本期目录

2020年 34卷 12期 刊出日期：2020-12-26 上一期 下一期

材料与性能

非溶剂致相分离3D打印/复印成型技术研究

马昊鹏, 高丽洁, 焦志伟, 马具彪, 杨卫民

2020, 34 (12): 1-7; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.001

摘要 ( 828 ) PDF (2921 KB)( 695 ) HTML ( 13 )

初步探究了一种无需将材料熔融的成型技术即非溶剂致相分离三维（3D）打印/复印成型技术的可行性，并成功制备了聚丙烯腈三维立体制品。通过实验获得了先利用非溶剂致相分离法使制品固化并初步脱除溶剂再利用加热蒸发的方法彻底脱除溶剂的制品成型工艺路径。通过研究发现了减少环境溶液含水量有助于提高成型制品内部孔洞尺寸的均匀性，使生成的孔洞尺寸较小并使孔洞分布均匀。此外，探究了该技术在高性能陶瓷复合材料制品、导电制品以及催化剂载体的制备方面应用的可能，进一步开拓了该成型技术的应用前景。

无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维复合材料的结构与性能

丁剑峰, 王伟, 刘耀, 夏浙安, 李欣欣

2020, 34 (12): 8-16; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.002

摘要 ( 703 ) PDF (4078 KB)( 388 ) HTML ( 5 )

以钛酸钾晶须（PTW）、高岭土（Kaolin）和滑石粉（Talc）为成核剂，制备了无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维（PA6/CF/NA）三元复合材料。通过分析复合材料的力学性能、动态热力学性能、微观形貌、结晶行为、晶体结构、热性能等对其结构和性能进行了系统的研究。结果表明，加入Talc可以大幅提高PA6/CF复合材料的冲击性能，添加2%（质量分数，下同）的Talc时，复合材料的冲击强度提高了44.5%；Talc在挤出过程中能够充分解离成片层并均匀地分散在PA6基体中，PA6/CF/Talc复合材料中存在大量纤维拔出后形成的孔洞，片层与基体黏结较好；与PTW和Kaolin相比，Talc突出的异相成核作用可以显著提高PA6/CF复合材料的结晶温度，并促进PA6形成更为完善的晶体结构。

改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响

郭浩然, 陈蕴智, 王娇阳, 张正健, 孙令泽

2020, 34 (12): 17-24; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.003

摘要 ( 747 ) PDF (2909 KB)( 316 ) HTML ( 11 )

通过硅烷偶联剂KH560对木聚糖（xylan）进行改性，采用熔融共混制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）/xylan复合薄膜，探讨了不同含量的xylan和改性木聚糖（s-xylan）对薄膜的力学性能和透氧、透湿、透光等性能的影响。结果表明，复合薄膜的拉伸强度和氧气透过率在当s-xylan含量为1 %（质量分数，下同）时达到最佳效果，其中拉伸强度较纯PBAT/PLA薄膜提高了11.7 %，氧气透过率比纯PBAT/PLA薄膜的氧气透过系数降低了32.7 %；s?xylan复合薄膜的阻湿能力明显优于未改性xylan复合薄膜，同时复合薄膜雾度随着xylan含量的增加而增大。

汽车前挡玻璃夹层PVB膜厚度及含水率对性能的影响

马昱吉, 方梅, 李贵勋, 黄明, 刘春太, 张娜

2020, 34 (12): 25-28; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.004

摘要 ( 1411 ) PDF (2723 KB)( 684 ) HTML ( 7 )

通过对国内外4家企业生产的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）膜进行测试，观察PVB膜厚度、含水率、拉伸性能与表面纹路对其使用性能造成的影响。结果表明，厚度稳定性好且含水率低的PVB膜具有更高的拉伸强度和断裂伸长率，这对提高玻璃的耐撞及吸能防护性能具有重要意义；厚度稳定性好的PVB膜表面纹路分布也相对更均匀。

PP/PCL/石墨/碳纳米管复合材料的制备及电性能分析

李俊, 马文博, 张泽辉, 田昊, 彭玉盈

2020, 34 (12): 29-34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.005

摘要 ( 812 ) PDF (2471 KB)( 367 ) HTML ( 14 )

采用熔融共混法制备了石墨（G）、碳纳米管（CNTs）与聚丙烯（PP）、聚己内酯（PCL）导电复合材料，通过改变G的添加量制备了系列导电复合材料。主要测试了熔体流动速率、力学性能、导电性能、电热性能，并进行了电子显微镜观察结构、差示扫描量热法分析、热失重分析。结果表明，PCL与PP混合后，PP的拉伸强度提升了4.375 MPa，在加入G/CNTs之后，力学性能受影响较大下降了约73.5 %；G/CNTs的加入还能有效降低PP的电阻率，使其从绝缘体变为半导体材料电阻率为7.83×10⁶ Ω·m；PP与PCL共混后复合材料的热稳定性得到了显著提高，初始分解温度从368.88 ℃升高至398.95 ℃，在加入G/CNTs管后又进一步提高至408.78 ℃。

不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响

董栋栋, 王刚, 苏晓峰, 王冲, 张楠

2020, 34 (12): 35-40; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.006

摘要 ( 779 ) PDF (3002 KB)( 569 ) HTML ( 8 )

选用偏钒酸铵、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、焦磷酸钠十水和聚乙烯吡咯烷酮作为碳酸钙形貌控制剂，以氯化钙和碳酸钠为原料，用氯化法制备得到了片状、菱形、棒状、球状和立方体状5种不同形貌碳酸钙微粒，并研究不同形貌碳酸钙颗粒形态对软质聚氯乙烯（PVC）薄膜力学性能的影响。结果表明，不同形貌碳酸钙均提高了PVC薄膜的力学性能，PVC薄膜拉伸强度和断裂伸长率均提高显著；其中，棒状形貌碳酸钙对PVC薄膜力学性能的提高效果最好，拉伸强度达到了27.11 MPa；菱形碳酸钙改性PVC薄膜的断裂伸长率最高，为98.23 %。

加工与应用

基于失效模式与影响分析的燃气用聚乙烯管质量控制

李志宏, 姜 璐∗, 于 磊, 李 朋

2020, 34 (12): 41-46;

摘要 ( 501 ) PDF (1570 KB)( 314 ) HTML ( 6 )

站在制造监督检验机构的角度，运用FMEA方法分析制造过程中可能导致管材失效的因素，将制造的全过程分为5个部分、10个风险节点，并识别出了20种失效模式。针对20种失效模式给出了发生频率、严重程度及可探测度的判定准则，进而得到了风险优先级。同时结合监督检验的经验给出了各风险节点的风险控制措施。根据 FMEA分析得到20个失效模式的风险优先级相差无几，只有失效模式“温度、熔压及真空度等工艺参数调节不当”风险优先级明显高于其他。

二醋酸纤维素塑料生产中挥发分的脱除与利用

向光会, 俞文骥

2020, 34 (12): 47-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.008

摘要 ( 623 ) PDF (1876 KB)( 520 ) HTML ( 5 )

分别研究了二醋酸纤维素塑料水分、增塑剂吸收量及生产过程中螺杆转速、喂料量、螺杆组合对脱挥效率的影响。结果表明，水分作为助脱挥剂，有利于脱挥；增塑剂吸收量高，不利于脱挥；高螺杆转速、低喂料量、排气口前高屏障型螺纹元件均有利于脱挥；挥发分的有效脱除可改善产品通透度和热稳定性；挥发分中60 %以上为邻苯二甲酸二乙酯（DEP）成分；通过设计冷凝系统，实现了挥发分中增塑剂的分离，从而实现了DEP的回收利用。

注塑模具自动化分模设计技术研究

王静, 周来水, 李鹏, 毕建平, 刘军

2020, 34 (12): 53-58; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.009

摘要 ( 573 ) PDF (4339 KB)( 373 ) HTML ( 5 )

结合企业注塑模具分模设计的实际知识经验，分析了当前注塑模具分模设计技术的研究现状，针对当前分模设计系统存在的不足，结合企业的实际需求，提出了一种模具分模线自动识别算法和模具体积块自动生成算法，并基于NX平台，开发了智能化分模设计系统，该系统不但操作简单快捷，而且在一定程度上降低了对设计人员经验知识的依赖。实例表明，该系统能够大幅度提高设计效率，实用性强，有实际应用价值。

基于光谱数据融合和人工神经网络的汽车灯罩鉴别

卫辰洁, 王继芬, 范琳媛, 穆义龙, 杜浩宇

2020, 34 (12): 59-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.010

摘要 ( 482 ) PDF (1445 KB)( 274 ) HTML ( 4 )

针对法庭科学领域对物证快速、无损、准确的检验需求，采用红外光谱原始数据和导数数据相结合的光谱数据融合技术对汽车灯罩样本进行分析。对收集的44个汽车灯罩样本采集红外谱图，采用自动基线校正、峰面积归一化、Savitzky?Golay 算法平滑对谱图进行预处理，并对处理后的数据进行一阶求导，结合人工神经网络（ANN）算法构建分类模型。在径向基函数神经网络（RBF）模型中，结合主成分分析对光谱原始数据、一阶导数数据和融合的数据进行分类，分类准确率分别为81.2 %、84.1 %和90.9 %；在多层感知器神经网络（MLP）模型中，结合主成分分析对光谱原始数据、一阶导数数据和融合的数据进行分类，分类准确率分别为84.1 %、86.4 %和97.7 %，且在对44个汽车灯罩样本的12种品牌进行分类时，分类准确率也达到97.7 %，实验结果理想。结果表明，基于红外光谱原始数据和导数数据相结合的光谱数据融合技术能够实现对汽车灯罩样本的准确分析，且满足快速、无损、准确的检验要求，可以为光谱融合技术在法庭科学领域中物证的检验提供一定参考。

助 剂

溶剂与添加剂对溶剂沉淀法制备PA12粉体的影响

迟长龙, 安彦飞, 严亚如, 于翔

2020, 34 (12): 65-69; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.011

摘要 ( 539 ) PDF (2901 KB)( 475 ) HTML ( 3 )

通过改变溶剂沉淀法中复合溶剂中乙醇的浓度或添加剂（SiO₂）的含量制备PA12粉体，并使用激光粒度分析仪、霍尔流速计等对PA12粉体的性能进行了测试与分析。研究发现，乙醇的浓度与添加剂的含量均对PA12粉体的性能存在密切的关联；随乙醇浓度的提高，PA12粉体平均粒径先减后增、粒径分布均匀性提高与流动速率提高、密度降低；随着SiO₂含量的增加，PA12粉体的流动速率与粒径分布均匀性提高，平均粒径与密度呈现先减后增的趋势。

标准与测试

国内外食品接触塑料材料及制品法规、标准分析

周迎鑫, 翁云宣, 黄志刚, 王蕾, 刁晓倩, 宋鑫宇

2020, 34 (12): 70-76; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.012

摘要 ( 700 ) PDF (1371 KB)( 644 ) HTML ( 13 )

介绍了我国食品接触塑料材料及制品的相关法规、标准及监督管理制度。简述了美国、欧盟和日本等主要发达国家的食品接触塑料材料及制品法律法规、标准现状。通过对比分析的方法，从原料树脂、成型品及测验方法等方面比较了与我国相关法规及标准体系的异同。可为相关企业、检验机构等提供更多的信息和参考，加深相关人员对国内外相关政策和法律法规的理解与研究，以提升我国食品接触塑料材料及制品的质量安全水平。

多维度结合XRF对塑钢窗的快速检验

姜红, 赵艳华, 朱晓晗, 苑志豪, 徐少辉, 李春宇

2020, 34 (12): 77-81; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.013

摘要 ( 456 ) PDF (1278 KB)( 260 ) HTML ( 1 )

为建立一种检验塑钢窗物证的方法，利用X射线荧光光谱仪对收集到的40个不同品牌、同一品牌不同系列、同一品牌同一系列不同批次塑钢窗进行检验。采用Niton XL3t GOLDD+手持式荧光光谱仪，通过预实验确定了检测条件：Ag作阳极靶；检测电压为50kV；检测电流为200μA；采集时间为70s，在此条件下对样品进行检测，根据不同塑钢窗样本所测出的特征元素种类及质量分数可对样本进行区分。为了使分类结果科学准确，首先利用主成分分析法对实验结果进行降维处理，指定提取了4个因子，再利用系统聚类和K?Means快速聚类方法对样品数据进行聚类处理，将40个样本分为28类，并利用Fisher判别分析法验证了分类结果的科学合理性。该方法结合谱图分析和化学计量学，能快速、准确、无损地对样品做出分类，为公安基层实际办案提供帮助。

机械与模具

一种单腔双色多功能注塑模具设计

田科

2020, 34 (12): 82-87; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.014

摘要 ( 506 ) PDF (3332 KB)( 473 ) HTML ( 5 )

介绍了一种特殊的单色、双色集成式家族两板注射模具。模具的布局为1模2腔，其中的一个单色模腔用于塑件的单色注射成型，另一个单腔双色模腔用于塑件的双色注射成型。单腔双色模腔只用一个模腔即能实现塑件的双色注射成型，其功能实现的方式为：在单色模腔的基础上，通过改变型腔镶件的形状及位置、以及第二胶浇口成型件的位置，达到单腔进行双色注射成型的目的。结合浇注系统的改造，模具能实现5种注射成型功能，分别为：单色塑件单腔注射功能、单色塑件双腔注射功能、单腔双色注射功能、单色+双色家族式注射功能，以及单模中注射两种不同颜色的同款塑件。模具结构新颖，简单实用，能有效降低多要求注射成型塑件的模具制造成本，有较好的设计参考价值。

汽车塑料电镀装饰条注塑模具设计

刘庆东

2020, 34 (12): 88-91; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.015

摘要 ( 537 ) PDF (2350 KB)( 482 ) HTML ( 3 )

根据捷豹轿车的扭曲U形薄片状电镀装饰条的结构特点，设计了热流道转冷流道的浇注系统；针对传统的潜伏浇口在脱模时浇道凝料刮模具产生塑料粉的问题，设计了一种在斜顶下进胶的潜伏浇口；为解决塑件端部电镀时出现过度电镀的问题设计了圆弧形的分流道。此外，根据塑件结构设计了四面倾斜式斜导柱侧抽芯机构。经检验，所设计的模具结构合理，动作可靠，很好地满足了塑件成型和电镀要求。

综述

抗氧剂耐迁移化技术的研究应用进展

李晨洋, 公维光, 孟鑫, 曹齐茗, 姚中阳

2020, 34 (12): 92-102; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.016

摘要 ( 672 ) PDF (5506 KB)( 578 ) HTML ( 11 )

抗氧剂对抑制聚烯烃材料的氧化具有重要作用，但其在制品中易迁移、易挥发，降低了抗氧化效率。综述了近年来通过抗氧剂大分子化、聚合物封装和无机载体固载，实现抗氧剂耐迁移化的研究进展。其次，提出了目前抗氧剂耐迁移化技术存在的问题及改进方法，并对其发展前景做出展望。

长玻璃纤维增强热塑性塑料纤维取向模型

张云青

2020, 34 (12): 103-109; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.017

摘要 ( 550 ) PDF (3255 KB)( 408 ) HTML ( 6 )

通过对纤维取向模型演化发展的综述，阐述了长玻璃纤维增强热塑性塑料（LFRTs）纤维取向模型的基本理论思想和基于工程应用的表达式。纤维取向模型的演化始于Folgar-Tucker基本模型，继而向各向异性和演化阻滞两个方向改进，并最终形成了预测LFRTs纤维取向的ARD-RSC模型和iARD-RPR模型。基于长玻璃纤维增强聚丙烯注塑样条中玻璃纤维取向的CT扫描实测结果，研究了两个模型的预测准确性。

可降解液体地膜的研究现状及应用展望

贾璇, 傅晨星, 张军平, 李鸣晓, 李雪琪, 刘晓佩

2020, 34 (12): 110-118; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.018

摘要 ( 1246 ) PDF (3215 KB)( 637 ) HTML ( 35 )

系统归纳了一种完全可生物降解农业覆盖材料——可降解液体地膜的种类、特点和性能，重点介绍和分析了基于高分子接枝共聚机理的天然高分子材料类液体地膜的代表性技术及其制备机理。同时，对国内外代表性液体地膜材料的应用现状及效果进行了评估，并针对目前液体地膜的发展难点提出见解，以期为新型液体地膜材料的开发及其性能的提升提供技术支撑。