本期目录

2017年 31卷 02期 刊出日期：2017-02-26 上一期 下一期

综述

聚丙烯基木塑复合材料增韧改性研究进展

曹金星, 张玲, 张云灿, 傅伟宁

2017, 31 (02): 1-7 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.001

摘要 ( 429 )

综述了聚丙烯基木塑复合材料（WPC）的配方组成，分析了其传统制备工艺以及当前用于制备该WPC的3种新型工艺，其中亚临界流体辅助反应挤出技术在WPC的制备中是一种全新的制备方法，为制备高性能WPC提供了新途径。

ASA树脂的合成及PC/ASA合金的研究现状

刘俊威, 高山俊, 沈春晖

2017, 31 (02): 8-16 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.002

摘要 ( 624 )

概述了丙烯腈苯乙烯丙烯酸丁酯的三元共聚物（ASA）树脂的合成方法以及改性研究，阐述了聚碳酸酯（PC）/ASA合金的改性研究，包括导电和阻燃PC/ASA合金的研究现状，探讨了不同添加剂对合金性能的影响。最后概括了ASA树脂及其合金在不同领域的应用进展并展望了其发展前景。

材料与性能

扩链增黏回收PET的特性黏度和结晶行为研究

曾以仁, 章家立

2017, 31 (02): 17-26 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.003

摘要 ( 526 )

分别采用二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和均苯四甲酸酐（PMDA）及两者的复配作为回收聚对苯二甲酸乙二醇酯（rPET）瓶片的扩链剂，用双螺杆挤出机熔融挤出工艺进行扩链增黏。结果表明，PMDA单独作为扩链剂时， rPET的特性黏度最高可达0.87 dL/g；采用MDI单独扩链可使rPET的特性黏度达到0.68 dL/g；而当2种扩链剂按不同比例复配时，rPET的特性黏度变化在0.62~0.68 dL/g之间；分别用PMDA和MDI作rPET的扩链剂后，rPET的结晶温度有所下降，结晶焓小幅上升，结晶速率基本不变；复配扩链后结晶温度有所上升，结晶焓也有小幅上升，结晶速率基本不变。

空心玻璃微珠对乘用车专用阻尼材料性能的影响

刘福, 肖艳丽, 王国芝, 周琴琴, 汪晓东

2017, 31 (02): 21-26 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.004

摘要 ( 664 )

以含有机硅苯乙烯丙烯酸酯共聚乳液（简称“苯丙乳液”）为基料，制备了含有2种不同粒径空心玻璃微珠的复合阻尼材料。采用傅里叶红外光谱仪和动态力学分析仪研究了乳胶膜的化学结构、阻尼性能和玻璃化转变温度；通过扫描电子显微镜表征了乳胶粒的粒径分布以及复合阻尼材料中玻璃微珠的分布及破碎情况；采用漆膜冲击仪、电子万能试验机和自制的阻尼系数测定仪研究了不同型号及其不同配比的空心玻璃微珠对复合阻尼材料的力学性能以及阻尼性能的影响。结果表明，粒径大的空心玻璃微珠相比于粒径小的空心玻璃微珠更易破碎，且粒径小的空心玻璃微珠与基体界面黏结性更好；而混合添加则对阻尼性能的提高更有利；随着基体内部混合空心玻璃微珠中粒径较小的微珠的质量分数的提高，复合阻尼材料的冲击强度和拉伸强度随之增大；当大粒径和小粒径空心玻璃微珠的质量比为1：1，且其总含量为15 %（质量分数，下同）时，复合阻尼材料的阻尼性能为最佳。

连续本体法制备ABS树脂工艺优化研究

周川, 王益波, 袁博, 申凯华

2017, 31 (02): 27-33 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.005

摘要 ( 637 )

利用自主研发的串联管式平推流本体丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）中试装置，以现有的中抗冲牌号产品为基础，通过改变反应温度、引发剂和链转移剂加入量等工艺参数，研究产品的接枝率、相对分子质量、橡胶粒径等微观性能的变化对产品冲击性能的影响，进而实现通过优化工艺条件来提升产品性能的目的。结果表明，经过优化后，产品冲击强度由160 J/m提高到221 J/m。

庚二酸钙改性聚丙烯的力学性能

王亚飞, 靳书丛, 张思源, 赵爽, 刘倩, 闰明涛

2017, 31 (02): 34-37 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.006

摘要 ( 450 )

通过融熔共混的方法制备了β成核剂——庚二酸钙(CaHA)改性的聚丙烯(PP)，并测试了其改性效果和力学性能。结果表明， CaHA是一种高效的β成核剂，对促进PP的α晶型向β晶型转变具有显著效果；当加入的CaHA含量为1 %时，PP的改性效果最好，其中冲击强度可达到32.8 kJ/m2，拉伸强度达到38.8 MPa，弯曲强度达到31.6 MPa。

POE/PP共混体系的构建及其性能研究

申利国, 李建喜, 林红军, 单永东

2017, 31 (02): 38-42 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.007

摘要 ( 681 )

通过向聚烯烃弹性体（POE）中添加不同含量的超高流动性聚丙烯（PP）制备出POE/PP共混体系。研究了共混体系的加工性能、力学性能、电绝缘性能和相容性等。结果表明，随着PP含量的增加，共混体系的熔体流动速率增大，加工扭矩降低；随着PP含量的增加，共混体系的断裂伸长率先上升后保持不变，断裂强度则是先上升后下降；当PP含量小于20 %时，共混体系的体积电阻增加缓慢，而当PP含量大于20 %时，其体积电阻则急剧增加；当PP含量为5 %时，介电强度最大，随后随着PP含量的增加介电强度降低；随着PP含量的增加，2种聚合物依次形成了“海岛”结构、互穿网络结构和带状结构。

可膨胀石墨的氧化处理对复配阻燃PU涂层性能的影响

李琳珊, 刘志琦, 姚媛媛, 陈雅君

2017, 31 (02): 43-50 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.008

摘要 ( 500 )

将可膨胀石墨（EG）与经过氧化处理的氧化石墨（OEG）分别与APP/氢氧化镁［APP/Mg(OH)2］、APP/氢氧化铝［Al(OH)3］复配，并通过浇注固化的方法制备聚氨酯阻燃涂层。通过极限氧指数、锥形量热测试对复合材料的阻燃性能进行了研究，并利用扫描电子显微镜对残炭形貌进行了分析。结果表明，OEG复配聚氨酯阻燃涂层表现出良好的阻燃性能，与粒径相同的74 μm石墨相比，其极限氧指数有所提高，并且热释放速率峰值从258 kW/m2下降到228 kW/m2［APP/Mg(OH)2］，从461 kW/m2下降到441 kW/m2［APP/Al(OH)3］，分别下降了11.6 %和4.3 %；在复配OEG后残炭更加完整致密，且膨胀高度增加。

双马来酰亚胺对丙烯酸酯结构胶的改性研究

伍石, 项尚林, 吴凯华, 王博

2017, 31 (02): 51-55 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.009

摘要 ( 489 )

以甲基丙烯酸四氢呋喃酯（THFMA）、三官能度丙烯酸酯、N,N′4,4′二苯基甲烷双马来酰亚胺(BMI)作为活性单体，丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）树脂作为增韧剂，加入胺类还原剂、阻聚剂和其他助剂，通过物理混合法制备A组分；以稳定剂、氧化剂和其他助剂通过物理混合法制备B组分，将AB组分按质量比为10∶1制得第二代丙烯酸酯结构胶（SGA），研究BMI用量对SGA的固化情况和耐热性能的影响。结果表明，加入BMI提高了SGA固化后胶膜的玻璃化转变温度（Tg）和高温下的剪切强度；其中当BMI用量为3 %（质量分数，下同）时，SGA耐温性能达到最佳，与不加BMI相比，其固化后胶膜的Tg由108.23 ℃升至109.25 ℃，常温下剪切强度提高了6 %，120 ℃下提高了40.8 %，200 ℃下提高了103 %。

等规聚丙烯增强β改性无规共聚聚丙烯的结晶能力

冷金华, 覃清泉, 罗 敏, 云 腾, 于翔, 何波兵

2017, 31 (02): 56-64 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.010

摘要 ( 452 )

通过在β改性无规共聚聚丙烯（PPR）中添加少量的等规聚丙烯（iPP）使PPR的β结晶能力得到显著提高。结果表明，进行条件优化后，PPR的β晶体相对含量增加到92.4 %，其β结晶能力提高61.5 %；iPP首先形成β晶核，进一步诱导PPR产生β晶；由于高含量的β晶体，PPR的韧性大幅度提高，冲击强度从22.8 kJ/m2提高到45.9 kJ/m2，断裂伸长率达到574.4 %，是纯PPR断裂伸长率的4倍；iPP自身刚性和高含量β晶体具有协同作用，使得共混体系的拉伸强度几乎保持不变。

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料结构与性能研究

李清江

2017, 31 (02): 65-71 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.011

摘要 ( 540 )

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米二氧化硅（nano-SiO2）复合材料，用偏光显微镜、差示扫描量热仪研究了PP/nano-SiO2复合材料的凝聚态结构，并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了nano-SiO2粒子在PP中的相容性和分散性。结果表明，分散于PP中的nano-SiO2粒子影响了PP的凝聚态结构，球晶尺寸变小，球晶边界模糊，PP的结晶和熔融温度分别增加了6.5 %和2.6 %；PP/nanoSiO2复合材料在硅烷偶联剂（KH-560）与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）的协同作用下，nano-SiO2粒子在PP基体中的相容性增加，粒子与基体界面结合良好，团聚少，分散好，PP的冲击强度增加了40 %。

加工与应用

聚合物微型零件的热流固耦合变形特性

周国发, 刘婷玉, 万小龙

2017, 31 (02): 72-76 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.012

摘要 ( 332 )

以聚合物微型机械运动副模内微装配成型为研究对象，研究了二次成型过程参数和微型轴约束对二次成型充填流动诱发的预成型固体微型轴热流固耦合变形的影响规律和机理。结果表明，预成型微型轴的热流固耦合变形随着二次成型熔体注射温度的提高而增加，而随着预成型微型轴在二次成型模腔中二端的约束程度增加而减小；减小二次成型充填熔体的注射温度或增大微型轴约束程度有利于减小二次成型熔体充填流动诱发的预成型微型轴的热流固耦合变形，可提高聚合物微型运动副微装配成型加工精度。

基于ANSYS的硬塑气囊盖板弱化研究

林健, 李劲松, 吴章锋, 梅烨

2017, 31 (02): 77-81 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.013

摘要 ( 564 )

利用ANSYS软件分别对隐式安全气囊中的硬塑气囊盖板进行了弱化结构受力分析和结构优化，通过仿真0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、1.5 mm 6种不同残余厚度的气囊盖板在爆破时破裂的难易程度，得出硬塑气囊盖板的最佳弱化深度约为0.5 mm，并进行了气囊爆破试验验证。

基于3D打印技术的FDM薄板塑件表面成型精度试验研究

胡邓平, 文泽军, 陈裕和, 张维合, 张静秋

2017, 31 (02): 82-87 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.014

摘要 ( 322 )

从三维（3D）打印技术中熔融沉积快速成型（FDM）的成型原理出发，先分析薄板塑件在成型过程中形成表面质量误差的主要因素，并设计相关实验，主要研究了分层厚度与挤出速度对薄板成型表面精度的影响，以及打印速度对表面粗糙度的影响，并分析得到了零件精度误差最小的参数组合为：分层厚度为0.2 mm、挤出速度为30 mm/s、打印速度为40 mm/s，从而进一步得到了优化制件加工参数的一般原则。

正交设计与响应面法在空气滤清器盖注塑工艺优化中的应用和比较

蔡厚道

2017, 31 (02): 88-93 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.015

摘要 ( 389 )

以空气滤清器盖的体积收缩率为评价指标，采用正交试验法和响应面法对影响装配尺寸的关键因素：熔体温度、模具温度、流动速率、保压时间和保压压力进行注塑工艺的优化。结果表明，正交试验法所得最优注塑工艺为：熔体温度210 ℃、模具温度50 ℃、流动速率80 cm3/s、保压时间12 s和保压压力100 MPa，此时塑件的体积收缩率为5.988 %；响应面法所得最优注塑工艺为: 熔体温度214.91 ℃、模具温度59.46 ℃、流动速率80 cm3/s、保压时间12 s和保压压力109.94 MPa，此时塑件的体积收缩率为5.520 %；响应面法最优工艺条件下得到的体积收缩率低于正交试验法，并且该方法所得的最优工艺能够生产出满足装配尺寸精度要求的零件。

助剂

二苯基甲烷二异氰酸酯扩链改性聚碳酸亚丙酯

王闻, 王希媛, 翁云宣, 张敏

2017, 31 (02): 94-98 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.016

摘要 ( 367 )

在转矩流变仪中，利用二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）对聚碳酸亚丙酯（PPC）进行扩链改性，利用元素分析仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机、气体透过测试仪、水蒸气透过测试仪等仪器表征PPC改性前后的热性能、力学性能及其阻透性能。结果表明，PPC经MDI扩链改性后，其玻璃化转变温度（Tg）、拉伸性能以及阻透O2、CO2、H2O性能得到提高；当MDI的含量达到5 %（质量分数，下同）时，PPC的Tg由未改性前的30.37 ℃提升至33.48 ℃，拉伸强度从20.9 MPa提高到49.0 MPa，O2透过量从15.8×10^-5 cm3/m2d·Pa降至5.8×10^-5 cm3/m2d·Pa，CO2透过量从38.6×10^-5 cm3/m2d·Pa降至15.0×10^-5 cm3/m2d·Pa，水蒸气透过量从23.7 g/m2·d降至10.3 g/m2·d。

机械与模具

沟槽机筒单螺杆挤出机塑化性能的模拟研究

李晨昕, 薛平, 贾明印, 金晓明

2017, 31 (02): 99-107 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.017

摘要 ( 449 )

对传统光滑机筒单螺杆挤出机、固体输送段沟槽机筒单螺杆挤出机和熔融段沟槽机筒单螺杆挤出机的结构特点、输送机理、熔融热源以及熔融模型进行了对比分析，并对其熔融过程中熔融速率、熔融长度和熔融起始点进行了数值模拟，根据模拟结果分析了机筒结构形式对单螺杆挤出机熔融性能的影响。结果表明，机筒内壁开设沟槽的单螺杆挤出机在结构、机理和性能等方面均优于传统光滑机筒单螺杆挤出机，且将机筒沟槽由固体输送段延伸至熔融段对单螺杆挤出机的熔融性能有显著的提高。

某汽车前保险杠顺序注射成型模具设计

李又兵, 胡学川, 李查, 周桦林, 张攀

2017, 31 (02): 108-111 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2017.02.018

摘要 ( 450 )

通过Moldflow分析了汽车前保险杠成型工艺条件，模拟了塑料熔体进浇位置，采用针阀式顺序阀热流道技术进行顺序注塑，实现了熔体平衡填充模具型腔；采用三级内分型顶出结构实现了制品自动化顶出，生产效率提升，有效地保证了前保险杠的生产品质。