材料与性能
王硕, 袁文博, 陈弋翀, 臧云涛, 冷栋梁, 李海艳, 赵玲, 胡冬冬
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以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂、一硫化四甲基秋兰姆（TMTM）和季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）为双单体，制备了具有不同支化程度的聚丙烯（PP），并采用超临界CO2模压发泡制备PP发泡材料。考察了不同支化程度对改性PP的分子量及其分布、熔融结晶、流变行为和发泡行为的影响。结果表明，随着支化程度的增加，结晶温度逐渐升高；相对于线形PP，支化结构PP的结晶度较低；支化程度的提高导致熔体黏弹性增强，松弛时间延长，且剪切稀化和应变硬化现象逐渐显著，发泡温度区间拓宽至12 ℃；改性样品的在15 MPa、152 ℃发泡条件下的最高发泡倍率30倍且呈现更为均匀的泡孔结构。经改性的PP发泡产品（25倍）最优压缩模量可达（18.94±0.55） MPa，最优拉伸模量为（3.51±0.06）MPa，拉伸和压缩性能优于相同倍率下的E02ES发泡产品。
牛凯, 张润, 刘鸣飞, 傅陈超, 薛平, 吴嘉俊
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利用弹性模量、蠕变性能和应力松弛等力学性能测试表征了超高分子量聚乙烯（PE⁃UHMW）的黏弹塑性变形行为，数据拟合得到了不同温度下PE⁃UHMW的拉伸弹性模量、黏性系数和松弛时间等参数，并通过构建黏弹塑性变形物理模型描述了PE⁃UHMW热力耦合作用下的变形过程，结果表明，50~120 ℃内，PE⁃UHMW的拉伸弹性模量、黏性系数和松弛时间随温度升高分别从134.26 MPa、325.61 GPa·s和937.83 s降低至20.96 MPa、224.66 GPa·s和830.29 s；此外，通过并联弹簧模型、开尔文模型和黏壶模型可以描述PE⁃UHMW恒应变下的黏弹塑性变形过程。
颜婉华, 翟明, 阮诗伦, 申长雨
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基于粗粒珠簧模型，采用分子动力学软件LAMMPS模拟玻璃态聚乙烯银纹化过程。采用不同应变速率对模型进行拉伸，分析拉伸过程中材料的微观结构和应力应变，通过原始路径计算材料银纹化过程中分子链的缠结数目，结合能量图分析银纹生长过程中的缠结网络，发现应变速率对材料银纹化过程有较大影响；银纹生长过程是链解纠缠的过程；随着温度的升高，银纹会发生自愈合。
刘微, 裴文宇, 付中禹
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在空气/真空环境下对共聚PAN粉料进行热处理，并基于此制备了一系列PAN膜。实验发现，在受控气氛环境中对PAN原料实施热处理可诱导其内部发生分子链交联重组并形成含亚胺结构的亲水性网络结构。通过这种方法，可以减缓PAN铸膜液在水中的相分离速度，得到亲水而致密的PAN膜。使用经空气环境下140 ℃处理2 h的粉末所制备的浓度为9 %（质量分数，下同）的PAN膜展现出最佳的综合性能：水接触角低至47 °，力学性能达到5.591 MPa，同时兼具1 500 L/（m2·h）的高通量及99.4 %的正十六烷截留效率。
陈曦, 董金明, 王亚涛, 柏入義, 史涛, 刘欢, 马小丰, 汪晓东
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采用真空冷冻干燥法制备了聚甲醛纤维（POM）/纤维素纳米纤维（CNF）复合气凝胶，系统探讨了POM纤维长度对气凝胶结构与性能的影响。并向体系中引入不同质量百分含量的纳米二氧化硅（SiO₂），制备了POM/CNF/SiO₂复合气凝胶，并研究了其辐射冷却性能的变化。通过在晴朗天气下分别对比阳光直射与阴影环境中气凝胶样品的温度变化。结果表明，在阳光直射条件下，以1 mm长度POM纤维制备的POM/CNF气凝胶可实现最高8.7 ℃的亚环境降温效果，而加入SiO₂后的POM/CNF/SiO₂气凝胶降温幅度进一步提升，最高可达12.2 ℃；在阴影环境中，两者的降温幅度分别为2.5 ℃和1.6 ℃。此外，适量添加纳米SiO₂显著提高了材料的太阳反射率（最高达92.44 %）和机械压缩性能，同时保持了较高的红外发射率（82.56 %）和低热导率［0.048 W/（m·K）］。
林明华, 王华, 郭建兵, 郑斌, 王瑶
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制备了不同比例的环氧大豆油（ESO）/桐油酸酐（TOA）凝胶，研究其对聚乳酸（PLA）/木质素（LM）复合材料性能的影响。通过扫描电子显微镜、动态力学分析、热重分析和旋转流变仪等方法探究了复合材料力学性能、结晶行为、动态机械性能及热稳定性的变化。结果表明，ESO/TOA凝胶能较好地分散在基体PLA中，凝胶、PLA与木质素三者发生反应提高相容性，使得复合材料韧性提高；ESO/TOA凝胶的加入促进分子链的活动，提高了复合材料的结晶度；但会降低复合材料的热稳定性；断裂伸长率随着TOA含量的增加而增加，从纯PLA的6 %提高到32 %左右；ESO∶TOA为5∶5时，凝胶粒子在基体中分散最佳，综合性能较好，冲击强度达到4.1 kJ/m2。
任百霞, 陈学连, 李亚飞, 张文秀, 郭窗月
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采用过氧化物交联剂1，3⁃双（叔丁基过氧异丙基）苯（BIPB）对聚乙烯（PE）/马来酸酐接枝聚乙烯（PE⁃g⁃MAH）进行增黏改性。通过FTIR表征了材料结构，测试了交联前后材料表面的氧元素含量、黏结强度以及拉伸断裂强度，DSC分析了材料热性能，通过SEM观察了材料与金属的界面形貌和拉脱测试后的表面形貌。结果表明，交联前，材料表面氧元素含量来自马来酸酐（MAH）和BIPB，交联后，BIPB中氧元素随小分子挥发，材料表面氧元素主要来自MAH，随着交联度提高，交联材料界面的MAH含量提高；交联后材料界面形成特殊形貌，Tco 由116.99 ℃降低至113.17 ℃，随着BIPB含量由0.1份增加至0.5份，交联材料结晶度由49.4 %降低至42.2 %，拉伸强度由13.2 MPa降低至11.1 MPa，黏结强度由4.01 MPa降低至3.53 MPa。
谢微, 邓忠惠, 颜瑜
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采用生或熟的紫薯粉为基材，添加海藻酸钠、二氧化钛和柠檬酸等组分，通过层层自组装技术制备8种不同的双层膜，并进行X射线衍射、扫描电子显微镜、光学性能、力学性能、抗氧化性能、氨气响应、缓释效果和其他性能的评估。结果表明，STNPR膜具有最优的综合性能，其具体参数为不透明度7.18 mm-1，拉伸强度2.93 MPa，断裂伸长率39.2 %，含水率26.78 %，水蒸气透过系数为0.000 3 g/（mm·d），水溶性50.97 %，溶胀率362.99 %，DPPH自由基清除率为56.79 %；将STNPR膜应用于猪肉糜新鲜度监测，在监测过程中，STNPR膜从初始的茄紫红色变为茄紫黑色，最终变为蓝黑色；STNPR膜的颜色变化能够直观反映猪肉糜的质量状态，为消费者提供一个简便可靠的判断依据。
林聪龙
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通过研究不同润滑剂的配方产品表面的摩擦因数、材料与基材的黏结性能和材料物理性能等参数，寻找符合要求的自润滑TPV材料。结果表明，采用大分子量的聚二甲基硅氧烷且添加量为5.0份时制得的TPV材料，表面的摩擦因数≤0.75且黏结性能和力学性能良好，在汽车玻璃装饰材料方面有良好的应用前景。
郑世伦, 周启伟, 刘斌, 梁旭之, 袁明园
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使用不同分子结构的超支化聚酯（HBP H202和HBP H204）对碳纳米管（CNTs）进行表面改性，使用FTIR、XRD和XPS测试证明了接枝反应的成功。将改性前后的CNTs加入水性不饱和聚酯（WUPR），制备了CNTs/WUPR复合材料，对比研究了改性前后CNTs对WUPR的形态、力学性能、动态力学性能、摩擦磨损性能的影响。结果表明，当未改性CNTs加入时，WUPR的力学性能略有提升；当同剂量的CNTs⁃H202或CNTs⁃H204加入时，复合材料的力学性能进一步提升；其中，CNTs⁃H204加入后力学性能提升幅度最大；CNTs在WUPR基体中的分散性较好，而HBP表面改性进一步促进了CNTs的分散均匀性；CNTs的加入显著降低了WUPR的总质量磨损，而CNTs⁃H202和CNTs⁃H204加入后，WUPR的总质量磨损进一步显著下降，说明两种HBP改性CNTs后，对WUPR的摩擦磨损性能都有更好的贡献；当未改性CNTs加入后，复合材料的储能模量和玻璃化转变温度均有轻微提升；当HBP改性CNTs加入后，储能模量和玻璃化转变温度均进一步提升；对比不同的HBP，发现H202具有较小的体积，较短的分子链，其在CNTs上的接枝率更高，CNTs⁃H202表现出与WUPR基体具有更好的相容性、更强的相互作用力和更均匀的分散，因此，对复合材料动态力学性能、摩擦磨损性能和力学性能的提升效果也更好。
加工与应用
韩雨生, 杨建军, 郑莹, 王雅骁
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为了解决离散功能梯度衬底梯度层间易分离、拉伸性能差的问题，提出了一种基于界面结构设计的离散功能梯度衬底结构。以聚二甲基硅氧烷（PDMS）基材料为例，采用挤出式3D打印方法制备功能梯度柔性衬底，探究了6种不同界面结构功能梯度衬底的拉伸性能，得到了抑制界面分离的最佳结构为岛形结构；并将拉伸率作为实验指标，对影响拉伸率的岛形结构参数进行正交实验，最终确定了单位长度内岛数为4、岛桥长度比1、岛桥宽度比1.75、边距与总宽比0.07的岛形结构为最优参数，并制作了相应的功能梯度衬底。结果表明，岛形结构能较好地抑制功能梯度衬底的层间分离，拉伸率提高了1.82倍。
徐锋, 李英杰, 杨居一, 李旋, 储成林
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设计并搭建了模拟外部载荷工况的热氧老化实验装置用于研究聚乙烯燃气管道在外载作用下的老化行为。通过拉伸实验、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和差示扫描量热法（DSC）分析了高温外载作用下聚乙烯管材力学性能、微观组织以及热学性能变化。结果表明，随着高温老化时间的增加，聚乙烯管材的断裂伸长率和氧化诱导期下降，羰基指数和结晶度增加；外部载荷作用会加速聚乙烯的老化，在1 000 N外部载荷作用下，基于断裂伸长率、羰基指数和氧化诱导期所对应的老化速率分别是无外载作用时的1.82、1.17和1.3倍。
刘英兰, 肖建华, 高延峰, 胥世康
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为提高3D打印制品的层间结合强度，提出一种高温高压气体辅助3D打印方法。研究了高温高压气体辅助3D打印条件下，聚氨酯3D打印离模后温度场、拉伸强度、断面形貌、制品表面官能团等物理、力学性能。结果表明，高温高压气体辅助3D打印条件下，TPU丝材离模后温度场高且均衡，有利于层间热黏合，断面孔隙率低，制品拉伸强度提升96 %。且空气中的高温高压氧气未与制品表面发生化学作用，未发生热氧化作用。研究结果为提升高分子3D打印制品力学性能提供了一种新途径。
吕炳金, 颜峰, 李俊杰, 保令谌, 黄凯勇
摘要 (
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为研究添加沥青抗剥落剂对铁尾矿与沥青之间黏附性能的影响，以70号基质沥青为原材料，将XT⁃1、PA⁃1、ZL⁃16这3种不同沥青抗剥落剂加入其中以制备改性沥青。并且评价其对铁尾矿沥青混合料的路用性能，同时采用表面自由能、红外光谱等手段，研究其对铁尾矿石与沥青界面黏结作用。结果表明，添加沥青抗剥落剂后，改善了沥青混合料的路用性能，其中AC⁃PA的残留稳定度、冻融劈裂强度比以及高温稳定性方面的提升最为显著，分别提高了14.3 %、17.7 %、61.4 %。
李伟, 唐鹏飞, 潘栋, 石拓, 莫淑蓓
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为了准确计算高性能聚氯乙烯（PVC⁃UH）管道的爆管压力，通过对4种中小口径的管道进行爆管试验，获得爆管压力，基于PVC⁃UH的材料特点对比了国内外常用爆管压力计算理论用于该管道的适用性和准确性，最后提出基于塑性变形准则的新方法。结果表明，由于材料的特性，用于计算金属类管道爆管压力的计算公式不完全适用于PVC⁃UH管；当采用PVC⁃UH材料的名义屈服强度作为计算参数时，宜采用TSSY准则、修正的Nadai、Bailey⁃Nadai、Welling⁃Uebing、Turner、Bailey、ASME、Barlow系列、最大应力准则、最大剪应力准则以及Zhu⁃Leis方法计算爆管压力；当采用真实断裂强度作为计算参数时，宜采用Tresca准则、Marin⁃2、Svenson、Bohm、API方法计算爆管压力；其中，采用名义屈服强度和真实断裂强度的平均值作为计算参数更合适；提出了0.4 %残余应变失效准则，该准则和两倍弹性变形准则表明，当PVC⁃UH管壁的环向应变达到1.7 %时，管道即发生破坏，从而提出了基于塑性变形的爆管压力计算公式，公式计算值与试验值吻合较好。
助剂
李支薇, 钱秀敏, 张兰兰, 林华珍, 丁恩恩, 秦宇媚, 赖朝坤
摘要 (
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建立了一种测定再生塑料中磷酸叔丁基苯二苯酯（MDPP）、2⁃乙基己基⁃四溴苯甲酸（TBB）、磷酸苯基（二叔丁基苯基）酯（DBPP）、磷酸三（对⁃叔丁基苯）酯（TBPP）和2，3，4，5⁃四溴⁃苯二羧酸双（2⁃乙基己基）酯（TBPH）的气相色谱质谱（GC⁃MS）联用方法。样品经甲苯进行超声提取，采用升温程序在DB⁃5HT（15 m×0.25 mm×0.10 μm）毛细管色谱柱上对目标化合物进行分离，通过GC⁃MS的SCAN和SIM模式同时进行分析。结果表明，5种新型阻燃剂在浓度0.05~10 mg/L范围内具有良好的线性关系，相关系数r2均大于0.998；检出限和定量限分别为0.12~0.18 mg/kg及0.40~0.60 mg/kg；在3个浓度水平下的加标回收率在95.7 %~106.4 %之间，相对标准偏差在0.2 %~5.1 %之间（n=7）。
塑料与环境
杨帆, 胡一红, 杨法勇, 胡斌, 景宏君, 李海滨
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在道路沥青中采用改性后的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）颗粒作为改性剂，制备PET改性沥青及其混合料。以基质沥青为对照组，分别对4.5 %、5.0 %、5.5 %、6.0 %和6.5 %改性PET颗粒掺量（以基质沥青质量计）的改性沥青进行基本性能测试，确定6.0 %PET颗粒为最佳掺量，相较于基质沥青其针入度降低33.3 %，软化点提升21.1 %，延度下降。然后对该掺量PET改性沥青混合料进行了车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。与基质沥青混合料相比，改性沥青混合料的动稳定度提高151.1 %，抗弯拉强度和抗弯拉应变分别降低5.3 %和6.7 %，残留稳定度比与冻融劈裂强度比与分别提高5.6 %和3.0 %。结果表明，改性PET颗粒可以显著提升沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，低温抗裂性有所降低，证明了改性废旧PET能够显著改善道路沥青混合料性能，应用在道路工程中具有可行性，同时为废旧塑料的回收再利用提供了一种新思路。
牛众, 吴遵红, 董海军
摘要 (
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使用癸二酸二苯甲酰肼（DSA）与芥酸酰胺物理混合制备复配助剂（DSAE）并使用熔融共混法制备rPA6/DSA复合材料，对复合材料的结晶行为、力学性能进行了详细的分析并与羽毛球网市售产品（BN）进行了性能对比。结果表明，芥酸酰胺的加入并未改变DSA的分子结构，DSA作为异相成核剂能够有效提高rPA6的结晶温度，结晶度，加快结晶速率；而复配后的DSAE通过提高了其在rPA6中的分散性促进这一效果的显著提升；DSA与DSAE的加入均可以有效降低rPA6的摩擦因数和提高其力学性能，且DSAE效果更优。由于相容性的改善，rPA6/DSAE的摩擦因数相较BN下降了28.4 %，缺口冲击强度提高了51.6 %，弯曲强度提高了16 %，复合材料基本达到了耐磨性增强且刚韧平衡，作为羽毛球网用高动态负载产品应用兼具了刚性，韧性和耐磨性，为废弃渔网来源的rPA6在“网对网”途径回收利用开拓了一种新的思路。
张梦玲, 罗雅丹, 刘鸣畅, 王钼婕, 彭政, 吴亚君
摘要 (
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聚焦塑料行业原六溴环十二烷（HBCD）生产及相关使用企业监管执法需求，开展行业监管执法要点调研，梳理市场监管目标，为建立与化学品国际公约履约目标相一致的市场监管政策框架提供技术支撑。
机械与模具
杨帆, 张维合
摘要 (
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根据汽车后视镜内支架尺寸精度高、结构复杂、侧向倒扣尺寸大且方向倾斜的结构特点，设计了一副大型精密复杂的注塑模具。模具采用定模弹块机构，消除了成型塑件黏连定模型腔的故障；模具采用随形水路温度控制系统，消除了成型塑件的熔接痕及变形缺陷，提高了成型塑件尺寸精度；模具通过加大侧向抽芯滑块的安全距离，消除了成型塑件脱模时和滑块碰撞的故障。模具结构先进、科学，有一定的创新性，第一次试模成功，投产后运行安全平稳，成型塑件精度达到了MT2（GB/T 14486—2008），提高了一级，注射周期30 s，下降了10 %。
综述
闫立军
摘要 (
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综述了新型钢纤维增强聚乙烯复合管的结构特点、生产加工及连接技术，介绍了新型钢纤增强聚乙烯复合管在国内的生产与应用现状，并指出了该管道在发展中存在的问题以及应用前景。
京公网安备11010802034965号
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