本期目录

2015年 29卷 02期 刊出日期：2015-02-26 上一期 下一期

综述

纳米改性聚酰亚胺研究进展

付红梅, 朱光明, 王宗瑶, 宋鑫月

2015, 29 (02): 1-7 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.001

摘要 ( 993 )

本文着重介绍了Al2O3、SiO2、TiO2、MgO、ZnO、BaTiO3、POSS、石墨烯和碳纳米管纳米改性聚酰亚胺的研究近况，分析了偶联剂对杂化薄膜性能的影响，并对今后的发展趋势进行了展望。

二元羧酸盐类聚丙烯β成核剂研究进展

马月博, 褚海斌, 谢伦嘉

2015, 29 (02): 8-14 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.002

摘要 ( 1060 )

概述了聚丙烯β成核剂的发展概况，重点介绍了各种二元羧酸及其盐类聚丙烯β成核剂，并简要介绍了该类成核剂的研究现状以及在聚丙烯高性能化方面的应用情况，并对其发展前景作了展望。

全生物降解聚乳酸/聚碳酸亚丙酯共混物研究进展

王富玉, 高振勇, 马祥艳, 马康, 张灏, 张玉霞

2015, 29 (02): 15-21; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.003

摘要 ( 1042 )

介绍了完全生物降解的聚乳酸（PLA）/聚碳酸亚丙酯(PPC)共混物的研究进展，其中重点介绍了共混物的相容性、熔融及结晶性能、力学性能、流变性能及加工性能等方面的研究成果。

材料与性能

膨化聚四氟乙烯材料的制备与性能研究

徐博, 朱光明, 任芳

2015, 29 (02): 22-26; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.004

摘要 ( 1139 )

采用在聚四氟乙烯中添加成孔剂的方法，制备了具有微孔结构的膨化聚四氟乙烯材料，研究了成孔剂处理对聚四氟乙烯压缩回复性能的影响。结果表明，随着成孔剂处理量的增加，膨化聚四氟乙烯密度减小，孔隙率增大，邵氏硬度减小；成孔剂种类不同，膨化聚四氟乙烯压缩回复性能也不同。

镀镍碳纤维/镀镍石墨粉填充PC/ABS材料导电性能的研究

陈彤, 薛平, 韩宇, 龙洪生, 周翔, 郑启涛

2015, 29 (02): 27-31; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.005

摘要 ( 1022 )

在PC/ABS材料中填充镀镍碳纤维（NiCF）和镀镍石墨粉，制备一种新型填充型导电复合材料，分析了NiCF与镀镍石墨粉的填充量及NiCF长度对复合材料导电性能的影响。结果表明，随着NiCF和镀镍石墨粉填充量的增加，复合材料的体积导电率会下降，即导电性能得到提高。与镀镍石墨粉相比，NiCF对复合材料导电性的影响更显著。NiCF/镀镍石墨粉/PC/ABS复合材料存在渗滤效应，当NiCF含量在10%~15%范围内时，材料的体积导电率急剧下降，导电性能迅速提高。当复合材料颗粒长度为10mm左右时，注塑成型的材料导电性能最佳。

PBT/PP/POE-g-GMA共混体系结晶及流变性能的研究

孟东伟, 曹长林, 黄宝铨, 曾晓强, 夏新曙, 肖荔人

2015, 29 (02): 32-38; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.006

摘要 ( 701 )

摘要：本文以聚乙烯辛烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)为相容剂，采用转矩流变熔融塑化制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚丙烯(PP)共混材料，通过扫描电镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等分析手段进行表征。结果表明:在PBT/PP共混体系中引入POE-g-GMA后，(1)共混体系中分散相的粒径减小，两相界面模糊；(2)体系中出现了具有更长松弛时间的新的大分子链，使体系黏度随之增大，最终形成了“类凝胶网络”结构；(3)共混体系的结晶性能具有组分依赖性。

共聚聚甲醛的增韧研究

张卓, 邓新华, 孙元, 肖勇, 邓新全

2015, 29 (02): 39-43; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.007

摘要 ( 1013 )

本研究以国产共聚甲醛(POM)为原料，以硅橡胶和纳米硫化丁苯橡胶为增韧剂，改性聚甲醛。通过万能强力仪、热重分析仪、差示扫描量热分析仪、偏光显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等测试方法，分析和研究了改性聚甲醛的结晶行为以及力学性能。结果表明：硅橡胶的最佳用量为总质量的3%，纳米硫化丁苯橡胶的最佳用量为总质量的1%。增韧剂可以使POM的球晶得到细化，POM的抗冲击性能提高30%以上的同时，几乎不影响拉伸强度。

环氧树脂/短切碳纤维复合材料性能研究

陈永乐, 胡程耀, 霍冀川, 马红芳

2015, 29 (02): 44-48 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.008

摘要 ( 752 )

制备出了短切碳纤维增强TDE-85环氧树脂复合材料，研究了碳纤维的含量对复合材料力学性能和耐热性能的影响。结果表明，碳纤维的加入有利于复合材料力学性能和耐热性能的提高，并在碳纤维含量为0.25%时，复合材料的拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量达到最大，分别提高了29.33%、25.31%、30.28%和68.93%。此外，对复合材料的弯曲断裂面进行了微观形貌分析，结果表明一定量的碳纤维可以较好地分散在树脂基体中，同时，碳纤维原丝和树脂基体的界面结合比较弱，主要依赖于两相之间的物理嵌合。

全生物降解PLA/PBC薄膜的制备及性能研究

顾晓华, 宋雪, 曾鹏, 张希伟, 程伟东

2015, 29 (02): 49-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.009

摘要 ( 813 )

本文以PBC（聚碳酸丁二醇酯）和PLA（聚乳酸）为主要原料，经双螺杆挤出机混合制得吹膜专用树脂，然后通过吹膜机制备出PBC/PLA全生物降解薄膜。并对全生物降解薄膜做了力学性能测试、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、酶降解性能和扫描电镜(SEM)分析。结果表明PBC/PLA全生物降解材料具有很好的相容性，随着PBC含量的增加，多组分PBC/PLA生物降解薄膜的降解性能逐渐提高。薄膜具有良好的热稳定性。PBC/PLA全生物降解薄膜拉伸强度随PBC含量增加有所降低但与PLA相比强度的降低不超过19.5%，薄膜的断裂伸长率确能由6.63%提高到192.50%，大大的提升了PLA的韧性。

聚丙烯/纳米金刚石复合材料热降解动力学研究

何小芳, 彭苗, 许明路, 贺超峰, 曹新鑫

2015, 29 (02): 53-58 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.010

摘要 ( 859 )

用熔融共混法制备了纳米金刚石（Nano-diamond）/聚丙烯复合材料，利用热重分析（TGA）法研究了复合材料的热降解动力学，并采用Flynn-Wall-Ozawa，Friedman和Kissinger三种方法计算了共混物的热降解反应活化能(Ea)。结果表明，复合材料呈现单一阶段的降解过程，Nano-diamond有助于提高材料的热稳定性。复合材料的热稳定性随Nano-diamond含量的增加先增大后减小，当其含量为3%时，复合材料的热稳定性最好，热降解反应的Ea提高了5-30 kJ/mol。

膨胀型阻燃剂APP/MA/PEPB的制备及其在ABS中的应用

孙芳, 朱道吉, 吴笑笑, 周正发, 徐卫兵

2015, 29 (02): 59-62; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.011

摘要 ( 859 )

用氧代-4-羟甲基-2, 6, 7-三氧杂-1-磷杂双环[2, 2, 2]辛烷（PEPA）作为中间产物，与苯甲酰氯反应合成了新型成碳剂苯甲酸(1 -氧-2,6,7 -三氧杂-1 -磷双环[2.2.2]辛烷-4 -基)甲酯(PEPB)。通过傅立叶红外和1H-NMR确定了结构的正确性。与三聚氰胺（MA）和聚磷酸铵（APP）按一定比例复配成膨胀型阻燃剂（IFR）用于ABS的阻燃研究。结果表明PEPB的初始分解温度(分解10%时)为310℃比传统成碳剂季戊四醇（PER）提高了58℃，当APP/MA/PEPB按2: 1: 2比例复配阻燃效果最佳，添加量为30%时，阻燃复合材料燃烧等级达到V-0，拉伸强度为40.15MPa，吸水率为1.77%，相比APP/MA/PER按2: 1: 2比例复配添加的ABS阻燃复合材料拉伸强度和吸水率分别提高33.4%和下降84.2%。扫描电子显微镜（SEM）结果表明复合材料燃烧后微观炭层致密无孔洞。

星形聚己内酯在聚乳酸中的增塑作用研究

申冰洁, 谢吉星, 张婷, 田盛益, 焦运红

2015, 29 (02): 63-67; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.012

摘要 ( 656 )

以六羟基环三磷腈为引发剂，ε-己内酯（ε-CL）为原料，通过开环聚合反应合成了臂长为10的星状聚己内酯（SPCL），并将其作为阻燃增塑剂应用于聚乳酸（PLA）中，并与线型聚己内酯（LPCL）和乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）两种增塑剂进行了对比。实验结果表明，在添加20 份时SPCL，SPCL共混样品断裂伸长率达由纯PLA的7.40%增加到18.86%，优于相同分子量的LPCL但小于ATBC，同时SPCL共混样品的拉伸强度明显优于其他两种样品。热分析和氧指数数据表明，加入SPCL后可以提高PLA的阻燃性能，且对材料的结晶性能和热稳定性影响较小。与小分子ATBC相比，SPCL在聚乳酸的中迁出率接近为零，是一种良好的耐迁出增塑剂。

加工与应用

聚乳酸吹膜过程中传热系数的研究

陈历波, 王鹏, 黄伟, 付晓蓉, 杨鸣波

2015, 29 (02): 68-72; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.013

摘要 ( 635 )

本文以聚乳酸（PLA）为实验原料，通过FLUKE热像仪采集聚乳酸在挤出吹膜过程中的温度场，进一步研究不同冷却风（Qv=0,0.66,1.33,2L/s）以及不同吹胀比（BUR=1.7,2.3）对聚乳酸吹膜过程中传热系数的影响，同时本文亦对传热系数随高度的变化在低风量下和高风量下进行了拟合。研究结果表明，随着风量的增大，温度下降速率增大；低风量下(Qv=0,0.66L/s)，随着风量的增大，对传热系数影响较小；高风量下（Qv=1.32,2L/s）,随着风量的增大，在距口模出口高度Z=0～0.03m内传热系数增大较明显。随着吹胀比的增大，温度下降速率增大，在口模位置处传热系数增大较明显；在低风量以及高风量条件下，传热系数可近似表示为高度Z的函数关系式。

水性丙烯酸酯/改性氯化聚丙烯复合涂层材料的制备及性能研究

谭建权, 刘伟区, 王红蕾, 夏侯国论, 郭彦娟

2015, 29 (02): 73-78; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.014

摘要 ( 686 )

将丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行溶液自由基聚合得到水性丙烯酸酯共聚物(WPA)；同时采用丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)改性得到接枝改性氯化聚丙烯(MCPP)；将二者进行复合制备复合涂层材料。通过探索WPA中AA的用量（AA质量占WPA合成中单体总质量的百分数，下同）对WPA乳液及WPA/MCPP复合乳液的乳液性能的影响，确定AA用量为12%， WPA与MCPP复合后乳液性能最佳。研究了不同WPA与MCPP比例对乳液性能、涂层表面张力和附着力的影响。结果表明，随着WPA用量增多，乳液粒径减小，涂层表面张力提高，附着力稍有降低。m(WPA):m(MCPP)=3:7时，乳液粒径98nm，表面张力47mN/m，附着力0级。复合涂层材料乳液性能稳定，表面性能和附着力良好，具有广阔应用前景。

航空层合定向PMMA疲劳断裂性能的频闪法研究

尚伟, 计欣华, 杨晓婧, 张博

2015, 29 (02): 79-83; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.015

摘要 ( 695 )

座舱盖透明件的疲劳断裂力学性能对飞机的安全飞行起到了至关重要的作用。运用频闪法结合数字图像相关法进行疲劳测试，此方法能够将动态过程转化为准静态过程，以此研究疲劳断裂性能。运用此方法对带应力集中缺口的层合定向有机玻璃的疲劳断裂性能进行研究。对实验结果进行分析得出得出在应力集中区域，疲劳裂纹有沿倾斜方向开裂的趋势，而并非沿竖直方向开裂。并对其实际破坏形式进行分析，裂纹实际扩展方向与根据频闪疲劳测试系统测试的应变场预测结果相符，进而验证了实验结果的准确性。

热处理条件对聚丙烯流延基膜取向片晶结构及拉伸成孔性的影响

俞克非

2015, 29 (02): 84-89 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.016

摘要 ( 625 )

摘要：为了优化挤出流延单向拉伸法制备聚丙烯微孔膜的工艺，以温度、时间和基膜受到的张应力做为热处理条件变量，通过DSC、FTIR、SEM、电子材料试验机和透气率测试仪等方法表征流延基膜的取向片晶结构参数和微孔膜的孔结构，考察热处理条件对聚丙烯流延基膜取向片晶结构和拉伸成孔性的影响。研究表明，随热处理温度从120℃提高到145℃，基膜的取向片晶结构得到改善，硬弹性增强，拉伸成孔性能变好；随热处理时间延长，基膜的结晶度、片晶厚度及取向程度不断提高，取向片晶结构趋于完善，当热处理时间达到30min后，取向片晶结构的完善程度接近稳定；在热处理过程中对基膜施加适当张应力可以提高基膜的片晶取向程度和硬弹性，改善其拉伸成孔性。

工艺参数对输液瓶瓶胚注塑成型性能的影响分析

孙丽丽, 苏学满

2015, 29 (02): 90-97; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.017

摘要 ( 997 )

为了研究某250ml输液瓶瓶胚注塑工艺参数对注塑成型性能的影响规律，本研究基于传热学和塑料加工流变学理论，建立熔体在模具型腔中流动的数学模型。根据正交试验原理，建立由熔体温度、保压压力、模具温度和保压时间等工艺参数共同作用的四因素四水平L16(44)的正交试验表，利用Moldflow对输液瓶瓶胚的成型过程进行流动模拟，并通过极差分析法和方差分析法获得了最优工艺参数组合。在此条件下进行试模检验，得到的瓶胚质量合格，尺寸满足公差要求。

助剂

无毒环保型增塑剂对聚氯乙烯性能的影响

吴唯, 王芹, 唐艳芳, 卞俭俭, 朱送伟

2015, 29 (02): 98-102; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.018

摘要 ( 782 )

选用了邻苯增塑剂(DOP)、柠檬酸酯类增塑剂（ATBC、ATOC）、对苯增塑剂（DOTP）、偏苯增塑剂（TOTM）及新型植物基增塑剂ID-37制备了增塑PVC材料，对所制备的PVC材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度、180℃热稳定性进行表征，测试结果表明，180℃静态热稳定性DOTP与TOTM最优，DOP与ID37次之，ATBC与ATOC相当。增塑剂对力学性能影响较小，对硬度差异影响较大，其中DOTP与TOTM所增塑PVC材料硬度比其余四种高约5度（邵氏A）。DSC测试结果表明，TOTM及ATBC增塑PVC的Tg相对较高，约为-22℃，其余四种较为接近，约为-25℃。

六苯氧基环三磷腈的合成及其在丙烯酸树脂中的阻燃应用

崔超, 高敬民, 贺继东, 姜芙蓉

2015, 29 (02): 103-108; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.019

摘要 ( 873 )

以六氯环三磷腈（HCCP）、苯酚、氢化钠为原料，碳酸钾为催化剂，丙酮为溶剂，在氮气保护下合成了六苯氧基环三磷腈（HPCP）。采用红外光谱、核磁氢谱、碳谱、磷谱、差示扫描量热分析、热重分析技术对产物进行了表征。将HPCP作为阻燃剂添加到丙烯酸树脂中，测试了HPCP不同添加量的丙烯酸树脂的阻燃性和热稳定性。结果表明，当HPCP的添加量为20 wt %时，丙烯酸树脂的垂直燃烧可达UL-94 V-0级，极限氧指数从17.5 %增加到32.2 %，空气中700 ℃时残留质量提高至18.95 %，平均热释放速率（Mean HRR）和总热释放量（THR）分别降低至43 kW/m2和37 MJ/m2。

机械与模具

三螺杆挤出机熔体输送能力的评价

杨昆晓, 余东泉, 孙靖尧, 信春玲, 何亚东

2015, 29 (02): 109-114 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2015.02.020

摘要 ( 953 )

通过三螺杆挤出机模拟机对熔体替代料进行挤出实验，对三角形排列三螺杆挤出机、“一字型”排列三螺杆挤出机及双螺杆挤出机的熔体输送能力进行了系统评价。利用无量纲参数评价体系与传统评价方法，通过控制挤出过程螺杆转速和产量，对三类挤出机的熔体输送段建压能力及挤出能耗水平进行研究，并研究工艺参数对熔体输送能力的影响。实验表明，三角形排列三螺杆挤出机熔体输送能力及能耗水平优于其他类型挤出机，且无量纲参数评价体系具有很高的可靠性和更广泛的适用性，可用于挤出加工设备的选择。