波

2017, 31 (10): 44-48; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.008

摘要 ( 596 )

设计了一种耐油性丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物（ABS）/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）电瓶壳专用料，通过提高改性增容PET/PBT树脂与ABS树脂的相容性，改善ABS树脂的耐油性，制备高抗冲的ABS树脂。结果表明，ABS/PET/PBT电瓶壳专用料的冲击强度可提高到17 kJ/m2以上；耐油性能测试证实，当在ABS/PET/PBT中添加30 %（质量分数，下同）的PET/PBT增容树脂后，就可以消除刹车油对ABS/PET/PBT的侵蚀。

聚丙烯/改性SiO₂复合材料的制备与性能研究

罗建新 张春燕 刘勇 黄亚奥 陈维

2017, 31 (10): 49-54; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.009

摘要 ( 572 )

用溶胶凝胶法结合原位反应法制备二氧化硅（SiO2）、γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和油酸（OA）改性SiO2（KH570-SiO2和OA-SiO2）；并以SiO2和改性SiO2作为填料，与聚丙烯（PP）共混制备PP复合材料。分别研究改性剂类型和KH570-SiO2用量对PP复合材料拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、耐热性和结晶性的影响。结果表明，KH570-SiO2对PP的填充改性效果相对较好；当KH570-SiO2的用量为4 %时，PP复合材料的综合性能最佳；相比于纯PP，其拉伸强度保持不变，而弹性模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了46 %、15 %、23 %和14 %，热分解温度和结晶温度均有所提高。

聚乳酸/PBAT合金的微孔发泡行为研究

余科松 周洪福 密建国 王向东

2017, 31 (10): 55-60; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.010

摘要 ( 571 )

通过熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）合金，同时添加扩链剂和成核剂苯基磷酸锌（PPZn）调整PLA的结晶和发泡性能。动态流变和差示扫描量热分析的研究结果表明，扩链剂可以改善PLA的熔体强度，PPZn可以促进PLA结晶；在实验条件下经过直接降压法发泡后，所制得的PLA/PBAT合金泡沫的泡孔直径为1~4 μm，泡孔密度为109~1011个/cm3，均为微孔泡沫。

DMMP和Al(OH)₃复配阻燃聚氨酯泡沫材料制备及性能研究

李晶 戴时雨

2017, 31 (10): 61-65; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.011

摘要 ( 523 )

以无卤的有机阻燃剂甲基膦酸二甲酯（DMMP）和无机阻燃剂氢氧化铝［Al(OH)3］为研究对象，研究了2种不同类型阻燃剂单独使用以及复配使用对阻燃性能的影响。结果表明，有机阻燃剂DMMP单独添加时较无机阻燃剂Al(OH)3单独添加时的阻燃性能更显著；有机无机无卤阻燃剂复合使用时达到了阶梯式协同阻燃的效果，当DMMP和Al(OH)3按照4:2的比例加入时，聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数可达28.5 %，有机无机无卤复配阻燃剂试样的热稳定性明显好于不添加阻燃剂的样品。

加工与应用

双环戊二烯型氰酸酯/含磷POSS固化动力学研究

李曼妮 汤成 郑水蓉 齐暑华

2017, 31 (10): 66-72; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.012

摘要 ( 386 )

以合成的新型含磷多面体低聚倍半硅氧烷（P-POSS）阻燃剂对双环戊二烯型氰酸酯树脂（DCPDCE）进行改性，采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了DCPDCE树脂及改性后的树脂体系的固化动力学过程。同时对DCPDCE/P-POSS改性体系的不同固化升温阶段进行了红外分析。结果表明，采用阶梯升温法可使DCPDCE树脂和DCPDCE/P-POSS复合体系固化完全；同时，P-POSS中的羟基在树脂固化反应中起到促进剂的作用，提高树脂的固化程度。

环保醋酸纤维素在3D打印材料中的应用

邹耀邦 俞文骥 王燕 张梅 赵军胜

2017, 31 (10): 73-77; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.013

摘要 ( 598 )

通过熔融挤出法制备了环保醋酸纤维素（ECA）三维（3D）打印材料，选取增塑剂含量、打印层高和脂肪族过氧化物含量3因素，通过正交试验研究了各因素组合对ECA 3D打印件熔丝之间的结合强度的影响，并选取最优组合表征其他性能。结果表明，ECA的最高结合强度约为10 MPa，最优组合为增塑剂含量35 %、层高0.2 mm以及脂肪族过氧化物含量0.1 ‰，其拉伸强度和弯曲模量分别为26.1 MPa和1166 MPa。

PLA/金属粉末混合物对3D打印成型制品的影响

边慧光 晁宇琦 胡纪全 蔡宁 王虎子

2017, 31 (10): 78-82; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.014

摘要 ( 629 )

通过粉体喂料三维（3D）打印机研究了纯聚乳酸（PLA）材料在3D打印过程中打印温度以及填充密度对成型制品的影响；然后在PLA中加入不同比例的金属粉末并制备出混合物料颗粒，通过粉体喂料3D打印机打印成型试样制品，并进行力学性能测试。结果表明，金属粉末含量的增加会导致复合材料拉伸强度的降低；此外，金属粉末含量增加，复合材料的热导率会随之升高，而膨胀系数降低。

成型方法对交联聚乙烯冲击性能与结构的影响

任月庆 董侠 陈学连 王笃金 梁文斌

2017, 31 (10): 83-88; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.015

摘要 ( 620 )

采用模压成型法和滚塑成型法制备了交联聚乙烯样品，研究了成型方法对样品不同温度时的落锤冲击强度以及厚度梯度方向的晶体尺寸、结晶度以及交联度等微观结构的影响。结果表明，测试温度由25 ℃降低到-40 ℃时，模压成型样品的落锤冲击强度由29 J/mm提高到35 J/mm，不同厚度梯度上的微观结构基本相同；滚塑成型样品的测试温度为25~-20 ℃时，落锤冲击强度约为29 J/mm，测试温度为-30~-40 ℃时，落锤冲击强度为1 J/mm，样品测试温度由-20 ℃降低到-30 ℃时发生韧性脆性转变，除最内层（约0.2 mm）样品，不同厚度梯度的微观结构基本相同，最内层样品的凝胶含量较低，结晶度和球晶尺寸较大，最内层制品的结构是影响低温落锤冲击性能的关键因素。

工艺参数对注塑制品尺寸的影响

胡桂涵 高玉保 唐璠 黄旗忠 肖青青

2017, 31 (10): 89-93; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.016

摘要 ( 654 )

以小型断路器外壳的关键尺寸为研究对象，基于正交试验设计方法，分析了5种主要工艺参数对制品尺寸的影响。同时通过Moldflow软件模拟注射成型过程，并将模拟分析结果与实验结果作对比。结果表明，实验与模拟的结果都显示保压参数对尺寸有较大影响，且存在整体递增的影响趋势。并通过单因素实验建立了保压压力与特定制品尺寸之间的数学关系模型，为实际生产过程中的工艺调试提供了有效参考，同时也为制品尺寸的自动化控制提供了必要条件。

助剂

木糖醇类成核剂与山梨醇类成核剂对聚丙烯改性性能的比较

张志秋 王华 李翠勤 张楠 张万年

2017, 31 (10): 94-98; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.017

摘要 ( 514 )

采用木糖醇和3,4-二甲基苯甲醛为原料合成木糖醇类成核剂（DMDBX），并对所合成产品进行元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱表征及差热分析。结果表明，与结构上相似的Millad 3988和Millad NX8000对聚丙烯进行成核改性相比，成核剂添加量为0.2 %时，空白聚丙烯和聚丙烯/DMDBX的雾度值分别为36.3 %和17.6 %，拉伸强度分别为34.90 MPa和36.90 MPa，维卡软化点分别为158.6 ℃和157.0 ℃。

硬脂酸插层钙/锌稀土类水滑石对PVC的热稳定作用

张宁

2017, 31 (10): 99-104; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.018

摘要 ( 530 )

采用共沉淀法分别合成了硬脂酸插层钙铝镧类水滑石和硬脂酸插层锌铝镧类水滑石，并通过X射线衍射和红外光谱进行结构表征。采用刚果红法、烘箱变色法、电导率法等考察钙/锌水滑石不同配比对聚氯乙烯（PVC）的热稳定作用，利用转矩流变仪和力学性能测试仪测定了最佳复配体系的流变性能和力学性能。结果表明，钙/锌水滑石复配后表现出良好的协同热稳定作用，能够有效地延长PVC的热稳定时间并抑制初期着色；其份数比为2.25/0.75时效果最佳，与添加相同量的硬脂酸钙/锌相比，表现出更优的热稳定性、流变性能和力学性能。

塑料与环境

免喷涂聚丙烯材料耐光老化的影响因素研究

张舒宁 刘洁 彭莉 胡穗蓉 谭红香

2017, 31 (10): 105-112; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.019

摘要 ( 411 )

采用3种典型的人工加速老化条件分别从铝粉粒径、铝粉添加量、滑石粉用量、产品颜色等方面对聚丙烯（PP）材料进行了耐候性分析。结果表明，随着铝粉粒径的增加，产品的耐候性先逐渐变差，而后又有所回升；添加铝粉有助于提高产品的耐候性，且随着铝粉添加量的增加，其耐候性提高呈现波动性变化；滑石粉用量对产品的耐候性影响不大；黑色产品的耐候性最好，而蓝色产品的最差。。

机械与模具

基于HsCAE和Nastran的多腔模正交优化设计

赵梅

2017, 31 (10): 113-122; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.020

摘要 ( 504 )

以HsCAE和Nastran 2种软件为平台，设计合适因素与水平的Taguchi正交试验对眉笔夹具进行模流分析与模具结构分析的集成优化。首先，通过模流分析软件HsCAE模拟多腔模布局材料的充型凝固过程，初步确定模具结构及尺寸参数，包括浇注系统、冷却系统、排气系统及成型零件的设计，分析了可能产生的缺陷；然后，在一定的模具结构下设计4因素3水平的Taguchi正交试验进行工艺参数的优化，并将Nastran有限元结构分析软件与HsCAE模流分析软件结合使用，得到熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力的最佳工艺参数组合，为模具的设计和改进提供更为全面的参考依据。

双色注塑机开合模液压动态稳定性的研究

刘立柱 高杰林 高世权 王兴天 庄俭

2017, 31 (10): 123-131; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.10.021

摘要 ( 508 )

建立了2种不同双色注塑机的开合模液压系统，通过实验与模拟的方法，对不同液压系统进行了稳定性分析以及优化。结果表明，改进的IA1600Ⅱbj新型双色注塑机开合模液压系统，开模定位精度由1.87 %提高到了0.67 %，开模重复精度则由0.096 %提高到了0.052 %，新合模油路液压保险响应时间缩短了28 %，改进后的IA1600Ⅱbj新合模油路液压保险安全性能得到明显改善。