本期目录

2017年 31卷 05期 刊出日期：2017-05-26 上一期 下一期

综述

中国塑料加工工业（2016）

中国塑料加工工业协会

2017, 31 (05): 1-5 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.001

摘要 ( 603 )

综述了2016年我国塑料工业的发展状况， 包括各种塑料制品的产销量及进出口情况，并介绍了一些主要经济指标，包括塑料制品的产量、主营业务收入和利润等；分析了2016年塑料制品的市场状况，同时展望了我国塑料工业2017年的发展趋势。

三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用

邓亚峰, 郭晓丽

2017, 31 (05): 6-12 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.002

摘要 ( 424 )

介绍了使用材料对三维（3D）打印快速成型技术（以下简称为3D打印技术）的发展速度和投入工业化生产进程的影响；介绍了高分子材料快速发展对3D打印技术及其产业链快速发展的推动作用；详细介绍了近几年来3D打印技术使用的高分子材料以及3D打印技术在高分子材料加工中的应用，并对3D打印技术的应用前景进行了展望。

材料与性能

铜纳米线透明导电薄膜的制备及性能研究

李曼妮, 张立, 郑水蓉, 尚蓓蓉, 齐暑华

2017, 31 (05): 13-17 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.003

摘要 ( 436 )

采用液相化学还原法制备了铜纳米线（Cu NWs），并用喷涂法和线棒涂布法制备了聚偏氟乙烯（PVDF）/Cu NWs薄膜；采用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、透射电子显微镜等仪器对产物形貌和相结构进行了分析，用紫外可见分光光度计和四探针测试仪分别对PVDF/Cu NWs薄膜的透光率和导电性进行了表征。结果表明，在126 ℃下反应2 h制备的Cu NWs具有较高的长径比，直径约为60 nm，长度为60～80 μm，并且在诱导剂和稳定剂的共同作用下，所制备的产物具有较高的纯度和分散性；当Cu NWs的浓度为0.08 mg/mL时，透光率为61 %，表面电阻率为40.7 Ω。

塑料阻氧管材阻氧性能影响因素分析

李玉娥, 武志军, 胡法, 华晔, 者东梅

2017, 31 (05): 18-21 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.004

摘要 ( 500 )

研究了阻氧管材阻氧性能的影响因素，包括阻氧层乙烯乙烯醇共聚物（EVOH）的乙烯含量、阻氧层壁厚、加工温度等。结果表明，EVOH的乙烯含量越低，阻氧性能越好；阻氧层壁厚和EVOH牌号相关，一般阻氧层壁厚为0.08~0.10 mm；EVOH层的加工温度对管材的阻氧性能影响不明显。

酞菁封端聚酰亚胺薄膜的性能研究

王洁, 徐林, 俞娟, 黄培

2017, 31 (05): 22-25 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.005

摘要 ( 375 )

采用固相合成法制备了4-氨基酞菁铜，并将其作为封端剂与均苯四甲酸二酐、4,4’-二氨基二苯醚进行原位聚合，制备了含酞菁（Pc）封端的聚酰亚胺（PI）复合薄膜，利用傅里叶变换红外光谱分析仪、万能试验机和热力学分析仪研究了复合薄膜的亚胺化程度、力学性能和热性能，采用紫外-可见光光谱仪分析了聚合物的光学性能。结果表明，Pc封端可以有效地控制PI的分子链长，当复合薄膜的相对分子质量为20000时，在保持薄膜较好的力学性能和热稳定性能的基础上，其在可见光区域的吸收范围为600～650 nm，拓宽了PI在可见光区的吸收范围。

硅橡胶/改性蒙脱土复合材料的制备及其性能研究

夏艳平, 耿浩然, 顾艺, 曹峥, 陶国良

2017, 31 (05): 26-30 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.006

摘要 ( 529 )

以双十八烷基二甲基氯化铵（D1821）改性蒙脱土（MMT），考察了室温混炼及熔融混炼对甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）/MMT及MVQ/MMT-D1821复合材料拉伸强度、热性能及微观形貌的影响。结果表明，改性后的MMT层间距由1.25 nm扩大到了3.97 nm，熔融混炼比室温混炼更有利于形成插层结构，且复合材料拉伸强度更大，当MMT-D1821含量为30份（质量份，下同）时，复合材料的拉伸强度最大为6.0 MPa，但材料的热性能有所降低。

搅拌摩擦加工制备MWCNTs增强PE-HD的结构与性能研究

欧亚明, 刘澄, 高吉成

2017, 31 (05): 31-35 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.007

摘要 ( 364 )

通过搅拌摩擦加工技术制备了多壁碳纳米管（MWCNTs）增强高密度聚乙烯复合材料，并研究了行进速度对复合材料宏观、微观结构和拉伸强度的影响。结果表明，复合改性层的宏观表面光滑，且缺陷较少； MWCNTs在基体中以云状形式分布，组织相对均匀；较低的行进速度更有利于MWCNTs在基体中的分散；复合材料的拉伸强度随着行进速度的增加先升高后降低，在行进速度为30 mm/min时取得最大值。

螺杆转速对PP/GF复合材料中GF与性能的影响

袁毅, 黄美娜

2017, 31 (05): 36-41 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.008

摘要 ( 416 )

研究了同向双螺杆造粒机组的螺杆转速对GF增强聚丙烯(PP/GF)复合材料中GF含量、长度以及复合材料力学性能的影响。结果表明，随着螺杆转速的提高，复合材料中GF的含量不断增加，最多增加了48.2 %，而其长度却逐渐变短；复合材料的拉伸强度、弯曲强度、耐热性、硬度等性能也随着螺杆转速的增加而提高，冲击强度却逐渐下降；随着马来酸酐官能化聚丙烯的引入，GF的含量提高了1.8 %，纤维长度显著增加且明显改善了复合材料的各项力学性能，其中拉伸强度提高了95.1 %，弯曲强度提高了90.1 %，无缺口冲击强度提高了110.4 %，缺口冲击强度提高了50 %。

无机粒子填充PP/POE共混物的制备及其性能研究

汪杰, 刘海, 文胜, 龚春丽, 郑根稳

2017, 31 (05): 42-45 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.009

摘要 ( 354 )

采用层状高岭土（kaolin）、粒状碳酸钙（CaCO3）及棒状凹凸棒土（ATP）3种不同结构的无机粒子分别对聚丙烯/乙烯辛烯共聚物（PP/POE）共混物进行填充改性制备PP/POE/无机粒子复合材料，并采用万能拉伸试验机、冲击试验机、熔体流动速率仪及扫描电子显微镜对所制备的复合材料进行力学性能、加工性能及微观形貌分析。结果表明，当ATP含量为2.5 %（质量分数，下同）时，PP/POE/ATP复合材料的拉伸强度达最大值29.1 MPa；当CaCO3含量为2.5 %时，PP/POE/CaCO3复合材料的缺口冲击强度达最大值14.0 kJ/m2；粒状CaCO3的“滚珠效应”使得PP/POE共混物的加工性能得以改善。

加工与应用

在特定温控系统下PLA和PE-LD吹膜过程的温度场研究

彭义波, 张玉清, 张旭浩, 付晓蓉, 杨鸣波

2017, 31 (05): 46-51 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.010

摘要 ( 392 )

经过合理的假设，使用Fluent软件分别对聚乳酸（PLA）和低密度聚乙烯（PELD）挤出吹塑薄膜过程在特定加热温控系统内的温度场进行了数值模拟，并通过PELD吹膜实验对PELD的模拟温度场进行了验证，进而验证了PLA的模拟温度场。结果表明，PELD在加热温控系统中温度场的模拟值和实测值在距薄膜中轴线径向距离（y）为70～110 mm区域内吻合较好，在y为50～70 mm区域中距薄膜进入温控系统处轴向高度（x）为100、240 mm处存在一定误差，但整体趋势相同；因此，可通过模拟对不同工艺参数下PLA薄膜的温度场进行预测，为加工过程提供有力地指导。

汽车仪表盘外壳模外三维覆膜工艺参数组合优化及其6Sigma分析

李志刚, 王业楷, 罗强

2017, 31 (05): 52-56 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.011

摘要 ( 321 )

通过对汽车仪表盘外壳模外三维覆膜工艺成型进行有限元仿真，成型后为使薄膜厚度分布更加均匀并提高其变形精度，采用中心组合设计试验方法对其工艺参数进行了试验设计分析，并通过建立克里格模型，然后采用微粒子群全局优化算法再组合序列二次规划梯度优化算法对其进行了多目标优化分析，最后采用均值可靠性方法对优化结果进行了6Sigma可靠性分析。结果表明，优化后薄膜的减薄率增厚了3.21 %，在x方向上的最大变形量减少了25.63 %。在y方向上的最大变形量减少了23.47 %；其优化结果具有较高的可靠性。

注射成型保压阶段气体吸附扩散行为分子动力学模拟

吴辉, 辛勇

2017, 31 (05): 57-64 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.012

摘要 ( 389 )

构建了包含4条聚合度为40的全同立构聚苯乙烯（iPS）、间规立构聚苯乙烯（sPS）和无规立构聚苯乙烯（aPS）等6种PS分子链晶胞模型，采用Monte Carlo法分析研究了氧气/氮气（O2/N2）在PS熔体中的平衡吸附情况，引入Compass力场对温度压力耦合效应下O2、N2纯组分及混合组分在PS熔体中的扩散行为进行分子动力学（MD）模拟。结果表明，在不同结构的PS熔体中，O2/N2混合状态下可以提高气体的总体吸附作用，但却抑制了纯O2或纯N2的吸附能力；混合气体能在一定程度上提高气体的扩散能力； O2/N2在PS熔体中扩散能力的强弱受PS主链活跃性和溶剂气体分子体积的影响；气体在不同结构的PS熔体中的扩散行为是从非爱因斯坦扩散到爱因斯坦扩散的转变过程，且以跳跃式、孔穴扩散形态存在。

基于3D打印的泡孔空间点阵对力学性能的影响

高东明, 王向东, 胡晶, 李杰

2017, 31 (05): 65-70 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.013

摘要 ( 332 )

基于三维（3D）打印零件的轻量化要求，对多孔材料的泡孔空间几何分布模型进行了建模和分类；利用3D打印技术制得了3种泡孔空间点阵结构的丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）试样，对试样的空间泡孔点阵结构类型及孔隙率与材料力学性能进行了研究。结果表明，在表观密度相同的条件下，材料的应力应变曲线斜率差异较大，且随着孔隙率的增大，3种结构的曲线斜率差异也逐渐明显；泡孔结构类型不同，其力学特性参数对孔隙率的敏感度存在较大的差异；随孔隙率的增大，面心立方结构的弹性模量缓慢减小，体心立方和正方结构的弹性模量则快速减小。

注塑保压曲线的优化设计与分析

万彬, 范希营, 郭永环, 单以波

2017, 31 (05): 71-77 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.014

摘要 ( 382 )

针对空调温控器下壳体这类注塑模具在注射成型时产生的过大变形缺陷，采用多因素田口试验法，再运用Moldflow软件对温控器下壳体进行分析、模拟，并观察可能发生的缺陷，进行优化设计。结果表明，最佳工艺参数组合模具温度为60 ℃、熔体温度为230 ℃、保压压力为60 MPa、保压时间为20 s；且在最佳工艺参数下塑件的最大翘曲变形量得到显著改善，翘曲变形量减少了0.036 mm。

助剂

不同抗氧剂体系对聚丙烯热氧光老化的稳定作用

热依扎·别坎, 马俊红, 倪玲贵, 阿山卡德尔·居马卡德尔, 买买提江.依米提

2017, 31 (05): 78-83 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.015

摘要 ( 384 )

以受阻酚类抗氧剂与受阻胺类光稳定剂作为聚丙烯（PP）的防老化助剂，从而筛选出对PP具有长效抗氧化作用的助剂；利用混合流变仪和万能试验机进行了流变和力学性能测试，研究了抗氧剂与光稳定剂单独及复配使用对PP老化性能的影响。结果表明，单独使用抗氧剂与PP共混，对PP成型加工时抗氧化能力的提升顺序为受阻酚1076>受阻酚3114>受阻酚1330>受阻酚1010；受阻酚1076与受阻胺944复配使用时，PP的长效抗氧化性能最好，热氧光老化72 h和144 h后断裂伸长率保持率分别为75.9 %、52.8 %，螺杆转速为1 r/min时的剪切黏度值保持率分别为89.9 %、74.1 %。

PVC热稳定剂富马海松酸钇的制备、复配及性能研究

王永强, 陈芳, 黄奇良

2017, 31 (05): 84-91 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.016

摘要 ( 376 )

以富马海松酸（FPA）和醋酸钇为原料，合成了富马海松酸钇（YFPA），并利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等对其结构进行了表征；通过热烘箱老化、刚果红变色法测定了其对聚氯乙烯（PVC）热稳定性的影响。结果表明，YFPA中钇元素与COO-以离子键结合，形成了一种非晶态三维网状结构；单独添加1份（质量份，下同）YFPA时，PVC热稳定时间延长到21 min；当YFPA与硬脂酸钙（CaSt2）、硬脂酸锌（ZnSt2）和季戊四醇（Pe）复配时，对PVC的初期着色性以及长期热稳定性均有很大提高，当YFPA和CaSt2的质量比为1.5:1时，热稳定时间延长至62 min，PVC样片初期颜色在20 min内没有发生改变，而且试片颜色在80 min内没有变黑。

机械与模具

汽车中央通道主体大型注塑模具设计

张维合

2017, 31 (05): 92-97 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.017

摘要 ( 540 )

根据汽车中央通道主体的结构特点和外观要求及汽车中央通道主体注塑模具成型零件、侧向抽芯机构、浇注系统、温度控制系统、导向定位系统和脱模系统的设计要点和经验，设计了一副侧向抽芯、2点顺序阀热流道大型注塑模具。实例测试表明，模具动作安全稳定，结构先进合理，成型周期和成型塑件精度都达到了设计要求；模具成型周期控制在60 s左右，劳动生产率提高了约10 %

多孔位插头绝缘体注塑模具设计

段贤勇, 周元枝, 韩忠冠, 万育松

2017, 31 (05): 98-102 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.018

摘要 ( 423 )

通过Moldflow软件对多孔位插头绝缘体注射成型进行翘曲分析，确定模具最佳浇口的位置和数量；针对塑件孔位多、孔径小及位置精度要求高的特点，模具设计中分别采用定模型芯2次固定，型芯固定板合并加工，动、定模模仁精定位等方法，保证多孔位置精度。结果表明，采用短边单侧潜伏进胶，塑件综合变形及各方向收缩效果最佳；经生产验证，该模具结构设计合理，塑件成型品质高。

发动机缸盖出水口接头叠层式热流道注塑模具设计

奚建胜, 黄文涛

2017, 31 (05): 103-108 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.05.019

摘要 ( 365 )

根据企业提供的产品以及技术要求，确定了叠层式热流道的模具结构，通过Moldflow软件的注射成型模拟，验证了成型方案的可行性；设计了侧向抽芯和分型机构、浇注系统、二次推出机构、电加热温控系统以及其他模具零件。所设计的模具已应用于实际生产中，并取得了良好的经济效益。