本期目录

2010年 24卷 01期 刊出日期：2010-01-26 上一期 下一期

综述

中国塑料管道行业现状及发展趋势

王占杰

2010, 24 (01): 1-5 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.001

摘要 ( 2485 )

综述了中国塑料管道行业的基本状况，包括产量及出口情况；简单介绍了塑料管道的应用领域；指出了PVC-U管道和PE管道仍将是中国塑料管道行业的发展重点，并将会注重改性、复合及其他新型塑料管道的研发和应用；最后，提出了塑料管道行业的发展目标，并对今后的发展给出了一些建议。

聚芳醚酮的表面修饰及其在生物医用领域的应用

孙辉 孙杰 徐英凯 许国志

2010, 24 (01): 6-10 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.002

摘要 ( 2324 )

综述了特种工程塑料聚芳醚酮的表面修饰方法及其在生物医用领域的应用。重点介绍了选择性湿化学法和等离子体处理等聚芳醚酮表面改性方法及通过固定细胞外基质的生物功能化途径；最后，介绍了聚芳醚酮及改性聚芳醚酮在细胞培养基体、椎间融合器、关节摩擦面等临床植入体方面的应用进展，并对聚芳醚酮在生物医用领域的发展前景进行了展望。

材料与性能

介孔SiO₂的有机化修饰及其对环氧树脂拉伸性能的影响

焦剑 刘攀博 邹亮

2010, 24 (01): 11-16 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.003

摘要 ( 2031 )

利用正硅酸乙酯（TEOS）及γ-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）共缩聚合成了蠕虫状的介孔二氧化硅（SiO2）；研究了有机化修饰对介孔SiO2结构的影响；采用熔融共混法制备了环氧树脂/介孔SiO2复合材料，并研究了复合材料的拉伸性能。结果表明，APTMS的引入使介孔SiO2的有序性变差，孔径、孔容及比表面积减小，当介孔SiO2中APTMS的含量达到20 %时，介孔结构消失；当介孔SiO2的用量为2 %～10 %时，环氧树脂/介孔SiO2复合材料的拉伸强度和断裂韧性的提高较为显著，但断裂伸长率变化不大。

星形结构SAN树脂的合成及其对ABS树脂性能的影响

陈敏 曹春雷 王丹丹 肖凌寒 张会轩

2010, 24 (01): 17-22 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.004

摘要 ( 2047 )

采用高温连续溶液聚合方法，以甲苯为溶剂，十二烷基硫醇（TDDM）为相对分子质量调节剂，分别以四官能团引发剂和单官能团引发剂过氧化二叔丁基引发合成了苯乙烯-丙烯腈二元共聚物T-SAN和M-SAN，并将其与含胶量为60 %的ABS粉料共混制备了不同含胶量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物T-ABS和M-ABS。比较了两种SAN树脂的性能及其对ABS树脂性能的影响。结果表明：相同浓度的四官能团引发剂和单官能团引发剂合成的T-SAN和M-SAN具有相近的相对分子质量及分布，但T-SAN具有更好的流动性和耐热性；T-ABS树脂较M-ABS树脂冲击强度提高了17 %左右，拉伸强度几乎完全相同；橡胶粒子在T-SAN中分散更均匀，粒径更均一，断裂发白区橡胶粒子形变更明显。

PC/PET共混合金相容性的研究

薛继荣 宁平

2010, 24 (01): 23-27 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.006

摘要 ( 2601 )

采用差示扫描量热仪、扫描电镜等测试手段对聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PC/PET）共混合金的相容性进行研究。结果表明，未添加相容剂时，随PET含量的增加，共混合金的两个玻璃化转变温度有相互靠近的趋势，说明此体系部分相容。PET的加入可明显改善共混合金的加工流动性。PET含量为65 %左右时改善效果最佳。相容剂的加入使共混合金的拉伸强度和弯曲强度略有下降，但缺口冲击强度得到较大提高，在PC/PET（30/70）中添加3份乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（PTW）或7份乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）即可使缺口冲击强度由5.5 kJ/m2提高到10 kJ/m2以上。含有甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）基团的相容剂PTW对两相界面的改善效果最好。

硅橡胶/氯化聚乙烯共混体系的制备及性能研究

程青民 罗世凯 丁国芳

2010, 24 (01): 28-32 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.007

摘要 ( 2126 )

采用机械共混法制备了硅橡胶/氯化聚乙烯共混体系。研究了氯化聚乙烯用量对共混体系力学性能、热稳定性、阻尼性能和相态结构的影响。结果表明：随氯化聚乙烯用量的增加，共混体系的力学性能和热稳定性出现降低的现象，但阻尼性能和材料之间的相容性有明显提高。当氯化聚乙烯用量为100份时，与纯硅橡胶相比，共混体系的有效阻尼温域从15℃拓宽到近50℃，最大损耗因子从0.11提高到0.43，玻璃化转变温度向高温偏移了30℃左右；硅橡胶和氯化聚乙烯也呈现较好的相容性。

OMMT对PE-HD/PA6合金的结晶性能和相容性的影响

孙莉 项赛飞

2010, 24 (01): 33-37 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.008

摘要 ( 2215 )

研究了不同含量的有机蒙脱土（OMMT）对高密度聚乙烯/聚酰胺6（PE-HD/PA6）合金的结晶性能和微观结构的影响。X射线衍射和差示扫描量热仪分析表明，随着OMMT的含量的增加，PA6倾向于生成γ晶型；扫描电镜分析表明，对于PE-HD/PA6合金，PA6以球状分散在PE-HD基体中，相尺寸直径较大，为30~40 μm；添加OMMT后，PA6分子链的极性基团可以与OMMT层间表面产生强的相互作用，使得大分子链在熔融过程中进入OMMT层间，得到PE-HD/PA6/OMMT纳米复合材料。当添加3份OMMT后，复合材料中分散相PA6的相尺寸降低至10 μm，尺寸分布均匀，说明OMMT起到了相容剂的作用。同时，适量的OMMT提高了PE-HD/PA6合金对有机溶剂的阻透性。

环氧树脂/稻壳SiO₂纳米复合材料的热性能及拉伸性能研究

刘继延 刘学清 张远方 甘燕梅

2010, 24 (01): 38-42 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.009

摘要 ( 2110 )

将稻壳用酸处理后在600 ℃焚烧得到纯度为99.3%、比表面积为212 m2/g的SiO2。经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性后的SiO2为无定形态，尺寸在30~50 nm之间。将改性后的稻壳SiO2与环氧树脂复合，利用热分析方法考察了纳米复合材料在N2气氛中的热性能，并采用万能材料试验机测试其拉伸性能。结果表明：稻壳SiO2的加入能有效增加环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的热稳定性，复合材料的起始分解温度（Ti）、分解速率最大时的温度（Tmax）以及失重50 %的分解温度（T50 %）均高于纯环氧树脂，并随稻壳SiO2含量的增加而增加。当环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的组成相同时，KH550改性的复合材料的Ti、Tmax和T50 %均比未经过KH550改性的高。随KH550用量增加，复合材料T50 %向高温方向移动。此外，复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和模量也高于纯环氧树脂。

羟甲基丙烯酰胺熔融接枝聚丙烯亲水性的研究

冯杰 冯绍华 相益信 冯厂

2010, 24 (01): 43-46 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.010

摘要 ( 2011 )

分别以羟甲基丙烯酰胺（NHA）、苯乙烯（St）为接枝单体，过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，用双螺杆挤出机制备了聚丙烯（PP）的接枝共聚物PP-g-NHA和PP-g-NHA/St。红外分析表明，NHA和St接枝到PP链上形成接枝共聚物。探讨了NHA用量、St用量、DCP用量及加工温度、螺杆转速对接枝率及接触角的影响。结果表明，NHA的最佳用量是3 %，此时接枝率达到最大值为1.6 %，接触角最小为83 °；随着DCP用量的增加，接枝率先增大后下降；加工温度不能太高，螺杆转速一定要大于40 r/min。

PBT/ABS合金增容体系的研究

田冶 段春来 周霆 李荣群 辛敏琦

2010, 24 (01): 47-51 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.011

摘要 ( 2293 )

研究了3种不同结构的相容剂对聚对苯二甲酸丁二醇酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（PBT/ABS）共混合金的力学性能和熔体流动速率的影响，并采用扫描电镜和差示扫描量热仪对PBT/ABS共混合金的相界面、相容性及结晶度进行了表征。结果表明，带有环氧官能团的相容剂KS-TD-00202能有效地提高PBT/ABS共混合金的相容性，在提高共混合金缺口冲击强度的同时，不降低拉伸强度和弯曲强度，也不影响共混合金的加工流动性，同时提高了PBT在共混合金中的结晶度。

加工与应用

带筋注塑制品截面充填过程数值模拟

刘永志 赵振峰 马兰 申长雨

2010, 24 (01): 52-55 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.012

摘要 ( 2332 )

采用有限元法，模拟计算了带加强筋的注塑制品截面充填过程的流场。通过设计两个算例，模拟得到带加强筋的注塑制品截面充填过程中其厚度方向上的速度场、压力场、熔体前沿以及速度和压力的变化历史。由速度场的变化历史特别是剪切历史可以得到流动诱导的纤维取向分布。

基于ANSYS的钢网增强PE-HD力学性能的模拟分析与实验验证

孙佳楠 陈冰冰 金杨福 高增梁 钱欣

2010, 24 (01): 56-58 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.013

摘要 ( 2191 )

运用ANSYS有限元分析软件，构建钢网离散模型，对不同钢网结构增强的高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料进行力学性能分析，通过对复合材料拉伸和弯曲模拟发现，钢网增强PE-HD复合材料的弹性模量随着钢丝直径的增加和试样宽度上钢丝排布数目增加而增加，达到纯PE-HD的4~9倍；弯曲模量也随着钢丝直径的增加和试样宽度上钢丝排布数目增加而增加，达到PE-HD的1~3倍。经验证，模拟数据与试验结果非常吻合。

内模填充衣架式机头内物料停留时间的数值模拟

周文渊 熊传胜 孟雅新 杨宝红 王景禄

2010, 24 (01): 59-63 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.014

摘要 ( 1864 )

采用有限元分析软件Polyflow对机头流道进行三维模拟，探讨了通过内模填充流道的方法使用同一个机头生产不同幅宽的片材，研究了不同内模夹角对流道内流体停留时间的影响。结果表明：流道内物料主要停留在歧管端部；最长停留时间主要受最小死区夹角影响，并与其增减趋势一致；内模夹角为40°时，流道内流体最长停留时间最短，物料停留体积最少。

加工工艺对聚乙烯/乙炔炭黑复合材料中炭黑分散性的影响

张文龙 郎丹丹 凌钧

2010, 24 (01): 64-68 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.015

摘要 ( 1495 )

采用表面电阻的统计分析、力学性能测试及扫描电镜分析等手段研究了不同工艺方法和工艺条件对聚乙烯/乙炔炭黑复合材料中炭黑分散性的影响。结果表明:与开炼工艺相比，通过密炼工艺制得试样中炭黑的分散性更好。采用密炼工艺，转速为30r/min，密炼5 min后出料，裁成小块投入混炼室再密炼5 min，制得试样中炭黑的分散能最好。高转速、长时间的密炼工艺对炭黑聚集体结构有一定程度的破坏。

超临界二氧化碳挤出发泡聚丙烯研究

张玉霞 刘本刚 王向东 李莹 许国志

2010, 24 (01): 69-73 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.016

摘要 ( 2081 )

以超临界二氧化碳作为发泡剂，采用纳米黏土和长链支化聚丙烯（LCBPP）改性的线形聚丙烯（LPP）挤出发泡制备幅宽300 mm的发泡聚丙烯片材，研究了CO2注气量、机头温度和纳米黏土的加入对产品密度和泡孔密度的影响。结果表明，纳米黏土的加入可以有效改善聚丙烯的可发性。在注气档位为0.5，机头温度为157 ℃时得到的发泡聚丙烯片材密度为0.454g/cm3，泡孔密度为3.37×107个/cm3。

助剂

膨胀型阻燃剂阻燃PP/SBS/POE共混物的性能研究

王炎祥 张立群 李红霞 梁文利 田明

2010, 24 (01): 74-80 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.017

摘要 ( 2191 )

研究了聚磷酸胺类膨胀型阻燃剂（AP）和磷酸酯膨胀型阻燃剂(NP)的用量对聚丙烯（PP）/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）/乙烯-辛烯共聚物（POE）共混体系的力学性能、燃烧性能和遇水抗析出性能的影响。探讨了阻燃剂的析出机理，并从耐电压方面分析其在电线电缆领域应用的可行性。结果表明，NP具有更高的分解温度和残炭率。将AP与NP分别加入到PP/SBS/POE共混体系中，共混物的拉伸强度和断裂伸长率都降低，但阻燃性能提高。在相同添加量下，NP阻燃的共混物的拉伸强度和氧指数更高，而AP更能促进共混物成炭。AP和NP在热水浸泡过程中都会析出，析出过程是由表层向内部逐步析出的过程，析出量随着浸泡时间延长而增加。在相同的浸泡时间下，NP体系的析出量更小。浸泡后的共混物的力学性能和阻燃性能下降。

三聚氰酸螺环磷酸酯阻燃聚丙烯的性能研究

姜大伟 孙才英 向海旺 董春梅 胡树林

2010, 24 (01): 81-84 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.018

摘要 ( 1549 )

采用自制的三聚氰酸螺环磷酸酯（SPCA）对聚丙烯（PP）进行阻燃处理，研究了SPCA对PP的燃烧性能和力学性能的影响。结果表明：SPCA添加量为25 %时，阻燃效率最高，此时PP的氧指数值达到25.6 %。SPCA的加入对PP的力学性能影响不大，当SPCA用量为25 %时，PP的拉伸强度为27.62 MPa，比纯PP下降了10.32 %，弯曲强度和冲击强度分别为38.03 MPa和3.68 kJ/m2，比纯PP分别提高了8.13 %和29.57 %。热分析结果表明，阻燃剂SPCA的加入明显提高了PP的高温热稳定性。

塑料与环境

多次注塑HIPS的力学性能与化学结构的关联性研究

张玉冰 高照明 徐庆强 徐兵

2010, 24 (01): 85-93 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.019

摘要 ( 2182 )

对两种不同牌号的高抗冲聚苯乙烯（HIPS）进行了多次注射成型，分别对各次注塑样品进行力学性能测试及13C-NMR分析。HIPS经过多次注射成型后，弯曲强度、伸长率、断裂强度、冲击强度等均有所下降。通过对HIPS中13C-NMR的吸收峰进行了归属，找出了HIPS经过多次注射成型后化学结构的变化规律，对HIPS的力学性能与化学结构之间的关联性进行了讨论。最后，提出了评价塑料加工稳定性的重复加工因子的概念。

标准与测试

超高相对分子质量聚乙烯的相对分子质量及其分布的测试方法

王新威 沈贤婷 郭宁 张炜 张玉梅 吴向阳 徐静安

2010, 24 (01): 94-98 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.020

摘要 ( 2235 )

介绍了超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）的相对分子质量及分布的测试方法，主要有黏度法、流变法和凝胶渗透色谱法（GPC）。黏度法是目前应用最广泛的一种测试方法，主要采用高温乌氏黏度计，按照聚烯烃稀溶液的黏度测试方法进行，并通过经验公式计算得到PE-UHMW的相对分子质量。流变法是一种有效的测试PE-UHMW相对分子质量及其分布的方法，但目前该方法仍需改进。采用GPC法测试PE-UHMW的相对分子质量及其分布在技术上存在局限性。

机械与模具

基于标准模架和模块化的注射模快速设计系统研究与开发

王江涛 申明倩 沈杰

2010, 24 (01): 99-102 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.021

摘要 ( 1448 )

从塑料注射模具的设计现状出发，分析注射模具快速设计的必要性。选择塑料注射标准模架为载体，设计出快速设计系统的框架，分析模块化的意义、对象和系统模块库的建立方法，并建立了基于标准模架和模块化的注射模快速设计系统。该系统能提高三维软件的利用率、设计和生产的效率，缩短产品开发周期，体现以人为本、绿色设计等现代设计理念，因此具有一定的理论和实际应用价值。

T形异型材挤出口模的逆向数值模拟

徐磊 柳和生 黄兴元 黄益宾

2010, 24 (01): 103-106 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2010.01.022

摘要 ( 2341 )

采用Polyflow软件对3种过渡段形状不同的T形异型材口模进行逆向挤出数值模拟，得到T形挤出口模的口型以及聚合物熔体在口模内的速度场和压力场分布。模拟结果显示了T形挤出口模出口口型与口模流道形状结构的变化无关，而适当加宽流道比直角形流道的挤出速度和压力分布更均匀。