本期目录

2016年 30卷 01期 刊出日期：2016-01-26 上一期 下一期

综述

芳香族聚碳酸酯的化学改性研究进展

章家立, 瞿秉华

2016, 30 (01): 1-6 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.001

摘要 ( 636 )

从化学改性角度综述了芳香族聚碳酸酯(PC)在加工、光学、耐热、阻燃、力学及耐溶剂等方面国内外的研究现状,详细阐述了PC的结构单元对其性能的影响。最后，对PC的发展前景进行了预测。

3D打印材料的研究及发展现状

张胜, 徐艳松, 孙珊珊, 臧文慧, 孙军, 谷晓昱

2016, 30 (01): 7-14 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.002

摘要 ( 649 )

对3D打印材料进行了分类和论述，将3D打印材料分为有机高分子材料和无机材料两大类，前者包括丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚酰胺(PA)、光敏树脂以及水凝胶等；后者包括钛及钛合金、陶瓷和石膏等。分别阐述了其性能和优缺点以及在3D打印领域的应用现状，并对3D打印材料的发展前景进行了展望。

元素杂化阻燃丙烯酸树脂的研究进展

崔锦峰, 郭永亮, 邵竟尧, 杨保平郭军红

2016, 30 (01): 15-21 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.003

摘要 ( 509 )

综述了近年来阻燃丙烯酸树脂的研究进展，简要概述了丙烯酸树脂热解聚过程及阻燃措施，主要介绍了阻燃丙烯酸树脂的元素杂化技术及阻燃元素作用机理，最后对阻燃丙烯酸树脂的发展趋势进行了展望。

材料与性能

P(MMA-St)/SiO₂纳米复合材料的制备及性能研究

巩锐, 岀毅能, 马洁, 辜兴悦, 李瑞海

2016, 30 (01): 22-27 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.004

摘要 ( 499 )

采用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米二氧化硅(SiO2)进行有机化处理，然后将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)按一定比例进行原位悬浮聚合，得到甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物P(MMA-St)/SiO2纳米复合材料。利用傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱仪、热失重分析仪、透射电子显微镜等对纳米SiO2及复合材料的结构、热稳定性、力学性能及加工流动性进行了分析和表征。结果表明，在保证良好加工性能的前提下，复合材料的热稳定性、力学性能均得到了显著提升，并且纳米SiO2的加入使聚合物相对分子质量增大，相对分子质量分布变窄。

改性凹凸棒土对软质聚氯乙烯中增塑剂抽出性的影响

吴唯, 朱送伟, 王芹, 张禄冲, 陈诗英

2016, 30 (01): 28-33 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.005

摘要 ( 518 )

采用硅烷偶联剂对凹凸棒土(ATP)纳米粒子一次改性后，再引入硬脂酸进行复合改性处理，得到了表面有机化、强疏水性的ATP，通过红外光谱分析、接触角测试、比表面积测试以及热重分析研究了改性前后ATP的结构和性能变化。采用熔融复合法制备了软质聚氯乙烯(PVC)/ATP纳米复合材料，测定其溶剂抽出性能、力学性能等。结果表明，复合改性后的ATP与PVC相容性较好，降低了PVC中增塑剂在溶剂中的抽出率，并提高了其力学性能。

拉伸形变作用下PLA/PBS增韧共混物力学性能研究

徐文华, 杨智韬, 殷小春徐百平

2016, 30 (01): 34-38 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.006

摘要 ( 657 )

通过叶片挤出机对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯（PLA/PBS）及添加剂进行塑化共混后制备复合增韧体系，研究不同PLA/PBS配比、挤出机转速以及添加剂种类对共混物力学性能的影响。结果表明，随着PBS含量的增加，PLA/PBS共混物的拉伸强度变化不大，而韧性明显提高；当叶片挤出机转速为75 r/min，改性剂邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)含量为0.05 %(质量分数，下同)，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH)含量为1.5 %时，共混物具有最佳力学性能；PLA与PBS相容性较差，但叶片挤出机提供的拉伸力场迫使分散相分散均匀，尺度较小。

聚酰胺6/丙烯酸酯橡胶共混物热性能和结晶行为研究

任秀艳, 刘丽

2016, 30 (01): 39-44 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.007

摘要 ( 781 )

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/环氧型丙烯酸酯橡胶(PA6/ACM)共混物，并通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜(PLM)对PA6/ACM共混物的热性能和结晶行为及晶体形貌进行了研究。结果表明，随着ACM含量的增加，共混物的融熔温度(Tm)和结晶温度(Tc)均略有下降；由于环氧型ACM的加入，PA6的晶型也由γ晶型转化为 α晶型，且随着橡胶加入量的增加，结晶度逐渐降低，晶粒逐渐变小，结晶也越来越不完善；共混物的缺口冲击强度明显提高。

高流动性抗冲共聚聚丙烯热性能与动态力学性能分析

王居兰, 田广华, 梁雪美

2016, 30 (01): 45-51 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.008

摘要 ( 489 )

利用差示扫描量热仪、热重分析仪、动态力学分析仪分别对3种牌号（HHP10、AP03B、K7726）的高熔体流动速率抗冲共聚聚丙烯（IPC）的热性能、动态力学性能等进行了分析。结果表明，HHP10的半峰宽较AP03B和K7726小,结晶速率大且立构缺陷分子较多，但氧化诱导时间明显比AP03B、K7726短；K7726的耐热性能优于HHP10和AP03B；AP03B的玻璃化转变温度最高，冲击强度也最大，K7726中聚丙烯基体与乙丙橡胶的相容性相对最好；HHP10的储能模量最大，刚性最好。

聚丁二酸丁二醇酯/淀粉共混物阻燃改性的研究

朱城业, 刘鸣, 孙琦岳, 何梦娇, 章宇冲, 孙瑞泽, 高山俊

2016, 30 (01): 52-55 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.009

摘要 ( 543 )

以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)复配制得膨胀型阻燃剂(IFR), 通过密炼机共混制备了阻燃聚丁二烯丁二醇酯(PBS)/淀粉复合材料(PBSS/IFR)，并研究了各组分配比及含量对复合材料阻燃性能、热稳定性及力学性能的影响。结果表明，甘油糊化淀粉含量为20 %(质量分数，下同)、甘油/淀粉质量比为3∶1、IFR含量为24 %、APP/MA质量比为5∶1时，复合材料的极限氧指数达到34.5 %；加入IFR后，阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性均提高。

基于超临界CO₂间歇法制备超轻TPU颗粒的研究

张艳娜, 秦柳, 张聪, 陈承涛, 杨卫民

2016, 30 (01): 56-60 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.010

摘要 ( 530 )

采用超临界流体间歇式微发泡技术制备了超轻热塑性聚氨酯弹性体(TPU)颗粒，利用扫描电子显微镜等研究了发泡温度、饱和时间及饱和压力对制备超轻TPU颗粒密度和性能的影响。结果表明，发泡温度和饱和压力是影响颗粒泡孔结构分布和粒料性能的主要因素；当饱和压力为11 MPa、发泡温度为145 ℃时，所得的超轻TPU颗粒密度较小、粒径较大，其内部泡孔数量较多，泡孔结构分布均匀。

三羟甲基丙烷改性共聚酯的结晶性能和流变行为

王立岩, 王菲, 赵丹, 陈君, 刘洪

2016, 30 (01): 61-67 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.011

摘要 ( 526 )

采用直接酯化熔融缩聚法合成了一系列不同含量的三羟甲基丙烷(TMP)改性共聚酯(BPET)，并对其基本物性参数、结晶性能和流变行为进行了表征。结果表明，TMP加入量为1.536 %(摩尔百分含量，下同)时，BPET的特性黏度和相对分子质量明显提高；随TMP含量的增多，BPET的半结晶时间延长，熔融结晶峰温降低；随TMP含量的增大，BPET熔体的非牛顿指数变小，偏离牛顿流体的程度变大，表观黏度对切变速率的依赖性增强；在实验切变速率下，BPET的黏流活化能均低于均聚对苯二甲酸乙二醇酯(LPET)的黏流活化能，BPET不适合使用升高温度的方法来改善其流动加工性能。

3种PLA/OMLS纳米复合材料的结构、结晶行为与力学性能的对比研究

张玉霞, 王星光, 王翔宇, 周鹏

2016, 30 (01): 68-74; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.012

摘要 ( 75 )

采用同向旋转啮合双螺杆制备了3种不同有机改性剂改性的纳米蒙脱土(OMLS)与聚乳酸(PLA)纳米复合材料。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜、差示扫描量热仪等研究了复合材料的结构和结晶行为。结果表明,3种PLA/OMLS纳米复合材料(OMLS质量分数为2%)均具有剥离结构,且OMLS的有机改性剂分子链越长,插层的OMLS间距越大;3种OMLS都大大加速了PLA的结晶,减小了PLA晶体尺寸;3种OMLS中,CH₃(CH₂)₁₇N(CH₃)[(CH₂CH₂OH)₂]~+改性的OMLS对PLA的结晶行为影响最大,其纳米复合材料的冲击强度最高;而CH₃(CH₂)₁₇NH₃~+和HOOC(CH₂)₁₇NH₃~+改性的OMLS对PLA的增强效果明显。

加工与应用

基于Moldex3D的嵌件注射成型浇注系统优化分析

曹继平, 刘苗苗, 谢鹏程

2016, 30 (01): 75-79 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.013

摘要 ( 590 )

利用Moldex3D软件中嵌件成型模块对热敏性嵌件成型薄壁制品进行分析，针对不同浇注系统得到充模流动模拟和保压过程模拟结果。通过对成型过程熔体压力场和温度场分布结果、熔体流动前沿温度分布结果的对比分析，结合熔接痕等品质缺陷预测结果，最终得出成型稳定性较优的浇注系统设计方案。

碳纤维增强热塑性复合材料的应变率及温度敏感性

李勇, 宋学谦

2016, 30 (01): 80-85 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.014

摘要 ( 901 )

研究了碳纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET/CF)复合材料在不同应变率及温度条件下的拉伸性能及损伤模式，拉伸应变率从0.001 s-1至50 s-1，温度从-40 ℃至80 ℃。结果表明, 随着应变率的增加，复合材料的弹性模量、拉伸强度均有所提高；随温度的升高，其弹性模量、拉伸强度均降低，而失效应变逐渐增大，表现出较强的应变率及温度敏感性。

三螺杆挤出机中剪切-拉伸交变流场对PP/PE-HD体系增韧效果的影响

姜李龙, 孙靖尧, 杨昆晓, 余东泉, 信春玲, 何亚东

2016, 30 (01): 86-91 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.015

摘要 ( 555 )

利用倒三角形排列三螺杆挤出机与传统双螺杆挤出机对不同黏度比的聚丙烯/高密度聚乙烯(PP/PE-HD)体系进行混炼加工，研究了三螺杆挤出机中剪切拉伸交变流场对于高黏度比聚合物两相体系的分散混合及分布混合效果的影响；并通过高黏度比体系的混合效果证明三螺杆挤出机中剪切拉伸交变流场的作用效果及机理。结果表明，在高黏度比体系的加工中，倒三角形排列三螺杆挤出机分散与分布混合效果明显优于双螺杆挤出机，且三螺杆挤出机的增韧效果随着体系黏度比的增大而提升。

PVA/CuSO₄·5H₂O复合膜的制备及其结构与性能研究

刘茜, 田华峰, 戈翔, 李岩, 项爱民

2016, 30 (01): 92-97 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.016

摘要 ( 660 )

采用溶液流延法制备了不同五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)含量的聚乙烯醇(PVA)/CuSO4·5H2O复合膜，采用扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、力学性能测试和透气性能测试等方法研究了CuSO4·5H2O对PVA薄膜的结构与性能的影响。结果表明，所制得的复合膜透明性好，Cu2+可与PVA上—OH络合破坏PVA分子内和分子间的氢键作用, 降低PVA的结晶度；该复合膜具有比纯 PVA 膜更高的拉伸强度和更低的断裂伸长率，表明Cu2+交联可明显改善薄膜的力学性能；在75 %相对湿度下CuSO4·5H2O的引入能促进薄膜对CO2气体的透过作用，但对O2的透过系数基本没有影响。

助剂

氮-磷-硫膨胀型阻燃剂在聚碳酸酯中的应用研究

胡志勇, 荆洁, 刘书艳, 马雪梅

2016, 30 (01): 98-103 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.017

摘要 ( 490 )

将氮磷硫膨胀型阻燃剂(NPS)添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃聚碳酸酯复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧、热失重分析仪和锥形量热仪研究了NPS对PC阻燃性能和热稳定性能的影响。结果表明，当NPS的添加量为0.075 %(质量分数，下同) 时，体系的极限氧指数达到最大值34.25 %，垂直燃烧等级为V-0级；NPS的加入使PC的起始分解温度由419.7 ℃ 降至389.0 ℃，残炭率由15.26 %增加至20.8 %，同时能有效降低PC的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)。

己二酸锌钙皂纳米氧化铈/氧化镧对PVC/ASA的热稳定作用

杜永刚, 王昕, 文卓奇, 赵旭辉, 高俊刚

2016, 30 (01): 104-108 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.018

摘要 ( 558 )

合成了己二酸锌钙皂，并将纳米氧化铈和氧化镧分别作为共稳定剂制备了新型复合热稳定剂。采用刚果红法、热失重分析仪、动态力学分析仪等考查了复合热稳定剂对聚氯乙烯/丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈接枝共聚物（PVC/ASA）共混材料的热稳定效果及动态力学性能。结果表明，稀土化合物作为共稳定剂可以提高己二酸锌钙皂对PVC/ASA共混材料的热稳定效果，氧化镧与己二酸锌钙皂的协同效果优于纳米氧化铈，而纳米氧化铈的加入可以提高材料的热变形温度。

机械与模具

基于有限元的流道出口胶料速率均匀性分析

林丽红, 马铁军, 贾晓艳

2016, 30 (01): 109-114 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.019

摘要 ( 435 )

胶料熔体在流道出口沿宽度方向上速率的均匀性是保证挤出制品品质的重要因素，在已优化的流道结构基础上研究胶料在流道出口速率均匀性的影响因素。利用Fluent流体动力学软件进行模拟，改变工艺参数,分析速度场、应力场、压力场的分布。结果表明，胎面胶料黏度减小或入口压力增大均会引起流道出口中间的速率偏大；而温度的改变对流道出口速率均匀性影响不明显。

四板注压式合模机构的研究

周宏伟, 林武, 刘海超, 安瑛, 丁玉梅, 饶宾期

2016, 30 (01): 115-119 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.01.020

摘要 ( 572 )

设计了一种新型四板注压式合模机构，该机构由肘杆机构完成第一次合模，由增压板完成第二次压缩成型，并对增压板及动模板进行有限元分析。结果表明，增压板及动模板的受力及变形在合模机构允许范围内，分布较均匀，能提高制品的成型精度。