本期目录

2011年 25卷 12期 刊出日期：2011-12-26 上一期 下一期

综述

塑料热稳定剂的无铅化技术发展趋势

李杰 刘芳 夏飞

2011, 25 (12): 1-6 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.001

摘要 ( 1678 )

介绍了国内外塑料热稳定剂行业及市场的无铅化进程和现状，针对国内聚氯乙烯（PVC）用塑料热稳定剂生产与应用中存在的问题和低铅化趋势进行了分析和探讨，并根据不同类型塑料热稳定剂的毒性类别，提出无毒或低毒性的钙、锌复合稳定剂、无重金属元素有机热稳定剂和有机锡稳定剂是国内塑料热稳定剂行业的无铅化技术发展趋势。

新型聚烯烃发泡材料的研究进程

吴嘉辉 杨丽庭 宋科明 林少权

2011, 25 (12): 7-11 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.002

摘要 ( 1821 )

以聚乙烯（PE）为例，主要从交联聚烯烃发泡材料、共混改性聚烯烃发泡材料、木塑微发泡复合材料、阻燃聚烯烃泡沫材料、助剂增强改性发泡材料等5个方面综述了近年来改性聚烯烃发泡材料的研究现状，提出要以这5个研究方向的交叉部分为研究对象，发展多种工艺条件下的配方研究。

塑料导爆管的研究与制备

吴林美 刘学 王艳芳

2011, 25 (12): 12-16 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.004

摘要 ( 1494 )

介绍了塑料导爆管（简称导爆管）的种类、起爆原理、生产工艺以及国内外的开发应用概况，比较了国内普通塑料导爆管常用原料低密度聚乙烯（PE-LD）各牌号间的性能差异，并考察了1I2A 和18D0 2种牌号原料制造导爆管的热稳定性和结晶性能。研究表明，2种牌号原料的熔体流动速率、密度等基本性能接近，其中1I2A制备的导爆管对炸药的黏附性略好。

材料与性能

环氧树脂/甲基环己基次膦酸铝阻燃复合材料性能研究

刘学清 刘继延 孙山 陈佳 蔡少君

2011, 25 (12): 17-20 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.005

摘要 ( 1530 )

以甲基环己基次膦酸铝(AMHP)作为环氧树脂(EP)的阻燃剂，着重研究了AMHP对EP/ AMHP阻燃复合材料的阻燃性能、力学性能及热稳定性能的影响。结果表明，添加15 %(质量分数，下同) 的AMHP就可以使阻燃复合材料的极限氧指数达到28.6 %，UL 94测试达到V-0级标准，700 ℃时的残炭率为16.34 %，玻璃化转变温度（Tg）明显提高；随着AMHP的加入，阻燃复合材料的冲击强度降低，弯曲强度和弯曲模量略有下降。

MMA-BA自由基共聚物的结构及性能

罗通 王志东 徐若愚 龚方红

2011, 25 (12): 26-30 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.007

摘要 ( 1777 )

采用本体聚合法制备了甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸丁酯(BA)无规共聚物，考察了引发剂、单体配比对聚合物材料力学、光学及其他性能的影响。借助氢谱核磁共振、动态力学分析、扫描电子显微镜对共聚物的结构和性能进行了表征分析。结果表明，随着BA含量的增加，共聚物的损耗模量降低，链段的内摩擦阻力减小，链段运动能力加强；当MMA/BA质量比为75/25时，材料的冲击强度提高了43 %，同时透光率保持在92 %以上。

马来酸酐官能化ASA对PA6的增韧研究

邓云娇 刘振国 孙树林 杨海东 张会轩

2011, 25 (12): 31-34 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.008

摘要 ( 1665 )

采用乳液聚合法制备了一系列马来酸酐（MAH）官能化的丙烯酸丁酯橡胶（PBA）与苯乙烯（St）及丙烯腈（AN）的接枝共聚物（PBA-g-SAN）核壳结构改性剂（ASA-g-MAH），用于聚酰胺6(PA6)的增韧。Molau实验证实了PA6/ASA-g-MAH共混体系中存在化学反应，考察了MAH含量对共混体系结构和性能的影响。结果表明，随着MAH含量的增加，PA6/ ASA-g-MAH共混物的冲击强度逐渐增大，当MAH含量为4 %（质量分数，下同）时材料冲击强度达到1008 J/m；与PA6/ASA共混物相比，PA6/ASA-g-MAH共混物具有较高的拉伸强度和断裂伸长率；随着MAH含量的增加，ASA- g-MAH在PA6基体中的分散程度越来越好，当MAH含量达到4 %以上时，无聚集现象发生；ASA-g-MAH中橡胶粒子的空洞化和PA6基体的剪切屈服是主要的增韧机理。

高密度聚乙烯的过氧化物交联行为及结晶行为研究

谭志勇 阙盼 李丹 刘庆辉

2011, 25 (12): 35-38 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.009

摘要 ( 1437 )

采用过氧化物交联法分析了高密度聚乙烯（PE-HD）的交联行为,研究了过氧化二异丙苯（DCP）含量对PE-HD凝胶含量的影响,确定了最佳交联条件；采用差示扫描量热法和广角X射线衍射等测试技术研究了不同DCP含量对PE-HD结晶行为的影响。结果表明，随着DCP用量的增加，PE-HD的凝胶含量逐渐增加，当DCP用量高于1.5 %(质量分数，下同)时，凝胶含量增加缓慢，用量达到3.0 %时，凝胶含量可以达到73.9 %；当交联温度为170 ℃、交联时间为30 min时，DCP可完全分解，交联反应充分；随着DCP含量的增加，PE-HD的熔融温度、结晶温度及结晶度均呈下降趋势，晶粒尺寸变小，晶型未发生改变。

滑石粉对聚丙烯微观形态和性能影响

郭甜甜 丁雪佳 张雨 周克斌

2011, 25 (12): 39-42; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.010

摘要 ( 1701 )

以滑石粉为填料通过挤出机熔融共混制备聚丙烯（PP）/滑石粉复合材料，考察了硅烷偶联剂对滑石粉表面改性前后及添加不同含量的乙烯-辛烯共聚物（POE）对共混物力学性能、流变性能和微观形态的影响。结果表明，滑石粉表面改性后可以明显提高PP的缺口冲击强度，当PP/滑石粉质量比为100/10和100/30时，PP/滑石粉（改性）较PP/滑石粉（未改性）复合材料的缺口冲击强度分别提高37.8 %与36.4 %；表面改性后的滑石粉使复合材料的储能模量降低；POE的加入提高了滑石粉在PP基体中的分散性，随着其含量的增加，复合材料的缺口冲击强度提高，韧性提高。

PET/纳米凹凸棒土复合材料的流变性能

丁永红 许晓峰 刘晶如 俞强 姚超

2011, 25 (12): 43-46 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.011

摘要 ( 1414 )

采用不同硅烷偶联剂对纳米凹凸棒土(简称纳米凹土)进行了改性，通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/纳米凹土复合材料，用毛细管流变仪和旋转式流变仪及扫描电子显微镜研究了PET/纳米凹土复合材料的流变特性、动态黏弹性以、动态力学性能及复合材料的微观形态。结果表明，纳米凹土的加入降低了PET的熔体黏度和玻璃化转变温度；使复合材料呈现假塑性流体特征；纳米凹土颗粒间不存在相互作用；硅烷偶联剂使纳米凹土能降低熔体的表观黏度，在PET中分散得较好。

不同环氧树脂对BMI/CE树脂体系的非等温固化行为研究

吴广磊 寇开昌 晁敏 卓龙海 蒋洋

2011, 25 (12): 47-50 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.012

摘要 ( 1538 )

采用差示扫描量热仪研究了不同牌号环氧树脂对双马来酰亚胺/氰酸酯（BMI/CE）树脂体系在不同升温速率下的固化反应。在保持BMI/CE质量比为1/2的前提下，加入同等质量不同牌号环氧树脂，运用Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得不同体系的活化能、反应级数等动力学参数。结果表明，用环氧树脂（AG-80）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为81.55kJ/mol，反应级数为0.93；环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为69.25kJ/mol，反应级数为0.92；环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系更有利于固化工艺的实现。

乙烯基纳米二氧化硅的制备及其对聚丙烯熔体强度的影响

王向东 周洪福 刘本刚

2011, 25 (12): 51-54 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.013

摘要 ( 1377 )

利用乙烯基硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面进行改性，制备出乙烯基纳米二氧化硅，将其与聚丙烯（PP）熔融共混，并采用红外光谱仪、热失重分析仪、哈克流变仪、高级扩展流变仪及熔体强度测定仪研究了乙烯基纳米二氧化硅粒子对PP熔体强度的影响。结果表明，与未改性纳米二氧化硅填充的PP和纯PP相比，乙烯基二氧化硅填充的PP熔体强度显著提高，并且随着其含量的增加，PP的熔体强度逐渐升高。

加工与应用

BP神经网络在PP/POE-g-MAH/PP增韧PA6研究中的应用

陈坤 郑梯和 宋克东 田祥儒 张瑜

2011, 25 (12): 55-58 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.015

摘要 ( 1460 )

采用均匀设计法和BP神经网络研究了聚丙烯（PP）/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）对聚酰胺6（PA6）的增韧作用，并在此基础上建立了PA6/（PP/POE-g-MAH）复合材料中各组分含量与复合材料冲击强度关系的3层BP神经网络预测模型。结果表明,该模型和实验结果基本吻合，可信度较高；当POE-g-MAH含量为14.00 %（质量分数，下同）、PP含量为9.00 %时,PA6的缺口冲击强度达到92.12 kJ/m2。

改性聚丙烯收缩率的研究

娄小安 苏吉英 孟成铭 段浩

2011, 25 (12): 59-62 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.017

摘要 ( 1526 )

讨论了矿物填料（如滑石粉、碳酸钙等）及玻璃纤维作为无机填料，乙烯-辛烯共聚物（POE）、线形低密度聚乙烯（PE-LLD）改性料及成核剂对聚丙烯（PP）收缩率的影响。结果表明，无机填料均能较明地显改善PP的收缩率，其中玻璃纤维影响较明显，添加30 %（质量分数，下同）玻璃纤维时PP收缩率由1.67 %下降到0.34 %，并且收缩率随填料填充量的增加而减小；POE、PE-LLD及成核剂的加入也能改善PP的收缩情况，且随着含量的增加收缩率变小，并且POE改善效果较PE-LLD更明显，当POE添加30 %时，PP的收缩率从1.67 %下降到1.16 %，当PE-LLD添加 30 %时，PP的收缩率从1.67 %下降到1.39 %；成核剂的加入在降低PP收缩率的情况下还能加快PP的结晶速率。

聚乙二醇对聚乳酸/糯米粉共混物性能的影响

刘建美 戚嵘嵘 罗宇 陆佳琦 胡新利

2011, 25 (12): 63-66 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.018

摘要 ( 1456 )

采用天然可降解糯米粉作为填料、以聚乙二醇（PEG）作为增塑剂，制备了聚乳酸/糯米粉共混物，并研究了糯米粉及PEG含量对共混物力学性能、微观形态和吸水率的影响。结果表明，糯米粉的加入提高了PLA的吸水率，却降低了其力学性能；随着PEG含量的增加，共混物的冲击强度先增大后减小, 当PEG含量为12 % (质量分数，下同)时，共混物冲击强度达到22.8 kJ/m2，较纯PLA提高了近4倍，共混物的吸水率也明显提高；随着PEG含量的增加，糯米粉与PLA间的相容性提高。

液体硅橡胶/中空玻璃微珠隔热材料的制备及性能研究

王慧利 邓建国 舒远杰 纪兰香

2011, 25 (12): 67-70 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.019

摘要 ( 1376 )

以液体硅橡胶（LSR）为基材，中空玻璃微珠为填料，通过共混法制备了隔热材料，探讨了不同含量、不同粒径中空玻璃微珠对材料热导率、力学性能及微观形态的影响。结果表明, 材料的热导率随中空玻璃微珠用量的增加呈先下降后上升趋势，且填充同样含量的中空玻璃微珠，粒径越小，材料的热导率降低幅度越大；加15份平均粒径为40μm的中空玻璃微珠，材料的热导率最低为0.0135 W/m·K；材料的拉伸强度及断裂伸长率随着中空玻璃微珠用量的增加而降低，粒径越小，其拉伸强度和断裂伸长率降幅越大；中空玻璃微珠的粒径越小，其在LSR基材中的分散性越好。

中国挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)行业HCFCs替代新技术分析

王勇 李莹

2011, 25 (12): 71-75 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.020

摘要 ( 1651 )

综述了几种我国挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）行业含氢氯氟烃（HCFCs）的替代新技术，包括CO2技术、碳氢技术及氢氟烃技术。从发泡剂特性、发泡剂注入计量设备及挤出发泡设备等方面阐述了XPS泡沫行业进行发泡剂HCFCs替换的技术特点及难点。最后，指出CO2发泡技术将是XPS行业未来的发展趋势。

助剂

含硅成炭剂的合成及其在阻燃PP中的应用研究

罗国菁 杨永兵 李锦春 陈强 陈强

2011, 25 (12): 76-80 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.021

摘要 ( 1485 )

以三聚氰氯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷及对苯二胺为主要原料合成了一种含有机硅的三嗪类成炭剂（CA），将其与多聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR)用于聚丙烯(PP) 阻燃。研究了APP与CA的配比及用量对PP阻燃性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明，阻燃改性后的PP具有良好的阻燃性能和力学性能；CA具有优良的成炭作用，含硅基团能够促进PP成炭，提高了PP的热稳定性，有效地抑制了PP的进一步燃烧；当APP/CA为3/1、复配阻燃剂添加量为28 %（质量分数，下同）时，阻燃 PP的极限氧指数为32.5 %，垂直燃烧达UL 94 V-0级。

新型马来酸酐接枝丙烯基弹性体的制备及其应用研究

汤俊杰 段浩 杨涛 郭建鹏 孟成铭

2011, 25 (12): 81-85 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.022

摘要 ( 1465 )

通过熔融反应挤出制备了一种新型马来酸酐接枝丙烯基弹性体（以下简称接枝物），研究了引发剂用量、马来酸酐用量、交联抑制剂种类和加工工艺条件对接枝物性能的影响。利用红外光谱对接枝物进行了结构表征，并用酸碱滴定法测定其接枝率，同时比较了该接枝物与传统的马来酸酐接枝乙烯-辛烯弹性体在聚酰胺中的增韧效果。结果表明，随着引发剂含量的增加，接枝物的接枝率先增大，后逐渐下降；随着马来酸酐含量增加，其接枝率先增大后趋于平稳；己内酰胺对接枝物的交联副反应抑制高效果最好；接枝物作为增容剂提高了聚酰胺的熔体流动速率，达到增韧效果。

塑料与环境

粉煤灰提取Al₂O₃及其改性聚丙烯的研究

董金虎

2011, 25 (12): 86-89 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.023

摘要 ( 1302 )

采用碱焙烧法从粉煤灰中提取Al2O3，将提取的Al2O3用于聚丙烯（PP）改性研究，并以市售Al2O3改性的PP为参考，考察了Al2O3对PP力学性能、微观形态的影响。结果表明，提取的Al2O3改性PP的拉伸性能和冲击性能与市售Al2O3相当；当Al2O3含量增加到2 %时，PP的拉伸断面均由平整结构变为轻微的层状结构，此时拉伸和冲击性能达到最佳，拉伸强度提高约6 %、伸长率提高约23 %、冲击强度提高约14 %；当Al2O3含量继续增加到5 %时，层状结构更为明显，改性PP的冲击强度急剧下降。

机械与模具

基于拉伸破碎原理的单螺杆拉伸混炼元件的研究

林祥 任冬云 王奎升

2011, 25 (12): 90-94 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.024

摘要 ( 1321 )

根据聚合物混炼过程中的分布混合主要取决于分流次数的多少，而分散混合则很大程度上依赖于剪切应力或拉伸应力的强度的原理，并基于拉伸形变的破碎效应，设计了一种新型单螺杆拉伸混炼元件。通过有限元软件Polyflow分析了该新型混炼元件的分散混合及分布混合性能，计算了混合过程中的压力、应力应变速率的概率函数。根据粒子轨迹研究发现，随着时间的延长，承受较大剪切速率或拉伸速率的粒子数逐渐增多，且流动过程中粒子具有较长的停留时间，无明显的回流与滞料现象,说明该新型拉伸混炼元件同时表现出良好的剪切与拉伸混合特征，但在低应变速率下拉伸混合性能要更加优越。

基于拉伸流动的串联磨盘挤出机设计与数值模拟

柳天磊 杜遥雪 陈少清

2011, 25 (12): 95-100 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2011.12.025

摘要 ( 1454 )

基于拉伸流动机理对传统串联磨盘挤出机磨盘端面形状进行了结构改进，并借助于计算流体动力学软件Polyflow对磨盘混炼段进行了数值仿真，对比分析了锥面磨盘与普通磨盘的剪切速率、拉伸速率、瞬时拉伸混炼效率和平均拉伸混炼效率及锥面磨盘间隙和凸棱高度对锥面磨盘拉伸流场大小的影响。结果表明，与普通磨盘相比，锥面磨盘形成的收敛流道内熔体粒子主要作无旋流，受到更大的拉伸流场和剪切流场作用，可以获得更高的瞬时拉伸混合效率和时间平均拉伸混合效率；锥面磨盘要获得较强的拉伸流场，存在最佳磨盘间隙和凸棱高度。