本期目录

2022年 36卷 1期 刊出日期：2022-01-26 上一期 下一期

材料与性能

含巯基有机硅改性水性苯丙乳液的制备及性能

谭立钦, 刘伟区, 梁利岩, 林家明

2022, 36 (1): 1-8; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.001

摘要 ( 640 ) PDF (2817 KB)( 404 ) HTML ( 17 )

以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）和丙烯酸（AA）为反应单体，利用羟基硅油（SO）与3?巯丙基甲基二甲氧基硅烷（MPDMS）制备的含巯基有机硅（PMMS）为改性剂，通过种子乳液聚合的方法，制备了一系列有机硅改性水性苯丙复合乳液。通过红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征PMMS的合成；通过动态光散射（DLS）、热失重分析（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等探究了PMMS含量对水性复合乳液的稳定性、乳胶膜的耐水性、热稳定性以及力学性能的影响。结果表明，当PMMS的含量为6 %（质量分数，下同）时，改性乳液分散均匀，稳定性较好；其改性乳胶膜的水接触角从改性前的31.1 °增至97.8 °；吸水率从改性前的6.53 %降至2.96 %；其拉伸强度为2.69 MPa，较改性前提高了62.9 %；失重5 %时的分解温度为307.26 ℃，较未改性前提高了75.79 ℃。

纳米CoFe₂O₄的制备及其对PLA结晶性能的影响

毛晨, 刘番, 鄂毅, 邹姝燕, 龚兴厚

2022, 36 (1): 9-14; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.002

摘要 ( 484 ) PDF (2163 KB)( 515 ) HTML ( 5 )

为了实现聚乳酸（PLA）的功能化改性，将其进行改性探究PLA的结晶行为，采用了化学共沉淀法制备了油酸包覆的CoFe₂O₄纳米粒子，同时采用溶液浇铸法制备了PLA/CoFe₂O₄复合材料。使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）对CoFe₂O₄粒子及其复合材料的组成和结构进行分析；采用XRD、差示扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（PLM）对复合材料的结晶行为进行了分析。结果表明，CoFe₂O₄颗粒（10~20 nm）在PLA中均匀分散且无明显的团聚现象，少量的（≤1.5 %）CoFe₂O₄粒子对PLA结晶有明显的异相成核效应，促进PLA基体结晶，在实验条件下结晶度最多提高了207 %，而过量的CoFe₂O₄粒子对结晶具有一定的阻碍作用。

基于三元复合抗氧剂体系煤基PP的使用寿命预测研究

焦旗, 李瑞龙, 陈凑喜, 张守玉, 宋程鹏, 陈同海, 姜如愿, 郑鹏程

2022, 36 (1): 15-24; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.003

摘要 ( 490 ) PDF (6084 KB)( 179 ) HTML ( 6 )

设计了一系列基于受阻酚类抗氧剂（Irganox^?1010、Irganox^?1076）、亚磷酸酯类抗氧剂（Irgafos^?168）和内酯型碳自由基捕捉剂（Revonox^?501）的复配体系，应用于煤基聚丙烯（PP）抗热氧老化性能的改善。通过热台偏光显微镜、差示扫描量热仪（DSC）分析了不同抗氧剂复配体系对PP的影响规律；通过氧化诱导期测试研究了各复配体系对PP抗热氧老化性能的增强效果，利用热失重分析考察了抗氧剂复配体系对PP热降解动力学的作用规律，并对其进行了使用寿命预测。结果表明，与二元复合抗氧剂体系相比，引入碳自由基捕捉剂与主、辅抗氧剂复配，可更显著提高煤基PP的抗热氧老化性能；这一协同增效作用还提高了煤基PP的热稳定性，增加了使用寿命；在最优三元抗氧剂复配比例下，煤基PP在50 ℃的环境温度下的使用寿命预测高达4.55×10⁵ h。

基于冲压试验的聚乙烯力学性能预测

常频, 张毅, 孙峰, 乔亮, 范峻铭

2022, 36 (1): 25-31; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.004

摘要 ( 507 ) PDF (2393 KB)( 150 ) HTML ( 7 )

通过对5种不同曲率半径的高密度聚乙烯（PE?HD）圆棒试样进行单轴拉伸试验，重点分析了曲率半径对工程应力?位移曲线的影响；同时对PE?HD平板试样进行冲压试验，分析了压头直径和冲压速度对载荷?位移曲线的影响；建立了3种基于冲压载荷预测PE?HD单轴屈服应力的经验公式。结果表明，同一拉伸速度下，屈服强度随曲率半径的减小而增大；同一冲压速度下，最大冲压载荷随压头直径的增大而增大；同一压头直径下，最大冲压载荷随冲压速度的增大而增大；基于压头直径为变量的经验公式预测得到的屈服强度可靠性最高，可以较为准确地表征PE?HD的力学性能。

双隔离结构聚乙烯/石墨烯导热复合材料的研究

王启扬, 杨肖, 陈吉奂, 何悦星, 杨冬梅, 胡泊洋, 郭红, 李保安

2022, 36 (1): 32-41; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.005

摘要 ( 586 ) PDF (4900 KB)( 276 ) HTML ( 9 )

采用聚二烯丙基二甲基氯化铵改性石墨烯纳米片、聚苯乙烯磺酸钠改性聚乙烯颗粒，通过静电诱导自组装和热压成型工艺制备了具有蜂窝状石墨烯框架的聚乙烯复合材料（N?PE?HD/P?GNPs）。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、导热系数测试仪、电子拉力试验机对复合材料的改性状态、微观形貌、导热性能和力学性能等进行分析表征。结果表明，嵌入式连续石墨烯框架能够有效提升复合材料的导热性能，当P?GNPs含量为20 %（质量分数，下同）时，N?PE?HD/P?GNPs体系的热导率达到2.51 W/（m·K），相对于PE?HD/GNPs体系［1.71W/（m·K）］和纯PE?HD基体［0.44 W/（m·K）］分别提高1.47和5.70倍；同时复合材料可保持较好的力学性能和热稳定性，其拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率分别为29.1 MPa、114 MPa、48 %，而熔点和热分解温度分别为135.2 ℃和458 ℃，比纯PE?HD提高了2 ℃和11 ℃。

炭黑对给水用聚乙烯管材物理性能的影响

蔡豪坤, 董坚, 蒋仲义

2022, 36 (1): 42-46; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.006

摘要 ( 1372 ) PDF (1219 KB)( 715 ) HTML ( 9 )

采用不同炭黑比例的聚乙烯（PE）管材，研究了炭黑对PE管材物理性能的影响。结果表明，炭黑对PE管材的氧化诱导时间（OIT）、拉伸性能、密度均有一定的影响；相同的原料和工艺下，密度与炭黑含量呈线性关系，随着炭黑含量的增加，密度也随之增大；在炭黑含量为1.43 %~3.51 %区间内，随着炭黑分散等级的增大，OIT变小，并且与210 ℃相比，200 ℃下的OIT提高了1.3~1.6倍；断裂成功率（拉伸足够多的试样直到成功拉断5根试样为止，即5与总试验次数的比值）随着炭黑分散等级的增大而变小；并指出国标GB/T 8804.1—2003只是要求拉断成功的数据，并不能客观真实反映管材拉伸质量状况，建议考量断裂成功率这一概念。

熔纺PE⁃UHMW/PE⁃HD共混纤维的力学性能和晶体结构研究

王非, 刘丽超, 薛平

2022, 36 (1): 47-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.007

摘要 ( 521 ) PDF (2169 KB)( 214 ) HTML ( 5 )

通过熔融纺丝工艺制备了拉伸强度为1.13 GPa的超高分子量聚乙烯（PE?UHMW）/高密度聚乙烯（PE?HD）共混纤维。采用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、声速取向测试、纤维强度测试等方法研究了初生丝和纤维的晶体结构及力学性能。结果表明，将PE?UHMW与低熔体流动速率（MFR）的PE?HD共混后，提高了共混纤维的分子链取向度、结晶度及力学性能；由高度取向的分子链形成的晶粒可以在轴向上被有效拉伸，形成更规则和致密的晶体结构，从而提高了纤维的力学性能。

不同增容剂对玻璃纤维增强聚甲醛复合材料性能的影响研究

王振华, 杨正, 琚澳迎, 鲁世科, 刘保英, 房晓敏, 丁涛, 徐元清

2022, 36 (1): 53-60; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.008

摘要 ( 571 ) PDF (3133 KB)( 248 ) HTML ( 8 )

采用硅烷偶联剂γ?氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ?（2，3?环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH560）和高分子増容剂M分别对玻璃纤维增强聚甲醛复合材料（POM/GF）进行增容改性，并通过力学性能测试、扫描电子显微镜、旋转流变仪以及差示扫描量热仪探究增容剂类型及其含量对POM/GF复合材料的力学性能、界面形貌、流变行为、动态热机械性能及结晶性能的影响。结果表明，高分子增容剂M对POM/GF复合材料的增容效果优于小分子KH550、KH560；当增容剂M的含量为0.5 %（质量分数，下同）时，POM/GF/M复合材料的拉伸强度为120.9 MPa、弯曲强度为170.5 MPa、缺口冲击强度为8.6 kJ/m²，较未增容体系分别提升了14.2 %、19.1 %和32.3 %，且M还能够提高复合体系的结晶温度，降低结晶度的同时，促进结晶过程的进行。

用于煤矿井下充填的玻璃纤维增强聚氯乙烯热塑性复合管材的设计与制造

张云鹏, 刘祥威, 王志明, 张兆, 王庆昭

2022, 36 (1): 61-66; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.009

摘要 ( 517 ) PDF (1783 KB)( 276 ) HTML ( 5 )

针对煤矿膏体输送所用的无缝钢管耐磨性差、更换困难等问题，制备了玻璃纤维增强聚氯乙烯热塑性复合管（PVC?RTP）用于煤矿井下充填，对管材的组成、连接方式、工艺流程和工艺参数进行了全面介绍，并检测了公称压力为9.5 MPa的管材的性能。结果表明，管材爆破压力为38.95 MPa，大于4倍公称压力；当试验压力为14.25 MPa、试验时间为100 h时，管材未破裂，未渗漏；试验压力为11.4 MPa、试验时间为1 000 h时，管材未破裂，未渗漏；公称压力为11.4 MPa、ΔP/PN为48 %，循环次数达到12 000时，管材未破裂，未渗漏，具有质轻、高耐磨和耐蚀性能强的优点，能较好地满足煤矿膏体输送。

PBAT全生物降解地膜在土壤试验中的降解行为研究

管彤晖, 付烨, 翁云宣

2022, 36 (1): 67-72; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.010

摘要 ( 1055 ) PDF (4806 KB)( 519 ) HTML ( 19 )

研究了以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）为主要原料的全生物降解地膜在实地埋土降解实验过程中的降解行为。采用红外光谱、X射线光电子能谱、凝胶渗透色谱、热失重分析、扫描电子显微镜对PBAT薄膜在降解过程中化学结构、表面元素、热稳定性、表面微观形貌以及分子量的变化进行分析。结果表明，随埋土时间的延长，PBAT地膜红外光谱中C—O吸收峰的峰强减弱，分子链中酯键发生断裂；表面O/C原子个数比由0.27升高至0.77，结合能下降，热稳定性降低，聚集态发生改变；在埋土实验过程中，PBAT发生了分子级别的降解过程，以PBAT为主要原料的全生物降解膜在埋土实验中可完全降解。

低黄变复配抗氧体系对PE⁃HD发黄问题改善评价

王琳

2022, 36 (1): 73-77; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.011

摘要 ( 502 ) PDF (1648 KB)( 407 ) HTML ( 2 )

就巴斯夫公司研制的低黄变复配抗氧体系A对高密度聚乙烯（PE?HD）发黄问题的改善效果进行了评价，分别进行了抗黄、抗氧及加工稳定性的研究。结果表明，巴斯夫公司的抗氧体系A在抗黄方面效果较好，使用其推荐用量及双倍用量后，产品发黄程度均较低，且多次挤出后黄色指数变化不大，但其抗氧化效果较差；通过减少抗氧剂1010的含量亦可改善产品发黄问题。

聚丙烯/粉煤灰微发泡复合材料的制备及发泡性能研究

朱能贵, 沈超, 李胜男, 曾祥补, 蒋团辉, 张翔

2022, 36 (1): 78-83; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.012

摘要 ( 408 ) PDF (1665 KB)( 163 ) HTML ( 2 )

采用化学微发泡法制备了聚丙烯/粉煤灰（PPFP1919/FA）微发泡复合材料，并对不同FA含量的PPFP1919/FA复合材料的流变性能、发泡质量及力学性能进行研究。结果表明，FA分散在PPFP1919基体中提高了复合材料的熔体强度，使熔体弹性变好，可发泡性提高；FA在发泡过程中还起到了异相成核作用，提供了成核点，从而提高了发泡质量，改善了发泡效果，并且发泡后复合材料的力学性能受到了一定的影响；综合分析可知，当FA含量为10 份时，PPFP1919/FA微发泡复合材料的发泡效果最为理想。

加工与应用

人工智能在注射成型参数设置及优化中的研究进展

郑方莉, 傅南红, 焦晓龙, 杨卫民, 谢鹏程

2022, 36 (1): 84-91; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.013

摘要 ( 454 ) PDF (1433 KB)( 310 ) HTML ( 16 )

对专家系统及案例推理、进化计算和机器学习这3类注射成型工艺参数设置及优化的人工智能技术发展现状进行了综述，并对今后的研究方向提出了建议。

基于TG分析的杯［8］芳烃热解机理与动力学分析

张丁然, 卢林刚

2022, 36 (1): 92-99; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.014

摘要 ( 455 ) PDF (3537 KB)( 178 ) HTML ( 3 )

运用热失重分析法对杯［8］芳烃和对叔丁基杯［8］芳烃氮气氛围下的热解状况与热解机理进行了探究，同时采用热分解动力学方法求解了二者热解过程对应的反应活化能和最优的机理函数方程。结果表明，对叔丁基杯［8］芳烃由于结构中的C—H σ键以及 C=C π键的强相互作用力，整体结构更为稳定，杯［8］芳烃具备优良的成炭性能，对叔丁基杯［8］芳烃具备优良的热稳定性能，二者的分解温度对于高分子材料的适应性较强；依照Kissinger方法和Flynn?Wall?Ozawa计算的杯［8］芳烃的反应活化能分别为179.14 kJ/mol和192.84 kJ/mol，对叔丁基杯［8］芳烃的反应活化能分别为291.61 kJ/mol和312.14 kJ/mol；依照Coats?Redfern方法计算的杯［8］芳烃的热解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］^1/3，反应级数n=1/3，对应非等温热解机理为随机成核和随后生长反应，对叔丁基杯［8］芳烃的热解机理函数为g（α）=α^1/3，反应级数n=1/3。

微尺度下H形分布流道充模工艺参数对流动不平衡的影响分析

杨波, 徐斌, 杨朝龙

2022, 36 (1): 100-106; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.015

摘要 ( 385 ) PDF (2582 KB)( 229 ) HTML ( 0 )

为探究微尺度下的工艺参数对聚合物熔体充填不平衡的影响，考虑模具温度、熔体温度、注射速率以及微流道尺寸，采用聚甲醛（POM），对H形对称分布的半圆形截面微流道系统进行了充模流动数值模拟实验，分析了浇口处对称点间的温差数据。结果表明，微注塑过程中流道系统内存在温度不对称，随着剪切速率的增加，对称点间的温度差也逐渐增加；而熔体入口温度越大，对称点间温度差异越大，充填不平衡越明显；微流道的尺寸越小，微尺度效应越弱，对称点间的温度差异越小，充填不平衡得到改善；升高模具温度，熔体与壁面间的对流换热量减少，能够降低对称点间温差，改善充填不平衡。

基于二次回归正交旋转试验熔融沉积超声振动成型研究

何金辉, 王海雄, 刘善坤, 李亚君

2022, 36 (1): 107-113; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.016

摘要 ( 420 ) PDF (3638 KB)( 155 ) HTML ( 4 )

为了研究超声振动对熔融沉积成型（FDM）制品力学性能的影响以及各变量之间的相关关系，在原有熔融沉积成型设备的基础上增加了超声振动系统，采用单因素试验与二次回归正交旋转组合试验相结合，分别以打印外壳厚度、填充密度和超声波功率3个因素为研究对象对FDM成型工艺进行研究。结果表明，超声振动功率对材料的拉伸性能具有很大的影响，在同等条件下，超声波处理后的材料拉伸性能提高了13.8 %；通过响应面和方差分析得出以上3个因素及其外壳厚度和填充密度之间的交互作用对拉伸性能的影响最为显著，经过试验优化后的最佳工艺参数为：外壳厚度1.2 mm、填充密度90 %，超声波功率40 W；利用试验样本数据建立了外壳厚度、填充密度和超声波功率3个因素的二次回归模型并检验了回归模型的可靠性，验证结果显示回归模型可靠性良好，可以用来预测本次试验的优化工艺条件。

滚塑工艺在加热阶段的两种传热模型的比较研究

叶冬蕾, 刘学军, 王晓

2022, 36 (1): 114-119; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.017

摘要 ( 438 ) PDF (1280 KB)( 97 ) HTML ( 2 )

为一个圆筒形滚塑模具在其内部粉料开始熔融之前的加热阶段建立了两种传热理论模型。在第一种传热模型中，将模具内的空气当作主要相的流体，将粉料当作次要相的流体。采用FLUENT软件中多相流模块的Mixture模型对模具内的流动与换热进行仿真计算。第二种传热模型是一种简化的传热模型。即忽略模具的结构形状和温度梯度，同时假设模具内部的粉料和空气混合非常均匀。根据能量守恒定律列出常微分方程组，通过MATLAB软件求解该方程组。分别采用这两种传热模型仿真计算模具温度和模内温度，并将其与实验结果相比较。结果表明，第一种传热模型的仿真精度要高于第二种传热模型，但前者的计算量远大于后者；当考虑变物性时，第一种传热模型的计算精度有明显的改善；而第二种传热模型对模具温度的仿真精度几乎没有改善，但对模内温度的仿真精度反而变得更差。

助剂

硼酸锌协效二乙基次膦酸铝阻燃PA6

杨正, 王振华, 鲁世科, 柳妍, 房晓敏, 李建通, 刘保英, 丁涛

2022, 36 (1): 120-127; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.018

摘要 ( 613 ) PDF (3002 KB)( 503 ) HTML ( 13 )

采用硼酸锌（ZB）与二乙基次膦酸铝（ADP）协同阻燃聚酰胺6（PA6）。对其阻燃性能和力学性能进行了探讨，并运用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热、热失重分析、扫描电子显微镜以及拉曼光谱对阻燃机理进行了探究。结果表明，ZB作为协效剂，与ADP的协同阻燃效果显著；当在PA6中添加1.5 %（质量分数，下同）ZB和8.5 %ADP时，PA6/ADP/ZB复合材料达到UL 94 V?0级，极限氧指数达到29.8 %，其热释放速率峰值、平均热释放速率和质量损失速率比未添加ZB协效剂的试样分别降低了42.7 %，27.3 %和32.7 %；锥形量热分析表明，当在ADP阻燃体系中引入ZB后，既促进了ADP阻燃体系的气相阻燃作用，同时也促进了凝聚相阻燃作用，是一种以气相阻燃为主，兼具凝聚相阻燃的协同阻燃机制。

相容剂对PE⁃HD/玉米秸秆生物炭复合材料性能的影响

王雅珍, 刘新雨, 董少波, 兰天宇, 祖立武

2022, 36 (1): 128-134; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.019

摘要 ( 480 ) PDF (2557 KB)( 239 ) HTML ( 3 )

以玉米秸秆（CS）为原料制备生物炭，并采用挤压法制备高密度聚乙烯/玉米秸秆生物炭（PE?HD/CSB）复合材料。研究了相容剂马来酸酐（MA）对PE?HD/CSB性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、热失重分析（TG）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、旋转流变仪（DHR?2）、X射线光电子能谱（XPS）等对CSB及复合材料进行了表征，并用Harmonic?Mean界面方程研究了CS和CSB同PE?HD的界面性能。结果表明，与CS相比，CSB的芳香化程度增加，且与PE?HD的界面张力更低，MA的加入提高了生物炭复合材料的稳定性、相容性及其力学性能。

低挥发环保增塑剂对苯二甲酸二（2⁃丙基庚）酯的应用研究

冯珊, 蒋平平, 张萍波, 张哲铭, 张凯, 顾倩

2022, 36 (1): 135-141; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.020

摘要 ( 569 ) PDF (2406 KB)( 260 ) HTML ( 4 )

以对苯二甲酸和2?丙基庚醇为原料，在钛酸异丙酯为催化剂的条件下制备对苯二甲酸二（2?丙基庚）酯（DPHTP），并将DPHTP作为增塑剂用于制备聚氯乙烯（PVC）柔性薄膜，与市售DOP和DOTP进行应用性能的比较。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对产物进行结构分析；通过热失重分析、拉伸测试、耐迁移测试和耐挥发性测试等比较DPHTP、DOP以及DOTP增塑的PVC薄膜在力学性能等方面的差异。结果表明，相比DOP和DOTP，DPHTP具有更低的挥发性，其增塑的薄膜有着更优异的热稳定性以及更高的体积电阻率；其中，DPHTP的加热减量为0.031 90 %，DPHTP增塑的薄膜的热失重5 %的温度为272 ℃，体积电阻率为6.5×10⁹ Ω·m；DPHTP具有更低的挥发性且可以赋予PVC材料优异的电绝缘性能，在包装材料和电线电缆行业具有广阔的开发前景。

标准与测试

基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究

王晓东, 花蕾, 董爱娟, 罗李华

2022, 36 (1): 142-147; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.021

摘要 ( 671 ) PDF (1575 KB)( 390 ) HTML ( 10 )

根据偶氮二甲酰胺（ADC）热分解第一阶段（200 ~ 240 ℃）的分解方程式，建立ADC的分解过程与发气过程之间的函数关系式，将ADC的热失重（TG）曲线转变为TG发气曲线。结果表明，通过对比发泡剂ADC的TG发气曲线和排水集气法测定的发气曲线，得出两种测定方法测得ADC的起发温度、最大发气速率温度、终止发气温度等数据非常接近，两条曲线与拟合曲线的对比Adjusted R?Square分别达到0.993 7和0.915 43，因此，在ADC热分解第一阶段（200~240 ℃），ADC的TG发气曲线可以通过TG曲线计算得到，并可以替代传统的排水集气法测定的发气曲线。

聚乙烯管道热熔接头可靠性评价方法研究

王振超, 张莹, 彭伊娟, 余溪, 张秋菊

2022, 36 (1): 148-159; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.022

摘要 ( 533 ) PDF (3500 KB)( 570 ) HTML ( 5 )

介绍了目前国内外聚乙烯管道熔接接头可靠性评价的短期力学性能和长期耐慢速裂纹拓展的主要检测方法及其适用性研究。近年来，超声波相控阵被广泛应用于熔接接头可靠性无损检测，其自动化检测和结果智能化判定是一个重要的研究方向。目前我国标准中对熔接接头可靠性检测的项目较少，为使聚乙烯承压管道向厚壁、大口径、高耐压、耐高温、长寿命和更安全的方向发展，需要建立完整、适用的熔接接头可靠性表征和测试方法，建立加速试验和采用较小试样替代完整管材试样的方法。最后，展望了利用现代科技手段和装备实现原材料的性能受控地传递到熔接接头上，促进聚乙烯管道的应用技术随着材料的创新而不断发展。

机械与模具

同向旋转三螺杆挤出机固体输送段输送特性研究

李响, 王东阳, 朱向哲

2022, 36 (1): 160-165; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.023

摘要 ( 355 ) PDF (3016 KB)( 117 ) HTML ( 0 )

基于离散元法分别对同向旋转的三螺杆以及双螺杆挤出机固体输送行为进行仿真模拟，对三螺杆挤出机颗粒速度分布以及受力分布进行分析，将三螺杆和双螺杆挤出机颗粒填充效率、输送质量以及质量流率进行对比分析。结果表明，位于螺棱和机筒附近位置的颗粒受到螺棱推力及机筒摩擦力影响较大，具有较高的速度；挤出机内部各区域颗粒填充顺序受螺杆旋转方向影响，位于啮合区的颗粒会受到另一侧螺杆的螺棱作用因而减小了颗粒间相对滑动的趋势，从而提高颗粒输送能力，三螺杆挤出机拥有更多的啮合区，因此其填充效率高于双螺杆挤出机；随着转速的升高，两种挤出机质量流率均明显提高；同等转速下，三螺杆挤出机质量流率较双螺杆挤出机提高了约25 %。

汽车右后门板顺序阀热流道大型薄壁注塑模具设计

张维合, 冯国树, 朱晓敏, 吴梓纯, 叶明山, 杜海, 宋东阳, 王靖

2022, 36 (1): 166-171; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.024

摘要 ( 765 ) PDF (6604 KB)( 535 ) HTML ( 7 )

根据汽车右后门板的结构特点，设计了一副大型薄壁顺序阀控制的热流道注塑模具。通过前期的模流分析，确定了先进合理的模具浇注系统。通过采用“斜顶+斜顶杆”与“油缸+T形块+滑块”的侧向抽芯结构，成功解决了塑件内外倒扣多、脱模困难的难题。通过采用“直通式水管+隔片式冷却水井”近乎“随形水路”的温度控制系统，模具成型周期下降了约10 %。模具第一次试模成功，结果表明，成型塑件精度达到了设计要求。

综述

聚合物离心静电纺丝技术研究进展

安瑛, 刘宇亮, 谭晶, 杨卫民, 阎华, 李好义

2022, 36 (1): 172-177; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.025

摘要 ( 679 ) PDF (1450 KB)( 275 ) HTML ( 13 )

简述了离心静电纺丝技术的工作原理，对国内外近期离心静电纺丝的研究进展进行了综述。总结了离心静电纺丝的成纤机理，根据纺丝材料特性，将离心静电纺丝分为溶液离心静电纺丝和熔体离心静电纺丝两类，并将这两类纺丝方法的装置和工艺创新进行了分类，总结了各种装置的结构特征和优缺点，并对其工艺参数进行了分析。最后对离心静电纺丝微纳米纤维的应用进行了简介，针对离心静电纺丝中存在的问题以及未来的发展趋势进行了浅析。

甲基丙烯酸甲酯的合成技术研究进展

刘金成, 陈谦, 刘玉佩, 高萌, 赵先辉

2022, 36 (1): 178-183; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.026

摘要 ( 1104 ) PDF (1520 KB)( 543 ) HTML ( 20 )

概述了甲基丙烯酸甲酯（MMA）的合成方法，包括丙酮氰醇法、异丁烯法及乙烯法，并分析了各个合成方法的优缺点，丙酮氰醇法使用有毒原料HCN并会产生大量废料，不符合绿色生产要求，将会面临逐步淘汰，异丁烯法及乙烯法生产过程绿色清洁，符合我国国情及战略需求，是未来的主要发展方向。此外，也对用于异丁烯法生产MMA的钯系催化剂及金系催化剂进行了分析。

无卤阻燃聚烯烃电力电缆料的应用现状

张伟, 陈杰, 李陈莹, 胡丽斌, 谭笑, 曹京荥

2022, 36 (1): 184-191; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.027

摘要 ( 446 ) PDF (1238 KB)( 550 ) HTML ( 15 )

介绍了无卤阻燃聚烯烃电缆料的应用现状（包括当前主要使用的几种聚烯烃基体材料）。聚烯烃材料燃烧特性及阻燃机理，无卤电缆料阻燃剂的分类及应用特点，以及当前无卤阻燃电缆料的发展方向。