本期目录

2008年 22卷 09期 刊出日期：2008-09-26 上一期 下一期

综述

无机纳米材料阻燃聚丙烯复合材料的研究进展

陈小随, 吴绍利, 姚 红, 张 胜

2008, 22 (09): 1-7 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.001

摘要 ( 5307 )

综述了纳米层状硅酸盐（PLS）、纳米金属氢氧化物、纳米金属氧化物（纳米SiO2和 Sb2O3）、碳纳米管等几种纳米粒子在聚丙烯材料中的阻燃应用情况，总结了其结构、制备方法、阻燃机理与性能，比较了各种纳米粒子的优缺点，并综合近年来的研究工作，提出了在实际研究和应用中出现的有待解决的问题，最后对其未来的发展方向及应用前景进行了展望．

聚合物/碳纳米管导电复合材料研究进展

刘文亮 , 季铁正 丁 阳 李铁虎

2008, 22 (09): 8-12 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.002

摘要 ( 1998 )

综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其电学性能的研究进展。评述了碳纳米管/聚合物复合材料常用的制备方法，包括溶液共混、熔融共混、原位聚合等，特别强调碳纳米管在聚合物基体中的分散；介绍了采用聚乙烯、环氧树脂等为基体的含碳纳米管复合材料电学性能研究的两个方面：导电渗流行为和正温度系数效应；对碳纳米管/聚合物导电复合材料研究中存在的问题如工艺改进、机理解释等进行了讨论，并展望了这一类材料的发展前景。

聚甲醛的摩擦学改性研究进展

冯云成, 魏刚, 段宏基, 杨雅琦, 张建群

2008, 22 (09): 13-17 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.003

摘要 ( 5077 )

综述了近年来聚甲醛（POM）摩擦学改性的各种方法及其摩擦磨损性能与机理。重点讨论了聚合物共混、无机粒子填充、添加润滑剂、添加金属粉末、纤维增强、多元复合以及化学改性对聚甲醛复合材料摩擦磨损性能的影响。

材料与性能

异丁基乙烯基醚/马来酸酐共聚物改性聚乙烯醇的研究

田 军, 王剑峰, 严 庆

2008, 22 (09): 18-21 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.004

摘要 ( 3538 )

采用异丁基乙烯基醚/马来酸酐共聚物对聚乙烯醇（PVA）进行共混改性，研究了改性PVA的耐水性及力学性能，发现改性后的PVA的耐水性及力学性能有明显提高，其中当异丁基乙烯基醚/马来酸酐共聚物的含量为2wt%时，共混薄膜的断裂伸长率达到300%。同时从增塑性及结晶性等多方面对共混体系的改性机理进行了分析。

PE-HD/膨胀型阻燃剂/蛭石阻燃复合材料的制备与性能研究

韦忠宇, 卢忠远, 王 亮, 杨 凯, 刘 辉

2008, 22 (09): 22-27 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.005

摘要 ( 6783 )

通过熔融插层法制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/膨胀型阻燃剂（IFR）/有机蛭石（OVMT）阻燃复合材料，探讨了IFR中聚磷酸蜜胺（MPP）与季戊四醇（PER）质量比对复合材料阻燃性能以及OVMT添加量对熔融插层效果的影响。实验数据显示，在阻燃剂为30质量份的情况下，复合体系IFR中MPP与PER的最佳质量比为3：1，OVMT添加量为2 %（质量份，下同）时熔融插层效果最好。此时PE-HD/IFR/OVMT体系 （70/28/2）的极限氧指数为28.6 %，垂直燃烧（UL94）等级达到V-1级。此外，实验还表明，适量增容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐（PE-HD-g-MAH）对熔融插层效果有促进作用。

硅烷交联POE的非等温结晶动力学研究

焦传梅

2008, 22 (09): 28-33; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.006

摘要 ( 6461 )

通过差示扫描量热法（DSC）研究了乙烯-1-辛烯共聚物（POE），过氧化二异丙苯改性POE和硅烷交联POE的非等温结晶动力学。应用Avrami法和莫志深法分别对POE，DCP改性POE和硅烷交联POE进行了非等温结晶动力学的计算。Avrami方法计算得到的结晶速率常数Zc和半结晶时间t1/2表明在同一降温速率下，随着POE的交联程度增加，Zc值减小，而t1/2则增大，结晶速率随POE交联程度的增加而降低，随降温速率增加而增加。莫志深方法计算结果表明，达到相同的结晶度，交联POE所需的降温速率要大于纯POE所需的降温速率，说明交联POE的结晶速率要低于纯POE的结晶速率。

原位聚合制备SiO₂高含量PA6/SiO₂母料及其复合材料

田力伟, 唐颂超, 邵佳敏, 樊晓烨

2008, 22 (09): 34-37 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.007

摘要 ( 2099 )

采用溶剂转移法对二氧化硅(SiO₂)进行改性处理，并通过原位聚合方法制备了高含量聚酰胺6(PA6)/ SiO₂母料，并通过母料与外购纯PA6共混制备了纳米复合材料。通过X-射线衍射、透射电镜(TEM)等仪器分别对PA6/SiO₂纳米复合材料的结晶及晶型结构、微观分散形态进行了表征；并对纳米复合材料的力学性能等进行了测试。结果表明，改性后的SiO₂在PA6原位聚合体系中分散均匀且能够达到纳米级的分散效果，并会起到异相成核剂的作用。通过母料与纯PA6共混制备的SiO₂纳米复合材料与传统熔融法相比拉伸强度提高了12.17%，断裂伸长率提高了37.30%，缺口冲击强度提高了37.25%。

可膨胀石墨/磷酸酯协同阻燃不饱和聚酯的研究

游长江, 谢 青, 冯健中, 曾一铮, 贾德民

2008, 22 (09): 38-42; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.008

摘要 ( 5747 )

研究了可膨胀石墨（EG）与磷酸酯并用对不饱和聚酯（UPR）的阻燃性能、力学性能和结构的影响。采用氧指数、锥形量热分析、热重分析、红外光谱和扫描电子显微镜等方法进行测试和表征。结果表明， EG与磷酸酯并用使UPR的氧指数得到大幅度提高，热释放速率和质量损失速率大大降低；UPR/ EG/磷酸酯体系具有良好的阻燃性能和力学性能，其冲击断面呈韧性断裂。

PBT /纳米SiO₂非等温结晶动力学研究

张天水, 牛建华, 张 玲, 洪月蓉, 李春忠

2008, 22 (09): 43-48; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.009

摘要 ( 6410 )

熔融制备了PBT/纳米SiO₂复合材料，用DSC分别研究了SiO₂在低含量(0.3%质量分数)和高含量(3%)时的非等温结晶行为；并分析了PBT/纳米SiO₂复合材料的结晶动力学。结果表明，纳米SiO₂对PBT有异相成核作用，加入纳米SiO₂后，显著提高了PBT结晶温度，加快了其结晶速率。结晶动力学表明，莫志深法很好的吻合了PBT/纳米SiO₂复合材料体系，而Ozawa方法并不太适合。通过结晶活化能的计算，表明在低含量(0.3%)时有更好的结晶能力。

聚酰胺6/纳米二氧化硅复合材料的制备和界面研究

吴琳琳, 刘文涛, 何素芹, 朱诚身, 吕晓文

2008, 22 (09): 49-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.010

摘要 ( 4671 )

采用原位聚合法制备了聚酰胺6/纳米二氧化硅（PA6/nano-SiO2）复合材料，用力学性能测试、 扫描电镜和差示扫描量热法对纳米SiO2粒子和PA6基体之间的界面黏结性进行了表征和研究。结果表明：利用经验公式和力学性能数据计算得知PA6/改性SiO2纳米复合材料的界面参数B值都比PA6/未改性SiO2纳米复合材料的大；SEM观察表明在PA6中加入纳米SiO2，材料的微观结构发生了变化，改性SiO2与PA6基体之间形成了较好的界面结合；分散于PA6基体中的纳米SiO2粒子起到了异相成核作用，改性后的SiO2和PA6基体之间形成柔性界面层有利于PA6基体的结晶。

交联聚苯乙烯的合成及力学性能研究

朱泉峣, 吴 飞, 王 钧, 孙华君, 陈 文

2008, 22 (09): 53-56; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.011

摘要 ( 3208 )

以苯乙烯为单体，二乙烯基苯为交联剂，采用自由基交联共聚合的方法合成出交联聚苯乙烯热固性塑料，并运用红外光谱、差示扫描量热分析对其进行了表征。研究了交联剂用量及后期热处理对其力学性能的影响。结果表明，交联聚苯乙烯的力学性能随着二乙烯基苯用量的增加呈先增后减变化，其含量在1.6～1.8 质量%时交联聚苯乙烯具备最佳综合力学性能，适当的后期热处理使得交联聚苯乙烯的拉伸强度及断裂伸长率分别提高12 %和20 %。

环氧树脂/介孔SiO₂复合材料的结构与性能

焦剑, 张佳赟

2008, 22 (09): 57-62; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.012

摘要 ( 3081 )

分别采用水玻璃（SS）和正硅酸乙酯（TEOS）自组装制备了两种大孔径的虫状介孔二氧化硅（SiO₂）MSU-J-SS以及MSU-J-TEOS；分别制备了介孔SiO₂含量为2wt %--10wt %的橡胶态及玻璃态的环氧树脂介孔复合材料；对介孔SiO₂的物理结构及环氧树脂介孔复合材料的力学性能和微观结构进行了研究。结果表明：硅源及合成条件将影响介孔SiO₂的物理结构，相对于MSU-J-TEOS，MSU-J-SS表现出更好的结构规整性，较大的平均孔径，较小的比表面积、孔容及壁厚；相对于纯环氧树脂，橡胶态和玻璃态环氧树脂介孔复合材料的拉伸强度、拉伸模量均提高，并且由平均孔径较大的MSU-J-SS制备的介孔复合材料的断裂延伸率没有降低，体现出增韧的效果；相对于MSU-J-TEOS，MSU-J-SS在环氧树脂中的分散更为均匀，其拉伸试样表现出相对韧性的断口形貌。

加工与应用

振动注射对聚酰胺6晶型及力学性能的影响

类彦威, 杨良波, 文耀锋, 申开智, 张杰

2008, 22 (09): 63-65 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.013

摘要 ( 3274 )

对比了普通注射试样和振动注射试样晶型及力学性能的差别。研究了振动频率、振动压力对聚酰胺6力学性能和晶型的影响。结果表明，振动试样的冲击强度和拉伸强度比未振动试样有所提高；通过广角X射线衍射测试，实验结果表明振动作用会使聚酰胺6的γ晶型减少，更有利于α晶型的生成。

聚合物共挤成型界面位置的三维黏弹数值模拟

黄益宾, 柳和生, 黄兴元, 赖家美

2008, 22 (09): 66-69; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.014

摘要 ( 3621 )

采用Giesekus本构方程，建立了预测方形截面共挤口模中两种聚合物熔体层间界面形状和位置的三维黏弹数值模型，利用polyflow进行了数值求解，将计算结果同Karagiannis等的实验结果进行了比较，并分析了模拟误差产生的原因。结果表明：此数值模型能较为准确地预测共挤层间界面位置，数值模拟所得界面略高于实际界面，口模中央位置模拟误差较小，在壁面处略大。界面表面张力和壁面边界条件是影响共挤界面数值模拟准确度的主要因素。

PE-HD/纳米SiO₂复合材料的动态流变行为研究

王树苹, 郁加华, 龚方红

2008, 22 (09): 70-73 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.015

摘要 ( 1819 )

研究了高密度聚乙烯(PE-HD)/纳米二氧化硅(SiO₂)复合材料的动态流变行为，探讨了纳米SiO₂经表面偶联剂处理对复合体系的流变行为影响。实验数据显示，PE-HD/SiO₂体系是假塑性流体，复数黏度(η*)随着SiO₂含量(φ)的增加而增加，当φ>6%时，η*发生突变，并出现强烈的剪切变稀，在动态储能模量(G′)、损耗模量(G″)与频率(ω)关系曲线上出现第二平台，表明体系因粒子间相互关联、团聚及粒子与基体间相互作用而形成局部有序的逾渗网络结构。而纳米SiO₂经表面偶联剂处理后，体系流体类型没有改变，η*下降，对应的G′、G″与ω关系曲线上没有出现第二平台，复合体系更加均匀。

聚乙烯醇的热氧老化与稳定性研究

王建超, 项爱民, 刘小建

2008, 22 (09): 74-77 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.016

摘要 ( 4619 )

研究了聚乙烯醇（PVA）热氧环境下老化所发生的化学反应，以及磷酸酯类和酚类复合稳定剂对PVA热稳定性能的影响。傅里叶红外光谱、x射线光电子能谱分析结果表明：受热后PVA分子链上的羟基在高温下发生了消除反应，分子链上生成了C＝C共轭双键。HAAKE塑化仪、黄度指数及力学性能研究表明：复合稳定剂的加入可以有效抑制PVA在加工过程中产生的共轭双键；减缓体系在热塑化过程中扭矩的上升速率；减少PVA热加工过程中黄度增加速率；同时使PVA力学性能得到改善。

注射速率对芯层熔体前沿冲破的影响

王涛, 傅建, 周盛

2008, 22 (09): 78-80; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.017

摘要 ( 4641 )

芯层熔体前沿冲破是夹芯注射模塑常见的缺陷之一。利用Moldflow软件，模拟分析壳层和芯层熔体注射速率对芯层熔体前沿冲破的影响，探讨熔体假塑性、注射速率和芯层熔体前沿冲破之间的关系。实验表明，对于本文涉及的壳/芯层物料组合，芯层熔体注射速率的提高对前沿冲破的影响随物料组合而异，而壳层熔体注射速率的提高均降低前沿冲破趋势。

助剂

PVC用环保型热稳定体系的复配研究

张书华, 曹俭, 刘 波

2008, 22 (09): 81-84 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.018

摘要 ( 2982 )

对酯基锡热稳定剂与硬脂酸类、环氧类以及烷基锡类等无毒或低毒热稳定剂进行了复配研究，用刚果红法和流变仪对复配体系进行了静态和动态热稳定性测试。静态热稳定性实验结果表明：硬脂酸钡、硬脂酸锌与酯基锡热稳定剂复配，体系的静态热稳定时间从32 min增至49 min；环氧助稳定剂与酯基锡有较好的协同效应；烷基锡与酯基锡复配，体系的热稳定时间由32 min增加到57 min。高于加工温度下的动态实验结果表明，酯基锡/烷基锡复合体系透明性良好，动态热稳定性好于钙锌复合热稳定剂体系。72 h紫外辐照老化实验结果表明，酯基锡/烷基锡复合体系有优异的耐紫外老化性能，老化后的拉伸强度保持率为98.14 %，断裂伸长率保持率为91.71 %。

标准与测试

国产无规共聚聚丙烯专用料的结构表征

袁春海, 张传芝

2008, 22 (09): 85-88; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.019

摘要 ( 1881 )

对冲击性能有差异的三个工业生产无规共聚聚丙烯（PPR）样品进行了结构表征。当用扫描电镜（SEM）进行断面形貌分析时，发现其中PPR2的断裂形貌为脆性断裂，PPR1为韧性断裂，PPR3界于二者之间；当用偏光显微镜对样品进行观察时，发现PPR2的球晶最大，PPR1的球晶最小，而PPR3的球晶大于PPR1略小于PPR2。结合偏光和断裂形貌能说明这三个样品冲击强度的差异是由于乙烯插入到丙烯链中均匀性的不同所引起，乙烯在丙烯链中分布不同可导致结晶颗粒大小不同，乙烯在丙烯链中分布越均匀，结晶的颗粒越小，这决定了样品的冲击强度的好坏。这种现象在用核磁共振波谱仪（13C-NMR）、示差扫描量热仪（DSC）对样品进行观察时也可以反应出来。

机械与模具

精密注射成型模具中多孔材料的应用新技术

申瑞霞, 翟瞻宇, Gerhard Ziegmann

2008, 22 (09): 89-95; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2008.09.020

摘要 ( 6058 )

注射成型技术作为塑料产品最主要的成型方式之一，在国民经济的各个领域都有广泛应用，塑料产品的迅速发展对精密注射成型模具设计带来了新的挑战。本文阐述了多孔材料在精密注射成型模具中的应用优势及其工作原理，着重分析了在排气系统、冷却系统、脱模系统、抽真空系统及模内贴标技术（IML）中的应用现状，分析指出其强度、孔率、孔径及孔径分布的控制及机械加工性是未来研究的热点和难点，实现低成本、大规模生产是多孔材料的发展趋势。