本期目录

2017年 31卷 07期 刊出日期：2017-07-26 上一期 下一期

综述

光学领域用双向拉伸聚酯基膜成型技术研究进展

黄永生, 马云华, 任小龙, 童帮毅, 李雪明

2017, 31 (07): 1-8 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.001

摘要 ( 434 )

介绍了国内外光学级双向拉伸聚酯（BOPET）基膜成型技术的研究现状，重点综述了拉伸成型、涂布成型两类光学级BOPET基膜的研究进展，包括通过改进拉伸温度、拉伸倍率、拉伸速度及热定型温度等双向拉伸成型技术和引入表面涂覆技术的方式制备光学级BOPET基膜。最后，对光学级BOPET基膜的研究趋势进行了展望。

助剂在聚乳酸/植物纤维复合材料中的应用

王梦, 翁云宣, 宋鑫宇

2017, 31 (07): 9-15 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.002

摘要 ( 386 )

综述了聚乳酸与植物纤维制备复合材料的国内外研究现状，详细介绍了聚乳酸/植物纤维复合材料制备过程中的助剂包括相容剂、增韧剂、润滑剂、阻燃剂、增塑剂等的应用情况。最后，对聚乳酸/植物纤维复合材料用助剂的发展前景进行了展望。

油气产业用增强热塑性复合管研究进展

王大鹏, 刘美苓, 姜焕英, 孙岩, 王庆昭

2017, 31 (07): 16-22 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.003

摘要 ( 483 )

综述了国内外油气产业用增强热塑性复合管（RTP）的产品、规格、生产企业及不同类型的性能指标，概括了国内外现行标准情况，重点介绍了RTP成型工艺等关键技术，模拟出最佳缠绕角度，最后对油气产业用RTP广阔的发展前景进行了展望。

材料与性能

sPS/PBA-aPS的等温熔体结晶及非等温冷结晶动力学研究

于野, 刘喜军, 孙星星, 娄春华, 张学全

2017, 31 (07): 23-29 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.005

摘要 ( 347 )

采用差示扫描量热仪研究了间规立构聚苯乙烯/聚丙烯酸丁酯无规立构聚苯乙烯核壳乳胶粒子（sPS/PBA-aPS）共混物等温熔体结晶及其非等温冷结晶行为，并通过Avrami方程和Mo方程分别对sPS/PBA-aPS共混物的等温熔体结晶及非等温冷结晶过程进行了分析处理。结果表明，随着等温结晶温度升高，sPS/PBA-aPS共混物结晶时间延长，结晶速率减慢；随着升温速率增大，sPS结晶发生滞后现象，结晶峰温移向高温方向。

一种高性能轻质环氧树脂纳米复合材料的研究

李曦

2017, 31 (07): 30-34 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.006

摘要 ( 410 )

将有机蒙脱土（OMMT）和纳米TiO2添加到环氧树脂(EP)中, 制备了EP/OMMT/纳米TiO2复合材料，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、综合热分析仪及万能试验机等对复合材料的微观结构、热稳定性能及力学性能等进行了研究与表征。结果表明，复合材料中OMMT的层状结构被完全分解为二维纳米单片，与零维的纳米TiO2球形成交错结构；当复合纳米填料含量为5 份时，EP/OMMT/纳米TiO2复合材料拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度、玻璃化转变温度、热分解温度分别提高了154.8 %、81.5 %、21.1 %、25.3 %、65.6 %、11.3 ℃和15.3 ℃。

不同发泡剂对高密度聚乙烯/麦秸秆木塑复合材料性能的影响

王阳, 路琴, 王清清, 王禹轩

2017, 31 (07): 35-39 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.007

摘要 ( 343 )

以碳酸氢钠（NaHCO3）和偶氮二甲酰胺（AC）为发泡剂，通过热压成型法制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/麦秸秆发泡木塑复合材料，并对PE-HD/麦秸秆发泡木塑复合材料的性能进行了研究。结果表明，发泡剂可明显改善木塑复合材料的力学性能及吸水性，且AC做发泡剂的改善效果优于NaHCO3；当添加AC含量为1.5 %（质量分数，下同）时，PE-HD/麦秸秆发泡木塑复合材料的性能最优，此时材料的洛氏硬度为82.9、拉伸强度为13.0 MPa、吸水率为19.53 %、接触角为83.2 (° )。

聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料的制备与性能研究

姚忠亮, 曹宁宁, 郑玉婴, 邱尚长

2017, 31 (07): 40-47 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.008

摘要 ( 529 )

通过熔融挤出法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)含量为1.0 %~5.0 %(质量分数，下同)的聚丙烯(PP)/MWCNTs复合材料，并对其热稳定性、结晶性能、力学性能和电性能等进行了研究。结果表明，复合材料中MWCNTs以2种方式存在，一是MWCNTs存在于晶粒中，二是MWCNTs沿晶界分布，2种方式协同作用，改善了复合材料的力学性能、热变形温度和熔体流动速率；当MWCNTs含量为3.0 %时，复合材料表现出电渗流行为；加入MWCNTs后，PP晶粒尺寸减小，晶粒明显细化，随着MWCNTs含量增加，晶粒尺寸进一步减小，但并未改变晶体结构；MWCNTs为PP的α晶成核剂，α晶熔融峰位置随结晶温度的升高而逐渐向高温移动。

氧化铝对耐热聚乙烯复合材料性能的影响

谷亚新, 刘根华, 王洪梅, 王晴, 桂建锋

2017, 31 (07): 48-52 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.009

摘要 ( 458 )

以耐热聚乙烯（PE-RT）为聚合物基体，硅烷偶联剂表面改性后的氧化铝（Al2O3）为导热填料，采用熔融共混法制备了PE-RT基导热复合材料，研究了Al2O3用量及粒径对复合材料性能的影响，并针对实验结果进行了理论模型的分析拟合。结果表明，随着Al2O3填充量的增加，复合材料的热导率增大；当粒径为38 μm的Al2O3填充量为50 %（质量分数，下同）时，复合材料的热导率为PE-RT的2倍，但力学性能和熔体流动性越来越差；Y Agari模型模拟的复合材料热导率更准确，在填充量高于30 %时，理论值与实际值更接近。

PS/MH/MRP复合材料的阻燃性能及力学性能研究

申婷, 杨玲

2017, 31 (07): 53-57 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.004

摘要 ( 527 )

以氢氧化镁（MH）与微胶囊红磷（MRP）作为聚苯乙烯（PS）的阻燃协效剂，制备了PS/MH/MRP复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧、热重分析测试和力学性能测试，研究了阻燃剂含量对复合材料阻燃性能与力学性能的影响。结果表明，复合材料的阻性能随阻燃剂的含量的增加而缓慢上升，力学性能则呈现相反规律；当阻燃剂含量达到60份（质量份，下同）时，复合材料的极限氧指数提高到25 %，燃烧后形成表面光滑的稳定炭层。

聚丙烯/四针状氧化锌晶须复合材料的制备与性能研究

陈桓

2017, 31 (07): 58-62 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.010

摘要 ( 467 )

以不同偶联剂处理的四针状氧化锌晶须（ZnOw）为改性剂，辅以相容剂通过熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/ZnOw复合材料, 研究复合材料的结晶性能和力学性能的同时还考察了ZnOw晶须改性PP复合材料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽胞杆菌的抗菌性。结果表明，偶联剂的种类对复合材料的β晶含量和结晶度基本没有影响，且偶联剂处理不会破坏ZnOw的结构；随着偶联剂改性ZnOw的加入，复合材料的力学性能获得提升；ZnOw晶须可诱导PP生成β晶，且随着晶须含量的增加，β晶的相对含量增大；当ZnOw添加量为4 %（质量分数，下同）时，复合材料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽胞杆菌的抗菌率可达50 %以上。

磷-氮膨胀型阻燃剂和溴系阻燃剂复配阻燃聚丙烯的研究

李豪, 何园, 吴燕鹏, 刘保英, 房晓敏, 丁涛

2017, 31 (07): 63-69 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.011

摘要 ( 473 )

将磷氮复配膨胀型阻燃剂SR201A和溴锑系阻燃母粒M进行复配，制备了低溴、低成本的阻燃聚丙烯（PP）复合材料，同时通过垂直燃烧测试、极限氧指数法、锥形量热仪测试、热失重分析和力学实验等研究了2种阻燃剂配比及协效剂［Zn3(BO3)2和ZnO］对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，添加20 %（质量分数，下同）的复配阻燃剂（SR201A与M质量比为4∶1）时复合材料垂直燃烧级别达UL 94 V-2级，极限氧指数达31.4 %；阻燃协效剂Zn3(BO3)2和ZnO的加入对体系的气相阻燃和凝聚相阻燃均有一定的促进作用，同时体系的拉伸强度和弯曲强度较纯PP有所提升。

聚氯乙烯润滑剂树脂润滑性能的系统测试评价方法

吴茂英, 汪立君, 胡朔

2017, 31 (07): 70-74 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.012

摘要 ( 443 )

研究了聚氯乙烯（PVC）润滑剂的树脂润滑性能（包括内润滑、主效外润滑及辅助外润滑性能）的系统测试评价方法，结果表明，通过用转矩流变仪在常规条件下测定常规用量不同润滑剂单独使用及与高性能主效树脂外润滑剂并用对PVC塑化时间的影响，并综合比较单独使用时对PVC塑化时间影响的程度及与高性能主效树脂外润滑剂的并用效应的类型（加和效应、协同效应或对抗效应）及强弱，即既可判别其树脂润滑功能，又可区分其性能高低。。

加工与应用

混沌转子的混合特性及其在ABS/Al₂O₃导热材料制备中的应用

金建立, 马玉录, 谢林生, 陈涛, 廖洋威

2017, 31 (07): 75-81 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.013

摘要 ( 345 )

利用Polyflow软件对混沌转子及标准转子进行建模模拟，通过对流场的混合指数、累积解聚功及Lyapunov指数分布的分析，研究了2种转子的混炼流场特性以及转子构型和转子转速对其分散分布混合能力的影响，并制备了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物/球形氧化铝（ABS/Al2O3）导热复合材料。研究了Al2O3粒径、转子结构与混炼工艺对复合材料导热性能的影响。结果表明，采用混沌转子及提高转速均可以获得更好的分散分布混合效果；当Al2O3含量为70 %(质量分数，下同)时，采用混沌转子，转速为500 r/min时获得最佳的导热及力学性能，所得到的材料的热导率可达1.3 W/(m·K)；通过添加石墨（C）可以提高材料的热导率，当Al2O3含量为65 %、C含量为5 %时热导率可达2.1 W/(m·K)。

超临界流体微孔发泡注塑中气涌现象的研究与定量测量

段涛, 闫宝瑞, 信春玲, 何亚东

2017, 31 (07): 82-86 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.014

摘要 ( 379 )

通过对实验现象的观察和分析，推导超临界流体（SCF）微孔发泡注塑的注气流程，推论造成气涌产生原因为硬件设备不可避免的管路间隙，并设计实验证明和定量研究了影响气涌的压力差、限流孔径等因素，同时提出利用虚拟仪器求两段流量积分的方式测量初始气涌量的方法，为微孔发泡注塑精确注气提供了借鉴。

混合稀释剂配比对热致相分离法聚偏氟乙烯中空纤维膜的影响

周钱华, 沈海军

2017, 31 (07): 87-94 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.015

摘要 ( 390 )

基于聚合物溶剂相容性原理，以γ丁内酯和十二醇混合溶剂作为热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的稀释剂，在聚合物含量固定的前提下，考察了混合稀释剂配比对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明，当混合稀释剂中γ丁内酯含量超过30 %（质量分数，下同）时，PVDF/稀释剂体系在降温过程中优先发生固液相分离，膜断面呈现球状粒子结构，该结构膜孔间贯通性较差，对应孔隙率和纯水通量最低，抗化学性能差；当γ丁内酯含量低于30 %时，PVDF/稀释剂体系在降温过程中优先发生液液相分离，体系能够通过旋节分相得到的双连续结构，交错互联的膜结构保证了中空纤维膜拉伸强度和抗化学性能更为优异。

聚丙烯/玻璃纤维汽车水箱支架结构分析及其性能试验

张小敏, 李劲松, 李美, 梅烨, 林健

2017, 31 (07): 95-98 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.016

摘要 ( 414 )

以某汽车配件厂生产的聚丙烯(PP)/玻璃纤维(GF)水箱支架为例，一方面利用Catia软件对其三维建模并导入到Ansys软件中模拟仿真分析得出应力云图，理论分析得出其刚度和强度符合要求；另一方面通过一系列的性能试验，例如冲击强度试验、旋转扭矩测试、耐候性试验、拔出力试验、老化试验等。结果表明，该水箱支架的性能不仅能满足使用要求而且还能实现轻量化，提高经济性能。

基于最小质量的医用输液瓶吹塑结构影响因素研究

苏学满, 孙丽丽

2017, 31 (07): 99-106 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.017

摘要 ( 408 )

以某100 mL医用塑料输液瓶为研究对象，采用Ansys软件对其吹塑成型过程进行有限元分析，并针对变形过程中瓶体出现的壁厚不均等缺陷，基于最小瓶坯质量，构建瓶坯结构的数学模型；利用通用全局优化算法对数学模型进行非线性曲线拟合分析计算，得到输液瓶坯各个部位的壁厚最优值，并计算出输液瓶吹塑成型后的壁厚均匀度和最小瓶坯质量。结果表明，与优化之前相比，瓶体壁厚均匀度得到提高，瓶坯质量大为降低，从而减少了聚丙烯（PP）材料的消耗，降低了企业的生产成本

助剂

磷杂菲与三嗪三酮双基协同阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯织物的研究

刘鑫鑫, 钱立军, 曹艳芳, 邱勇

2017, 31 (07): 107-113 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.018

摘要 ( 436 )

将自制磷杂菲与三嗪三酮双基协同阻燃剂（TGD）采用背面涂覆的方法应用于阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯织物（T），通过极限氧指数和垂直燃烧测试、热失重分析、锥形量热分析、元素分析等方法研究了阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯织物的性能并探讨了阻燃机理。结果表明，当TGD在阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯织物中的质量分数为8.1 %时，织物的极限氧指数值可达23.9 %；TGD可明显缩短织物的燃烧长度并伴有自熄；热释放速率峰值(Rpk-HRR)，平均有效燃烧热(Hav-EHC)，总热释放（HTHR），平均CO2释放量（Rav-CO2）等随着TGD含量的增加而降低，而平均CO释放量（Rav-CO）和总烟释放量（RTSR）会随着TGD含量的增加而升高；TGD在气相凝具相上均有明显的阻燃作用。

一种新型多功能助剂在聚丙烯/滑石粉复合材料中的应用

段景宽, 姚利辉, 程波, 王晓雄, 余志强

2017, 31 (07): 114-120 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.019

摘要 ( 382 )

将自制新型多功能助剂DZHA-200应用于聚丙烯/滑石粉复合材料中，在表征了DZHA-200熔融和耐热性能基础上，考察了该助剂对复合材料的加工性能、滑石粉的分散性能以及宏观性能的影响。结果表明，与市售分散剂乙撑双硬脂酰胺（EBS）相比，DHZA-200更有利于提高复合材料的加工性能，提高了滑石粉在聚合物基体中的分散效果；当DZHA-200用量为1份（质量份，下同）时，复合材料的熔体流动速率、拉伸强度、断裂伸长率、简支梁缺口和非缺口冲击强度分别提高了53 %、5 %、27 %、6 %和18 %，而复合材料的弯曲性能变化不大。

标准与测试

聚乙烯管材耐慢速裂纹增长性能的加速评价方法研究进展

王志刚, 杨波, 李茂东, 林金梅李仕平, 翟伟

2017, 31 (07): 121-125 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.020

摘要 ( 406 )

综述了聚乙烯（PE）管材慢速裂纹失效模式及相关评价方法，分析了现有PE管材耐慢速裂纹增长（SCG）性能评价方法的优缺点，针对现有评价方法试验周期长、效率低等问题，详细介绍了近年来应用于测试PE管材SCG性能的主要加速评价方法，并对该领域未来的发展方向提出展望。

机械与模具

阀控式熔体微分3D打印机工作特性的研究

熊韩, 焦志伟, 迟百宏, 刘晓军, 杨卫民

2017, 31 (07): 126-131 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.021

摘要 ( 470 )

提出一种可实现多种塑料颗粒直接打印的阀控式熔体微分三维（3D）打印机,运用多相流及动网格技术对阀腔内非牛顿流体的挤出过程进行数值模拟。结果表明,挤出流量与阀针下移速度、阀针/阀腔直径比均呈正相关关系，且阀针距喷嘴越近、直径比越大，流量波动越大；最佳阀针最大运动距离为0.5~1 mm；阀针运动速度/阀腔背压比大于0.5时，熔体出现倒流现象;精确控制各工艺参数可实现稳定按需挤出，提高成型件精度。

CAE技术在汽车发动机罩模具设计中的应用

余玲, 夏秉梅, 彭必友

2017, 31 (07): 132-136 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.07.022

摘要 ( 387 )

以汽车发动机罩的模具开发为例，采用计算机辅助工程（CAE）技术和流变学理论相结合的方法，设计其热流道浇注系统，模拟该汽车发动机罩的整个注塑过程，对比分析原始设计方案和优化设计方案，通过实际生产，验证其可行性，成功获得合格的产品。