本期目录

2019年 33卷 6期 刊出日期：2019-06-26 上一期 下一期

材料与性能

单环氧化合物接枝改性PA6材料的制备及其性能研究

龚继辽 文健 刘滨滨 熊其鹏 吴叔青

2019, 33 (6): 1-7; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.001

摘要 ( 462 )

利用反应挤出法制备了聚酰胺6（PA6）接枝新癸酸缩水甘油酯（GND）改性材料，通过红外光谱分析对改性产物的分子结构进行了测试，并对改性材料的结晶性能、流变性能和力学性能等进行了研究。结果表明，单环氧化合物能够在挤出过程中与PA6发生接枝反应，生成支化PA6产物；接枝链降低了PA6的结晶速率和结晶度，在宏观上相应地表现出材料力学性能的变化；GND最佳用量范围为1~3份，当其用量为1份时，相对于纯PA6，支化PA6的拉伸强度降低了8 %，断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了161 %和35 %。

四溴双酚A(2,3二溴丙基)醚阻燃聚丙烯材料低温韧性研究

姜向新 杨霄云 杨友强

2019, 33 (6): 8-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.002

摘要 ( 612 )

分别以均聚和共聚聚丙烯（PP）为基体树脂，四溴双酚A(2,3二溴丙基)醚(BDDP)为阻燃剂，制备了一系列阻燃改性PP复合材料，考察了不同均聚和共聚PP及BDDP含量对阻燃改性PP的低温缺口和无缺口冲击性能的影响。结果表明，当BDDP阻燃剂含量为15 %（质量分数，下同），温度为-10 ℃时，以共聚PP为基材的BDDP阻燃改性材料冲击性能比均聚PP保持的好；EP300M牌号的共聚PP树脂随着BDDP阻燃剂含量从3 %增加到15 %，低温冲击性能下降明显；温度对BDPP阻燃PP材料的冲击性能影响较大。

粉煤灰细化与表面改性及其填充改性聚丙烯性能的研究

王曾鹏 杨丽庭 李彦涛 曾聪 吕慧 练贵宜

2019, 33 (6): 12-18; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.003

摘要 ( 310 )

用燃煤电厂产生的废弃物粉煤灰作为填料，将粉煤灰进行物理球磨细化改性，再用硅烷偶联剂活化改性，然后与聚丙烯（PP）通过熔融共混制备成复合材料。结果表明，球磨后的粉煤灰制成的复合材料相比于纯PP弯曲强度提高了11.5 %，而且这种复合材料的拉伸强度和冲击强度相比于填充未球磨粉煤灰的材料分别提高了10.7 %和34.1 %,并且其熔体流动速率和热稳定性都有较大提升;经过硅烷偶联剂活化后的粉煤灰制成的复合材料，其力学性能，热稳定性也都得到改善;实验证明粉煤灰的填充对PP有很好的增强增韧效果，并且当改性之后的粉煤灰填充量为20 %（质量分数，下同）时，综合性能最佳。

可剥离胶固化膜的制备与性能研究

沈华傲 罗翰博 李小明 高山俊

2019, 33 (6): 19-23; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.004

摘要 ( 391 )

将氯醋树脂与烷基磺酸酯类增塑剂、热稳定剂等助剂进行高速混合制备可剥离胶，并对其形貌特征，力学性能以及热稳定性能进行测试表征。结果表明，可剥离胶在塑化温度为150 ℃，塑化时间为10 min时其力学性能最好，形貌特征最完善；在二月桂酸二丁基锡热稳定剂含量为0.75 %（质量分数，下同） 时，塑化膜的热稳定性能最好；在非硅酮聚合物类消泡剂质量分数为0.75 %时，塑化膜的消泡效果图最好；此外，制备的可剥离胶塑化膜在浓度为20 %的盐酸和氢氧化钠溶液中浸泡30 min，塑化膜无脱落、无小泡等现象发生，并且能实现大面积剥离。

低气味/低VOC含量绿色环保ABS树脂制备

李永华 魏丽娟 王益波

2019, 33 (6): 24-30; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.005

摘要 ( 609 )

针对本体丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）产品气味大、残留单体含量高的问题，采用超临界萃取工艺和使用新型链转移剂对本体ABS树脂的制备工艺进行了优化。考察了十二烷基硫醇、α甲基苯乙烯线性二聚体、3-巯基丙酸甲酯3种链转移剂种类对产品气味的影响，发现α甲基苯乙烯线性二聚体制备得到的ABS中气味最小，且其用量为十二烷基硫醇的3倍时制备得到的产品中总挥发性有机化合物（TVOC）含量最低；通过正交试验，对影响超临界萃取工艺的4个因素（挤出温度、停留时间、真空度、萃取剂用量）进行优选，最优试验条件为：挤出温度为250 ℃，停留时间为1 min，真空度为0.99，萃取剂CO2用量为ABS树脂产量的1.5 %。

双单体固相接枝聚丙烯的制备与应用

肖潇 郑玉婴 卢鑫 赵波 张欣涛

2019, 33 (6): 31-37; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.006

摘要 ( 225 )

以马来酸酐（MAH）/苯乙烯（St）双单体固相接枝聚丙烯（PP）制备了PP-g-MAH/St接枝物，采用正交试验确定最佳工艺条件，并通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振谱仪、差式扫描量热仪和X射线衍射仪对接枝物的结构和性能进行了表征和分析。结果表明，最佳接枝工艺条件为：反应温度120 ℃，反应时间1 h，nSt/nMAH=1.2∶1（摩尔比），mMAH/mPP=0.14，mBPO/mPP=0.02（质量比）；接枝前后PP的晶型保持不变，均为α晶，但是PP结晶度降低，结晶温度则有所提高；作为相容剂，PP-g-MAH/St可显著提高PP复合材料的冲击强度。

基于后磺化的萘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能

乔宗文

2019, 33 (6): 38-43; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.007

摘要 ( 360 )

以环氧氯丙烷（EPO）为试剂，通过烷基化反应在聚砜（PSF）主链引入环氧基团制备环氧化聚砜（OPSF），紧接着OPSF与2萘酚6,8二磺酸钾（NSK）通过反应制备一种萘磺酸型侧链磺化聚砜（PSF-NS），PSF-NS的化学结构用红外光谱（FTIR）和核磁氢谱（1H-NMR）进行充分表征。同时采用溶液浇注的方法制备相应的质子交换膜（PEM），研究温度对PEM的性能包括离子交换容量、吸水率、溶胀率和质子传导率等的影响。结果表明,相比于一些主链型磺化芳香聚合物PEM，PSF-NS在高吸水率下保持很好的尺寸稳定性；随着温度的升高，PSF-NS膜的吸水率、溶胀率和质子传导率增大，其中PSF-NS-4（磺酸基团键合量为1.43 mmol/g）在25 ℃和85 ℃的吸水率分别是29.6 % 和43.1 %，相应的溶胀率是25.2 % 和 56.2 %，甲醇渗透率为16.8×10-7 cm2/s，甲醇渗透率低于Nafion115膜在相同条件下的性能。

本体光交联对热塑性淀粉塑料性能的影响

周文 陈春昊 缪中美 席梦华 郭斌 曹绪芝

2019, 33 (6): 44-49; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.008

摘要 ( 387 )

将光引发剂二苯甲酮直接与淀粉和甘油共混，并通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉（TPS）塑料，研究了不同紫外光照时长对其力学、动态热力学、热稳定和耐水性能的影响。结果表明，当紫外光照时长为15 min时，TPS可形成最佳的交联网络结构，显著提高其性能，拉伸强度，弯曲强度，冲击强度分别可达4.57 MPa、7.1 MPa及69.39 kJ/m2；储能模量有所提高，玻璃化转变温度达到最高，Tβ和Tα分别为-35.63 ℃和53.96 ℃；最大分解速率对应的峰值温度（Tp）由TPS的317.81 ℃提高到330.48 ℃；表面接触角由纯TPS的42.3 °增加至77.2 °，显著提高了耐水性能。

碳纤维增强聚丙烯复合管道的制备及性能研究

柴冈 张雪华 唐辉

2019, 33 (6): 50-55; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.009

摘要 ( 366 )

采用熔融挤出法制备了添加不同相容剂的聚丙烯/碳纤维（PP/CF）复合材料管道，通过管道长期耐压试验装置、电子万能试验机、冲击试验机以及扫描电子显微镜等方法，探究了不同碳纤维含量和长度及不同相容剂对PP管道力学、纵向回缩率、爆破强度等性能的影响。结果表明，碳纤维填充后的PP降低了PP/CF复合管道材料的整体纵向回缩率，增强了管道的爆破强度；相容剂的添加显著提高了其力学性能。

超临界CO₂诱导相分离法制备石墨烯改性PVDF膜的研究

吴艳 向艳慧 徐意 林海波 龚正朋 余健 李兴俊 王记彩 覃宗盛

2019, 33 (6): 56-62; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.010

摘要 ( 405 )

以聚偏氟乙烯（PVDF）为基体，N,N二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，通过超临界CO2诱导相转化法制备PVDF/石墨烯微孔膜，并对其微观形貌、热稳定性能、热力学性能、晶型转化和亲水性能等进行表征。结果表明，在8 MPa，45 ℃的制备条件下，低含量石墨烯掺杂比可以制备得到良好网络结构的PVDF微孔膜，孔径和粗糙度均有所降低，亲水性能提高，整体热稳定性提高；石墨烯添加对微孔膜热力学性能的影响较小，但增强了PVDF晶型转换，趋向于形成更多的β或γ晶型。

加工与应用

聚乙烯及其复合管电熔接头的失效模式与爆破压力研究

聂新宇 胡安琪 姚登樽 施建峰

2019, 33 (6): 63-68; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.011

摘要 ( 393 )

通过Abaqus有限元分析软件，建立聚乙烯（PE）及其复合管电熔接头受内压和轴向力作用下的有限元模型，分析电熔接头的应力分布规律，研究管材种类、强度对电熔接头的失效模式与爆破压力的影响规律，结合电熔接头短时爆破实验验证模型的有效性。结果表明，PE管电熔接头的失效模式是管材韧性破坏；增强热塑性复合管（RTP）电熔接头的失效模式和爆破压力受管材强度影响，随强度增加，失效模式由管材破坏转变为电熔套筒破坏，爆破压力随RTP管材强度增加先升高，随后趋于稳定。

基于正交实验的熔融沉积成型工艺参数的优化

杨裕金 林鸿裕 杨晨 杨松伟 夏新曙 罗永晋 钱庆荣 陈庆华 肖荔人

2019, 33 (6): 69-75; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.012

摘要 ( 426 )

采用商用聚乳酸（PLA）线材作为熔融沉积成型(FDM)打印材料，以拉伸强度和冲击强度为优化指标，设计正交试验，从分层厚度、打印速度、喷嘴温度、填充角度等元素探究成型工艺参数对FDM打印制件力学性能的影响。利用极差分析法，考察了各工艺参数对制件力学性能的影响情况，通过综合评分法和综合平衡法，获得了最优成型工艺参数组合并验证试验结果正确性。结果表明，分层厚度为0.3 mm，打印速度为90 mm/s，喷嘴温度为220 ℃，填充角度为45 °/45 °时，FDM制件的力学性能最优。

平面三向织物及其增强橡胶复合材料的顶破性能研究

周红涛 方美淇 钱坤 倪诗卉

2019, 33 (6): 76-81; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.013

摘要 ( 451 )

采用实验方法研究了平面三向织物（TWF）及其增强橡胶复合材料（TWFR）的顶破性能，探讨了冲头速度（100、300、500 mm/min）和形状（圆锥形、半球形和圆柱形）对顶破性能的影响。同时对比分析了平纹织物（PWF）及其增强橡胶复合材料（PWFR）的顶破性能。结果表明，较钝的冲头产生较高的荷载位移斜率，较大的断裂载荷和较小的初始损伤位移；试样的破坏形态表明TWF显示出稳定的结构，并且在破裂后损伤不易扩展；随着冲头速度的增大，TWFR的载荷位移曲线斜率和破坏载荷均有所升高，但初始损伤位移减小；TWF的载荷位移曲线变化不明显。

混料设计在车用聚丙烯材料配方中的应用

王登学

2019, 33 (6): 82-88; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.014

摘要 ( 335 )

混料设计是解决配方问题非常有用的工具，本文介绍了混料设计结合Minitab统计软件，应用于车用聚丙烯材料配方设计的方法。“FL-TD20”产品混料设计推导出了熔体流动速率的有效回归方程； “JL-TD20”产品混料设计，分析出3种成分对密度和灰分影响不显著，但是对熔体流动速率、缺口冲击强度、抗拉强度、热变形温度和弯曲强度有显著影响。混料设计还对5种有显著影响的性能指标推导出了回归方程，并绘制出同时满足这5种性能指标的合格配方范围。试验验证表明，试验结果与预测值误差在5%范围内。

助剂

双层包覆聚磷酸铵及其阻燃PP的研究

于守武 赵泽文 霍晓文 魏俊富

2019, 33 (6): 89-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.015

摘要 ( 284 )

采用甲醛三聚氰胺树脂（蜜胺树脂）和环氧树脂单层或双层包覆了聚磷酸铵（APP），并用于阻燃聚丙烯（PP），采用傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、水平垂直燃烧仪、氧指数仪等设备对包覆APP及阻燃PP进行了表征与分析。结果表明，经过包覆处理的APP水溶性降低，具有更高的膨胀率和阻燃效率；且双层包覆的APP具有最低的水溶性和最好的阻燃效果；相对纯APP，包覆APP对PP的力学性能影响更小，与PP基体具有更好的界面结合。

标准与测试

邻苯二甲酸酯类增塑剂概况及法规标准现状

王笑妍 薛燕波 者东梅 高昂 郭若海 高静

2019, 33 (6): 95-105; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.016

摘要 ( 743 )

从邻苯二甲酸酯类增塑剂的毒性和代谢方面介绍了该类增塑剂。同时，简述了其前处理和仪器检测的方法，另外还分析了国内外相关法规和标准现状，并对增塑剂未来的发展方向及科研人员需要努力的方向提出了建议。

基于分层理念的食品包装材料迁移物暴露评估方法

郭海倩 吴晓红 李晨 王芳 刘曙

2019, 33 (6): 106-111; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.017

摘要 ( 383 )

对食品包装材料迁移物的风险评估是控制包装材料中迁移物对人类身体健康危害的有效手段，其中暴露评估是风险评估中的关键步骤，暴露评估方法包括确定性评估和概率评估。本文针对不同暴露评估方法（包括欧盟传统确定性评估方法、美国食品和药品监督管理局（FDA）方法以及改进的确定性评估方法），进行介绍和比较，引入分层思想，选择合适的暴露评估方法。优先选择操作简单，方便易行的确定性评估方法，当确定性评估方法得到的结果无法准确判断暴露的情况，则进一步选择概率评估法进行评估。概率评估法可以得到更精确的结果，同时概率评估法需要收集更多的数据并建立模型。

机械与模具

A 柱内饰件“一模两腔”注塑工艺参数优化

陈晓春

2019, 33 (6): 112-116，126; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.018

摘要 ( 577 )

对 A 柱内饰件模型进行分析，得出浇口应选择潜伏式侧浇口，选择四点进料，模具设置成“一模两腔”结构。对熔体温度、保压压力、保压时间、冷却时间进行研究，得出在熔体温度232 ℃、保压压力 105 MPa、保压时间7 s、冷却时间29 s时，塑件平均体积收缩率为3.42 %。对该组工艺参数试验验证后，得出 A 柱内饰件音响口特征成型完全，没有因为内流道细长而产生缺陷，整体轮廓与检具间隙在允许范围内。

声呐面罩壳八滑块六次抽芯复合机构注塑模具设计

吴炳进

2019, 33 (6): 117-126; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.019

摘要 ( 306 )

结合塑件的自动化成型需要及脱模困难问题，采用计算机辅助工程（CAE）分析及计算机辅助设计（CAD）技术，设计了一模一腔2点点浇口三板模注塑模具，模具中模腔的注塑采用2个点浇口进行浇注，腔内排气采用δ≤0.02 mm的镶件间隙进行排气；冷却采用14条独立水路进行冷却，以保证塑件收缩变形的均匀性。针对塑件脱模困难的问题，设计了3个油缸驱动滑块机构来实施外壁特征的脱模；设计了一种8滑块6次抽芯复合机构来实施内壁特征的抽芯脱模。内壁脱模机构中，通过第一油缸驱动先完成2次抽芯动作和1次滑块移位动作，完成部分特征的脱模并为为后续滑块的抽芯动作腾出抽芯动作运动空间；再利用第二油缸驱动完成1次驱动抽芯，和2次抽芯动作，从而实现塑件内壁的完全无干涉脱模。

综述

中国塑料加工工业（2018）

马占峰 姜宛君 杨森

2019, 33 (6): 127-131,146; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.020

摘要 ( 604 )

介绍了2018年我国塑料加工业基本状况，根据塑料行业有关已知数据分析测算了2018年我国塑料表观消费量、塑料废弃量、塑料再生利用量和再生利用率，也对塑料包装主要品种用量进行了分析测算。同时就塑料与环境关系提出了意见。

光降解聚合物研究进展

韩阳阳 朱光明 李奔

2019, 33 (6): 132-138; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.021

摘要 ( 516 )

介绍了共聚型光降解聚合物和添加型光降解聚合物两大类光降解聚合物以Norrish反应为主的光降解反应机理，以及综述了光降解聚合物的国内外发展状况，并对各类光降解聚合物的优缺点进行了分析总结。其次，提出了光降解聚合物在生产发展过程中存在的问题以及如何解决这些问题的途径。最后,展望了光降解聚合物的未来发展前景。

煤及其固体废弃物改性聚合物研究进展

白玉峰 曹新鑫 蔡国辉 侯朝阳 何小芳

2019, 33 (6): 139-146; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.022

摘要 ( 376 )

综述了国内外煤及其固体废弃物（粉煤灰、煤矸石、煤泥）改性聚合物的研究现状，针对不同种类复合体系研究重点、性能特点进行了介绍，通过物理共混可提高聚合物力学、热学、抗静电等性能。总结了复合材料增强机制，展望了今后的研究应用方向和发展趋势：继续减小颗粒粒径，提高界面相容性；更加深入研究复合材料微观界面结构和增强机制；进一步延伸研究领域，开发新型功能复合材料；简化成型加工过程，使复合材料尽早步入工业量产阶段。