本期目录

2013年 27卷 08期 刊出日期：2013-08-26 上一期 下一期

综述

纳米三氧化二锑阻燃应用分析

司明明, 郝建薇, 徐利时, 杜建新

2013, 27 (08): 1-7; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.001

摘要 ( 397 ) PDF (0 KB)( 86 )

介绍了纳米三氧化二锑(Sb₂O₃)的结构与特性，在此基础上，综述了纳米Sb₂O₃表面有机改性及其在基体树脂中分散性的研究进展，包括母粒法、表面活性剂改性、偶联剂改性和原位聚合改性；阐述了Sb2O3的尺寸效应，介绍了纳米Sb₂O₃与含卤阻燃剂及无卤阻燃剂在聚合物材料中的协同阻燃研究进展；最后对Sb₂O₃纳米化的意义和发展方向进行了总结。

航空航天用膨化聚四氟乙烯密封材料研究进展

徐博, 朱光明, 祝萌

2013, 27 (08): 8-12; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.002

摘要 ( 373 ) PDF (0 KB)( 75 )

综述了航空航天用膨化聚四氟乙烯密封材料的制备方法，包括戈尔方法和成孔剂发泡方法；详细介绍了戈尔方法中关于原材料的选择、助剂的选择、拉伸条件的选择和热定型温度对孔隙率和孔径影响的研究进展，并对膨化聚四氟乙烯未来的发展趋势进行了展望。

聚乙烯醇/淀粉共混材料研究进展

牛萍, 严加安, 徐海云, 刘彩, 田华峰, 项爱民

2013, 27 (08): 13-20; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.003

摘要 ( 497 ) PDF (0 KB)( 78 )

综述了近年来聚乙烯醇/淀粉共混材料的研究进展，主要介绍此类生物可降解性环境友好材料的制备方法，包括溶液流延法、挤出法以及模压法，以及增塑剂、交联剂、淀粉改性、纳米改性等对共混材料性能的影响，并对此类新材料的应用前景和发展方向进行了展望。

材料与性能

枝化聚丁二酸丁二醇酯共聚物的合成及结晶性能研究

张瑜, 齐治国, 刘尊浩, 唐一壬, 曾一鸣, 徐军, 郭宝华

2013, 27 (08): 21-26; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.004

摘要 ( 420 ) PDF (0 KB)( 72 )

采用丁二酸（SA）、1,4-丁二醇（BDO）及枝化单体正丁基缩水甘油醚（BGE）合成了不同枝化度的枝化聚丁二酸丁二醇酯（PBS-bge）共聚物，利用1H-NMR、XRD、DSC以及POM对枝化共聚物的化学组成及结晶性能进行了表征。结果表明，枝化单元的引入没有改变聚合物的晶型，但显著改变了其热力学性能，枝化PBS共聚物的熔点（T_m）、结晶度（X_c）均随枝化单体含量的增加逐渐降低。等温结晶结果显示相比纯PBS，枝化PBS共聚物的Avrami指数n有一定程度的降低。偏光显微镜结果显示，高的枝化度对结晶形貌，特别是环带的形貌有较大影响。

苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成胶乳增韧ABS树脂

尹国强, 李杨, 申凯华, 张峰, 张东梅, 史晶虹, 王玉荣

2013, 27 (08): 27-31; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.005

摘要 ( 464 ) PDF (0 KB)( 73 )

采用自由基乳液聚合方法，通过苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚合技术，设计合成了新型三元集成胶乳（SIBL）替代传统成本较高的聚丁二烯胶乳（PBL），制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）。将高温乳液法制备的SIBL进行附聚，再经过乳液接枝法制备高胶含量的ABS粉料，最后将ABS粉料与本体苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN树脂）掺混、熔融挤出、造粒，制备了低成本新型ABS树脂。考察三种单体配比对SIBL聚合动力学和粒径大小、分布、凝胶含量及玻璃化转变温度（T_g）的影响规律；研究单体配比对SIBL接枝反应和ABS树脂性能影响规律。结果表明: 采用自由基乳液聚合制备三元集成胶乳的方法可行，得到的增韧ABS树脂综合性能优异，其中最具代表ABS树脂韧性的悬臂梁缺口冲击强度得到显著提高，由139J/m提高到233J/m。

混合元件对玻璃纤维增强聚丙烯中玻璃纤维长度的影响

骆行, 罗兵, 肖宇星

2013, 27 (08): 32-37; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.006

摘要 ( 228 ) PDF (0 KB)( 82 )

对啮合同向双螺杆挤出机90 °捏合块、六棱柱、变间隙转子3种混合元件流道流场进行了数值模拟，分析3种元件的混合性能。实验研究了使用3种不同元件的螺杆组合对玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料中玻璃纤维长度的影响。结果表明，啮合同向双螺杆挤出机中聚合物熔体产生的剪切对玻璃纤维长度影响明显，混合元件的剪切越强，制品中玻璃纤维的平均长度就越短，制品的拉伸强度和冲击强度越低。

新型增韧剂对PC的增韧研究

赵静, 姚秀超, 吕通建, 陈鑫, 吴树岭

2013, 27 (08): 38-41; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.007

摘要 ( 465 ) PDF (0 KB)( 66 )

采用不同种类增韧剂对聚碳酸醋(PC)进行增韧研究，通过冲击试验机、熔体流动速率测定仪、多功能材料试验机和电子分析天平测试了材料的缺日冲击强度、熔体流动速率、拉伸强度、弯曲强度和制品开裂时间。结果表明，随着新型双官能化增韧剂KT-3。用量的增加，PC的冲击强度显著提高，材料的熔体流动性和弯曲性能下降较少，而且耐应力开裂性高;KT-3。在PC中有很好的分散性，可直接注塑加工;当KT-30用量为5%(质量分数，下同)时，冲击强度约为纯PC的;5倍，达到40. 8 kJ/m².


玄武岩纤维增强聚苯硫醚复合材料摩擦磨损性能的研究

王宏亮

2013, 27 (08): 42-44; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.008

摘要 ( 427 ) PDF (0 KB)( 85 )

使用玄武岩纤维(BF)作为增强体制备了BF增强聚苯硫醚(PPS)复合材料，研究了BF增强PPS复合材料的摩擦磨损性能，以及不同体积分数的BF增强体、不同载荷与滑动速度对复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明，引入BF能有效地提高了复合材料的摩擦磨损性能，复合材料的摩擦因数随BF体积分数的增加逐渐提高；复合材料的摩擦因数随载荷的增加逐渐降低，但磨损率增大。

取代二苯基脲对PVC的热稳定作用——性能递变规律与机理

吴茂英, 梁玲

2013, 27 (08): 45-49; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.009

摘要 ( 402 ) PDF (0 KB)( 72 )

用烘箱变色法研究了几种取代二苯基脲对聚氯乙烯(PVC)的热稳定性能。结果表明，取代二苯基脲均具有类似于硬脂酸锌的热稳定特性，属于初效型主热稳定剂，与硬脂酸钙(CaStz)和环氧大豆油并用存在着明显的协同效应;取代二苯基脲的热稳定性能随其分子中与尿母核相连基团的吸电子性的增强而提高;根据其热稳定性能递变规律可以推测出取代二苯基脲是通过其拨基C原子作为亲电原子与PVC发生亲电反应而发挥热稳定作用的，传统的Frye和Horst理论不适用于取代二苯基脲。





聚己内酯/甲基纳米SiO₂原位复合材料的制备与性能研究

李丹, 常海波, 马聪鹤, 游倩倩, 张普玉

2013, 27 (08): 50-55; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.010

摘要 ( 286 ) PDF (0 KB)( 76 )

采用原位聚合的方法，以表面修饰的甲基纳米SiO₂（DNS-3）为起始剂，制备了聚己内酯/DNS-3（PCL/ DNS-3）复合材料。热失重（T_G）和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)谱图分析结果表明，DNS-3与PCL基体之间具有较强的化学键合作用。在相同的反应条件下，复合材料的重均分子量（M_w）是随着DNS-3含量的增多而减少，DNS-3的添加提高了PCL的热稳定性和结晶速率，PCL/ DNS-3复合材料的结晶温度较纯PCL的有所提高。

PVDF/ TiO₂复合膜的性能及研究

陶国良, 张天奇, 马文中, 夏艳萍, 纪波印

2013, 27 (08): 56-60; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.011

摘要 ( 348 ) PDF (0 KB)( 75 )

采用流延成膜的加工工艺，制备了聚偏氟乙烯/二氧化钛(PVDF/TiO₂ )复合膜，研究了TiO₂含量对复合膜的热稳定性、力学性能、结晶形态、热性能以及耐候性的影响。结果表明，TiO₂含量为2%时，共混制得的复合膜拉伸强度高达59.5MPa，起始分解温度为340℃;加人TiO₂对PVDF结晶度的影响不大，通过紫外照射实验证明加人TiO₂改善了PVDF的耐候性。





加工与应用

单螺杆挤出制备活性炭/PE-UHMW微孔管材

方晓峰, 何继敏, 杨彦峰

2013, 27 (08): 61-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.012

摘要 ( 286 ) PDF (0 KB)( 93 )

介绍了采用单螺杆挤出法，通过改变活性炭与超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）的质量含量比例和不同相对分子质量的PE-UHMW，制备活性炭/ PE-UHMW微孔管材；并采用SEM和压汞仪分析了微孔管材的微孔结构和参数，同时还测试了微孔管材的密度和压缩强度。结果表明：PE-UHMW有助于活性炭的挤出，但若其含量过高，很容易将活性炭包覆起来堵塞微孔；采用单螺杆挤出法制备活性微/PE-UHMW孔管材，其微孔孔径和开孔率可与传统烧结成型法制备的微孔管材相媲美；微孔管材的密度和压缩强度随组分中的PE-UHMW的相对分子质量的增大而增大，随PE-UHMW含量的增大而减小。

无皂沉淀法制备聚乙烯醇缩丁醛

杨彪, 王胜

2013, 27 (08): 65-70; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.013

摘要 ( 57 )

通过无皂沉淀法,以纳米二氧化硅替代表面活性剂,将丁醛通过高压均质机分散到聚乙烯醇水溶液中,制备了缩醛基含量75%以上,溶液黏度与市售树脂相当的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂(平均聚合度1700)。所得的PVB树脂粉末由粒径小于10μm的原始颗粒团聚而成,证明反应是在微小体积内进行;纳米二氧化硅黏附在颗粒的表面,起到了很好的物理隔离的作用,有效的抑制了PVB的团聚。无皂沉淀法减少了树脂洗涤用水的消耗,并且有利于树脂品质的提高。优化的反应条件为:聚乙烯醇和丁醛质量比为1∶(0.60~0.65),反应起始温度20℃,梯度升温速度为5℃/30min,pH=1.3,分散剂纳米二氧化硅用量为体系的0.07%。

熔体剪切变稀特性对聚合物水辅共注成型过程的影响

周国发, 巢芳超, 闫丽

2013, 27 (08): 71-76; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.014

摘要 ( 428 ) PDF (0 KB)( 65 )

聚合物水辅共注成型是一种成型内表面光滑致密的高性能多层复合中空塑料制品的新型创新性先进成型技术，可弥补气辅共注成型制品内表面疏松导致制品机械强度下降的缺陷。熔体剪切变稀特性是控制水辅共注成型过程水与芯层熔体穿透过程以及制品内表面品质的关键控制参数，为此本文通过建立的全三维非稳态非等温水辅共注成型过程有限元数值模拟算法与技术，系统研究了芯层熔体剪切变稀特性对水辅共注成型水与芯层熔体的穿透过程和前沿界面运动稳定性的影响规律，并揭示了其机理。研究结果表明随着芯层熔体剪切变稀特性增加，水辅共注成型水和芯层穿的透深度增大，这有利于细长制品的水辅共注成型。然而芯层熔体剪切变稀特性的增加会使水与芯层熔体前沿移动界面流动趋于不稳定，严重影响制品内表面成型品质。

仿美人蕉微纳结构制备超疏水材料

杨晓华, 肖建华, 欧军飞

2013, 27 (08): 77-80; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.015

摘要 ( 363 ) PDF (0 KB)( 67 )

以美人蕉叶为模板，采用二次复型方法制备PVA/PS、PDMS/LDPE超疏水材料。通过SEM观测材料表面形貌特征，并采用接触角测量仪测试水滴在材料表面的接触角和滚动角。结果表明，二次复型的聚合物表面成功复制了美人蕉叶的微纳复合结构，PVA/PS材料的接触角高达156°，滚动角为47°，PDMS/LDPE材料的接触角可达140°，滚动角大于90°，疏水效果均比平滑材料有显著提高。

助剂

十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇改性氢氧化镁阻燃剂的实验研究

白俊红, 刘有智, 申红艳

2013, 27 (08): 81-85; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.016

摘要 ( 351 ) PDF (0 KB)( 63 )

氢氧化镁因为同时具有阻燃、消烟和填充等功能，已成为人们日益关注的一种无机环保型阻燃材料。实验分别将十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇作为改性剂，对氢氧化镁进行在线改性，且针对改性前后的氢氧化镁进行了沉降性能、过滤性能、活化度、吸油值和黏度等性能的对比。实验结果表明：十二烷基苯磺酸钠的最佳添加量为2.5%，此时氢氧化镁浆液的沉降速率达到1.111×10-4m/s，比未改性时增加了近11倍，滤饼比阻减小到21.835×10-10m/Kg，活化度增加到97.62%，吸油值减小到28.5mL/100gMg(OH)₂，黏度也减小到原来的1/2左右；聚乙烯醇的最佳添加量为1.5%，此时氢氧化镁浆液的沉降速率达到5.208×10-4m/s，比未改性时增加了近50倍，滤饼比阻减小到20.779×10-10m/Kg，活化度增加到97.73%，吸油值减小到25ml/100gMg(OH)₂，黏度也减小到原来的1/2左右。

塑料与环境

聚丙烯/废旧轮胎粉共混物的制备及形态与性能

陈珍珍, 黄汉雄, 许琳琼

2013, 27 (08): 86-90; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.017

摘要 ( 256 ) PDF (0 KB)( 80 )

以黏度不同的两种聚丙烯（PP）为基体，采用本课题组研制的混沌混炼挤出机制备PP/废旧轮胎粉（WGRT）共混物，从挤出机沿程四个位置取样，观察和分析样品的相形态、流变性能和力学性能的演变。结果表明，混沌混炼有助于WGRT在基体中的分散，使挤出机沿程四个位置所取两种PP/WGRT共混物中WGRT团聚体尺寸逐渐变小，分散均匀性逐渐提高，从而使沿程所取共混物样品的复数黏度和储能模量都比相应PP的高，且低频区的复数黏度和储能模量逐渐提高。WGRT的加入明显提高了高黏度PP的冲击强度，而对低黏度PP冲击强度的提高幅度很小。

机械与模具

锥形单螺杆挤出机产量模型分析

王克俭, 郭冰

2013, 27 (08): 91-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.018

摘要 ( 331 ) PDF (0 KB)( 78 )

锥形螺杆挤出机容易加料，轴向具有压缩效应，可加工粉体或热敏性材料。参考普通单螺杆挤出机经典理论，建立了考虑锥度影响的固体和熔体产量模型及压缩段的熔融模型。分析模型发现，比普通平直螺杆挤出机，固体输送率和熔体输送率有所增加；熔融段长度减小；挤出段产量有波动。

鼠标面盖双色注塑模设计

张维合

2013, 27 (08): 95-99; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.019

摘要 ( 409 ) PDF (0 KB)( 76 )

双色注射成型技术是近10年来发展起来的，在注塑模具领域具有革新意义的核心技术之一。它的发明和广泛使用，为塑料制品谱写了新的篇章。文中介绍了鼠标面盖双色注塑模具及其设计经验和技巧。模具采用双浇注系统，浇口分别采用点浇口和潜伏式浇口，其中PC潜伏式浇口最后通道由辅助型芯成型。模具侧向抽芯机构较复杂，由定模滑块和动模斜顶组成。模具冷却水道布置均衡，导向定位系统安全可靠，是双色注塑模具中的一个经典实例。

L形异型材口模气辅挤出成型过程的计算机数值模拟

宋健辉

2013, 27 (08): 100-103; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2013.08.020

摘要 ( 290 ) PDF (0 KB)( 64 )

以L形异型材聚合物气辅挤出为例，建立了气辅挤出成型过程的理论模型，运用Polyflow软件对挤出成型过程进行了计算机数值模拟研究。结果表明，采用气辅挤出成型通过在口模内壁形成气垫膜层，使熔体在口模内的挤出过程由非滑移黏着剪切挤出转化为完全滑移非黏着剪切挤出，极大降低了口模壁面对挤出熔体的摩擦阻力，熔体的挤出速度趋于一致，剪切速率降低为零，可有效减小挤出胀大现象，应力得到松弛，从而达到简化口模设计，提高挤出制品质量，实现高速精密挤出成型的目的。