材料与性能
党帅营, 郭超, 赵硕, 魏燊, 张轶督, 刘艳萍
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以注塑和吹塑成型的有机玻璃观察窗为研究对象，对不同服役环境下经聚能切割索侵彻断裂的有机玻璃结构件断面进行微观形貌、结构分析和动静态力学性能测试，发现注塑样品表现出较好的韧性和抗冲击能力，而吹塑样品则具有更高的力学强度，揭示了粒子侵彻过程中高温致分子链降解/断裂和冲击波破坏的两阶段失效机制，为有机玻璃结构件成型过程调控和服役环境设计提供参考。
闵家璇, 江学良, 游峰, 陆刚
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通过熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚（3⁃羟基丁酸酯⁃co⁃3羟基戊酸酯）共聚物（PHBV）共混材料，系统研究了PHBV含量对聚碳酸亚丙酯基/聚（3⁃羟基丁酸酯⁃CO⁃3羟基戊酸酯）（P⁃BV）共混材料力学及热学性能的影响。结果表明，当PHBV在PPC共混材料中的含量增加至15 %（质量分数，下同）时，共混材料的拉伸强度达到12.6 MPa，是纯PPC的2倍以上；当PHBV在PPC共混材料中的含量增加至20 %时，共混材料的储能模量（E′）和损耗因子（Tan δ）显著提升，玻璃化转变温度（Tg ）从16 ℃提升至20 ℃；当PHBV在PPC共混材料中的含量增加至30 %时，共混材料的维卡软化点从33 ℃提高至58 ℃。红外光谱分析表明，PPC与PHBV的复合增强了彼此间氢键相互作用，有效限制了分子链段的运动，从而对PPC共混材料的力学及热稳定性能的改善起到了促进作用，综合P⁃BV共混材料的断面形貌分析可知，当PHBV含量为15 %时，可有效平衡共混材料的力学及热学性能。
盛宏航, 吴薇, 范文州, 李雪华, 程浩
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在不同冲击能量下采用落锤式冲击试验机对6种不同结构的层合板进行冲击实验，对冲击后的层合板实物进行损伤样貌观察，并通过扫描电子显微镜（SEM）观察了20 J冲击能量层合板的内部损伤形貌。结果发现，在相同的冲击能量下，（CGGG）s具有最高的极限载荷以及能量吸收。纤维混杂比相同条件下，冲击面为玻璃纤维时，冲击面纤维损伤程度更小；冲击面为碳纤维时，层合板能够吸收更多的能量。层合板冲击背面的损伤面积大于冲击面。通过SEM观察发现，碳纤维与树脂的结合性能优于玻璃纤维。但材料本身是复合材料层合板冲击性能的决定性因素，玻璃纤维更好的韧性决定了玻璃纤维比碳纤维具有更好的抗冲击性能。
刘岚彬, 刘召伟, 孙吉书, 郭艳芳, 濮夏天
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为了改善高黏沥青的耐久性，采用自制改性蒙脱土、苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯（SBS）与高熔点乙烯共聚物（HVA）制备了改性蒙脱土高黏复合改性沥青（GM⁃HVA）。通过黏韧性分析、短期老化、多重应力蠕变与热稳定性分析试验，将GM⁃HVA、蒙脱土高黏复合改性沥青（M⁃HVA）和含量为12 %（质量分数，下同）的进口高黏改性沥青（TPS）对比。结果发现，GM⁃HVA具有更大的黏度、更强的韧性、更优的抗热氧老化能力和更强的抗永久变形能力，表现出更好的热稳定性。此外，通过车辙试验、低温弯曲试验和浸水马歇尔试验，评估了不同高黏沥青制备的试件在短期老化和长期老化后的高低温稳定性和抗水损害性能。结果显示，GM⁃HVA混合料的抗老化性能最佳，高、低温性能和抗水损害性能均优于其他2种高黏改性沥青。综合而言，GM⁃HVA表现出更优的耐久性。
张雨森, 帖锐, 李紫鸣, 廖保胜, 郭润奇, 靳玉娟, 张哲, 蒋苏臣
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以己内酯（ε⁃CL）为原料，2，2⁃双羟甲基丙酸（DMPA）为引发剂，辛酸亚锡为催化剂，使用开环⁃缩聚法合成超支化聚己内酯（HPCL），并对产物进行表征。将HPCL作为改性剂添加到聚乳酸/滑石粉（PLA/Talc）共混体系中，并对PLA/滑石粉/HPCL共混体系进行红外、扫描电子显微镜（SEM）、热性能、力学和熔体流动速率测试。结果表明，PLA/滑石粉/HPCL的结晶度随着HPCL含量的增加先增大后减小，当HPCL添加量为4份时，结晶度达到最大值25.14 %； HPCL的加入改善PLA/滑石粉共混体系的流动性，当HPCL添加量为7份时，其熔体流动速率相比PLA/滑石粉共混体系提升了74.6 %； 此外，HPCL的加入可以对PLA/滑石粉共混体系起到增韧作用，当HPCL含量为7份时，其断裂伸长率较PLA/滑石粉提升了65.27 %，冲击强度提升了80.28 %。
付凤梅, 金义, 魏嘉彧, 邱彤, 罗擎英, 刘耀文
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采用羧甲基纤维素钠（CMC）、高直链玉米淀粉（HAMS）和可溶性淀粉（SS）为膜材料，甘油（Gl）为增塑剂，以溶解时间为筛选指标优化材料配比，后使用双螺杆挤出机、压延机和自动包装机对膜进行制备和包装，通过测定膜的各项性能来确定不同制膜参数对膜性能的影响。结果表明，当HACS为0.50 g，SS为0.50 g，Gl为1.25 g，CMC为4.00 g时，膜的溶解时间达到最短，为18.86 s。在挤出温度为70 °C、压延温度为100 °C时，膜的各项性能达到最佳。此外，在热封条件为110 ℃、6 s时，热封强度达到最高，为（8.61±0.52） N/15 mm。
朱大韶, 罗宝树, 徐敬一, 杨雅凤, 王武聪, 汪胜旺, 陈剑波, 葛福炯
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通过调整液压控制和设计新型螺杆，用最小的成本和最短的时间将常规的200吨的ENGEL注射成型机改造为可用于化学发泡的微泡注射成型机。用国产的环保化学发泡剂（F200E），和通用聚苯乙烯（GPPS）制成了平均泡孔直径为38 μm，发泡倍率1.12，泡孔密度为5.92×106 个/cm3的微泡件。在自由流动的流长比测试模具中，测得化学发泡件的流长比主要与注射速度和有无发泡有关，而化学发泡剂浓度对流长比的影响不大。
李燕, 阿不来提·阿不力米提, 姜伊桐, 李鸿环, 买买提江·依米提
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从木质素的结构出发，简要阐述了木质素本身的结构和性质，综述了目前国内外学者针对木质素特有功能在聚合物中应用的最新研究进展，并对木质素的应用研究发展方向进行了展望。
加工与应用
金清平, 曾东垚, 刘运蝶
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通过对24个玻璃纤维增强聚合物（GFRP）管混凝土（CFFT）柱在3.5 %（质量分数，下同）的氯化钠溶液中进行冻融循环试验，在此之前，对12个CFFT柱进行了切割初始损伤，研究在氯盐冻融作用下切割损伤后CFFT柱轴压性能，评估氯盐冻融作用下损伤CFFT柱轴压强度衰减情况。结果表明：损伤CFFT柱较无损CFFT柱进入征兆期更早，2种CFFT柱在轴压作用下的荷载⁃应变曲线趋势一致，均为双线性曲线，随着冻融次数的增加，试件极限应变值下降，延性变差；相同冻融次数下，损伤CFFT柱初始刚度、延性更差，极限承载力均下降了200 kN左右；
张学敏, 张雪茹, 李厚补, 陈衍华, 孙琦尧
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采用有限元模拟研究了DN50/PN1.6 MPa非金属智能连续管在内压载荷下的力学行为，并分析了增强层中纤维体积分数、光纤不锈钢铠装层厚度及增强层层数等制造工艺参数对管道各结构层及管内缆线应力的影响。结果表明：DN50/PN1.6 MPa非金属智能连续管在2.5 MPa内压下（约1.5倍公称压力）管内缆线均处于弹性变形状态，可确保其功能性，正常服役；该结构管道的极限内压约为10 MPa，其失效形式为功能性损伤；在内压载荷下管内各结构层均呈现出螺旋式应力分布，管中缆线则呈现出高、低应力交替式的应力分布；增加增强层纤维体积分数和其层数均可以显著降低不锈钢铠装层及管内缆线在内压载荷下的应力以提高管道内压极限，但是增加不锈钢铠装层厚度对提升管道内压极限的贡献较小。此外，增加纤维体积分数在提高增强层承力的同时会促使其余各结构层处于较低应力水平，而增加不锈钢铠装层厚度及增强层层数则会降低所有结构层应力，其中增强层层数对结构层应力的影响更显著，因此在管道生产制造时应着重考虑增强层纤维体积分数和其层数的设计；针对本管道结构并综合考虑其内压极限和生产经济效益，选用增强层纤维体积分数为70 %，增强层层数为4层或6层，不锈钢铠装层厚度为0.25 mm的制造工艺参数较适宜。
胡立周, 孙颖晖, 贾莹洁, 王清洲
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采用基于扫描电子显微镜（SEM）的原位拉伸试验和数字图像处理方法，研究玻璃钢夹砂管（FRPM管）层间界面破坏及力学特性。结果表明，试样失效破坏主要表现为层间界面及其局域发生损伤开裂；由SEM实时观测试样层间界面损伤行为表现为近界面端大而凸的颗粒先发生脱湿，附近区域颗粒相互作用，颗粒/基体界面大范围脱粘并贯穿至树脂基体内部，最终宏观表现为层间分离，而远界面颗粒对界面开裂几乎无影响；由数字图像处理发现远界面域颗粒脱湿不严重，近界面域颗粒/基体界面脱湿明显，所在区域应变场不断增大表现为裂纹萌生扩展形成裂缝。随外界拉伸应变的增大，试样应变场呈非均匀分布，最大应变处均在近界面颗粒区域，确定层间界面损伤的破坏范围为近界面区域735~940 px。
尚云龙, 王东浩, 任志彬
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湿法橡胶沥青作为一种环保型道路材料，契合了“减少（Reduce）、重复利用（Reuse）、回收（Recycle）”（3R）环保策略的理念。本文综述了湿法橡胶沥青在高温存储过程中可能面临的稳定性问题，特别是针对沥青与橡胶颗粒之间的密度差异所引发的挑战。首先，详细阐述了橡胶沥青的制备过程，强调了其采用废橡胶作为原料的环保性质，并指出了其对环境友好的重要意义；其次，深入探讨了湿法橡胶沥青在道路建设中的应用，并对比了其与传统沥青的性能以及存储性能的差异；随后，进一步探讨了如何通过改进生产工艺和优化存储条件来提高湿法橡胶沥青的稳定性，并提出了相关的解决方案和技术路径；最后，指出了当前研究中存在的挑战与机遇，并提出了未来深入探讨湿法橡胶沥青在3R环保策略下的应用前景的建议，为可持续发展和环境保护提供了新的思路和方法，为相关领域的研究和实践提供了有益的指导和借鉴。
助剂
栾金明, 魏子豪, 刘恬希, 严石静, 徐伟华
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采用一锅法制备了噻唑基有机磷阻燃剂（D⁃P⁃A），并通过红外光谱仪（FTIR）和核磁共振仪（NMR）对其结构进行表征，研究D⁃P⁃A对双酚A型环氧树脂（DGEBA）/4，4′⁃二氨基二苯甲烷（DDM）固化体系阻燃性能、热稳定性的影响。结果表明，D⁃P⁃A为目标结构产物并具有良好的催化成炭效应，当阻燃环氧树脂的磷含量为0.8 %（质量分数，下同）时，垂直燃烧测试可以通过UL94 V⁃0级，热释放速率峰值（p⁃HRR）、平均热释放速率（av⁃HRR）、总热释放量（THR）分别仅为423.8 kW/m2、189.7 kW/m2和114.1 MJ/m2，与未改性的环氧树脂相比降低了51.2 %、25.5 %和25.6 %，在800 ℃时的质量保留率也由17.5 %提升至21.2 %，表现出优异的阻燃性能。
张宁, 李先铭, 李改花, 张红霞, 杨笑春, 于静
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采用硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂分别对镁铝镧碳酸根插层水滑石表面进行湿法改性。探讨了改性温度和改性剂用量对活化度的影响，通过红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）进行表征。采用刚果红试纸法、烘箱变色法、热重分析法、力学谱仪等测定改性水滑石对聚氯乙烯（PVC）的热稳定性能和力学性能。结果表明，4种偶联剂仅对水滑石表面进行了有机改性，未改变其晶体层状结构，减少了晶粒间的团聚，能够更好地延缓PVC热降解，提高材料的弹性和韧性。其中铝钛复合偶联剂的用量最少但改性效果最佳，使PVC初始分解温度提高了近44 ℃，拉伸强度和冲击强度较未改性前分别提高了34 %、17 %。
周雷
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采用二磷酸哌嗪和三聚氰胺磷酸盐为原料热缩聚反应制备磷酸哌嗪⁃三聚氰胺磷酸盐膨胀型阻燃剂，并用于制备阻燃聚丙烯材料。采用核磁共振仪和红外光谱仪分析了阻燃剂的结构，采用热重分析仪表征了阻燃剂及阻燃聚丙烯的热稳定性，研究了阻燃剂配比和含量对聚丙烯材料阻燃性能、极限氧指数和物理力学性能的影响。结果表明，核磁共振分析中端基磷峰（-10.45）、中间磷峰（-23.67）和红外光谱分析中P—O—P的特征峰（867.15 cm-1）的出现，说明了热缩聚反应的发生及阻燃剂共聚结构的存在；阻燃剂和阻燃聚丙烯的T1 %、T5 %、W800 ℃分别为249.8 ℃、297.3 ℃、44.84 %和304.6 ℃、388.8 ℃、11.95 %，具有良好热稳定性能和成炭性能；二磷酸哌嗪含量越大，聚丙烯的阻燃剂性能越好，极限氧指数越大，断裂伸长率、冲击强度、熔体流动速率越大，拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量越低；阻燃剂含量越大，聚丙烯的阻燃性能越好，极限氧指数越大，拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和熔体流动速率下降，而弯曲强度、弯曲模量和密度增加；兼顾阻燃、物理机械性能及成本，阻燃剂中二磷酸哌嗪的最优含量为50 %~70 %，在聚丙烯中的最宜添加量为23 %~25 %。
塑料与环境
熊可维, 张明明, 刘文静, 张紫璇, 曹东伟, 夏磊, 魏红梅, 霍淑芳
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以苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧胶粉作为主要原材料制备了新型复合抗裂沥青，采用响应曲面法确定了新型复合抗裂沥青的掺配方案。在此基础上，对新型复合抗裂沥青进行了基本性能测试、布氏黏度试验、测力延度试验、温度扫描试验和低温弯曲梁流变试验，对比评价了新型复合抗裂沥青的黏温特性和高低温流变性能等性能。最后，基于荧光显微图像，分析了新型复合抗裂沥青的改性机理。结果表明，新型复合抗裂沥青原材料的最佳优化方案为：SBS改性剂掺量4 %（质量分数，下同），胶粉掺量15 %，增韧剂掺量4 %。新型复合抗裂改性沥青具备优异的低温性能及抗拉伸能力，延度可达到54 cm，弹性恢复可达到99 %，相比常规SBS/胶粉复合改性沥青低温延度提升78 %，弹性恢复性能提升11 %；从微观角度来看，复合抗裂改性沥青通过多种改性剂的协同交联，形成了均匀紧密的微观结构，显著增强了抗裂性能，能够更好应对温度变化和机械应力的影响。
陈自强, 张绍成, 张桂铭, 白丛启, 李国良
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采用室内试验分析碎石封层结构骨架层基体结构在干燥、自然及潮湿等不同环境作用下的黏结力学性能。通过研究得出基体结构在湿润条件、自然条件及干燥条件下不同时间段强度分析，找出适合预裹覆的最佳沥青用量，同时给出早期适合预裹覆的环境条件，即湿润条件，确定了该工艺作为碎石封层的第一阶段施工工艺；同时将3种条件，按相同碎石撒布率及理论最佳沥青撒布量，在室内进行对比分析，得出其最佳的碎石封层整体结构最佳施工条件，即湿润条件。
索书武, 沈继勇, 王鹏, 郝贡欣, 景宏君, 李志刚, 李海滨
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以废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料粉末作为改性剂，干拌法制备PET改性沥青混合料。采用马歇尔稳定度测定仪、全自动车辙试验机、及弯曲疲劳试验机，系统地探究了PET改性沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性能，对比分析PET粉末掺量变化对沥青混合料路用性能的影响。结果表明：PET粉末能够提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性能，改善其低温抗裂性能。5.5 %（质量分数，下同）PET掺量复合1.0 %助粘剂时，与基质沥青混合料相比，改性沥青混合料的动稳定度提高173.6 %，弯拉破坏强度和弯拉破坏应变分别提高20.3 %和22.9 %，浸水残留稳定度与残留强度比与分别提高16.3 %和7.9 %，说明废旧PET粉末在道路沥青混合料中的应用具有明显优势，为废旧塑料的资源化利用提供了新的途径。
机械与模具
金华军
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照相机支架产品结构复杂，精度要求高，外观面要求无任何缺陷，成型工艺及模具设计有较高的难度。经工艺验证，采用动模潜伏浇口，塑料熔体通过产品上增加的工艺薄片进入型腔，以保证产品的成型质量。该产品有4处需要设计侧向抽芯与分型结构，其中2处为动模侧的斜向侧抽。借鉴双分型面模具结构的分型原理，采用固定在支承板上的斜抽块作为传动元件，利用支承板与动模板之间的开模力驱动斜向侧滑块在斜抽块的斜向T型槽内运动，迫使斜向侧滑块沿主型芯内的斜孔移动设定距离，实现斜向侧抽。试模结果表明，模具设计结构合理，动作可靠，产品质检合格。
综述
谢爽
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作为特种工程塑料的聚砜具有优异的综合性能，其市场不断扩大，得到了广泛的应用。本文主要介绍聚砜膜材料的合成，以及其在材料工程、生物技术和医学、水净化领域的最新研究情况，并进一步对聚砜及膜产品以及单体进行了展望。
程伟, 赵永强, 庞嘉尧, 何勇, 余乐
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分析了表面缺陷产生机理及其影响参数，从过程预测控制模型构建和结果预测控制优化2个方面综述了机器学习在熔融沉积成型（FDM）各阶段的预测控制成效。最后，对目前亟待解决的问题和可能的发展趋势进行了讨论。
杜杰贵, 王鹏, 李懿峰, 李鸿翔, 李松
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讨论了掺石墨烯及其衍生物的苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青制备方法，分析了石墨烯及其衍生物对SBS改性沥青路用性能的影响规律，最后讨论了石墨烯及其衍生物对SBS改性沥青的改性机理。
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