本期目录

2017年 31卷 11期 刊出日期：2017-11-26 上一期 下一期

综述

聚合物/纳米粒子复合材料超临界流体发泡的研究进展

李芳芳 彭响方 陈斌艺

2017, 31 (11): 1-9; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.001

摘要 ( 470 )

综述了纳米粒子在聚合物/纳米粒子复合材料超临界流体发泡中的应用及其对聚合物发泡行为的影响机理，分析了聚合物/纳米粒子复合材料发泡的影响因素，并展望了聚合物/纳米粒子复合材料发泡材料的应用前景。

挤出口模有限元仿真研究进展

胡珊斓 何雪涛 谭晶 程祥 丁凤龙 丁玉梅

2017, 31 (11): 10-19; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.002

摘要 ( 556 )

综述了近10年间数值模拟在挤出口模应用中的研究进展，详细介绍了异型材挤出口模、气辅挤出和共挤出的数值模拟研究成果。在异型材挤出口模方面，其难点在于复杂流道结构的设计，而利用Polyflow软件指导实际的复杂口模设计取得了显著进展；气辅挤出以及气辅共挤成型能够明显降低挤出胀大比，利用数值模拟虽对气辅挤出成型进行了理论探索，但在大型工业化应用上仍存在许多不足；在共挤出仿真过程中，Polyflow软件可较好地预测简单截面口模共挤出的挤出界面位置。

聚氯乙烯共混增韧改性研究进展

巴丽 沈春晖 高山俊

2017, 31 (11): 20-26; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.003

摘要 ( 573 )

概述了聚氯乙烯（PVC）树脂共混增韧改性体系的研究现状，包括PVC/弹性体和PVC/刚性粒子共混体系，并对PVC共混增韧改性体系的发展前景进行了展望。

材料与性能

硅醇和芳香酯共聚改性PBS材料的制备与性能研究

张燕 杨杨 王建 顾芳 闰明涛

2017, 31 (11): 27-34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.004

摘要 ( 376 )

以丁二酸和丁二醇为原料进行熔融缩聚制得低聚物，再用低聚物与对苯二甲酸二甲酯和硅醇进行熔融缩聚制得共聚改性聚丁二酸丁二醇酯（PBS）材料。通过核磁共振谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机分别表征了该共聚物的化学结构、结晶和熔融行为、热性能、断面形貌和力学性能。结果表明，以PBS为主体、硅醇为扩链剂和增韧段、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为增强段，共聚后获得了较高相对分子质量的线形共聚物和少量交联结构聚合物；共聚物的球晶完善程度下降，结晶度降低，但结晶速度提高；同时，该共聚物的热稳定性也在一定程度上有所提高；由于硅段的高柔顺性和PBT段的刚性，该共聚物具有优良的综合力学性能，拉伸强度提高了1.4～2.1倍，冲击强度提高了4～7倍，断裂伸长率提高了2～4倍。

填料形状对聚酰胺6基复合材料导热性能的影响

郝鲁阳 温变英 张宜鹏

2017, 31 (11): 35-40; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.005

摘要 ( 546 )

首先分别以膨胀石墨（EG）、氮化硼（BN）、氧化铝（Al2O3）、氧化锌晶须（T-ZnOW）为填料，采用熔融共混法制备了聚酰胺6（PA6）基导热复合材料，研究了填料形状对复合材料导热性能的影响；在此基础上，再以EG为主填料，分别与BN、Al2O3、T-ZnOW复配填充改性PA6，考察了复配填料形状、含量对复合材料导热性能的影响。结果表明，片状EG较其他填料对PA6树脂的热导率具有更好的提升效果；复配填料中小粒径填料Al2O3有助于打开并进入EG的片层结构，形成更加完善的导热网络，发生协同效应；当复配填料总含量固定为20 %（体积分数，下同），BN或Al2O3或T-ZnOW含量分别为7.5 %、5 %、2.5 %时，复合材料的热导率分别达到最大值：3.05、3.10、2.84 W/(m·K)。

力化学脱硫胶粉增韧聚丙烯的性能研究

耿浩然 章诚 夏艳平 徐蕙 马文中 陶国良

2017, 31 (11): 41-47; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.006

摘要 ( 410 )

利用力化学剪切脱硫废旧胶粉（DGTR）与聚丙烯（PP）进行熔融共混，制备了PP/DGTR复合材料，并研究了DGTR含量对复合材料冲击强度、冲击断面形貌、动态力学性能及PP结晶行为的影响，探讨了PP与DGTR可能存在的化学反应。结果表明，DGTR含量为15 %（质量分数，下同）时，复合材料两相间的相容性最好，且冲击强度达到最大（8.5 kJ/m2），比纯PP提高了49.1 %；复合材料中存在β六方晶型的PP，且当DGTR含量为30 %时，β晶型的含量达到最大（11.2 %），脱硫导致胶粉形态的结构变化促进了β晶的产生。

聚乳酸/超导电炭黑抗静电复合材料的制备及性能研究

谢炯 霍长安 王新龙

2017, 31 (11): 48-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.007

摘要 ( 514 )

以聚乳酸（PLA）为基体，超导电炭黑（SCCB）为抗静电剂，三氯甲烷为溶剂，通过溶液共混法制得PLA/SCCB抗静电复合材料。通过体积电阻率测试、热重分析、力学性能测试等方法，研究了SCCB含量对复合材料抗静电性能、热稳定性能、力学性能等的影响。结果表明，当SCCB含量达到2 %（质量分数，下同）时，就能使复合材料从绝缘体变成半导体，满足抗静电的要求，但其力学性能却有所下降；SCCB的加入还提高了复合体系的结晶性能和热稳定性能，当SCCB添加量为4 %时，起始分解温度提高了20.5 ℃。

环氧基POSS对PLA/PBAT共混材料发泡行为的影响

刘伟 何仕成 张纯 任粒 周洪福

2017, 31 (11): 53-59; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.008

摘要 ( 350 )

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯/聚倍半硅氧烷（PLA/PBAT/POSS）复合材料，并利用超临界二氧化碳（CO2）固相发泡法对复合材料进行发泡，通过差示扫描量热仪、高级动态流变仪和扫描电子显微镜等对复合材料的结晶行为、流变行为和发泡行为进行了研究。结果表明，POSS粒子对基体树脂具有增塑效应，PLA的冷结晶温度降低，结晶度提高；复合体系的流变性能明显提高，其发泡材料的泡孔密度和发泡倍率均随着POSS粒子含量的增加而增大，当加入7份（质量份，下同）POSS时，发泡材料的泡孔密度提高至8.25×107个/cm3，发泡倍率达到13倍；POSS粒子对PLA泡沫的泡孔形态具有显著的调控作用。

发泡用改性聚丙烯的制备和性能研究

张建耀 张庆录

2017, 31 (11): 60-65; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.009

摘要 ( 421 )

通过熔融共混法采用均聚聚丙烯（PP-H）和嵌段共聚聚丙烯（PP-B）制备了PP微发泡基础树脂，并研究了PP-H用量对基体树脂发泡后力学性能的影响；同时采用发泡改性剂和成核剂（碳酸钙、滑石粉）对PP微发泡基础树脂进行改性，研究了发泡改性剂和成核剂用量对PP发泡性能的影响。结果表明，随PP-H用量的增加，发泡片材的拉伸强度下降，弯曲强度增加；发泡改性剂提高了PP的熔体强度，随成核剂碳酸钙、滑石粉用量的增加，发泡片材的密度下降，泡孔密度增大，其适宜用量为0.5份（质量份，下同）；改性后PP的剪切黏度变小，挤出胀大比增大，相对分子质量分布变化不大；用改性PP制备的微发泡片材的泡孔直径小于50 μm，泡孔密度可达106 个/cm3。

环氧树脂对酚醛泡沫的改性研究

李茂东 谷亚新 王晴 刘运学 丁兆洋

2017, 31 (11): 66-71; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.010

摘要 ( 387 )

以热固性酚醛树脂为原料，有机对甲苯磺酸为固化剂，环氧树脂为改性剂，制备了环氧树脂改性的酚醛泡沫（PF），探讨了环氧树脂用量对PF物理性能的影响。结果表明，加入环氧树脂改性后，PF的表观密度、压缩强度、热导率、pH值均高于未改性PF；当环氧树脂用量从2 %（质量分数，下同）增加到8 %时，改性PF的表观密度、热导率、粉化度均呈下降趋势，压缩强度呈先上升后下降的趋势，pH值呈上升的趋势，热稳定性有所提高；当环氧树脂加入量为酚醛树脂质量的6 %时，改性PF的物理性能最好。

聚乳酸/玉米秸秆粉复合材料的制备与性能研究

张克宏 肖慧 张晓飞 赵荣荣 万昭佳 魏效凤

2017, 31 (11): 72-77; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.011

摘要 ( 406 )

以聚乳酸（PLA）和玉米秸秆粉为主要原料，采用溶液浇铸法制备了PLA/玉米秸秆粉复合材料，研究了原料配比、偶联剂类型和用量对PLA/玉米秸秆粉复合材料的化学结构、界面相容性、热稳定性、力学性能和吸水性能的影响。结果表明，复合材料的力学性能随玉米秸秆粉的加入先增后降，当玉米秸秆粉的加入量为20 %（质量分数，下同）时，复合材料的性能最佳；硅烷偶联剂（KH550）或钛酸酯的加入明显改善了玉米秸秆粉与PLA的相容性，有助于玉米秸秆粉与PLA的键合，提升了复合材料的力学性能和热稳定性、降低了吸水性能；当KH550的加入量为1.5 %或钛酸酯的加入量为3 %时，复合材料的综合性能分别达到最佳，且钛酸酯的作用效果明显优于KH550。

加工与应用

马来酸丁酯接枝聚氯乙烯的工艺与性能

张文龙 高丽平 戴亚杰

2017, 31 (11): 78-83; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.012

摘要 ( 381 )

以马来酸酐接枝聚氯乙烯（PVC-g-MAH）为原料，采用正丁醇（NBA）对其进行酯化反应，制备了内增塑剂马来酸丁酯接枝聚氯乙烯（PVC-g-DBM），并通过熔融共混法制备了PVC/PVC-g-DBM复合材料；探究了酯化反应的工艺条件，并对PVC/PVC-g-DBM复合材料的性能进行了对比分析。结果表明，DBM对PVC起内增塑作用，当醇（NBA）酸（MAH）摩尔比为2.15，催化剂、脱水剂的加入量分别为MAH的3 %（质量分数，下同），反应时间为4 h时，产物酯化率可达91.07 %；与未添加PVC-g-DBM的PVC复合材料相比，PVC/PVC-g-DBM复合材料热稳定性、耐低温性能、耐迁移性能明显提高，同时加工性能和力学性能也有所改善。

阻燃抑烟型聚丁二酸丁二醇酯复合材料的性能研究

岳小鹏 刘鹏杰 蔺奕存 杜鑫

2017, 31 (11): 84-89; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.013

摘要 ( 481 )

以改性碱式硫酸镁晶须（MHSH）为无机填料，结合膨胀型阻燃剂（IFR），通过熔融共混法制备了阻燃型聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合材料，并对复合材料的力学性能、阻燃性能和抑烟性能进行了研究。结果表明，改性MHSH既可增强阻燃型复合材料的力学性能，又可协效IFR提高其阻燃性能；当MHSH与IFR的添加量分别为2 %（质量分数，下同）和23 %时，PBS复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相比只添加25 % IFR的复合材料分别提高了33.33 %、6.65 %和21.80 %，其极限氧指数为39.8 %，UL 94达到了V-0等级；MHSH协效IFR可有效降低阻燃型PBS复合材料燃烧时的烟释放总量和一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）释放速率，降低复合材料的火灾危险性。

聚合物异型材气辅共挤口模改进设计及实验研究

邓小珍

2017, 31 (11): 90-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.014

摘要 ( 384 )

运用有限元法，将熔体与口模壁面间的稳定气垫层作为实际流动层，对L形截面异型材双层气辅共挤流动过程进行了数值分析；对L形气辅共挤口模进行了改进设计，并借助改进设计后的口模进行了实验验证。结果表明，将气体入口位置设在2种熔体汇合后5 mm处，可有效避免制品表面因气流冲击产生的气槽；实验验证了模拟结果的正确性和口模改进后结构的合理性。

聚丁二酸丁二醇酯扩链及其发泡行为的研究

丁翔宇 周芯竹 赵明明 周洪福 王向东

2017, 31 (11): 95-101; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.015

摘要 ( 420 )

以聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为基体， ADR-4370S为扩链剂，通过熔融共混法制备了扩链PBS；通过扭矩曲线、凝胶含量测试、差示扫描量热仪测试、旋转流变仪测试，研究了PBS扩链前后分子结构、热性能、流变性能的变化；利用超临界二氧化碳（CO2）作为物理发泡剂，通过间歇式釜压发泡成型制得不同类型的PBS泡沫样品，研究了扩链剂添加量和发泡温度对PBS发泡行为的影响。结果表明，随着扩链剂的加入，PBS的分子链由线形转变为长支化结构，甚至形成了部分交联网状结构；PBS的结晶温度和黏弹性逐渐提高；当扩链剂添加量为1.5份（质量份，下同），发泡温度为105 ℃时，PBS的发泡倍率取得最大值。

PET在离子液体［Pmim］OH催化下的液化行为研究

黄继明 刘润清 韦恩光 饶红勇 吴思展

2017, 31 (11): 102-107; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.016

摘要 ( 400 )

采用1-戊基-3-甲基咪唑氢氧化物（［Pmim］OH）离子液体作为催化剂，在乙二醇（EG）体系中降解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），分别考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、EG与PET的质量比（mEG∶mPET）对降解实验的影响。结果表明，最佳降解条件为：反应温度为195 ℃，反应时间为3.5 h，催化剂用量为PET质量的2.5 %，mEG∶mPET为4∶1；离子液体对PET的降解表现出较好的催化作用，降解产物为对苯二甲酸二乙二醇酯（BHET）。

助剂

云母基阻燃剂的制备及其在阻燃聚丙烯中的应用

赵岩岩 符金玉 李杰康 徐建中 谢吉星

2017, 31 (11): 108-113; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.017

摘要 ( 412 )

运用共沉淀法制备了锡酸锌包覆云母(ZS/Mica)，然后以硅烷偶联剂(KH550)/石蜡(KP)或KH550/癸二酸(KS)改性ZS/Mica，得到2种云母（Mica）基阻燃剂(P-ZS/Mica和S-ZS/Mica)，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对产物进行了表征；通过替代溴锑阻燃体系中的三氧化二锑(Sb2O3)，探讨了Mica基阻燃剂在阻燃聚丙烯(PP)中的应用。结果表明，ZS包覆在Mica表面；当P-ZS/Mica替代50 %的Sb2O3时，阻燃PP样品的阻燃性能维持不变，而力学性能有较大改善；替代后阻燃PP样品的断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度分别提高了55 %、32 %和30 %；Mica基阻燃剂部分替代Sb2O3后，阻燃PP样品的热稳定性增加，燃烧时热释放速率峰值无明显变化，而烟产生量明显降低。

溴化丁苯橡胶的制备及其对聚苯乙烯阻燃性能的影响

唐鑫 杜中杰 邹威 王洪 张晨

2017, 31 (11): 114-118; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.018

摘要 ( 384 )

以1,2-二氯乙烷（EDC）为溶剂、三氯化锑（SbCl3）为催化剂、氯化溴（BrCl）为溴化剂制备了溴化丁苯橡胶（BSBR），探究了溴化剂用量对产物中溴含量的影响规律；通过溶液法将制备的BSBR与聚苯乙烯（PS）进行共混，利用热失重分析仪、极限氧指数仪、锥形量热仪等测试，研究了溴含量及BSBR含量对PS材料阻燃性能的影响。结果表明，溴化剂BrCl的用量为70 mL时， BSBR中溴原子百分比最大为33.17 %；添加BSBR可有效改善PS材料的阻燃性能，且BSBR分子结构中溴含量越高，越有利于提高PS的阻燃性能，其极限氧指数最高可达30.8 %；当BSBR中溴含量一定时，随BSBR含量的增加，PS材料的极限氧指数增加，燃烧时的总热释放量减小，不完全燃烧产生的一氧化碳（CO）释放量增大。

塑料与环境

免喷涂聚丙烯材料自然暴晒与人工加速老化的相关性及其老化因素研究

张舒宁 彭莉 刘洁 倪瀛尧

2017, 31 (11): 119-124; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.019

摘要 ( 478 )

采用免喷涂聚丙烯（PP）材料，分别在国内4个不同类型的自然暴晒试验场和3种典型的实验室人工加速老化试验条件下，进行相关性研究和老化影响因素的初步探讨。结果表明，色差方面，4个试验场的自然暴晒12个月与人工加速老化的相关性均很差；光泽方面，琼海和拉萨暴晒12个月与人工加速条件1的相关性较好，其中琼海与条件1的相关性最好；对于光泽变化，人工加速条件1较之琼海自然暴晒的加速倍率约为2倍；辐照量紫外线（UV）部分和水是造成免喷涂PP材料老化的主要因素。

机械与模具

3D打印参数对聚乳酸试样拉伸性能的影响

于国庆 毕超

2017, 31 (11): 125-129; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.020

摘要 ( 506 )

研究了三维（3D）打印关键工艺参数（填充密度、打印层高、打印壁厚和打印温度）对聚乳酸（PLA）试样拉伸强度和断裂伸长率的影响。结果表明，随填充密度的增大，试样的拉伸强度及断裂伸长率均呈增大趋势，但当填充密度为100 %时，试件结构由空间网状结构转变为实体结构，造成断裂伸长率下降；随着打印层高的增加，试样拉伸强度降低，但断裂伸长率增加；随打印壁厚的增加，试样的拉伸强度以及断裂伸长率均呈现增加的趋势，但当打印壁厚为1.6 mm时，试件断面以实体结构为主，造成断裂伸长率下降；PLA材质打印材料在210～220 ℃范围内获得的试件拉伸性能最好。

轴套盖内环槽抽芯机构及注塑模具结构设计

杨素华 肖国华 卞平

2017, 31 (11): 130-136; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.021

摘要 ( 374 )

结合某轴套盖塑件圆筒特征上内侧带带环形内槽、外侧带凸筋的结构特点，设计了能实现产品自动化注塑生产的4次分型、2次顶出的点浇口多板模具；针对环形内槽特征设计了六面体T形槽差速驱动的内环抽芯机构，并对机构运动的几何参数关系进行了机构运动建模分析，给出了具体的运动参数关系式；针对外环上凸筋构成的倒扣，采用了顶杆驱动、导向块T形槽导向的“肘形”斜顶机构。结果表明，模具结构设计合理，机构设计简单可靠。