本期目录

2016年 30卷 11期 刊出日期：2016-11-26 上一期 下一期

综述

元素杂化阻燃聚苯乙烯的研究进展

许芬, 倪恒健, 万晓明, 包雪梅, 慕波, 郭军红, 杨保平崔锦峰

2016, 30 (11): 1-7 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.001

摘要 ( 608 )

介绍了阻燃聚苯乙烯的共混、共聚、有机改性等元素杂化技术，综述了近几年P、N、Si各阻燃元素及其协同阻燃聚苯乙烯的研究进展，总结了阻燃聚苯乙烯目前存在的问题，展望了聚苯乙烯阻燃技术的发展方向。

材料与性能

水滑石在软质聚氯乙烯中的应用研究

蔺道雷, 田国峰, 武德珍

2016, 30 (11): 8-12 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.002

摘要 ( 829 )

研究了环氧大豆油(ESO)、亚磷酸酯(Phosphite)、β二酮(β-diketone)和水滑石(LDHs) 4种辅助稳定剂和钙锌(Ca/Zn)主稳定剂复配对聚氯乙烯（PVC）软制品的热稳定性、力学性能、烟密度等性能的影响。结果表明，与其他辅助热稳定剂相比，LDHs和Ca/Zn稳定剂复配对PVC软制品具有较好的长期热稳定性，并使PVC复合材料的烟密度有所降低。

SBS/PE-LD共混物的强化辐射交联研究

白克铭, 朱光明, 王燕, 沈学霖, 高余良

2016, 30 (11): 13-18 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.003

摘要 ( 623 )

研究了多官能团单体的用量、官能团数目以及辐射剂量对苯乙烯丁二烯共聚物（SBS）与低密度聚乙烯（PE-LD）共混物的强化辐射交联效应，测试了共混物的辐射交联程度、力学性能与形状记忆性能。结果表明，随辐射剂量的增加，SBS/PE-LD共混物的交联程度增加；多官能团单体的加入能够提高共混物的交联程度；相同辐射剂量时，官能团数目越多，交联程度越高；辐射剂量高于150 kGy时，多官能团单体的加入可以提高SBS/PE-LD共混物的拉伸强度；强化辐射交联SBS/PELD共混物具有优异的形状记忆性能。

酯类微乳液的相变过程中电导率和黏度分析

刘燕军, 刘鹏雷, 吴波, 郑帼, 邵建楠

2016, 30 (11): 19-24 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.004

摘要 ( 751 )

以月桂酸聚氧乙烯和聚乙二醇二油酸酯为乳化剂，以油酸酯为油相，制备了不同乳化剂配比和不同油相含量的微乳液，研究了乳液浓度对其电导率和黏度的影响。结果表明，随着微乳液浓度的增大，乳液出现由水包油（O/W）型转变为油包水（W/O）型的相变过程；其伴随的电导率变化和黏度变化有着对应的关系：当电导率升高至平稳阶段对应于黏度的缓慢上升阶段，乳液属于O/W型；当电导率急剧下降阶段对应于黏度的突变阶段，乳液处于相转变（O/W和W/O共存）阶段；当电导率很低且缓慢下降阶段对应于黏度缓慢下降的阶段，乳液属于W/O型；此外，聚醚类化合物可明显降低乳液相转变过程的黏度，其中异构醇聚醚的效果最佳，在添加量为0.5 %（质量分数，下同）时，黏度降低的程度最大。

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

乔建政, 纪雨辛, 王琦, 朱凌波, 卢立, 郑霞

2016, 30 (11): 25-31 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.005

摘要 ( 682 )

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材，竹纤维（BF）作为增强材料，硅烷偶联剂为改性剂，通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明，适宜的PCL/PLA质量比为1∶1，BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2，12.68 MPa和5.2 %；硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %；模压温度为150 ℃时，复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。

插层条件对蒙脱土/偶氮二甲酰胺复合发泡剂的影响及应用

王野, 尹晓刚, 龚维, 陈卓

2016, 30 (11): 32-36 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.006

摘要 ( 608 )

以超临界二氧化碳（scCO2）为介质，将偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂插层到蒙脱土（MMT）中，制备MMT/AC复合发泡剂；通过红外光谱、热失重、X射线衍射和扫描电子显微镜分析方法对复合发泡剂进行表征；探究了插层条件对复合发泡剂中AC插层效果及MMT形貌的影响，以得到最优插层条件；结果表明，40 ℃、20 MPa、100 r/min为最优插层条件，且在此条件下最有利于改善MMT的团状结构；MMT/AC复合发泡剂在聚丙烯中注塑发泡无需添加发泡助剂，当注塑温度为190 ℃时，泡孔尺寸较均匀，泡孔孔径约为250 μm。

阻燃聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及其阻燃性能研究

唐刚, 杨寒冰, 杜丽媛, 陈学兵, 董澈, 查荃稚, 张威克

2016, 30 (11): 37-41 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.007

摘要 ( 711 )

采用熔融共混技术，将次磷酸铝(AHP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MC)引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，制备了一系列阻燃PBS复合材料，并采用极限氧指数、垂直燃烧、微型量热测试以及热失重分析研究了复合材料的阻燃性能以及热稳定性。结果表明，AHP可以有效提高PBS复合材料的阻燃性能;AHP与MC复配可以进一步提高复合材料的阻燃性能，两者质量比为2∶1，添加量为20 %（质量分数，下同）即可使复合材料达到UL 94 V0级别，极限氧指数达到29 %；AHP以及复合阻燃体系可以有效提高复合材料初始分解温度及其高温稳定性。

聚丙烯酸/氧化石墨烯自修复水凝胶的合成及性能

李海燕, 李爽, 王奇, 崔业翔, 马英杰

2016, 30 (11): 42-47 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.008

摘要 ( 1038 )

通过改进的Hummers方法成功制备了氧化石墨烯(GO)。以Fe3+为交联剂、丙烯酸(AA)为单体、GO为增强剂，采用原位聚合法制备了聚丙烯酸(PAA)/GO自修复水凝胶。考查了不同GO含量下，PAA/GO自修复水凝胶的溶胀性能，并探讨了GO含量、Fe3+含量和H2O含量对PAA/GO自修复水凝胶力学性能的影响，研究了PAA/GO自修复水凝胶的自修复性能。结果表明，Fe3+含量、GO含量和H2O单体含量分别为0.5 %（摩尔分数）、0.5 %（质量分数，下同）、80 %时，具有最佳力学性能（其拉伸强度为743.5 kPa，断裂伸长率为2940.5 %）；GO含量为0.25 %时，PAA/GO自修复水凝胶的吸水性能最大；PAA/GO自修复水凝胶具有优异的自修复性能。

聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究

杨莉, 徐文正,

2016, 30 (11): 48-52 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.009

摘要 ( 580 )

利用混杂原理，先将玄武岩纤维与聚乳酸纤维混合制成针刺毡，再与聚乳酸树脂复合，以提高树脂基体对增强体结构的渗透和结合性能。采用正交试验法，以混杂针刺毡中聚乳酸纤维含量、复合层压压力、复合层压温度为影响因素，讨论了混杂复合层压工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明，采用混杂复合工艺有利于复合材料力学性能的改善，且混杂纤维含量在一定范围内时，复合材料的力学性能会随着混杂纤维含量的增加而线性增强，同时复合层压压力的增加也有利于复合材料力学性能的改善；采用混杂复合工艺时，复合层压温度对复合材料力学性能的影响规律不同于传统层压复合时复合层压温度对复合材料力学性能的影响，复合层压温度过高不利于复合材料力学性能的提高。

三聚氰胺氰尿酸盐/氧化锑/石墨烯复合阻燃玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料

吴方娟, 方辉, 吕婉真

2016, 30 (11): 53-56 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.010

摘要 ( 484 )

研究了阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）/氧化锑（Sb2O3）和石墨烯（GP）对玻璃纤维（GF）增强聚酰胺6（PA6）复合材料性能的影响。结果表明，MCA/Sb2O3（质量比为70/30）的加入改善了PA6和GF的相容性，与不添加阻燃剂的PA6/GF相比，当MCA/Sb2O3含量为30份时，复合材料的强度、刚性和阻燃性能显著提高；GP的加入对PA6/GF的力学性能影响不大，但阻燃性能明显提高，当GP的含量为0.3份时，复合材料的极限氧指数达到30.1 %，阻燃等级达到UL 94 V-0级；GP在PA6/GF的燃烧过程中具有促进炭化和发泡双重作用。

加工与应用

微流控芯片的紫外光固化注射成型工艺对微结构的影响

胡凌骁, 康维嘉, 贺建芸, 杨卫民, 谢鹏程

2016, 30 (11): 57-62 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.011

摘要 ( 434 )

研制了紫外（UV）光固化注射成型机，对微流控芯片的微结构复制度进行了研究。结果表明，提高保压压力，填充能力得到提升，复制度提高；光照强度对微结构复制度影响较小，原因是光照强度对收缩总量的影响较小；低黏度树脂混合物有利于微结构的填充，但是黏度过低会使得收缩量变大，复制度反而降低；与传统注射成型相比，该方法复制度较高。

汽车仪表盘外壳模外装饰工艺仿真及其参数全局优化

李志刚, 聂丽君, 罗强

2016, 30 (11): 63-68 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.012

摘要 ( 549 )

以聚碳酸酯（PC）为薄膜材料，采用有限元方法对仪表盘外壳模外装饰（OMD）贴膜成型进行仿真，得到薄膜厚度的分布及其在x、y方向上的变形分布，在此基础之上，以三者的标准偏差同时最小来设计目标函数，采用试验设计的方法来建立近似模型，最后对贴膜工艺参数进行全局优化分析。结果表明，基于椭圆向基神经网络模型（EBF）模型采用自适应模拟退火算法（ASA）全局优化算法对OMD工艺参数进行优化分析所得到的结果无论在厚度分布还是变形精度上的效果都最好。

氧系统单向阀中聚四氟乙烯密封环裂纹分析及改进措施研究

陈慧敏, 李有志, 梁兵, 李堃, 尹雅楠

2016, 30 (11): 69-75 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.013

摘要 ( 571 )

介绍了航天发动机氧系统单向阀中聚四氟乙烯(PTFE)密封环的主要成型工艺，采用体式显微镜和扫描电子显微镜分别从宏观形貌和微观形貌分析了PTFE密封环裂纹产生的原因。结果表明，采取PTFE粉料过筛处理和冷压预成型过程增加排气措施制备PTFE制品，有效消除了PTFE制品内部存在的空隙缺陷，改进后PTFE制品的拉伸性能优于未经过筛处理且压制过程无排气措施的PTFE制品，提高了航天产品的品质可靠性，满足了航天领域氧系统单向阀活门产品的使用要求。

3D打印成型工艺及其应用研究

邱海飞

2016, 30 (11): 76-83 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.014

摘要 ( 615 )

从增材制造的实现原理出发，分析了当前几种主流三维（3D）成型工艺的技术特点、设备原理及实现流程。以工业级3D打印机为研究平台，将熔融沉积成型（FDM）工艺应用于复杂型腔结构和传动组件结构的快速成型，通过3D建模、数据转化、切片处理、工艺参数选择、模型包计算及工艺后处理等一系列环节的实践探索，明确了FDM成型工艺的技术原理与应用流程，并成功制作了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）材质的3D打印模型。结果表明，复杂型腔零件切片厚度为0.254 mm、传动组件切片厚度为0.178 mm时，3D成型件具有理想的工艺精度和打印效率。

基于空调导风板成型工艺的Kriging模型适应度研究

乔旭安

2016, 30 (11): 84-87 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.015

摘要 ( 577 )

以空调导风板注射成型为例，确定模具温度、熔体温度、充填时间、冷却时间、保压压力、保压时间为显著影响因素，翘曲变形为品质评价指标，采用正交试验法、拉丁超立方抽样法规划实验，利用Moldflow软件进行充填、保压、翘曲的注射成型模拟试验，以获取试验数据；结合评价指标越小越好的特点，建立本问题的适应度函数，通过适应度曲线的绘制，分析高斯函数（gauss）、广义幂指数函数（expg）和幂指数函数（exp）3种核函数下Kriging近似模型应用于塑料注射成型的适应程度。结果表明，采用gauss函数作为核函数建立的Kriging模型所对应的适应度函数的输出误差最小，适应度最好。

助剂

二元羧酸有机锡对聚氯乙烯的热稳定作用——性能递变规律与机理

吴茂英, 粟颖

2016, 30 (11): 88-92 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.016

摘要 ( 689 )

用烘箱变色法测试了几种二元羧酸二烷基锡对聚氯乙烯（PVC）的热稳定作用。结果表明，其热稳定性能随分子中羧酸根羰基C原子正电性的增强而提高；如果分子中含有亲双烯结构单元，则其所稳定的PVC试片在最终黑化前呈现较轻的着色；二元羧酸二烷基锡是通过其带正电荷的羧酸根羰基C原子和（或）二烷基锡离子作为亲电中心与PVC发生亲电反应（简称亲电反应机理）对PVC产生热稳定作用；而如果分子中含有亲双烯结构单元，则同时以亲电反应和Diels-Alder反应机理发挥热稳定作用，但前者为主而后者为辅。

塑料与环境

同质异构交联法对再生聚乙烯的改性研究

葛铁军, 周志阳, 王毅

2016, 30 (11): 93-99 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.017

摘要 ( 686 )

通过硅烷交联法制备了交联聚乙烯（PE），并将其加入到水选废旧塑料薄膜再生PE颗粒中进行改性研究。通过扫描电子显微镜（SEM）对再生料冲击样条的断口进行观察，研究了交联料用量对再生PE的力学性能和加工流动性的影响；用差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射法(XRD)研究了当交联料添加量为15份时，再生料结晶性能与交联度的关系。结果表明，添加了交联料的再生料的聚集态结构发生了变化，形成了“同质异构分散结构”，该结构会使再生料的拉伸强度和冲击强度大幅提升，而断裂伸长率和熔体流动速率则有一定程度的下降；当交联料的添加量为15份时,材料具有最佳的综合性能，且当添加量为15份、交联度为33.5 %时，再生料的结晶性能最好。

机械与模具

塑料谐波齿轮柔轮的结构和模具设计

王鑫, 邵凤翔, 袁衡欣

2016, 30 (11): 100-104 ; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2016.11.018

摘要 ( 823 )

用工程塑料替代钢制材料来构成某一谐波减速器，设计了满足传动要求的塑料柔轮参数和结构，并合理地设计了柔轮注塑模具；在模具设计中，运用计算机辅助工程（CAE），验证了设计的浇注系统不会产生滞流现象，在冷却系统设计时，保证了柔轮内径的变形量小于0.3 mm，满足柔轮设计要求。