本期目录

2016年 30卷 09期 刊出日期：2016-09-26 上一期 下一期

综述

纳米硫酸钡及其对聚合物的改性效用

林娟, 温变英, 闫万琪, 王梓刚, 梁树旺

2016, 30 (09): 1-8 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.001

摘要 ( 607 )

对纳米硫酸钡（Nano-BaSO4）的合成方法，包括络合沉淀法、微乳液法、微反应器法等的研究进展进行了介绍，并对这些方法的优缺点进行了评述；在此基础上，就Nano-BaSO4对聚合物材料在光学、力学、结晶、流变、热稳定性能等方面的改性效果及其作用机理进行了综述。

材料与性能

蒸汽发泡与传统发泡方式对TPU发泡效果的影响

杨卫民, 李海燕

2016, 30 (09): 9-13 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.002

摘要 ( 600 )

采用超临界流体间歇式微孔发泡技术制备了超轻热塑性聚氨酯弹性体（TPU）颗粒，利用扫描电子显微镜等研究了以水蒸气、热空气、水、甘油4种不同发泡介质对发泡行为的影响。结果表明，高温水蒸气发泡、烘箱发泡、油浴发泡、水浴发泡的最佳发泡时间分别为50、180、30、15 s左右；最佳发泡温度分别为120、115、75、80 ℃左右；从发泡颗粒的外观、颗粒及泡孔结构的均匀性上来看，高温水蒸气发泡优于其他几种方式。

共聚甲醛的自成核结晶行为

张予东, 廖颖玲, 高芸, 常海波

2016, 30 (09): 14-20 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.003

摘要 ( 641 )

采用自成核的方法研究了共聚甲醛（POM）的结晶过程、结晶行为及其形态结构。结果表明，POM的有效自成核温度（Ts）区间为165.5～167 ℃；POM经自成核处理后可在144～148 ℃内迅速结晶，相对其在210 ℃熔融后的结晶温度（Tc）最大提高了5 ℃；在150～154 ℃内自成核处理后的样品随着等温Tc的升高，结晶速率（G）变慢；根据Arrhenius方程和LauritzenHoffman方程可获得样品的各项动力学参数，通过对比发现，自成核处理可有效提高POM的Tc和G；POM经自成核处理后晶型未发生变化，且微晶尺寸细化，球晶尺寸变小；自成核处理可有效促进POM的结晶。

γ射线辐照改性聚丙烯的流变性能研究

汪文昭, 矫阳, 陆永俊, 程安仁, 刘江伟, 郭月莹

2016, 30 (09): 21-25 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.004

摘要 ( 520 )

以哈克转矩流变仪为加工设备，将1,4丁二酸醇二丙烯酸酯(改性剂B)添加到聚丙烯(PP)中,对所制备的PP试样进行γ射线辐照改性；对辐照后的试样进行流变性能和熔体强度的表征。结果表明，随着吸收剂量的增加，辐照改性PP的储能模量和Cole-Cole半圆半径呈下降的趋势；由于吸收剂量越大，辐照降解程度越大，导致PP的性能呈下降趋势；但辐照改性PP的熔体强度较纯PP大得多，由0.17 N左右增加到0.30 N左右。

α-成核剂对PP/SEPS共混体系脆-韧转变的影响

白国强, 李本鑫, 胡跃鑫, 韩向艳, 段林海

2016, 30 (09): 26-30 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.005

摘要 ( 374 )

采用熔融共混法制备了具有不同α成核剂(α-NA)含量的聚丙烯(PP)和氢化苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）共混体系，通过扫描电子显微镜观察了不同共混体系分散相的粒子尺寸及分布，根据逾渗模型计算了不同共混体系的粒子间距，定量描述了αNA含量对共混体系临界粒子间距的影响。结果表明，α-NA的含量越高，共混体系的临界粒子间距越大，越有利于脆韧转变的发生。

PPES/PPS共混物的性能研究

屈晓莉, 刘丽娜

2016, 30 (09): 31-34 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.006

摘要 ( 503 )

采用熔融挤出、注射成型的方法制备了含二氮杂萘酮结构聚醚砜（PPES）和聚苯硫醚(PPS)共混物，对共混物的熔融加工性能、相容性以及力学性能能进行了研究。结果表明，共混物的熔体流动速率随着PPS含量的增加而增加，且当PPS含量较少时，共混物的熔体流动速率即有大幅度的上升；该共混物为热力学不相容体系；随着PPS含量的增加，共混物的力学性能先降低后上升，且当PPS含量约为30 %（质量分数，下同）时，共混物的力学性能最低。

液体端羟基丁苯橡胶改性环氧树脂研究

徐丽, 周文英, 龚莹, 赵伟, 邓皓南

2016, 30 (09): 35-40 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.007

摘要 ( 640 )

采用2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚为催化剂，以弱极性液体端羟基丁苯橡胶(HTBS)增韧改性环氧树脂，以甲基六氢邻苯二甲酸酐固化HTBS改性环氧树脂预聚物。考查了HTBS用量对固化环氧树脂的耐热、微观结构、力学及电学性能的影响。结果表明，HTBS的端羟基同环氧树脂的环氧基团发生了化学反应，增强了两相的界面相容性，改性后环氧树脂热稳定性有所下降；均匀分布于环氧树脂基体中的HTBS在环氧树脂固化时形成相分离结构，在低HTBS用量下固化环氧树脂获得了较好综合力学性能及冲击韧性；HTBS改性环氧树脂的绝缘电阻及介电强度升高，介电常数和损耗因子下降。

次磷酸铝与石墨烯对PBT的协效阻燃作用

张志帆, 武伟红, 齐艳侠, 屈红强, 徐建中

2016, 30 (09): 41-47 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.008

摘要 ( 383 )

将次磷酸铝（AHP）和石墨烯（RGO）协效应用于聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的阻燃处理。采用极限氧指数、垂直燃烧分析、微型量热分析、热失重分析等研究了PBT复合材料的阻燃性能。结果表明，适量RGO的加入能明显改善PBT的抗滴落性能； PBT/AHP-0.5 %RGO（质量分数，下同）样品的热释放速率峰值最低，从PBT/20 %AHP的518.7 W/g降低到433.0 W/g，下降了约16.52 %；RGO在合适的比例下可以促进PBT/AHP-0.5 %RGO样品残炭外表面形成较多数量，致密的囊泡，有效地阻碍了可燃性小分子的逸出，改善了材料的阻燃性能。

加工与应用

挤出发泡片材褶皱分析及模拟计算

朱伟林, 何亚东, 罗祎玮, 吴申康, 信春玲

2016, 30 (09): 48-53 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.009

摘要 ( 582 )

结合气泡成核和生长理论模拟分析挤出发泡片材的褶皱生成过程，采用制品出机头口模后单位宽度的增长速率来反映制品褶皱数量，并通过聚苯乙烯挤出发泡实验验证其准确性。结果表明，实验中制品褶皱数量随口模间隙的减小呈先增多后减少的趋势，与模拟计算结果一致；随零切黏度和松弛时间的增大，制品的褶皱数量减少。

电动车箱盖纤维填充取向与浇口位置关系分析

黄薇

2016, 30 (09): 54-57 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.010

摘要 ( 475 )

通过Moldflow软件对玻璃纤维增强聚丙烯（PP）复合材料电动车箱盖注射成型塑件的成型过程进行模拟分析;第一步按照常规方法找到最佳浇口位置，确定对比参数, 得到平均玻璃纤维取向值为0.9956；第二步再通过设置不同的浇口位置，得到玻璃纤维在制品中的最佳取向值，最佳浇口位置的平均玻璃纤维取向值为0.9992；根据此最佳浇口位置所得到的拉伸模量云图和泊松比云图的数值可以进一步验证此浇口位置为最佳浇口位置。结果表明，常规方法所分析的最佳浇口位置，不一定是最佳浇口位置，要通过不同的条件进行验证才能得到最佳的结果。

影响因子寻优差异法及其在合模机构优化中应用

杜遥雪, 石绍伟, 张贤宝, 李彬, 殷小春

2016, 30 (09): 58-64 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.011

摘要 ( 526 )

以差异演化算法为基础，提出了影响因子寻优差异演化法，通过对3组具有不同Pareto前沿的测试函数进行仿真实验，验证了影响因子寻优差异演化法的可行性和有效性，为多目标优化问题提供了一种新的优化方法，并将其与工程实际相结合，以注塑机合模机构为例，建立了行程比和力放大倍数2个目标函数的多目标优化数学模型，实现对注塑机合模机构的优化，同时与理想点法进行对比。结果表明，行程比和力放大倍数经影响因子寻优差异演化法优化后，比原始参数对应的值分别提高10.73 %和21.42 %，而采用理想点法优化后，比原始参数对应的值分别提高9.93 %和20.91 %；影响因子寻优差异演化法比理想点法更具有优越性。

十六烷/超临界CO₂混合体系气泡成核的分子动力学模拟

翟明, 马培鸽, 申长雨

2016, 30 (09): 65-69 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.012

摘要 ( 603 )

研究了十六烷/超临界二氧化碳（CO2）混合体系的气泡成核过程。采用全原子分子动力学方法，选择等温-等压系统，使体系的粒子数、压力（P）和温度（T）保持不变，采用exp-6力场描述原子间的相互作用，采用距离判别法识别气泡核，根据气泡成核过程的分子位形跟踪气泡的形成过程。结果表明，降低十六烷/超临界CO2混合体系的P，首先形成了低密度的气泡核，然后CO2分子不断地进入气相，直至系统内部形成含有大量气相分子的气泡。

中空塑件气辅成型工艺优化研究

张金标, 张夕琴

2016, 30 (09): 70-74 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.013

摘要 ( 524 )

以气辅成型工艺对中空塑件成型的中空度、中空均匀度以及材料节省性等的影响为研究目标，以计算机辅助工程（CAE）软件作为主要分析工具，采用正交试验法，考查了成型工艺参数在不同水平下对中空体积比和气芯长度比指标的影响。结果表明，工艺参数重要性排序为延迟时间、预注体积比、溢槽体积比及气体压力；通过工艺优化，实际制件产品材料节省率达47 %，壁厚总体均匀。

助剂

碳酸根基水铝钙石的制备及其在PVC中的应用研究

张凯, 蒋平平, 刘洪亮, 董玉明

2016, 30 (09): 75-81 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.014

摘要 ( 428 )

利用氢氧化钙[Ca(OH)2]和氢氧化铝[Al(OH)3]以及无水碳酸钠（Na2CO3）为原料，以去离子水作溶剂，制备了碳酸根基水铝钙石（Ca4Al2(OH)12CO3·5H2O），通过傅里叶红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜表征其结构。并将其作为热稳定剂应用于聚氯乙烯（PVC）中，通过热老化、刚果红、电导率和热失重分析等方法检测其热稳定性能。结果表明，Ca4Al2(OH)12CO3·5H2O具有长期型热稳定剂的特性，当其添加量为3份时，热稳定时间可达70 min，静态热稳定时间可达52 min；当Ca4Al2(OH)12CO3?5H2O/ZnSt2/DMAU复配体系的添加量为3份，并且Ca4Al2(OH)12CO3?5H2O:ZnSt2:DMAU在3：0.5：1.5~3：0：2之间时，复配体系的初期白度可达60 min左右，即使到110 min左右也未观察到“锌烧”现象发生。

塑料与环境

PP-g-MAH用量对废旧聚烯烃/木粉复合材料性能的影响

董金虎

2016, 30 (09): 82-87 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.015

摘要 ( 426 )

以木粉和废旧聚烯烃塑料为原材料制备了废旧聚烯烃/木粉复合材料，讨论了不同助剂对复合材料加工性能的影响，并进一步探讨了马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）用量对复合材料的加工性能、力学性能以及微观结构的影响。结果表明，在复合材料中同时添加PP-g-MAH和乙烯-醋酸乙烯脂（EVA），其加工性能明显优于只添加EVA的复合材料；EVA用量为2 %时，PP-g-MAH用量高于9 %时，复合材料具有较低的剪切扭矩和熔融能耗；PP-g-MAH用量低于12 %时，复合材料的综合力学性能较好；而PP-g-MAH用量为9%~12%时，废旧聚烯烃形成了较为完善的连续相结构，此时复合材料的加工性能和力学性能均较好。

机械与模具

超声微注塑机合模-锁模-顶出机构的设计与分析

李霞, 张迪迪, 王婷婷, 张三川

2016, 30 (09): 88-92 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.016

摘要 ( 576 )

提出一种由直线超声电机驱动合模的新型超声微注塑机。首先对超声微注塑机的结构和工作原理进行分析，其次对合模-锁模-顶出机构进行了设计，最后利用ANSYS Workbench软件对合模系统中质量最大的动模板进行拓扑优化以减轻其质量，并对优化后的动模板进行静力学分析。结果表明，该超声微注塑机的合模-锁模-顶出机构能够实现特定的运动，拓扑优化后合模系统总质量满足要求，且其材料强度满足要求。

模外装饰自动换膜机构设计

何丹辉

2016, 30 (09): 93-96 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.017

摘要 ( 454 )

基于模外装饰工艺原理，对模外装饰自动换膜机构进行了详细设计，其中包含抚平轮和夹紧轮部分、机构固定部分、机架部分和裁刀部分。抚平轮和夹紧轮部分由抚平轮、夹紧轮、轴承、轴承套和摇杆等组成；机构固定部分由电机、压块、压块杆、轴承盖和摇杆等组成，机架部分由滚动导轨副、底板、滚珠丝杆副、步进电机、滚筒支架等组成；裁刀部分由侧板、导向杆、滑块和驱动电机组成。该套模外装饰自动换膜机构能够满足设计要求和实际需要。

不同模具结构模仁尺寸对模仁变形的影响

王鑫, 范久红

2016, 30 (09): 97-100 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.09.018

摘要 ( 626 )

利用有限元方法，以方形塑件为例，同时考虑温度场和压力场等因素，对不同模具结构的模仁进行了变形分析。并考虑刚度和成本因素，优化了成型该塑件的模仁结构尺寸。结果表明，相同条件下，该塑件三板模模仁变形比两板模小，模仁宽度对两种模具结构的模仁变形的影响都较大，下模仁高度对下模仁变形影响较大，而上模仁高度对上模仁变形的影响较小。