本期目录

2015年 29卷 11期 刊出日期：2015-11-26 上一期 下一期

综述

四唑基聚合物的研究进展

王晓君, 刘吉平, 赵伟, 毕晓露, 王栋

2015, 29 (11): 1-6 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.001

摘要 ( 651 )

综述了四唑基聚合物的合成方法，包括环加成反应、自由基聚合反应、官能团反应。介绍了四唑基聚合物在含能材料和质子交换膜材料方面的应用，四唑基聚合物用于制备含能材料具有能量高、感度低的优点，而作为质子交换膜材料，不但具有基本的导电性能，还能在高温及无水情况下的应用。

阻燃材料中成炭剂的研究进展

刘鑫鑫, 钱立军, 王靖宇, 奚望

2015, 29 (11): 7-16 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.002

摘要 ( 558 )

介绍了膨胀型阻燃剂(IFR)的组成及阻燃机理，综述了用于膨胀体系的成炭剂的研究进展，包括传统成炭剂、新型三嗪成炭剂等在聚合物膨胀阻燃中达到的阻燃效果，指出了三嗪成炭剂存在的缺点,并对三嗪成炭剂未来的发展趋势进行展望。

聚烯烃中受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能评价方法

王俊, 王玉如, 李翠勤, 施伟光

2015, 29 (11): 17-26 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.003

摘要 ( 626 )

综述了受阻酚类抗氧剂在聚烯烃中抗氧化性能评价方法的进展，包括差示扫描量热法(DSC法)、红外光谱法、荧光光谱法、色谱法等，指出了每种评价方法的局限性和存在的主要问题，为在相对复杂的体系中评价受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能及对聚烯烃中受阻酚类抗氧剂的定性和定量分析提供参考。

材料与性能

三聚氰胺表面改性碳纳米管对聚丙烯阻燃性能的影响

曹博, 谷晓昱, 孙军, 陈宸, 张胜

2015, 29 (11): 26-30 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.004

摘要 ( 1012 )

采用三聚氰胺(MEL)对多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面改性，获得MEL改性多壁碳纳米管(MEL-MWNTs)，利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热失重分析仪(TGA)对改性产物MEL-MWNTs的结构进行表征。通过熔融共混将MEL-MWNTs用于提高聚丙烯(PP)的阻燃性能，通过极限氧指数、垂直燃烧(UL 94)、锥形量热分析(CONE)和TGA测试PP/MEL-MWNTs复合材料的阻燃及热稳定性；通过扫描电子显微镜(SEM)观察炭层结构，并测试复合材料的力学性能。结果表明，少量MEL-MWNTs(≤3 %)(质量分数，下同)可以明显改善PP的阻燃性能，3 %的MEL-MWNTs使PP的极限氧指数从18 %提高到22 %，UL 94中开始产生熔滴的时间也从3.7 s延长到30.0 s，燃烧后形成致密炭层；热释放速率及总量均比纯PP有所降低；同时MEL-MWNTs的加入使PP复合材料的拉伸强度有一定提升，但断裂伸长率降低。

成核剂和乙烯马来酸酐共聚物混杂改性玻璃纤维增强聚酰胺复合材料

杜婷婷, 张玲, 齐栋栋

2015, 29 (11): 31-38 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.005

摘要 ( 564 )

利用静电吸附方法制备了成核剂(P22)和乙烯马来酸酐共聚物(EMA)混杂改性的玻璃纤维(GF)增强体，并通过挤出成型制备了聚酰胺66(PA66)/改性GF增强体复合材料。采用扫描电子显微镜观察复合材料断面和刻蚀后断面。结果表明，P22吸附在GF表面可以诱导PA66在GF表面结晶，而EMA分子中的酸酐基团则可以与PA66分子链末端的氨基发生反应，使PA66附着在GF表面，改善了GF与基体的界面结合；良好的界面结合使PA66/GF-P22 、PA66/GF-EMA、PA66/GF-EMA-P22复合材料的层间剪切强度和动态储能模量(室温25 ℃)分别提高了18.3 %、25.4 %、32.4 %和15.4 %、24.1 %、35.9 %。

铁路桥梁支座耐磨材料的性能研究与优选应用

黄安民, 刘婷, 朱志勇, 伍海斌

2015, 29 (11): 38-42 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.006

摘要 ( 672 )

采用模压法制备了超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)复合材料和聚四氟乙烯(PTFE)2种桥梁支座高分子耐磨材料，对其力学性能、耐热性能、抗重载性能和耐磨性能进行了对比研究。结果表明，PE-UHMW复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度均明显高于PTFE材料；其导热系数为0.58 W/(m· K)，是PTFE材料的223.1 %；在90 MPa和190 MPa压应力下24 h后，PE-UHMW复合材料的蠕变率分别为PTFE材料的47.1 %和81.4 %，PE-UHMW复合材料变形较小；2种材料经50 km磨耗测试后， PE-UHMW复合材料的线磨耗率仅为PTFE材料的7.4 %，耐磨性能远优于PTFE材料。

平推流管式连续反应器合成高抗冲ABS树脂的研究

李淑文, 王益波, 周川, 申凯华, 蔡杰

2015, 29 (11): 43-49 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.007

摘要 ( 494 )

采用平推流管式反应器合成高抗冲丙烯腈苯乙烯丁二烯三元共聚物(ABS)树脂，对所使用的橡胶进行剖析和检测，测定微观结构和溶液黏度；通过考察不同复合胶种类、复合胶配比对ABS树脂冲击性能的影响，优化复合胶增韧体系，确定合适的复合胶增韧剂和最佳的复合胶配比；通过仪器化冲击实验验证了当橡胶投料比为9.0%时，采用55AE∶35AE=2∶1的复合胶合成的样品悬臂梁缺口冲击强度达到351.3 J/m，相比于市售同类产品具有冲击强度高、橡胶增韧效果好的特点。

PVC/高分子表面修饰CaCO₃复合材料的加工性能研究

刘海, 汪杰, 文胜, 龚春丽, 郑根稳

2015, 29 (11): 50-54 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.008

摘要 ( 499 )

采用液态高分子改性剂对CaCO3进行包覆改性，得到高分子表面修饰CaCO3(CLCC)。使用转矩流变仪、紫外可见分光光度计及白度测定仪对聚氯乙烯(PVC)/CaCO3复合材料和PVC/CLCC复合材料的加工性能进行了研究。结果表明，CLCC颗粒的加入可以缩短PVC的塑化时间，改善其加工性能，提高PVC生产效率；而抑制了PVC在熔融加工过程中的降解；PVC/CLCC复合材料的白度保持率高于PVC/CaCO3复合材料。

ABS/改性高岭土复合材料的制备与表征

余声平, 宋海峰, 石阳阳, 许戈文, 黄毅萍

2015, 29 (11): 55-60; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.009

摘要 ( 180 )

高岭土经乙酸钾插层处理后,与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)水解液混合研磨,制备了偶联剂表面处理的插层型高岭土,并与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)进行熔融共混制得ABS/插层型高岭土复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对高岭土改性效果进行表征,采用扫描电子显微镜(TEM)、热失重分析仪(TG)、拉伸试验等研究了ABS/改性高岭土复合材料的微观形貌、热、力学性能。结果表明,改性高岭土层间距为1.42 nm,插层率为79.7%,改性高岭土加入量为3%、7%时,片层较均匀分散在ABS基体中;当改性高岭土的填充量为7%时,复合材料的断裂伸长率比纯ABS增加157.1%,热分解温度也有所提高。

酚醛树脂/镀银碳纤维导热复合材料的制备与性能

王登武, 王芳

2015, 29 (11): 61-65 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.010

摘要 ( 653 )

采用化学镀的方法在碳纤维(CF)上镀一层银膜，然后采用搅拌混合的方法制备了酚醛树脂/镀银碳纤维(Ag-CF)导热复合材料，通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能量色散光谱仪(EDS)等方法对其结构和性能进行表征。结果表明，大量的银粒子均匀分布在CF表面；酚醛树脂/Ag-CF导热复合材料的导热系数、冲击强度和拉伸强度随着Ag-CF含量的增加而逐渐增加；Ag-CF的含量为7.0 %时，酚醛树脂/Ag-CF导热复合材料的综合性能最优，此时其导热系数为1.25 W/(m·K)，冲击强度和弯曲强度分别为66.7 kJ/m2和139.2 MPa；残炭率为30 %时，添加量为7.0 %的复合材料对应温度为 500 ℃，高于纯酚醛树脂的 450 ℃。

化学浴沉积制备防污自洁型PVDF/PMMA共混膜研

张克宏, 肖慧, 赵荣荣, 陆磊, 万昭佳

2015, 29 (11): 66-70 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.011

摘要 ( 589 )

使用NaOH溶液亲水改性聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜，在共混膜表面化学浴沉积烷基氯硅烷，构筑微纳米结构，制备出具有超疏水能力的PVDF/PMMA共混膜，对共混膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明，亲水改性提升了PVDF/PMMA共混膜表面烷基氯硅烷的化学浴沉积效果；亲水改性的最佳工艺条件为：NaOH的浓度为40 %、反应时间为60 min、反应温度为70 ℃；化学沉积后的PVDF/PMMA共混膜接触角高达154.6 °；集灰实验表明，倾斜角度约为1 °时水滴能将膜表面的灰尘带走，膜的防污自洁性能优良。

加工与应用

双转子连续混炼机混沌型转子混合性能的研究

刘海涛, 沙金, 陈涛, 谢林生, 马玉录

2015, 29 (11): 71-77 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.012

摘要 ( 489 )

在提出一种新型混沌型转子结构的基础上，运用Polyflow软件对其混炼过程进行三维非牛顿等温模拟，并借助于粒子示踪法对物料所经历的流场特性进行统计学分析；分析了转子结构和工艺参数对转子混合性能的影响，同时通过共混改性实验，对转子的混合效果进行了评估和表征。结果表明，高混沌型转子的分布混合能力有较大的提高，同时保持着良好的分散混合能力；混沌型转子制备的复合材料力学性能优于经典转子；转子转速的提高可以增强混沌转子的分散及分布混合能力，适当的加料速率是保证取得较好混合效果的关键因素。

聚碳酸酯在高注射速度下成型超薄导光板的仿真试验分析

刘水星, 庄俭, 杨于光, 张亚军, 董力群, 金志明

2015, 29 (11): 78-82 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.013

摘要 ( 573 )

基于传热学和流变学相关原理，建立了导光板的几何模型，对高速注射成型超薄导光板进行了仿真研究。利用Moldflow软件研究分析了聚碳酸酯(PC)在高剪切速率下的温度控制模型，探索了不同注射速度、塑化温度和模具温度下PC熔体在模具型腔中的温度变化规律。仿真结果表明，剪切速率在一定范围内，熔体温度的变化量随注射速度升高而增大，超过临界剪切速率后，由于存在壁面滑移，温度变化量减小；实际生产时可将注射速度增大到600~1000 mm/s，使塑化熔体温度降低10 ℃左右，注射压力降低50 MPa左右，从而获得更好的填充效果。

利用Moldflow软件分析不同聚丙烯树脂在注射成型中的性能差异

黄伟欢, 王艳芳, 娄立娟, 黄强, 吴林美, 李春兰, 许传路, 姜凯

2015, 29 (11): 83-86; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.014

摘要 ( 56 )

以洗衣机的脱水桶为研究对象,针对部分产品底部出现裂纹的问题,利用Moldflow软件模拟树脂熔体流动的过程,比较基本性能相似的两种不同牌号的树脂熔体流动和冷却过程。结果表明,采用相似工艺生产制品时,影响底部裂纹形成的主要材料参数是起始结晶温度和导热系数。模拟数据显示,如果熔体在桶底部汇合处快速发生部分结晶,将导致熔体不能完全融合而形成熔接痕,造成局部应力集中,使洗衣机脱水桶在高速旋转时可能在桶底出现裂纹。影响熔接痕附近结晶程度的主要因素是树脂的起始结晶温度和导热系数,起始结晶温度高、导热系数大,都有利于结晶的快速发生和生长;对于容易形成裂纹的树脂,提高加工温度或冷却水温能有效削弱熔接痕的形成,减小制品出现裂纹的几率。

注塑工艺对聚碳酸酯曲面透光件光学角偏差的影响

王克俭, 曹国荣

2015, 29 (11): 87-91 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.015

摘要 ( 627 )

分析了注塑工艺参数、测试方位角和俯仰角对聚碳酸酯（PC）曲面薄壳透明制品光学角偏差的影响。考虑多方面影响机理，必须针对具体制品结构尺寸、材料、模具浇注系统和成型条件，才能获得最优成型工艺。塑化时，为保证熔体均匀并防止降解，螺杆转速宜在中速范围内，背压不宜过高（如4 MPa），储料余量不宜过多；注射熔体温度选择285 ℃左右，模具温度90 ℃以上，略微升高温度有利于流动和松弛，使制品结构均匀而减小角偏差；保压促进流动致密，但过高则容易产生流痕，适度延长保压时间可均化密度和应力，获得高光学性能；所制备样品角偏差值在8′以下，可满足一般透明件要求。

助剂

低相对分子质量PBA在PVC中的增塑作用研究

谢吉星, 田盛益, 贾积恒, 焦运红

2015, 29 (11): 92-96 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.016

摘要 ( 721 )

以己二酸和1，4丁二醇为原料，通过熔融缩聚法制备一系列不同特性黏度的低相对分子质量聚己二酸1，4丁二醇酯(PBA)。将低相对分子质量PBA作为增塑剂用于聚氯乙烯(PVC)中, 通过测定其玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、断裂伸长率、极限氧指数和液相迁出，研究不同特性黏度的低相对分子质量PBA的增塑效率。结果表明，当添加量为30份时，PVC/PBA的Tg低于PVC/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，并随着特性黏度的增加而增加；特性黏度为0.115 dL/g的PBA加入PVC时具有最佳断裂伸长率，可达271.9 %，优于加入同等量的DOP体系；此外PBA液相迁出率随特性黏度的增加而降低，最低几乎为零;且PVC/PBA比PVC/DOP具有更好的热稳定性和阻燃性。

环境友好型阻燃剂的合成及性能研究

张群安, 杜朝军, 史政海, 李超凡, 王艳华

2015, 29 (11): 97-101 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.017

摘要 ( 664 )

通过二苯氧基磷酰氯和间苯二甲胺反应，合成了(N,N′-\[1,3对苯二亚甲基(亚甲基)\]二氨基磷酸)P,P,P′,P′四苯基酯)(PNBE)磷氮阻燃剂。利用元素分析（EA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、质谱（MS）、核磁共振氢谱（1H-NMR）、核磁共振碳谱（13C-NMR）确定了目标化合物的结构。利用热失重分析、锥形量热仪、极限氧指数仪以及扫描电子显微镜等研究了PNBE磷氮阻燃剂对环氧树脂的阻燃性能，并初步研究了其机理。结果表明，自制PNBE阻燃剂对环氧树脂具有较好的阻燃性，25 %添加量可使其极限氧指数达到31.8 %，阻燃级别达到V-0级，其阻燃机理为凝固相和气相协同阻燃机理，以凝固相为主。

机械与模具

聚乳酸用单螺杆挤出机熔体输送段数值模拟研究

李梦林, 刘凯, 黄志刚, 苏新

2015, 29 (11): 102-107 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.018

摘要 ( 624 )

运用Polyflow分别对聚乳酸(PLA)用3种不同结构类型单螺杆挤出机熔体输送段进行模拟，在流场分析的基础上，分析3种螺杆的混合性能。结果表明，在相同工艺条件下，普通型单螺杆和菠萝型单螺杆熔体轴向速度波动较大，且产生局部回流区域，不利于熔体的输送；菠萝型螺杆产生的流场速度和熔体黏度较高，使得物料在流场中受到更高的剪切速率，因此挤出产物的分散混合性能更好；挤出过程中，PLA熔体的黏度变化与流动速度变化存在一致性，随着流动速度逐渐增大，熔体受到的剪切作用逐渐增强，使黏度降低，流动性变好。

基于单神经元自适应PID控制的注塑机合模机构

罗亮, 李江源, 刘知贵

2015, 29 (11): 108-112 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.019

摘要 ( 626 )

设计了一个单神经元自适应比例积分微分控制器(PID)控制器，使用AMESim/Simulink联合仿真机制，建立了注塑机合模机构液压伺服系统的模型。由仿真结果看，与常规PID控制器相比，使用单神经元自适应PID控制器控制的系统有着更好的鲁棒性，系统获得了更好的环境适应性。

汽车油箱密封盖注塑模具的研制

高慧, 张文兵, 沈建新, 吕春燕

2015, 29 (11): 113-116 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.11.020

摘要 ( 480 )

针对油箱密封盖制品材料为醚酯型热塑弹性体(TEEE)，制品有倒扣、不能正常出模的问题，在产品成型、顶出到产品脱落过程中，利用模具的多组动作，将产品弹性变形由成型形状变为使用形状，实现了自动脱模，满足自动化生产的要求。为便于成型部位的加工，模具采用合理的镶拼结构。因产品壁厚差异较大，在模板及凸模上设计了较多的冷却水道，保证了产品的成型质量，提高了精度和生产效率。