本期目录

2018年 32卷 04期 刊出日期：2018-04-26 上一期 下一期

综述

中国塑料加工工业（2017）

中国塑料加工工业协会

2018, 32 (04): 1-5; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.001

摘要 ( 463 )

综述了2017年我国塑料工业的发展状况，包括各种塑料制品的产销量及进出口情况，并介绍了一些主要经济指标，包括塑料制品的产量、主营业务收入和利润等；分析了2017年塑料制品的市场状况，同时展望了我国塑料工业2018年的发展趋势。

高光泽抗冲聚苯乙烯生产技术及测试方法研究综述

冉崇文 朱军 张璐 张冰

2018, 32 (04): 6-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.002

摘要 ( 499 )

分析了近年全球聚苯乙烯产量及需求量发展情况，重点分析了中国聚苯乙烯的产量、市场及主要生产厂家，阐述了高光泽抗冲聚苯乙烯的研究及应用情况。通过对高光泽抗冲聚苯乙烯生产技术进行分析得出，兼具高光泽和高抗冲击性能的聚苯乙烯的共同点为聚苯乙烯中的改性橡胶的分布为双峰分布，双峰分布中改性橡胶的大、小粒径的分布范围不同；实现改性橡胶双峰分布的办法通常为首先制备2种不同粒径的橡胶接枝物，然后在反应的不同阶段加入不同的改性橡胶种类。最后阐述了光泽度的测试原理及影响光泽度的主要因素。

水辅助注射成型制品质量的缺陷及工艺优化研究概述

张伟 柳和生 余忠 章凯 陈忠仕

2018, 32 (04): 12-17; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.003

摘要 ( 495 )

针对水辅助注射制品的质量，从宏观现象（如高压水的第一次穿透过程不稳定性、模具型腔变截面处的熔体堆积现象、制品成型过程中的指状效应）和微观现象（沿制品厚度方向的纤维取向及分布、不同区域的晶体类型及结构）以及其相对应的相关工艺优化进行了综述。

PEEK特种工程塑料耐磨改性研究进展及其应用展望

李长林 黄志刚 翁云宣

2018, 32 (04): 18-23; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.004

摘要 ( 736 )

介绍了聚醚醚酮（PEEK）特种工程塑料耐磨增强改性方法的研究现状；总结了PEEK工程塑料常见的摩擦磨损类型以及特定工况下PEEK工程塑料摩擦学机理的研究进展；最后对PEEK工程塑料的应用进行了展望。

材料与性能

环氧化三元乙丙橡胶对PBT结构及性能的影响

刘波 吴唯

2018, 32 (04): 24-31; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.005

摘要 ( 486 )

将三元乙丙橡胶（EPDM）经环氧化反应制得的环氧化三元乙丙橡胶（eEPDM）与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）熔融共混以改善PBT的缺口冲击韧性。利用红外光谱、核磁共振谱仪、动态机械热分析仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、转矩流变仪及拉伸仪与缺口冲击仪对eEPDM的结构及PBT/eEPDM的相容性、相结构、流变性能及力学性能进行了表征。结果表明，EPDM成功引入了环氧基团；PBT与eEPDM部分相容；橡胶含量低于15 %时，分散相粒径较小且分散均匀；橡胶相含量高于15 %时，分散相粒径变大且分散不均匀；添加eEPDM使得PBT的扭矩变大；eEPDM含量为5 %时，共混物的缺口冲击韧性可提高1倍。

PPS/GF混纤纱复合材料的制备及力学性能研究

魏世林 陈茂斌 康明 何昭远 姚远 芦艾

2018, 32 (04): 32-39; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.006

摘要 ( 584 )

制备了混纤纱结构的聚苯硫醚（PPS）/玻璃纤维（GF）织物，通过模压成型制备复合材料层压板。研究了质量含量为20 % PPS和80 % GF的复合材料的成型温度、成型时间等因素对复合材料层压板力学性能的影响。通过扫描电子显微镜对不同工艺条件下复合材料的微观形貌进行了观察, 研究了工艺条件对空隙的影响规律。结果表明，在成型温度为320 ℃、成型压力为2.0 MPa，成型时间为10 min时，连续PPS/GF复合材料层压板的力学性能达到最优值，其拉伸和弯曲强度分别为（502.9±2.9）、(530.1±5.6) MPa。

聚乙烯基木塑复合材料蠕变量影响因素分析

冯莉 赵春雁

2018, 32 (04): 40-44; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.007

摘要 ( 502 )

在室温恒定的情况下，主要研究了原材料配比、材料制备工艺参数在不同载荷条件下对木塑复合材料24 h蠕变性能的影响。结果表明，在24 h蠕变试验中各载荷下影响蠕变量的优势因素各不相同，但木塑比都为第一显著因素；载荷为30 % 弯曲强度时，木塑比与螺杆转速为显著因素；载荷为50 %弯曲强度时，木塑比为显著因素；载荷为70 %弯曲强度时，只有木塑比为极显著因素。

石墨粒径对聚酰亚胺摩擦性能的影响

杨睿 苏正涛

2018, 32 (04): 45-50; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.008

摘要 ( 569 )

选用了10、20、30、40、50 μm 5种粒径的天然鳞片石墨（NG）作为添加剂，通过热压成型工艺制备了聚酰亚胺（PI）/NG复合材料，对其动态热力学性能、摩擦性能及断面、磨痕形貌进行测试与表征。结果表明，NG能够提高PI的储能模量及损耗模量，但是NG的粒径对其影响较小；随着NG粒径的降低，PI/NG复合材料的摩擦因数（f）和磨损率（ω）依次减小，添加粒径10 μm的NG之后，PI/NG复合材料的f为0.088 2，ω为6.19×10-7 mm3/N·m，并且具备比纯PI更平滑的磨损面，以及更连续致密的转移膜。

PEG/EG复合相变储能材料蓄冷性能的实验研究

王思宇 郭彦峰 余亮汉 张伟 李治纲

2018, 32 (04): 51-57; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.009

摘要 ( 548 )

制备了以相对分子质量不超过1 000的聚乙二醇（PEG）为相变基质、膨胀石墨（EG）为导热强化相的PEG/EG低温复合相变储能材料，并分析了不同EG含量时各种因素对这种相变储能材料的蓄冷性能的影响。利用闪光导热分析法研究了EG含量和加压程度对这种复合材料的导热性能的影响，用电子显微镜观察法比较了不同EG含量和加压条件下这种复合材料导热性能差异的微观机理，用工程测量法分析了这种复合材料的蓄冷性能及其相变曲线。结果表明，EG含量和加压程度对这种低温复合材料导热性能的影响是通过改变EG内部导热网络结构而实现的；随着EG含量的增加，复合材料的蓄冷性能呈提升趋势；EG能够减少冷媒温度、蓄冷剂本身质量对蓄冷过程的影响。

SIPM对高折射率聚酯树脂物理性能和乳化性能的影响

刘硕 王天佑 候硕 靳书丛 闰明涛

2018, 32 (04): 58-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.010

摘要 ( 417 )

以间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠(SIPM)、自制聚醚多元醇、2,6萘二甲酸二甲酯(NDC)和乙二醇为原料，通过熔融缩聚的方法制得了系列聚酯树脂。通过改变SIPM的用量，研究了SIPM含量变化对树脂性能的影响。用核磁共振仪、红外光谱分析仪、凝胶渗透色谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、阿贝折光仪和粒度分析仪对产物结构、性能及乳化特性进行了表征。结果表明，随着聚酯树脂中SIPM含量的增加，聚酯的玻璃化转变温度明显升高，热稳定性良好，但折射率略有降低，从1.606 3降低到1.600 4；聚酯树脂具有易乳化特性，SIPM用量越少，乳液透明性越好，水乳液放置100 d后仍具有优异的分散性和稳定性。

聚砜包覆液体石蜡微胶囊的制备

杨保平 姜子燕 慕波 崔锦峰 郭军红

2018, 32 (04): 65-68; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.011

摘要 ( 467 )

通过溶剂蒸发法制备了聚砜包覆液体石蜡的微胶囊，通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、纳米压痕测试仪对微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、壳层硬度进行表征。结果表明，使用聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠作为乳化剂，反应温度为35 ℃时，制备的微胶囊球形规整、表面光滑，平均粒径约15 μm，微胶囊具有较好的热稳定性和力学性能。

ABS与PS-HI耐防锈油环境应力开裂性能

李焕新

2018, 32 (04): 69-73; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.012

摘要 ( 672 )

用防锈油作为溶剂，采用样条弯曲受力方法进行了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）和高抗冲聚苯乙烯（PS-HI）的环境应力开裂试验，研究了应力、溶剂及其综合作用对2种材料拉伸、弯曲性能的影响。结果表明，应力溶剂综合作用使PS-HI的拉伸强度和弯曲强度明显下降，而对ABS的拉伸强度和弯曲强度影响较小；此外，环境应力作用会显著降低ABS和PS-HI的断裂伸长率，并使之由韧性断裂变为脆性断裂。

加工与应用

聚己内酯3D打印成型工艺研究及力学性能分析

向声燚 焦志伟 苗剑飞 刘晓军 杨卫民

2018, 32 (04): 74-78; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.013

摘要 ( 981 )

以聚己内酯（PCL）为材料，采用实验方法，研究了成型温度和打印层高对PCL制品翘曲变形的影响。通过三维（3D）打印制备PCL样条，表征了3D打印PCL的力学性能，并与注射成型进行对比。结果表明，随着成型温度的升高和打印层高的增加，PCL制品的翘曲变形量呈现出先增加后减小的趋势；PCL 的3D打印制品的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率均高于传统注射成型工艺。

螺杆式塑化3D打印装置的设计模拟及出丝性能研究

林广义 王祥 王权杰 井源 刘峰

2018, 32 (04): 79-85; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.014

摘要 ( 414 )

设计了螺杆、机筒、螺旋叶片等结构，建立了螺杆式塑化三维（3D）打印系统，利用Polyflow软件对压力场、速度场、剪切速率进行了数值模拟分析，并对粒状物料3D打印出丝性能进行了研究。结果表明，螺旋叶片结构通过施加轴向力实现了强制喂料；在整个螺杆挤出段上，熔融物料沿挤出方向随螺杆转速的提高压力逐步增加，梯形螺棱设计有利于熔体流动；材料熔融需要通过剪切作用与加热装置热量传递协同作用以降低熔体黏度；螺杆转速从0.1 r/s向1 r/s的变化过程中，丝材直径呈小幅度增加。

基于动态剩余刚度的GFRP筋拉伸疲劳损伤研究

金清平 汪光波 于翰林

2018, 32 (04): 86-91; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.015

摘要 ( 439 )

按照应力水平为0.3、0.5、0.6，应力比为0.3、0.5等工况组合，对直径为16、20 mm的玻璃纤维增强（GFRP）筋开展反复拉伸试验。利用动态剩余刚度表征GFRP筋的损伤，得到了不同应力水平、应力比下GFRP筋动态剩余刚度退化演变规律。结合EEB、YLS模型，对试验结果开展验证和拟合，在应力水平为0.3、0.5时，YLS模型可表征GFRP筋体绝大部分阶段的疲劳损伤特性，EBB模型与试验结果吻合不好。试验结果的曲线拟合表明：采用分段指数函数拟合曲线能更好地表征试验中的疲劳损伤特性。

基于CAE模拟的塑料结构件失效分析及其优化设计

曹亮

2018, 32 (04): 92-96; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.016

摘要 ( 818 )

采用计算机辅助工程（CAE）模拟和物理试验结合的方法，对松垮下塌的塑料结构件失效模式进行了分析，然后依据这种失效分析的原理，对塑料支架进行了改进设计。最后，采用CAE模拟和试验验证结合的方法，验证了优化改进设计方案的效果。结果表明，新的塑料结构件在经过优化设计改进之后，提高了其静态刚度、抗蠕变性能和疲劳耐久性能，延长了使用寿命。

助剂

氢氧化铝无卤阻燃乙烯醋酸乙烯共聚物的结构与性能

赵榕晶 刘亚军 张玲

2018, 32 (04): 97-102; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.017

摘要 ( 569 )

以表面修饰的氢氧化铝（ATH）作为无卤阻燃剂，以线形低密度聚乙烯接枝物为相容剂制备了阻燃性能和力学性能优良的无卤阻燃乙烯醋酸乙烯（EVA）复合材料。通过扫描电子显微镜、力学性能测试、动态热力学分析、极限氧指数、垂直燃烧测试表征了AHT阻燃EVA复合材料的结构与性能。研究了表面处理及相容剂的引入对ATH在EVA中的分散性和界面相容性的影响，以及AHT粒径大小、添加量对EVA阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，界面相容剂和表面处理剂同时使用，能显著提高ATH与基体之间的界面相容性，从而提高了EVA的力学性能和阻燃效果，ATH尺寸越小，阻燃性能越好。

自制光稳定剂HWPAN-g-TiO₂与几种光稳定剂对聚丙烯性能的对比研究

王雅珍 石佳 祖立武 岳成娥 徐晨曦 董少波

2018, 32 (04): 103-109; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.018

摘要 ( 573 )

利用废旧腈纶织物制备了一种聚丙烯（PP）用大分子紫外屏蔽吸收类型光稳定剂，利用其和通用的受阻酚类光稳定剂分别制备耐候性PP复合材料，并进行了人工加速老化实验。探究了大分子紫外屏蔽吸收类型光稳定剂在PP老化过程中对PP老化降解的影响，并与通用的受阻酚类光稳定剂进行了对比研究。结果表明，大分子紫外屏蔽吸收类型光稳定剂效果明显，在人工加速老化500 h之后，PP的羰基指数高达150.3；而PP/HWPAN-g-TiO2仅为53，与此同时，PP的拉伸强度从25 MPa降至6.9 MPa，下降了72.4 %；而PP/HWPAN-g-TiO2的拉伸强度从29 MPa降至25 MPa，下降13.8 %。

标准与测试

塑料制品领域的标准体系建设和安全监管体制研究分析

胡晶 张敏

2018, 32 (04): 110-117; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.019

摘要 ( 539 )

通过对比国际标准化组织（ISO）、美国材料与试验协会（ASTM）的标准体系结构，以及国际上的塑料制品安全监管体系，发现我国在日常塑料制品领域，产品标准居多，但不够系统化；对于有潜在风险接触食物和皮肤等的塑料制品，国内现没有系统全面的法规进行限制，缺乏框架标准或法规；在塑料管材、管件和阀门标准体系方面，我国基本和ISO保持一致，此外由于非开挖修复用塑料管道产业在我国已经迅速发展，相关国家标准制订工作需要加速进行。

低密度聚乙烯薄膜中芥酸酰胺的检测及其向食品模拟物的迁移

王旖旎 林勤保 钟怀宁 刘星东 李丹

2018, 32 (04): 118-124; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.020

摘要 ( 997 )

采用气相色谱质谱联用法（GC-MS）对3种低密度聚乙烯薄膜中的芥酸酰胺进行检测，研究了芥酸酰胺向食品模拟物的迁移。用毒理学关注阈值（TTC）法对芥酸酰胺的风险性进行评估。结果表明，芥酸酰胺在质量浓度为100~5 000 μg/L的范围内线性良好，相关系数（R）为0.993，加标回收率为78.3 %~115.6 %，相对标准偏差为2.9 %~11.6 %，芥酸酰胺的检出限为30 μg/L；在一定范围内，随着时间、温度及芥酸酰胺添加浓度的增加，芥酸酰胺的迁移量不断增加；芥酸酰胺在低密度聚乙烯和食品模拟物之间的分配系数随着芥酸酰胺的添加浓度增加而有所增加，但变化不大。

机械与模具

基于MPI的汽车内置储物盒注塑模具优化设计

孙丽丽 苏学满

2018, 32 (04): 125-131; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.021

摘要 ( 500 )

以某汽车内置储物盒为研究对象，结合聚合物流变学的基本理论，采用Moldflow软件对汽车内置储物盒注射成型进行模流分析。针对储物盒制件在注射过程中出现的表面缩痕严重、达到顶出温度的时间长和翘曲量大等诸多缺陷，将实体模型的浇注系统和冷却系统等进行重新设计。通过对各个质量评价指标进一步分析发现，优化后储物盒制件的各种缺陷消除或减小，缩痕指数由0.638 2~4.009降低为零、零件达到顶出温度的时间由37.92~92.68 s降低到19.87~21.40 s、总翘曲量由1.166~1.782 mm降低到0.024 0~0.416 5 mm，优化效果明显。在此基础上进行汽车内置储物盒注塑模具的设计，并试模加工出了合格的制件。

某轻量化稳定杆吊杆注射成型方案优化设计

梁旭 卜继玲 王凤 陈国栋 王月明 陈颜

2018, 32 (04): 132-137; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.022

摘要 ( 538 )

针对采用玻璃纤维增强聚酰胺和注塑工艺制备的轻量化稳定杆吊杆，考虑了其承载特点对成型工艺的要求。在此基础上，通过设计浇口位置和数量，对其进行注射成型工艺方案设计。结合有限元分析结果，对比3个浇口方案的纤维取向、熔接痕、翘曲变形等方面的成型质量，选择满足成型性能要求的浇口方案。然后，以翘曲变形量为优化目标，对选定的浇口方案进行正交试验，得到良好的注射成型工艺优化参数,在此工艺参数下优化翘曲值为1.514 mm。最后，为保证稳定杆吊杆承载性能,需要对成型工艺条件及模具设计做出调整。

斜扣手深腔抽屉的注射模设计

孙肖霞 唐友亮 张俊

2018, 32 (04): 138-142; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.04.023

摘要 ( 400 )

分析了斜扣手深腔抽屉的工艺特点，阐述了该塑件注射模的结构设计和工作过程。结合模流分析结果确定了浇口位置；采用斜顶内抽芯机构和液压外抽芯机构实现扣手位的成型和顺利脱模；设计了多股循环冷却水路，塑件得到均匀冷却。实践证明，模具结构设计合理，工作稳定。