本期目录

2019年 33卷 11期 刊出日期：2019-11-26 上一期 下一期

材料与性能

柔性环氧树脂的制备及其性能研究

何小强 邹威 王洪 李超 张晨

2019, 33 (11): 1-5; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.001

摘要 ( 766 ) PDF (971 KB)( 229 )

通过在环氧树脂（EP）的侧链接枝柔性的聚丙二醇（PPG）制备了具有较高断裂伸长率的柔性EP。利用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）中2个异氰酸酯（—NCO）基团的不同活性，首先在二月桂酸二丁基锡的催化作用下将IPDI引入EP，制备出带有NCO侧基的EP；然后再与不同相对分子质量的聚丙二醇（PPG400，PPG1000，PPG2000）进行反应，得到了具有不同长度柔性侧链的改性环氧树脂（PPG-g-EP）；使用聚醚胺（D400）作为固化剂，采用万能试验机测试固化树脂的力学性能。结果表明，柔性侧链的引入可以有效地降低材料的模量，提高其断裂伸长率，其中PPG2000改性EP的断裂伸长率最高可以达到98 %。

含炭量对增强PP/BC复合材料的导电性能影响

赵磊 王珊珊 江文正 刘文芳 张文标

2019, 33 (11): 6-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.002

摘要 ( 503 ) PDF (1197 KB)( 163 )

以竹炭（BC）为填料，聚丙烯（PP）树脂为基体，采用熔融共混法制备了PP/BC复合材料，通过扫描电子显微镜、吸水率、显气孔率、力学性能和热稳定性进行综合分析，研究了BC含量对其导电性能的影响。结果表明，BC的引入可以显著降低PP/BC复合材料的体积电阻率，当BC含量大于30 %（质量分数，下同）时，增长效果尤为明显。

相对分子质量分布对双峰聚乙烯薄膜树脂性能的影响

姜妞 徐梓航 胡跃鑫 韩向艳 刘忠全

2019, 33 (11): 12-17; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.003

摘要 ( 635 ) PDF (925 KB)( 133 )

通过差示扫描量热仪、高温凝胶渗透色谱仪、旋转流变仪表征了2种具有不同力学性能的双峰高密度聚乙烯薄膜树脂（FHM 9455F1-A、FHM 9455F1-B）结构的差异性，FHM 9455F1-A比 FHM 9455F1-B具有更高的冲击强度和拉伸强度。结果表明，FHM 9455F1-A高相对分子质量部分的相对含量更大，片晶间能够形成更多的系带分子，改善了材料的冲击强度，而片晶厚度，特别是厚片晶部分的片晶厚度更厚，使得材料具有更高的拉伸强度。

超支化三嗪成炭剂阻燃聚丙烯

石鹏翔 张健榜 王艳东 王杰 于守武

2019, 33 (11): 18-21; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.004

摘要 ( 644 ) PDF (1187 KB)( 144 )

将自制的超支化三嗪成炭剂（CFA）与聚磷酸铵（APP）以1∶1的比例复配成膨胀型阻燃剂（IFR），用于聚丙烯（PP）的阻燃。采用冲击实验、拉伸实验、极限氧指数仪、垂直燃烧（UL 94）和扫描电子显微镜 (SEM)等方法表征了PP阻燃复合材料的力学性能、阻燃性能，分析了断面形貌。结果表明，添加阻燃剂后，冲击强度呈先增加后降低的趋势，拉伸强度则随着阻燃剂含量的增加不断下降，但降幅不明显；含有15 % IFR的阻燃复合材料，其垂直燃烧等级即可通过UL 94 V-0级测试，显示出复合IFR具有优秀的阻燃效果。

PPO的合成机理研究

王晗 刘锋

2019, 33 (11): 22-27; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.005

摘要 ( 1126 ) PDF (1506 KB)( 274 )

通过高相对分子质量聚苯醚（PPO）的合成实验制备了一系列不同低相对分子质量的PPO产物，通过凝胶渗透色谱（GPC）监控PPO相对分子质量的变化，结合产物的产率系统研究了聚合过程的链增长机理。结果表明，链增长机理过程中，再分配和重排机理并不是一直同时存在的，此过程分为3个阶段：再分配链增长、重排与再分配链增长、再分配动态平衡；结合产率和GPC表征研究了链增长机理，合理解释了合成产物相对分子质量的控制情况，开辟了一种研究链增长机理的新思路。

1,4环己烷二甲醇改性PBT共聚酯流变性能研究

于浩淼 陈延明 王立岩 吴全才

2019, 33 (11): 28-33; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.006

摘要 ( 520 ) PDF (1252 KB)( 148 )

以1, 4环己烷二甲醇（CHDM）为第三单体，对苯二甲酸（PTA）和1, 4丁二醇（BDO）为基本原料，在熔融缩聚釜中制得不同第三单体含量的聚对苯二甲酸丁二醇酯1，4环己二甲醇酯（PBTG）。通过挤出式毛细管流变仪和旋转流变仪对PBTG共聚酯的流变性能进行了分析测试。结果表明，PBTG共聚酯为假塑性非牛顿流体，其非牛顿指数均小于1;第三单体CHDM的加入增加了聚对苯二甲酸丁二酯的动态黏度。

聚乙烯醇/超支化聚酯交联渗透汽化膜的制备及其溶解扩散性能分析

王勇

2019, 33 (11): 34-38; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.007

摘要 ( 499 ) PDF (1500 KB)( 137 )

将超支化聚酯（HBPE）与聚乙烯醇（PVA）共混交联制备了PVA/HBPE交联渗透汽化膜，研究了PVA/HBPE交联膜内的溶解扩散及渗透汽化性能。结果表明，随着温度的增加，水在交联膜内的渗透系数（Pwater）增加，且变化趋势与纯水通量一致，在55 ℃时达到最大值71.952 g/m2·h;随着HBPE含量的增加，渗透系数Pwater及纯水通量呈现增加的趋势，当HBPE含量为40 %时，纯水通量达到最大值185.726 g/m2·h。

PPG改性共聚物的结构特点及对阻垢性能的影响

龚伟 李美兰 师明 魏佳 张国春 刘白玲

2019, 33 (11): 39-44; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.008

摘要 ( 524 ) PDF (1546 KB)( 234 )

采用溶液聚合法成功制备出聚（丙烯酸对苯乙烯磺酸钠丙二醇双酯）P(AA-SSS-PPGAZMA)共聚物，并对其结构进行了表征；然后将P(AA-SSS-PPGAZMA)用于工业冷却循环水阻垢，详细考察了聚丙二醇（PPG）相对分子质量、共聚单体配比、阻垢剂的添加量及溶液pH值对阻碳酸钙性能的影响；进一步考察了添加阻垢剂后，碳酸钙成垢晶体的变化情况。结果表明，P(AA-SSS-PPGAZMA)对钙垢具有良好的阻垢性能，且在PPG相对分子质量为800、单体配比m(PPGAZMA)∶m(AA)∶ m(SSS)为1∶2∶1、阻垢剂用量为3.5 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到95.12 %；且P(AA-SSS-PPGAZMA)阻垢剂的加入，使碳酸钙晶体的晶型发生了变化，同时，可降低钙垢晶体的结晶度，最终实现阻垢的目的。

挤塑板表面结构对导热系数的影响

李玲利 黄爱军 张岩 蒋建强

2019, 33 (11): 45-47; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.009

摘要 ( 718 ) PDF (1110 KB)( 200 )

通过对几种不同表面结构类型的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）板的导热系数进行检测并对数据进行分析和讨论。结果表明，表面开槽对XPS导热系数的影响较小，单面去除表皮次之，而双面去除表皮会明显降低XPS的导热系数。

纤维缠绕增强复合管材长期性能评价

郑迎雷 孙晋 李玉娥 者东梅

2019, 33 (11): 48-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.010

摘要 ( 332 ) PDF (1211 KB)( 174 )

根据标准ASTM D2992-12中的方法B研究了纤维缠绕增强复合管材的长期静液压性能，介绍了测试方法的基本原理并对结果进行了分析，分析评价得到复合管材50年长期静液压为14.3 MPa。

加工与应用

基于Moldflow的汽车手套箱箱盖的翘曲变形优化分析

谭安平 刘克威

2019, 33 (11): 53-59; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.01

摘要 ( 559 ) PDF (2480 KB)( 176 )

为了预测和降低翘曲风险，在模具设计及制造前，利用Moldflow模流分析软件对产品的翘曲变形进行分析及预测。以汽车手套箱盖的翘曲变形量为质量评价目标，针对翘曲变形产生的3个主要因素（取向效应、冷却不均、收缩不均）逐一进行优化。结果表明，在模具结构方面，调整浇口位置和调整冷却系统使翘曲变形量明显降低；在工艺方面，对熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间4个工艺参数进行正交试验，通过极差分析，得出各个工艺参数的影响程度及最佳工艺方案，对此方案进行保压曲线优化后，翘曲变形量进一步降低，形成最终方案；计算机辅助工程（CAE）数值模拟对模具设计有很强的指导性作用，可大大减少修模次数并降低模具报废的机率。

挤出吹塑薄膜流道线产生的原因及解决方案

李浩

2019, 33 (11): 60-63; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.012

摘要 ( 2193 ) PDF (1421 KB)( 394 )

对螺旋机头在塑料薄膜挤出吹塑过程中容易产生白色流道线和透明流道线的原因进行了分析，研究了从加工工艺和模头设计两种不同的途径解决白色流道线和透明流道线的具体方法，通过流变学理论进行建模并针对有关塑料进行仿真模拟分析，进一步完善螺旋机头的设计，根除或减少流道线的产生，以满足生产和试验的更高要求。

基于螺杆挤出式工业陶瓷3D打印技术的最佳成型工艺研究

汪传生 张伟 江瑞 马亚标 边慧光 晁宇琦

2019, 33 (11): 64-70; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.013

摘要 ( 565 ) PDF (1809 KB)( 182 )

结合现有橡胶挤出机的喂料挤出方式研发出一种适用于工业陶瓷聚合物共混材料的新型三维（3D）打印成型方法。根据工业陶瓷聚合物共混的最佳混合喂料配方，利用自主设计的新型螺杆挤出式3D打印机进行打印成型实验，将输料温度、喷头温度、出料速度、成型平台温度4个因素作为实验变量，采用正交试验打印出实验模型毛坯件，根据所得毛坯件的表面精度和成型品质进而确定出工业陶瓷聚合物共混3D打印最佳成型工艺。

助剂

扩链剂TMP-6000对聚乳酸/聚（3-羟基丁酸-co-3 -羟基戊酸酯）共混物性能的影响

王艳宁 金江彬

2019, 33 (11): 71-77; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.014

摘要 ( 625 ) PDF (1838 KB)( 151 )

以扩链剂TMP-6000为增容剂，采用熔融共混制备了聚乳酸（PLA）和聚（3羟基丁酸co3羟基戊酸酯）（PHBV）复合材料，研究了TMP-6000对PLA/PHBV复合材料的结晶行为、微观结构、力学性能的影响。结果表明，无定形PLA的加入抑制了PHBV的结晶，TMP-6000的加入使得PLA/PHBV复合材料的结晶能力变弱，提高了PLA的冷结晶温度，且当TMP-6000含量为0.5 %（质量分数，下同）时，PLA的冷结晶峰开始消失，且适量的TMP-6000使得PHBV的玻璃化转变温度（Tg）升高；TMP-6000的加入使得PHBV均匀分散于PLA基体中，且当TMP-6000含量为0.7 %时，PLA与PHBV的相容性最好；TMP-6000的加入显著提高了PLA/PHBV复合材料的分子量；TMP-6000提高了PLA与PHBV之间的结合力，提高了复合材料的拉伸强度，但断裂伸长率有稍微地降低。

造纸黑液木质素作为EPDM橡胶偶联剂的研究

严光宇 徐鸽

2019, 33 (11): 78-82; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.015

摘要 ( 439 ) PDF (1578 KB)( 157 )

采用硝酸和硫酸由碱法造纸黑液中酸析得到2种木质素，对其进行了粒径分布分析。研究了分别添加这2种木质素和硅烷偶联剂对三元乙丙橡胶（EPDM）性能的影响。结果表明，2种木质素具有较小的中位径和较大的比表面积，加入EPDM橡胶中，比硅烷偶联剂更能改善其力学性能；当加入1.5 %（基于100 g橡胶）硝酸盐木质素时，EPDM橡胶的拉伸强度、断裂伸长率和肖A硬度分别提高了21.42 %、 22.55 % 和8；傅里叶红外光谱分析（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）结果证实木质素对橡胶有补强作用；而热失重（TG）结果说明木质素和硅烷偶联剂一样均能提高EPDM橡胶的热稳定性；木质素替代硅烷偶联剂用于EPDM橡胶，可改善其性能，降低生产成本，有较好的应用前景。

机械与模具

打印机骨架复杂分型三板模结构设计

刘红燕 王伟伟 梁蓓 卞平

2019, 33 (11): 83-90; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.016

摘要 ( 474 ) PDF (3018 KB)( 239 )

针对塑件形状复杂，模具设计困难的问题，设计了一种1模1腔三板注塑模具;塑件分型采用双层分型，浇注采用三点点浇口浇注。针对塑件多特征多向脱模的需要，设计了6个滑块抽芯机构和3个斜顶机构来实施脱模；滑块抽芯机构中，将滑块机构中的滑块的驱动改进为外置式弹簧驱动方式，将斜向抽芯机构改进设置为水平滑块驱动隧道滑块斜向抽芯的方式，以降低机构对模具的过大的结构尺寸要求，从而降低制造成本和加工、装配难度；设计了一种新型前模斜顶机构，机构利用弹簧驱动斜顶座来驱动斜顶杆将塑件从型腔中顶出，从而达到实现塑件弯钩特征及孔特征在前模侧向抽芯脱模的目的。模具中，机构设置简单实用，工作可靠性高，有效简化了模具的整体结构和加工制造难度。

综述

聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展性能与微观结构相关性研究进展

杨波 左晓锋 王志刚 何建军 黄国家 何嘉平

2019, 33 (11): 91-98; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.017

摘要 ( 431 ) PDF (1725 KB)( 193 )

从微观层面讨论了系带分子链的数量、相对分子质量及其分布、短支链含量及其分布和片晶厚度等单个与多个微观结构参数与聚乙烯（PE）材料耐慢速裂纹扩展（SCG）的相关性。结果表明，对单个微观结构参数来说，相对分子质量及其分布、短支链含量及分布与PE管材的耐SCG性能之间有更加明显的相关性；对多个微观结构参数组成的结构参数，能够很好地测量PE的耐SCG性能。

输油管道保温技术及应用研究进展

徐超 张兆 刘鹏 刘震 王庆昭

2019, 33 (11): 99-111; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.11.018

摘要 ( 539 ) PDF (3056 KB)( 295 )

综述了国内外各类保温材料和保温管道结构的技术现状及应用研究进展；分析了不同保温材料的隔热性能、力学性能、微观结构等特点，包括实心保温材料、无机及有机发泡材料、复合保温材料和相变储能材料；介绍了各类结构的输油管道的加工工艺、结构设计等特点，包括管中管结构、单壁管、技术管系统和复合保温软管；并对目前保温输油管道的材料及结构的应用和发展进行了讨论。