本期目录

2014年 28卷 07期 刊出日期：2014-07-26 上一期 下一期

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德国新工业革命及其对我国的影响和启示

李坚

2014, 28 (07): 1-5 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.001

摘要 ( 395 )

详细阐述了德国于2013年底推出新工业革命——工业4.0（Industrie 4.0）的基本概念，分析了德国推进和实现工业4.0对全球经济以及对我国经济可能造成的影响，并对我国塑料工业应从中获得的启示进行了简要推论。

综述

绿色增塑剂的研究进展

贾普友, 周永红, 胡立红, 薄采颖周静

2014, 28 (07): 6-10 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.002

摘要 ( 515 )

综述了国内外关于绿色增塑剂领域的最新研究应用进展，主要介绍了柠檬酸酯类、植物油基及环氧酯类、聚酯类和新型非邻苯类等增塑剂的制备方法、物理化学性质、热力学性能和力学性能以及在材料制品中的应用现状，并对其进行了比较；最后，对绿色增塑剂的应用前景做了展望。

塑料管道失效分析及寿命预测的研究进展

侯向陶, 许忠斌, 顾云柱

2014, 28 (07): 11-16 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.003

摘要 ( 321 )

综述了慢速裂纹增长（SCG）和快速裂纹增长（RCP） 2种常见的塑料管道失效模式，详细阐述了塑料管道的失效机理及寿命预测方法，线弹性断裂力学、标准外推法、弹塑性断裂力学、银纹机理等，并分析了各方法的局限，指出了塑料管道寿命预测理论还不成熟，方法还不完善，有待进一步研究。

材料与性能

P(BA-g-MMA)/纳米蒙脱土复合粒子的制备及其增韧PVC的研究

张海龙 范宇 王迪 吴广峰 张会轩

2014, 28 (07): 17-21 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.004

摘要 ( 304 )

采用种子乳液聚合法制备了纳米蒙脱土(MMT)改性聚丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯核壳接枝共聚物P(BA-g-MMA)增韧剂并用于增韧聚氯乙烯（PVC）树脂，分析了MMT含量对共混物力学性能的影响，用X射线衍射仪、扫描电子显微镜观察了蒙脱土的插层和分散效果。结果表明，丙烯酸丁酯(BA)单体在MMT层间发生聚合反应，使MMT层间距由1.25 nm增大至1.5 nm；当P(BA-g-MMA)核壳比(BA∶MMA)为85∶15，100 份（质量份，下同） PVC中加入9份P(BA-g-MMA)时，PVC/P(BA-g-MMA)共混物冲击强度为1106 J/m，是典型的韧性断裂，综合性能好。

固化促进剂种类对集成电路封装材料固化行为的影响

李光, 杨明山, 张卓冯徐根金洪广

2014, 28 (07): 22-26 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.005

摘要 ( 235 )

选用酚醛树脂为固化剂，分别以2-甲基咪唑和三苯基磷为固化促进剂，制备了集成电路封装用环氧树脂模塑料。用非等温差示扫描量热（DSC）法研究了固化促进剂种类对环氧模塑料的固化行为的影响，利用Kissinger方程、Crane方程和Ozawa方程计算出了环氧树脂模塑料的固化活化能、反应级数等固化反应动力学参数，推导出了固化过程的凝胶化温度、固化温度、后处理温度等最佳固化工艺条件。

TPU/ATH/云母复合材料的制备及阻燃性能研究

李来丙, 龚必珍

2014, 28 (07): 27-30 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.006

摘要 ( 401 )

以经表面处理或未经表面处理的氢氧化铝(ATH)与云母、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)制备复合材料。采用垂直燃烧法和极限氧指数法研究了TPU/ATH和TPU/ATH/云母复合材料的阻燃性能，考察了ATH及云母的用量对复合材料的阻燃性的影响。结果表明：当TPU与ATH质量比为100/（70~80）时，复合材料具有很好的阻燃性能；经表面处理的ATH可以进一步改善复合材料的阻燃性能；云母的加入不影响复合材料的阻燃性能，但能改善其加工性能，降低产品价格。

苎麻纤维增强高密度聚乙烯复合材料性能研究

苗立荣, 薛平, 陈春衡

2014, 28 (07): 31-37 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.007

摘要 ( 264 )

通过双螺杆挤出制备了苎麻纤维增强高密度聚乙烯（PEHD）复合材料，并利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪及热失重分析仪等分析仪器考察了苎麻纤维含量对于复合材料性能改善的效果。结果表明，在PEHD中添加苎麻纤维及一定量的相容剂后，苎麻纤维和基体树脂表面会形成酯键以增强两者之间的界面黏结；复合材料在应用温度（0~100 ℃）下不会出现热失重现象；苎麻纤维的加入会降低复合材料的结晶度；增大苎麻纤维的含量，能有效提高复合材料的热稳定性。

空气中PE-LD与PE-LD-g-HEA的非等温热分解行为研究

祝宝东, 王鉴, 于春江宋军李红伶

2014, 28 (07): 38-43 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.008

摘要 ( 264 )

采用固相接枝法制备了丙烯酸-2-羟乙酯（HEA）接枝低密度聚乙烯（PE-LD）共聚物（PE-LD-g-HEA），通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪分析了不同温度处理下PE-LD、PE-LD-g-HEA的结构变化，并用热重分析法研究了二者的热分解动力学。结果表明，热处理时PE-LD-g-HEA较PE-LD的结晶度变化小，主链断裂缓慢，热稳定性提高；Kissinger法和Crane法计算了PE-LD表观活化能为88.63 kJ/mol、指前因子1.17×106 s-1、反应级数为0.88，接枝产物的表观活化能为217.35 kJ/mol、指前因子5.92×1015 s-1、反应级数为0.95，Ozawa法计算的表观活化能值与Kissinger法相相近。

阻燃抑烟型聚乳酸/竹粉复合材料性能研究

凌启飞, 李新功, 纪雨辛, 陈茂

2014, 28 (07): 44-48 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.009

摘要 ( 309 )

采用模压成型法制备了氢氧化铝（ATH）、聚磷酸铵（APP）及APP+ATH阻燃型聚乳酸/竹粉(PLA/BF)复合材料，通过扫描电子显微镜考察了复合材料拉伸断面和燃烧后炭层的微观结构，并对其力学性能、热稳定性能和燃烧性能进行了测试。结果表明，阻燃剂的引入均降低了复合材料的力学性能，但显著提高了热稳定性，600 ℃时复合材料的残炭率分别达到了20.3 %、27.9 %和26.3 %；ATH对复合材料具有显著的抑烟效果，但抑热作用较APP要差，而ATH与APP复合阻燃剂使复合材料兼具较好的抑热作用和抑烟效果。

N-苯基马来酰亚胺改性酚醛/TiO2纳米复合材料的制备及性能研究

张东亮, 倪鑫, 胡杰

2014, 28 (07): 49-54 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.010

摘要 ( 290 )

制备了新型N苯基马来酰亚胺（N-PMI）改性酚醛树脂（PF）/TiO2 (PPMF/TiO2) 纳米复合材料，研究了纳米TiO2对加成固化型PPMF树脂固化及固化产物性能的影响，采用傅里叶红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜等对所制备复合材料的结构及性能进行了研究。结果表明，纳米TiO2表面的羟基可通过化学键缩合到PF上，且能参与并催化树脂固化反应；当纳米TiO2用量为5 %（质量分数，下同）时，纳米颗粒能均匀分散在树脂基体中，复合材料的力学性能达到最佳；过氧化二异丙苯（DCP）可促进PPMF树脂的固化且在DCP用量为2 %、150 ℃、固化2 h，PPMF/TiO2能达到较高的凝胶含量；PPMF/TiO2复合材料的耐热性能明显优于PPMF树脂。

单向玄武岩增强复合材料工艺与性能研究

杨莉, 马翔, 尹良舟

2014, 28 (07): 55-59 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.011

摘要 ( 256 )

采用正交试验方法，以冷却方式、成型压力、增强纤维百分含量、成型温度为影响因素研究以单向布为增强体结构的玄武岩增强硼酚醛树脂复合材料的工艺性能。结果表明，成型温度对复合材料的力学性能影响最大，且随着成型温度的提高而线性增强；增强纤维的百分含量对复合材料拉伸性能的有较大影响，但对弯曲性能的影响较小，且力学性能不随增强纤维含量的增加而线性增强；成型压力的增大有利于复合材料弯曲性能的改善，而对拉伸性能的影响较小；适当延长冷却时间有利于复合材料力学性能的提高。

加工与应用

增塑聚氯乙烯的改性研究

胡文涛, 丁雪佳, 李建厂, 刘凤娇, 魏永飞

2014, 28 (07): 60-64 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.012

摘要 ( 298 )

采用物理共混的方法，用粉末丁腈橡胶（PNBR）、乙烯醋酸乙烯酯一氧化碳三元共聚物（Elvaloy 741）和甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯三元共聚物（MBS）3种改性剂改性增塑聚氯乙烯（PVC），通过对透光性能、力学性能、硬度和微观结构等性能测试，研究了3种改性剂对增塑PVC性能的影响。结果表明，MBS和Elvaloy741对增塑PVC的透明性影响较小，PNBR的加入导致增塑PVC不透明，呈乳白色；随着改性剂的加入，共混物的拉伸强度降低，断裂伸长率升高，低温冲击强度增大，脆性温度降低

熔体挤出速度对共挤吹塑型坯离模膨胀影响的数值模拟

周国发, 王梅媚, 张宇

2014, 28 (07): 65-71 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.013

摘要 ( 295 )

基于三维非等温黏弹性熔体多相分层流动有限元数值模拟技术，模拟研究了熔体挤出速度对多层共挤吹塑成型环坯离模膨胀和初始温度场的影响规律，揭示了型坯离模膨胀的产生机理。结果表明，多层共挤吹塑成型环坯离模膨胀是由熔体的二次流动诱发而产生，与熔体流出机头进入自由膨胀段的二次流动强度成正比，而其二次流动强度随着熔体挤出速度的增大而增强，因而导致环坯离模膨胀随着熔体挤出速度的增加而增大；多层共挤吹塑成型熔体的二次流动强度与其第二法向应力差成正比关联关系，这与Debbaut的试验研究结论完全吻合，表明二次流动是由第二法向应力差驱动而产生。

挤塑聚苯乙烯泡沫板压缩强度控制研究

费梅花, 恽晨

2014, 28 (07): 72-76 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.014

摘要 ( 257 )

针对挤塑聚苯乙烯(XPS)泡沫板的压缩强度性能展开研究，建立多元回归方程，经检验在使用品质稳定的聚苯乙烯（PS）原料进行生产时，回归方程具有良好的预测效果；以多元回归方程作为预测模型，利用Excel软件的VBA编程功能，实现压缩强度预测系统，能有效预测XPS泡沫板性能，为工艺生产提供依据。

BP神经网络与GA算法相结合的空调风叶翘曲均匀性优化

黄立东, 周小蓉

2014, 28 (07): 77-81 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.015

摘要 ( 219 )

以模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力5个因素为设计变量，空调风叶叶片尖部Z轴坐标最大差值为目标变量，采用田口方法进行实验设计并根据实验方案进行CAE模拟，根据模拟结果采用BP神经网络构建设计变量与目标变量之间的数学关系模型，并利用GA算法对数学模型进行全局最优求解。求得最优工艺参数为：模具温度45 ℃、熔体温度205 ℃、注射时间1.8 s、保压时间6 s、保压压力50 MPa。模拟验证得到优化工艺参数下的目标变量为0.08 mm，低于各个实验设计方案，且风叶各叶片翘曲均匀性得到提高。

助剂

ABS缓燃级色母粒的研制

刘鹏

2014, 28 (07): 82-85 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.016

摘要 ( 233 )

研究了色母粒中分散剂、阻燃剂和载体树脂对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）燃烧速率的影响。结果表明，分散剂会加快ABS树脂的燃烧，而阻燃剂、载体氯化聚乙烯(CPE)能够减缓ABS树脂的燃烧。通过优化配方，研制出一种ABS缓燃级色母粒，其应用于ABS制品，能够达到UL 94 HB级燃烧标准，且制品表面颜色均匀，无色点、色纹、黑点等缺陷，制品冲击强度和拉伸强度保留率在90 %以上。

水滑石复合热稳定剂在硬质聚氯乙烯中的应用研究

郭正波, 严海彪, 胡启科, 黄彩霞, 黄安民

2014, 28 (07): 86-90 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.017

摘要 ( 220 )

利用水滑石与钙锌、有机锡复配，并将复配出的稳定体系应用于聚氯乙烯（PVC）硬制品中，通过双辊滚压热老化实验、烘箱静态热老化实验、刚果红实验、色差仪测试、热失重分析、转矩流变仪对PVC的热稳定性能、加工流变性能进行研究。结果表明，水滑石能作为PVC辅助热稳定剂，与钙锌和有机锡复配表现出较好的协同效应，当添加量为0.5 %（质量百分数，下同）时，同时具有较好的分散性和热稳定性。

机械与模具

辐板式非充气塑料轮胎静负荷工况下的力学性能分析

薛梓晨, 贺建芸, 丁玉梅, 杨卫民, 焦志伟

2014, 28 (07): 91-95 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.018

摘要 ( 200 )

提出一种聚氨酯辐板与橡胶胎面相复合的辐板式非充气塑料轮胎，并利用有限元软件ABAQUS在静负荷工况下对相同规格的辐板式塑料轮胎和子午线橡胶轮胎的接地性能和力学性能进行分析和对比。结果表明，相比子午线橡胶轮胎，辐板式塑料轮胎接地印痕形状更合理，沿胎面横向的接地压力分布更均匀，减轻了易发生磨损胎肩的负担；另外，辐板式塑料轮胎径向刚度明显较高，并且在接地区域内的弯曲变形的支撑板起到了缓冲和承载的作用，说明辐板式塑料轮胎具有优越的承载性能和良好的舒适性能。

溢流法水辅注塑中注水参数对水穿透的影响分析

匡唐清, 邓洋, 余春丛

2014, 28 (07): 96-99 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.019

摘要 ( 280 )

借助外挂有自主研发的注水系统及模具的注塑系统，采用单因素法实验分析了注水压力、注水温度和注水延迟时间等注水参数对水穿透及产品品质的影响规律及机理。研究发现，注水压力越大，试样残余壁厚越薄，内壁面也更加的光亮；低注水压力下，水的穿透容易出现界面不稳定现象，注水压力越高，水的穿透居中性越好；注水温度对试样残余壁厚的影响不明显；注水延迟时间增加，试样残余壁厚增加，且能有效削弱低注水压力下水穿透的界面不稳定现象。

基于CAE鼠标多腔异件模具与流动平衡性设计

袁根华

2014, 28 (07): 100-104 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.07.020

摘要 ( 176 )

设计了鼠标左右盖与主盖3个上盖组成的多腔异件布局浇注系统，并借助于计算机辅助工程(CAE)的Moldflow软件，进行了填充分析，为取得流动平衡的最佳效果，运用软件的流道平衡分析，流道的截面尺寸得到了优化，并依照制造的实际圆整流道截面尺寸再改变浇口，基本实现了流动平衡。