本期目录

2014年 28卷 11期 刊出日期：2014-11-26 上一期 下一期

综述

天然植物纤维增强聚丙烯复合材料研究进展

路琴, 杨明

2014, 28 (11): 1-6 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.001

摘要 ( 371 )

介绍了天然植物纤维（NVF）的种类和性质；概述了NVF与聚丙烯（PP）基体材料相容性的改性方法，主要包括物理改性和化学改性；综述了近年来国内外关于NVF增强PP基复合材料性能的研究进展；展望了PP/NVF复合材料的研究方向

聚苯胺复合材料研究进展

王登武, 王芳

2014, 28 (11): 7-11 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.002

摘要 ( 332 )

详细介绍了国内外关于聚苯胺（PANI）的改性以及其复合材料在超级电容、生物传感、吸波材料等方面的研究进展，其中PANI的改性包括金属无机粒子改性、碳纳米管改性等。对PANI复合材料的应用和发展前景进行了展望。

国内聚酰亚胺薄膜发展概况

冯俊杰, 任小龙, 姬亚宁

2014, 28 (11): 12-19 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.003

摘要 ( 560 )

从聚酰亚胺（PI）薄膜制造技术、产业发展概况、产品质量标准制订等方面介绍了国内PI薄膜发展历程，汇集了主要制造厂商的产能、特点及规划，指出了国内PI薄膜发展中存在的问题，并总结了PI薄膜品种的发展技术动向。

材料与性能

橡塑共混材料耐油耐热机理的SEM/XPS研究

彭辉, 李茁实邹红飞郝建薇, 杜建新

2014, 28 (11): 20-24 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.004

摘要 ( 298 )

采用乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA28）改性甲基乙烯基硅橡胶（MVQ），制备了拉伸强度及断裂伸长率优于MVQ、耐油及耐热性较好的橡塑共混材料（MVQ/EVA28）；通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对共混材料耐热耐油前后表面形貌、元素组成及其化学状态变化进行了表征，研究了耐油耐热机理。结果表明，耐油实验后，EVA组分吸油膨胀率高导致样品表面C元素增多，O及Si元素相对下降；耐热实验后，SiO2迁出使得材料表面C元素减少，O及Si元素相对增多；橡塑共混材料表面元素结合状态的变化及SiO2的迁出是影响其耐油耐热性能的因素。

聚苯胺/镀银四氧化三铁复合材料的制备与表征

钟晓兰, 邱华, 何征, 张欣欣, 王劲齐暑华

2014, 28 (11): 25-29 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.005

摘要 ( 387 )

以聚苯胺（PANI）为基体，Fe3O4为磁性能给体，通过化学镀的方法在Fe3O4表面包覆一层银单质制备Ag/Fe3O4，并通过化学原位聚合的方法将PANI与Ag/Fe3O4复合，制备导电聚合物电磁双复型复合材料PANI/Ag/Fe3O4。结果表明，当Ag/Fe3O4的添加量为PANI质量的20%时，PANI/Ag/Fe3O4复合材料的电导率为0.85 S/cm，饱和磁化强度为 16.34 emu/g，复合材料的电磁性能得到很好的匹配；Ag/Fe3O4的加入阻碍了PANI的分解，PANI/Ag/Fe3O4复合材料的分解温度升高，热稳定性加强。

滑石粉、氧化锌柱撑有机皂石复合填料对聚乳酸结晶及性能的影响

孙金陆, 甄卫军

2014, 28 (11): 30-36 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.006

摘要 ( 324 )

以改性滑石粉与氧化锌柱撑有机皂石为添加助剂，通过溶液插层法制备了聚乳酸基纳米复合材料。研究了该复合材料的微观结构、热性能及力学性能。结果表明，滑石粉层间距被增大，硅烷偶联剂（KH570）被有效包覆在滑石粉片层表面；添加0.3份氧化锌柱撑有机皂石时，聚乳酸复合材料的拉伸强度达到40.3MPa，比纯聚乳酸增加了约140.9%；改性滑石粉与氧化锌柱撑有机皂在聚乳酸基中起到了良好的异相成核作用，氧化锌柱撑有机皂石含量为0.3份时复合材料的结晶度与纯聚乳酸提高了87.0%，热分解温度提高了7.07oC。

PA6/BN/MgO导热复合材料的制备与性能研究

唐昌伟, 叶海伦, 傅轶, 吴丽珍, 彭志宏, 李小辉, 李庆蛟

2014, 28 (11): 37-41 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.007

摘要 ( 404 )

以聚酰胺6（PA6)为基体，以氮化硼（BN）、氧化镁（MgO）为导热填料制备了PA6/BN/MgO导热复合材料。固定填料含量为50%（质量分数，下同）不变，考察MgO/BN配比的变化对复合材料热导率、力学性能和熔体流动性的影响。结果表明，材料的热导率、拉伸强度和弯曲强度随着MgO/BN配比的增大而减小，冲击强度和断裂伸长率随着MgO/BN配比的增大而增大，材料熔体流动性则呈现了随MgO/BN配比的增大先增大后减小的趋势。

聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合材料力学及阻燃性能研究

王志, 雷卓研, 张晓玲, 杨甜甜, 徐艳英

2014, 28 (11): 42-46 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.008

摘要 ( 350 )

通过熔融共混法将聚醚醚酮（PEEK）与多壁碳纳米管(MWCNT)混合，利用模压法制备了MWCNT增强型PEEK复合材料，研究了MWCNT对PEEK性能的影响。结果表明，添加一定比例的MWCNT能够提高PEEK的力学和阻燃性能；当MWCNT含量为5%（质量分数，下同）时，PEEK的弯曲强度提高了53%；当MWCNT含量为1%时，锥形量热法测得的热释放速率峰值最低，燃烧性能指数值最大，热重分析显示初始分解温度较纯PEEK提高了13℃，表明MWCNT有效地提高了PEEK的阻燃和热稳定性能。

PP/PP-g-AN/纳米TiO₂的制备及抗老化性能研究

王雅珍, 马迪, 岳成娥, 孙兆洋, 陈国力

2014, 28 (11): 47-51 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.009

摘要 ( 323 )

采用聚丙烯-丙烯腈接枝共聚物（PP-g-AN）、有机化纳米二氧化钛（TiO2）对聚丙烯（PP）进行抗老化改性，并通过加速老化测试仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱仪等仪器测试表征了老化后共混物的变化情况，并测试了加速老化500、1000、1500、2000、2500h后纯PP和PP/PP-g-AN/纳米TiO2的力学性能。结果表明，PP/PP-g-AN/纳米TiO2经过加速老化后具有良好的抗老化性能，当PP/PP-g-AN/纳米TiO2含量为90/5/5时（简称G5T5），加速老化2500h后PP/PP-g-AN/纳米TiO2的拉伸强度达到最大值25.58MPa，冲击强度为62.73 KJ/m2；加入改性材料能够有效提高PP的抗老化性能，延长PP的使用时间。

环三磷腈衍生物的合成及其在PET阻燃中的应用

汪娇宁, 苏兴勇, 雅兰, 陆雯婷, 陈飞, 陈樱, 毛志平

2014, 28 (11): 52-56 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.010

摘要 ( 317 )

以含硅和硼元素的物质改性六氯环三磷腈，制备环三磷腈衍生物，通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振等方法确定其结构。将衍生物以熔融共混的方法应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的阻燃研究，通过极限氧指数和垂直燃烧测试判定其在PET中的阻燃效果，协同燃烧后炭渣的表面形貌探讨其阻燃机理。结果表明，在阻燃剂的添加量仅为1%时，材料的极限氧指数能达30%以上，UL94可达V-0级的水平；材料燃烧后材料的内表面是多孔型的而外表面是连续致密的，为改善材料的热性质和降低可燃气体的扩散提供了一层屏障。

聚丙烯/三元乙丙橡胶共混材料表面紫外光接枝聚丙烯酰胺的研究

姜彦, 缪飞任玉荣王小兵, 张洪文

2014, 28 (11): 57-61 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.011

摘要 ( 317 )

采用紫外光接枝方法，在聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）共混板材表面接枝聚丙烯酰胺（PAAM）。用衰减全反射傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、接触角测试仪和扫描电子显微镜对接枝改性PP板表面进行了表征，并讨论EPDM含量、辐照时间、单体及引发剂用量对接枝量和接触角的影响。结果表明，在共混板材表面成功接枝了PAAM，当EPDM的含量为共混板材的20%时，改性PP板表面接枝量达到0.75 mg/cm^2；接触角从102.5°下降到72.5°；表面自由能从16.6 mN/m增大到48.7 mN/m。

加工与应用

乙烯丙烯气相共聚合的研究

杨渊, 姜明伟, 李春启, 梅长松, 刘学武, 李金阁

2014, 28 (11): 62-66 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.012

摘要 ( 454 )

研究了乙烯丙烯气相共聚合的反应条件如反应压力、反应温度和共聚单体比例等条件对聚合活性剂共聚物性能的影响，测定了共聚物中的己烷可溶出物的含量，通过差示扫描量热仪测定了共聚物的热性能，通过核磁共振测定了共聚物中的乙烯含量，利用傅里叶红外光谱仪对共聚物的成分进行了分析。结果表明，反应压力、温度和共聚单体比例均对己烷可溶出物含量影响较大；而共聚物的热力学性能受共聚单体比例影响较大，反应压力和反应温度对共聚物热力学性能影响不明显；共聚单体比例对共聚物中乙烯含量影响较大，而反应压力和反应温度对其影响较小；共聚物的己烷可溶出物中的乙烯含量高于己烷不溶物中的乙烯含量。

GFRP筋拉伸力学性能与破坏形态试验分析

金清平, 郑祖嘉, 陆伟, 陈智

2014, 28 (11): 67-72 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.013

摘要 ( 327 )

对不同尺寸和纤维含量条件下的螺纹纤维筋进行研究，利用一次性拉伸和循环拉伸试验，观察筋体在受力中表观特征和应力的对应关系，对比分析玻璃纤维增强复合材料（GFRP）筋体1/2和1/4处的应力应变关系。结果表明，GFRP筋达到一定的应力时筋体出现裂纹，裂纹开展从筋体套筒附近开始，并随着应力增加而向中间扩展，在破坏前随应力减小而逐渐闭合；裂纹在筋体破坏前纵向发展，在达到破坏荷载时裂纹呈现横向参差不齐的断裂破坏特征；材料的弹性模量稳定，泊松比受加载循环影响而减小；不同纤维含量的GFRP筋会有不同的破坏荷载和破坏形态；筋体的破坏性质介于脆性破坏和塑性破坏之间；直径为20mm和直径为25mm筋体利用效率最高，是较为优化的筋体尺寸类型。

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备及性能研究

董金虎, 贺志荣, 魏兴玲, 王艳茹, 刘玉侠, 张营堂, 雷超

2014, 28 (11): 73-77 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.014

摘要 ( 482 )

制备了脲醛树脂包覆环氧树脂(EP-UF)微胶囊，探讨了芯材与壁材的质量比、工艺条件对微胶囊的性能影响，以及微胶囊对EP基体的修复过程与修复能力。结果表明，当脲甲醛预聚体的合成温度为70℃、EP和苯甲醇的质量比为10:3、芯材与壁材的质量比为0.8、乳化剂用量为5%-7%、分散搅拌速度为500r/min、pH=3时，所制得的EP-UF微胶囊的平均粒径约为55μm，囊壁的密闭性好、强度高，芯材的包覆率高、流动性好，微胶囊填充EP基体材料的拉伸强度、修复率较高。

辐射交联发泡聚乙烯电晕处理研究

郭小康, 李新峰, 留伟兵

2014, 28 (11): 78-81 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.015

摘要 ( 500 )

主要探讨了电晕处理对辐射交联聚乙烯发泡材料产品表面张力的改变规律。分析讨论了影响材料表面张力的主要因素，包括材料发泡倍率、电晕处理功率、生产线速度、产品厚度、温度等。结果表明，发泡倍率提高会提高材料表明张力；提高功率、减慢速度、提高温度都有助于改善电晕处理效果；电晕处理后表面张力衰减速度与存储条件有关，达到38mN/m后常温下可保持一周，但是衰减后再次电晕会容易。

助剂

地沟油改性制备PVC用环氧脂肪酸甲酯增塑剂

贾茂林, 王芳陈意, 范浩军

2014, 28 (11): 82-87 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.016

摘要 ( 341 )

以地沟油为原料，采用分步甲酯化、酸催化-环氧化法制备环氧脂肪酸甲酯增塑剂，并对产品的化学结构进行表征。结果表明，产品在839.2cm-1处出现了环氧基特征峰；环氧化反应后原料中的不饱和脂肪酸甲酯含量显著降低，同时生成了环氧脂肪酸甲酯；产品的环氧化程度随环氧化时间的延长逐步提高，在环氧化时间为8h时环氧值达到最大3.9%，碘值相应地从87.7降至8.7；与邻苯二甲酸二辛酯（DOP）相比，环氧脂肪酸甲酯增塑剂闪点高于197℃，对聚氯乙烯（PVC）树脂有相似的增塑效率，50%的增塑剂可使PVC的玻璃化转变温度从87℃降低到-10℃，但耐迁移性尚不及DOP。

环保增塑剂环氧腰果酚乙酸酯增塑PVC研究

王莹, 蒋平平, 张伟杰, 李志莹, 高永雪

2014, 28 (11): 88-94 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.017

摘要 ( 446 )

首先，以腰果酚(cardanol)与乙酸酐为原料，对甲苯磺酸为催化剂，在无溶剂常温条件下合成了腰果酚乙酸酯(CA)。然后，以甲酸为催化剂双氧水为氧源合成环氧腰果酚乙酸酯(ECA)。考察了合成ECA的用量对聚氯乙烯(PVC)的热失重曲线、邵氏硬度、玻璃化转变温度、拉伸强度与断裂伸长率的影响。结果表明，随着增塑剂用量从20份增加到90份，PVC的热稳定性和断裂伸长率逐渐增加，拉伸强度、邵氏硬度以及玻璃化温度逐渐降低；与未加入增塑剂的PVC树脂及邻苯二甲酸二辛酯增塑的PVC树脂相比，所合成的ECA具有良好的增塑效果。

塑料与环境

废弃天然纤维增强高密度聚乙烯复合材料性能研究

龙洪生, 薛平, 丁筠, 刘新阳

2014, 28 (11): 95-99 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.018

摘要 ( 272 )

选用纺织工业废弃苎麻落麻纤维和造纸工业废弃的竹屑纤维为增强体，采用双螺杆熔融共混挤出工艺，制备天然纤维增强高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料。考察纤维种类、含量变化对天然纤维增强复合材料熔体流动速率、微观断面形貌、拉伸性能、弯曲性能的影响。结果表明，2种废弃纤维都能有效提高PE-HD的拉伸性能和弯曲性能，其中苎麻落麻纤维的增强效果优于竹屑纤维，加入20% 苎麻落纤维复合材料拉伸强度比纯PE-HD提高21%，弯曲强度提高了41.9%。

机械与模具

旋塑汽车后备箱盖设计

张有忱刘迎林, 秦柳, 虞华春杨卫民

2014, 28 (11): 100-103 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.019

摘要 ( 367 )

主要介绍高分子材料成型的汽车后备箱盖设计流程，为了满足汽车轻量化需求，使用高分子材料代替原有金属冲压件，同时为了满足旋塑成型需求，对塑料后备箱盖的成型工艺进行了优化分析，其中包括内部金属嵌件形式方面的优化和嵌件使用应力的计算。结果表明，通过滚塑工艺成型的后备箱盖可以在保证后备箱盖功能、满足人机工程学功能的基础上减轻后备箱盖的质量达到87%，实现了汽车的轻量化设计。

单螺杆挤出机固体输送段的优化设计

黄志刚, 刘凯, 付晓宇, 苏新

2014, 28 (11): 104-107 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.11.021

摘要 ( 375 )

基于正交实验法与Matlab模拟仿真相结合的方法对单螺杆挤出机的固体输送段进行数值模拟，通过多个目标进行优化分析得到最优结果，得到固体输送段的单螺杆几何参数对固体输送速率和固体输送效率的影响，以及最优的螺杆参数组合。结果表明，优化结果不仅有较高的可靠度，而且还能缩短单螺杆的设计周期，可减少研发成本。