材料与性能
黄国桃, 桂源, 李玉才, 吴鑫, 冯新星, 邓建平, 王操, 潘凯
摘要 (
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选用乙烯?醋酸乙烯共聚物（EVA）与市面上制备工艺最成熟的聚酰胺12弹性体（PEBAX）共混挤出，制得EVA/PEBAX复合材料，再使用模压成型工艺将其进行化学发泡，制备出新型的EVA/PEBAX微孔发泡材料。结果表明，EVA/PEBAX复合材料可成功进行化学发泡，相比于传统EVA发泡材料，其性能有所提升，当PEBAX含量为5 %（质量分数，下同）、发泡剂含量为1 %时，性能最优；该聚酰胺弹性体基发泡材料不仅性能更优，同时还兼具了成本低的优势，具有替代传统EVA发泡鞋材的前景。
陆伟鑫, 陆冲, 王斌, 胡晶, 吴菁菁, 周秦鹏
摘要 (
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介绍了不同环氧改性剂对聚酰胺6（PA6）/乙烯?乙烯醇共聚物（EVOH）共混物的拉伸性能、流变性能、结晶性能的影响，并研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）与共混物的反应机理。使用转矩测试、红外光谱、氢核磁共振、拉伸测试、旋转流变测试和差示扫描量热法对共混物进行了表征。结果表明，随着改性剂环氧值的增加，共混物的共混转矩、拉伸强度、复数黏度和储能模量均增加，共混物的结晶度和结晶温度降低，断裂伸长率呈先升高后降低的趋势；考虑到加工过程的流动性，GMA改性的共混物性能最佳，拉伸强度提高了8.5 %，断裂伸长率提高了26.6 %；红外光谱和氢核磁共振表明，GMA可以在高温下发生自聚合反应，形成多环氧低聚物，进而与PA6和EVOH反应，提高共混物的性能。
孙正艋, 张明旭, 张馨宁, 梁策, 张海亮, 李云辉, 马玉芹
摘要 (
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采用双酚A型环氧树脂为基体，短切玻璃纤维和纳米玻璃粉为填料，通过模压加工工艺制备了双酚A型环氧树脂基复合材料。使用热失重分析仪和扫描电子显微镜分析研究了纳米玻璃粉含量对复合材料热稳定性能的影响，同时利用Kissinger法和Flynn?Wall?Ozawa法求解了双酚A型环氧树脂基复合材料的热分解动力学参数。结果表明，添加短切玻璃纤维后，双酚A型环氧树脂的最大热分解温度从365 ℃提高至369 ℃，而随着纳米玻璃粉的加入，其最大热分解温度进一步提升5 ~16 ℃。且复合材料的残炭率在65.41 %~69.15 %之间，相比双酚A型环氧树脂、短切玻璃纤维增强双酚A型环氧树脂基复合材料分别提高了69.88 %~71.51 %、22.95 %~27.11 %。同时纳米玻璃粉的加入也使得复合材料的热分解活化能得到提升，最高为153.14 kJ/mol，相比双酚A型环氧树脂单体及短切玻璃纤维材料增强双酚A型环氧树脂基复合材料的热分解活化能135.65 kJ/mol、137.46 kJ/mol显著增加。结果表明，纳米玻璃粉的引入改变了双酚A型环氧树脂基复合材料的内部微观结构，从而提高了其热稳定性能。
方梅, 谈昆伦, 谈源, 许经纬, 黄明, 张娜
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采用真空辅助树脂转移模塑（VARTM）技术制备了环氧树脂/碳纤维（EP/CF）和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡（EP/CF/GF）复合材料。测试了两种纤维铺层方式中树脂流动距离的平方与流动时间的关系，对两种铺层纤维体系的渗透率进行了研究对比；将两种复合材料进行高温处理，并且对其高温处理前后的力学性能进行分析；利用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的拉伸断口形貌。结果表明，EP/CF/GF中GF毡的松散结构使树脂更易流动；高温热处理造成了EP/CF弹性模量和拉伸应变的降低，其中弹性模量降低了9.97 %、拉伸应变降低了11.36 %，但对EP/CF/GF的影响较小；GF毡的加入造成了2种复合材料弯曲性能的下降；未经处理的复合材料断口表面光滑，而热处理后的复合材料断口表面粗糙且有大量基体附着。
张丁然, 卢林刚
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通过热失重分析法（TG）研究了杯［4］芳烃与对叔丁基杯［4］芳烃在氮气氛围下的热稳定性，利用Kissinger方法和Flynn?Wall?Ozawa方法分析计算二者的热解表观活化能，通过Coats?Redfern方法确定了热分解动力学机理与模型，并分别求出了材料主降解阶段的非等温动力学方程。结果表明，Kissinger和Flynn?Wall?Ozawa方法求得的杯［4］芳烃的表观活化能分别为166.64 kJ/mol和175.79 kJ/mol，求得的对叔丁基杯［4］芳烃脱叔丁基过程的表观活化能分别为153.97 kJ/mol和166.81 kJ/mol，其自身苯环热分解过程的表观活化能分别为248.38 kJ/mol和252.92 kJ/mol，两物质的热性能在氮气氛围下都表现得较为稳定，且分解温度对于高分子材料的适应性较强；杯［4］芳烃热分解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］3/2，反应级数n=3/2，其非等温热分解机理属于随机成核和随后生长反应，对叔丁基杯［4］芳烃脱叔丁基过程的热分解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］2/3，反应级数n=2/3，其非等温热分解机理属于随机成核和随后增长反应，自身苯环热分解过程的热分解机理函数为g（α）=α2，反应级数n=2，其非等温热分解机理属于一维扩散反应。
刘雷, 杨建军, 吴庆云, 吴明元, 张建安, 刘久逸
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以高附着力耐温二元醇（XC-488）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为原料，合成了聚酯型双键封端的聚氨酯预聚物（HPU），然后将不同含量的HPU与不饱和聚酯树脂、短切玻璃纤维、碳酸钙、阻燃剂等进行共混，用于团状模塑料（BMC）的制备。通过傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热仪、力学性能、吸水率、熔体流动性、耐酸碱性、耐老化测试和扫描电子显微镜进行测试。结果表明，当HPU的含量为6 %（质量分数，下同）时，BMC复合材料的综合力学性能最好，此时复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别为（47.24 ±0.42） MPa、（117.76±0.65）MPa、（33.8±0.2） kJ/m2。
雷振凯, 张熙, 龚洁, 卡米尔·帕拉提null
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单翼迷宫式滴灌带产品新国家标准中增加了氧化诱导时间（OIT），这对产品的抗热氧老化性能提出了要求。本文从滴灌带配方出发，讨论了产品原料与其OIT的料效关系，结果表明，防老化母料的加入比例对滴灌带的OIT影响最大，增加其比例可增大滴灌带的OIT；高密度聚乙烯（PE?HD）的加入比例对滴灌带的OIT影响大于线性低密度聚乙烯（PE?LLD）和低密度聚乙烯（PE?LD）的加入比例，增加PE?HD比例、减小PE?LLD和PE?LD比例可增大滴灌带的OIT；PE?LD的加入比例对滴灌带OIT的影响最小，在配方设计时应综合使用比例合理的PE?HD、PE?LLD、PE?LD以满足滴灌带良好的加工和其他性能要求；防老化母料中稳定剂比例不应随成本而减少，稳定剂比例增大时，滴灌带的OIT增大；通过对滴灌带的熔体质量流动速率（MFR）、炭黑含量及OIT指标测试，得出滴灌带MFR和炭黑含量与其OIT无明显的相互变化关系。
贾宪飞, 张坤, 米庆华, 祝兴奎, 徐静
摘要 (
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采用国内外3种不同的水滑石（LDH）（国产A、B和进口C）分别与聚乙烯（PE）进行熔融共混，通过挤出吹塑工艺制备了PE/LDH复合薄膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、拉伸强度、差示扫描量热等测试对比分析了3种LDH对复合薄膜结构和性能的影响。结果表明，LDH含量为8 %（质量分数，下同）时，复合薄膜在1 428.6~714.3 cm-1的吸光度积分面积较PE膜分别提升了183 %（A）、177 %（B）和77.1 %（C），国产LDH对远红外线阻隔率明显优于进口LDH；加入国产LDH的复合薄膜的力学性能更为优异，趋于各向同性；复合薄膜的透光率均高于89 %，雾度以进口LDH最小；3种LDH对复合薄膜的疏水性、热性能等方面改善相差不大；综合性能表明，国外进口LDH与国产LDH相比优点并不突出，国产LDH的性价比更高。
彭凡畅, 陈小随, 张爱清, 周洪福
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采用羧基化碳纳米管（CNT?COOH）作为载体，以三氯氧磷（POCl3）和N，N?二氨基二苯甲烷（DDM）为反应单体，三乙胺为缚酸剂和催化剂，通过一步法（A2+B3）制备了3种不同厚度的超支化聚磷酰胺包覆碳纳米管（CNT/HBPPA）阻燃剂，并应用于环氧树脂（EP）中，探索了其对EP的力学及阻燃性能的影响。结果表明，随着CNT与（POCl3+DDM）投料比（1∶1.5~6）的增加，CNT/HBPPA的包覆厚度逐渐增大并交联，而其样品失重5 %时所对应的温度（T5 %）和残炭率逐渐下降，其中CNT/HBPPA?3对EP复合材料的阻燃和增强效果最佳，仅需2 %（质量分数，下同）可使其极限氧指数（LOI）值高达28.2 %，UL 94为V?1级，拉伸强度提高到53.28 MPa，冲击强度提高至11.19 kJ/m2，这主要是因为CNT/HBPPA表面的活性基团（—NH2）改善了其与EP基体间的界面相容性，提高了分散性，形成更加均匀的网络骨架结构，从而提高其阻燃和力学性能。在燃烧过程中，这种网状骨架结构有利于形成更致密、更高效的残炭层，有效地隔绝了热量和可燃挥发性降解物的传递，进而提高了阻燃效率。
加工与应用
王志刚, 杨波, 李智, 彭国平, 姜再佳, 利观宝
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采用超声相控阵检测技术（PA）测量不同焊接时间下聚乙烯管道电熔接头热影响区边缘宽度l，并通过挤压剥离试验、傅里叶变换红外光谱（FTIR）试验和差示扫描量热（DSC）试验分别测试接头熔融区脆性剥离百分比（Cc）、官能团组成和结晶度（Xc），最终建立接头热影响区边缘线宽度l与焊接性能Hc的对应关系，实现电熔接头焊接性能的无损评价。结果表明，随着焊接时间t的增加，接头热影响区边缘呈指数增长趋势沿金属丝向外壁移动，接头焊接性能先逐渐提高后降低。当焊接时间t=50 s时，l=2.21 mm、Xc=53.03 %，此时接头焊接性能Hc达到最大值96.21 %，当t<40 s时，l和Xc偏低，接头出现冷焊缺陷；相反，当t>70 s时，接头熔融区金属丝出现错位现象，融合面的聚乙烯分子由于高温氧化反应而出现过焊缺陷，两者都会导致接头焊接性能下降。
王若寒, 毕超, 李翱
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基于响应面方法，探究熔融沉积成型（FDM）技术参数对制备对乙酰氨基酚（APAP）片剂的成型精度的影响规律，得到最优试验方案并进行验证。结果表明，FDM技术制备APAP片剂水平与竖直方向尺寸误差影响因素主次顺序分别为：喷头温度>平台温度>打印速度；喷头温度>打印速度>平台温度。喷头温度与平台温度的交互作用对APAP片剂成型精度的影响极其显著。优化的试验方案为：打印速度为75 mm/s、喷头温度为225 ℃、平台温度为56 ℃，相对误差较小，结果可靠。
司晓闯, 袁端鹏, 李凯, 郝留成, 陈蕊, 张娜娜
摘要 (
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选取不同短切玻璃纤维（SGF）含量的聚酰胺66（PA66）/SGF复合材料，研究对比PA66/SGF复合材料与热固性环氧树脂基绝缘材料的物理性能、力学性能和绝缘性能。结果表明，随着SGF含量的增加，PA66/SGF复合材料的密度增大，但均低于热固性环氧树脂基绝缘材料标准；弯曲强度、拉伸强度和冲击强度增大，当SGF含量达到20 %以上时，复合材料的综合力学性能达到热固性环氧树脂基绝缘材料标准；击穿强度和耐电弧时间增加，优于热固性环氧树脂基绝缘材料标准。因此，PA66/SGF复合材料作为高压开关设备绝缘件材料是可行的，但实际应用还需进一步的工程应用研究。
罗飞, 李翠娟, 刘卓佳, 刘雨欣, 石素宇, 党旭丹, 刘春太, 赵永涛
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将双酚A型聚碳酸酯（PC）注射成型，基于流动残余应力与分子取向关系的讨论，利用光学双折射法表征样品中的平均分子取向，并考察其动态力学性能。结果表明，近浇口取向大于远浇口，且分子取向态与其动态黏弹性参数间存在关联。当选取损耗角正切值（tanδ）=1的损耗模量值时，发现更高的积分双折射值对应更小的损耗模量，即取向越大动态黏度越小；当储能模量选取玻璃态平台末端值时，尽管双折射值与储能模量的关系受自由体积因素干扰相对不明朗，但材料依然表现出弹性随取向增加而增加的整体趋势。
黎帅, 龙春光, 闵建新, 周卓
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采用挤出造粒与注射成型法制备了改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）耐磨复合材料圆环样品和圆盘样品，首先，在干摩擦条件下，分别采用MPV-3卧式磨损试验机和MWW-1A立式销?盘磨损试验机测试了其极限负荷，探讨了它们极限压力?速度（PV）值和摩擦学性能的差异。结果表明，当两种样品达到极限负荷时，卧式试验法所测得的极限压强小于立式试验法的极限压强，它们的最小值分别为0.37 MPa和2.10 MPa；随着转速的增大，前者的极限压强下降的程度相对较大；前者的极限PV 值小于后者的极限 PV 值，且前者的极限PV 值的波动性相对较小；前者的磨损机理表现为黏着磨损，而后者表现为大量的磨屑向外溢出；前者的摩擦因数大于后者的摩擦因数，最大值分别为 0.305 和 0.28；但是前者的磨损量相对后者较小，最小值分别为2 mg和3 mg。基于改性PET的MPV-3 卧式磨损试验系统和MWW?1A立式磨损试验系统所测得的实验结果有一定差异，但是两者所检测到的摩擦因数趋势相同，在一定的条件下，立式销盘试验可以代替卧式磨损试验而为简单迅捷地选择滑动轴承材料提供了依据。
助剂
孟鑫, 范敏, 童闯闯, 李超, 高津, 辛忠
摘要 (
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采用溶液浸渍法制备了不同分子筛负载有机磷酸酯（MBP）成核体系，研究其对等规聚丙烯（iPP）结晶性能和力学性能的影响，并通过扫描电子显微镜观察不同分子筛对MBP的分散情况，进而揭示不同分子筛负载MBP对iPP成核性能提升差异的原因。结果表明，B类分子筛?1和B类分子筛-2负载MBP对iPP性能影响有限。而A类分子筛-1和A类分子筛-2负载MBP成核体系对iPP的性能提升明显：不仅促使iPP的结晶温度分别提高了10 ℃和6 ℃；也在促使iPP的弯曲模量分别提高29.9 %和13.0 %的同时，使得其冲击强度分别提升8 %和7 %，起到了有效的刚韧平衡的作用。成核体系的SEM结果表明，A类分子筛-1的加入能有效分散MBP，从而促使其在iPP当中发挥成核性能；而B类分子筛?1本身团聚严重，无法很好地分散MBP，因此无法发挥提升iPP成核性能的作用。
梁孟珂, 邱杰, 朱永晨, 田华峰, 武志鹏, 罗振扬
摘要 (
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以来自自然界储量第二的木质素作为膨胀型阻燃剂的基体，通过接枝氮、磷元素成功合成碳源、酸源、气源三位一体的木质素基膨胀型阻燃剂（Lig-T），实现了良好的阻燃性能。将Lig?T按照不同含量添加到环氧树脂（EP）中制备EP/Lig-T复合材料，以锥形量热测试考察复合材料的热稳定性能和阻燃性能，并重点考察复合材料在接近真实火灾事故时的热释放和烟释放规律。结果表明，当Lig-T含量为20 %（质量分数，下同）时，复合材料的热释放速率峰值为1 374 kW/m2、热释放总量为41.63 MJ/m2、烟释放总量为1 634 m2/m2，与EP参比试样的数值相比，均呈现下降的趋势，燃烧结束的残炭率从4.26 %增至10.01 %。基于气相和凝聚相的协效阻燃机理，木质素作为膨胀型阻燃剂的碳源使得复合材料在高温条件下具备更好的成炭效果，在燃烧过程中形成稳定且致密的炭层结构，在实现高效阻燃的同时减少有毒烟气的释放，降低火灾的危害。
标准与测试
金福锦, 郝雨楠, 焦红文, 赵宏宇
摘要 (
1782 )
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挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板是一种绝热性能优异、性价比较高的保温材料，其多项性能指标优于其他建筑保温材料。随着我国建筑防火要求的提高，新型保温材料的涌现，市场竞争愈发激烈，挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板的市场份额被侵占压缩。为了保有市场份额，应对新材料的冲击与建筑防火要求的提高，研究机构和企业研制出石墨改性挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板。本文基于JC/T 2627—2021《建筑绝热用石墨改性挤塑聚苯乙烯泡沫板（GXPS）》标准制定过程，介绍了石墨改性挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板的主要性能指标及应用方向，同时指出了该产品当前仍面临的问题，希望为后续研究及相关标准的制定提供参考。
郭琦, 姜红, 吴克难, 杨金颉, 段斌, 刘峰
摘要 (
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差分拉曼光谱是目前较为常用的检验方法之一，本文对计算机分类识别技术在案件现场常见一次性塑料杯盖的应用进行实验，获取了样本的差分拉曼光谱。根据谱图可将样本分为3类：聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），对比分析其中官能团峰位，再利用Calinski?Harabasz评价指标优选最佳聚类数为5类，进行K?均值聚类。随机选取40个样本建立支持向量机判别模型，提取谱图方向梯度直方图和灰度共生矩阵后合并成一个向量作为特征矩阵的一行，剩余8个样本作为测试集验证结果。结果表明，识别准确率达到到100 %。此高效识别方法具有检验成本低、分析速度快等优点，在公安机关实际办案过程中可起到技术参考作用。
塑料与环境
刘平平, 卢欢, 朱李芳, 丁永志
摘要 (
479 )
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涂层剂是蒙皮材料的重要组成部分，直接影响蒙皮材料的力学性能。为揭示自然环境作用下蒙皮材料中涂层剂的性能变化规律，以暴露不同时长的URETEK?5972材料为研究对象，利用压差法气体渗透仪、红外光谱仪、力学试验机等进行测试，分析自然环境暴露时间（0~4年）对材料功能层性能的影响，找出涂层剂的变化规律。结果表明，随着自然环境暴露时间的增加，涂层剂中的游离态羰基比例下降，与功能层分子间作用力呈下降的趋势，导致各功能层之间连接牢度降低。
机械与模具
乔林军, 信春玲, 何亚东, 翟玉娇, 闫宝瑞
摘要 (
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气体注射器是微发泡注塑过程中一个重要装置，本文研究了新型气体注射器的注气过程，通过高速摄像和计算机数据采集系统采集的压力曲线分析注气过程，发现气体从气体注射器进入可视化装置时呈分散状态，有利于在微发泡过程中气体与熔体的分散混合。通过压力数据计算注气流量并配合高速摄像图像分析发现，注气压差和初始水压对注气流量影响很大。通过研究注气过程和注气量，发现新型微发泡气体注射器注气过程稳定可控，可用于微发泡注塑实验。
综述
韦宗辰, 郗悦玮, 翁云宣
摘要 (
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综述了聚乳酸（PLA）复合材料在骨组织工程材料中的研究进展；总结了国内外关于PLA复合材料的组成成分、合成工艺、加工方法及相对应的力学、生物学性能等方面的研究概况；梳理了PLA复合材料组成、结构与性能的相互关系，对PLA复合材料在骨组织修复材料中的应用发展前景进行了展望。
孙国华, 张信, 武德珍, 侯连龙
摘要 (
1727 )
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综述了国内外高性能聚酰亚胺复合材料的研究进展，主要包括以双马来酰亚胺树脂、反应型聚酰亚胺（PMR型聚酰亚胺）树脂及乙炔基封端聚酰亚胺树脂作为基体材料的复合材料，也包括以聚酰亚胺纤维作为增强体的复合材料，针对结构与性能的关系以及材料的性能优化进行了介绍，并对聚酰亚胺复合材料的发展方向进行了展望。
张周雅, 白世建, 张玉霞, 周洪福, 宫芳芳, 唐雪古丽, 王斌
摘要 (
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介绍了高分子材料导热性能影响因素研究进展，重点阐释了聚合物基体的结构特性（链结构、分子间相互作用、取向、结晶度等）、导热填料（种类、含量、形态、尺寸等）以及制备方法等对高分子材料导热性能的影响。
京公网安备11010802034965号
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