本期目录

2018年 32卷 05期 刊出日期：2018-05-26 上一期 下一期

综述

交联聚合物本征导热性能研究进展

龚莹 周文英 徐丽 寇雨佳 蔡会武 赵伟 闫智伟

2018, 32 (05): 1-7; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.001

摘要 ( 556 )

综述了近年来本征导热交联聚合物的最新研究进展，分析了交联聚合物的声子导热机理及影响因素，重点探讨了在交联聚合物内构筑微尺度有序结构的3类方法：引入类晶结构预聚物、固化剂，液晶和介晶单元，以及通过选择交联剂结构来调控相邻分子链间非共价键作用力，建立利于声子传递的导热通道。最后提出了本征导热交联聚合物的发展方向。

聚丙烯微发泡材料改性研究进展

陈明 高山俊 沈春晖

2018, 32 (05): 8-14; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.002

摘要 ( 741 )

介绍了聚丙烯（PP）的微发泡机理及材料内部结构特征，综述了PP微发泡复合材料的研究现状，重点从发泡机理与泡孔结构两方面探讨了不同改性方法对PP微发泡复合材料性能的影响。最后，对PP微发泡复合材料的研究方向及应用前景进行了展望。

动力锂离子电池复合隔膜研究进展

张焱 董浩宇 刘杲珺 孟宪伟 白耀宗 宋尚军

2018, 32 (05): 15-27; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.003

摘要 ( 908 )

介绍了锂离子电池隔膜的主要作用及性能，阐述了复合隔膜主要制备方法中共挤复合、涂覆、热轧、非织造和凝胶填充复合工艺方法。针对动力锂离子电池对隔膜耐热性、电解液浸润性及力学性能等方面较高的要求，对3层共挤隔膜、涂覆膈膜、热轧复合隔膜、静电纺丝复合隔膜及凝胶填充复合隔膜的研究成果进行了综述，并讨论了此类复合隔膜的特点和在电池中的应用情况。最后，对隔膜产品的发展前景进行了展望。

材料与性能

纳米二氧化硅/POE协同增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯及其发泡行为研究

王文博 王亚桥 余科松 王向东

2018, 32 (05): 28-33; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.004

摘要 ( 646 )

通过熔融共混两步法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/乙烯辛烯共聚物（POE）/纳米二氧化硅复合材料，并以超临界二氧化碳为发泡剂，采用釜压法制备了PET发泡材料。研究了纳米二氧化硅和POE对PET韧性和发泡行为的影响。结果表明，纳米二氧化硅和POE显示出协同增韧PET效应，当纳米二氧化硅含量为0.3份时，冲击强度从11.63 kJ/m2增至29.15 kJ/m2，增幅达到150 %；三元共混体系的储能模量（G′）和复数黏度（η*）随着纳米二氧化硅含量的增加而逐渐减低；随着纳米二氧化硅从零增加到1.0份（质量份，下同），PET发泡材料的泡孔尺寸从75.39 μm逐步减低至50.49 μm，泡孔密度从6.67×107 个/cm3增加到了9.61×107 个/cm3，纳米二氧化硅表现出异相成核作用。

CTBN/PI复合改性环氧树脂的结构与性能

高原 任亮 刘洪岩 刘青松 张明耀

2018, 32 (05): 34-40; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.005

摘要 ( 910 )

采用端羧基丁腈橡胶（CTBN）和聚酰亚胺树脂（PI）为改性剂，甲基六氢苯酐（MeHHPA）为固化剂，2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）为固化促进剂，对双酚A型环氧树脂（DGEBA)进行改性，研究了CTBN/PI复合改性剂对DGEBA力学性能、动态热力学性能和形态结构的影响。结果表明，CTBN/PI复合改性剂在保持弹性模量损失很小的情况下，显著提高了DGEBA的冲击强度、断裂强度和断裂伸长率；当复合改性体系中CTBN和PI添加量分别为20~30份、1.5~2.0份（质量份，下同）时，体系的综合力学性能最佳；适当引入PI增加了体系储能模量和耐热性，DGEBA的冲击断面发生了塑性变形，韧性得到了改善。

硅烷交联EVA/PP/MH复合材料的制备和性能

张建耀

2018, 32 (05): 41-47; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.006

摘要 ( 622 )

采用两步熔融共混法制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/聚丙烯(PP)/氢氧化镁(MH)复合材料，研究了乙丙嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和等规均聚聚丙烯(PP-H)分别与EVA混合后的硅烷接枝交联的效率，用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及垂直燃烧仪等研究了EVA/PP/MH复合材料的力学、热延伸和阻燃等性能。结果表明，EVA/PP-B共混物进行硅烷交联的效果优于EVA/PP-H共混物；MH含量≤120份（质量份，下同）时，硅烷交联EVA/PP/MH达到了交联度标准要求;随着MH含量由80份增加到160份，未交联EVA/PP-B/MH的极限氧指数由25.0 %增大到32.2 %，交联后极限氧指数比交联前提高了0.5 %~1.5 %;当MH含量≥120份时，EVA/PP-B/MH垂直燃烧能达到V-0级;EVA/PP-B/MH的热失重过程分2个阶段，第一个热分解阶段主要为MH失水和EVA的脱羧反应，第二个热分解阶段主要对应于PP-B和EVA主链结构的裂解和残渣的挥发。

高熔体弹性PLA/咖啡渣复合材料的发泡行为研究

刘伟 何仕成 杨余杰 王跃 周洪福

2018, 32 (05): 48-54; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.007

摘要 ( 918 )

通过熔融共混法制备二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）改性的聚乳酸（PLA）/咖啡渣复合材料，利用超临界CO2对复合材料进行发泡，并对复合材料的流变性能、热性能、力学性能及发泡行为进行了研究。结果表明，MDI与PLA发生扩链反应，PLA/咖啡渣复合材料的熔体弹性、热性能和力学性能均显著提高；MDI能促进诱导冷结晶和熔融双峰形成，使复合材料的冷结晶度提高至24.68 %；加入MDI后，PLA/咖啡渣复合材料的泡孔密度和发泡倍率明显提高；在诱导冷结晶的温度下发泡，PLA/咖啡渣复合材料的泡孔密度和发泡倍率分别达到9.26×106 个/cm3和9.33倍。

电纺制备聚乳酸/纳米氧化镓复合纤维膜及其性能研究

李玥 张恒飞 孟静静 常玉雪 周宏艳

2018, 32 (05): 55-61; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.008

摘要 ( 651 )

采用静电纺丝技术分别制备了纯聚乳酸（PLA）纤维膜及不同纳米氧化镓（NGO）含量的PLA/NGO复合纤维膜,并通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、电子万能试验机等仪器对复合纤维膜的表面形貌、结晶性能、力学性能进行了表征，还利用震荡烧瓶法对复合纤维膜的抗菌性能进行了评价。结果表明，随着NGO用量的增加，复合纤维膜的纤维的直径逐渐减小，直径分布变宽；随着NGO用量的增加，复合纤维膜的熔融温度和结晶度均出现先上升后下降的趋势；复合纤维膜的断裂强度和弹性模量随着NGO用量的增加先增加后减小，而断裂伸长率先降低后升高；PLA/NGO复合纤维膜对金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌效果，且随着NGO含量的增加抗菌效果增强。

表面光交联对热塑性淀粉力学和耐水性能的影响

韩梓军 查东东 银鹏 郭斌 李盘欣

2018, 32 (05): 62-66; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.009

摘要 ( 467 )

通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉（TPS），将溶于乙醇的光引发剂二苯甲酮制成溶液涂覆于TPS表面后进行紫外光照射，研究了紫外光照射时间对TPS力学性能、动态热力学性能及耐水性能的影响。结果表明，当辐照时长为15 min时，TPS表面能形成最佳的交联网络状结构，使力学和耐水性能得到显著改善；此时TPS的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度最高分别为5.28、5.83 MPa和73.99 kJ/m2，储存模量提高，损耗因子峰值对应的转变温度分别提高到-45.40、60.60 ℃，接触角最高为96.8 （° ）。

纤维包覆对环氧树脂/碳纤维复合材料弯曲性能的影响

阮芳涛 徐珍珍 侯大寅 邢剑 鲍力民

2018, 32 (05): 67-72; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.010

摘要 ( 612 )

采用聚对苯撑苯并噁唑纤维(PBO)长丝缠绕增强碳纤维(CF)束，并通过真空辅助树脂转移成型法制备了环氧树脂/PBO-CF复合材料。采用三点弯曲试验法对包覆纤维增强复合材料的弯曲强度和弯曲模量进行了测试，并利用扫描电子显微镜观察材料的弯曲破坏模式，研究了包覆纤维对材料压缩破坏过程和界面性能的影响。结果表明，纤维包覆可以提升CF复合材料的弯曲强度，其中单向、双向旋转缠绕方式可分别提高20 %、36 %；三点弯曲的破坏都是在压缩面产生的，纤维包覆复合材料的破坏过程是由于一束纤维的整体压缩屈曲造成了破坏，而非单根纤维的屈曲破坏；PBO-CF和环氧树脂的界面性能较差，阻碍了长丝缠绕增强纤维束复合材料弯曲性能的进一步提升。

有机-金属杂化化合物阻燃聚丙烯的研究

吴笑 许博 辛菲 王向东 马雯 倪沛

2018, 32 (05): 73-78; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.011

摘要 ( 498 )

将有机-金属杂化三嗪化合物（SCTCFA-ZnO）与聚磷酸铵（APP）复配制备了膨胀型阻燃剂（IFR），通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、锥形量热分析、热失重分析和扫描电子显微镜分析等表征方法研究了SCTCFA-ZnO/APP的协同作用对PP复合材料阻燃性能的影响。结果表明，APP与SCTCFA-ZnO复配可以有提高PP材料的阻燃性能，当IFR的添加量为25 %（质量分数，下同），且APP/SCTCFA-ZnO的质量比为2/1时，复合材料的极限氧指数最高，达到31.1 %，达到UL 94 V-0级；IFR可提高复合体系的温热稳定性，阻燃复合材料燃烧后会形成一层致密、连续的炭层，从而起到良好的阻燃效果。

原位聚合法制备PA6荧光材料及其性能

李宏林 王耀 周磊 程紫文 李明玲

2018, 32 (05): 79-83; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.012

摘要 ( 575 )

将荧光粉分散到己内酰胺（CL）水溶液中，除水以后加入引发剂促使CL阴离子开环聚合制备了一组不同荧光粉含量的聚酰胺6（PA6）荧光材料样品并对其性能进行表征。结果表明，少量荧光粉的加入对PA6晶型影响不大；采用CL阴离子开环聚合制备的PA6荧光材料光至荧光强度较高，其光至荧光强度受其中荧光粉含量影响较大；荧光粉含量为0.15 %（质量分数，下同）的PA6荧光材料荧光强度最强；荧光粉在PA6荧光材料样品中分布比较均匀，且随着荧光粉含量的提高，荧光粉容易团聚；荧光粉的加入未改变PA6的热分解规律，PA6荧光合材料样品的最大分解温度均低于PA6；荧光粉会抑制PA6 γ晶型的形成，促进PA6 α晶型形成。

加工与应用

高性能轮胎直压硫化技术的开发

张金云 刘肖英 邓世涛 谭晶 杨卫民

2018, 32 (05): 84-91; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.013

摘要 ( 667 )

提出了一种高性能轮胎直压硫化技术，利用可控伸缩高刚性金属内模替代软体胶囊，凭借金属模具高刚性及高结构精度，强制使制品几何尺寸高度均匀对称，从而提高轮胎动平衡性和均匀性。同时硫化过程采用电磁感应加热方式，金属模具在高频电流所产生的交变磁场中切割磁力线而自生热，并将热能高效地传递至胎坯，完全取代传统蒸汽过热水等热媒加热方式。经过试验用255/30R22轮胎批量试制及测试，结果表明，采用新型硫化工艺轮胎的动不平衡度、径向力波动、侧向力波动分别降低了22.52 %、20 %、40 %，轮胎对称部位硫化温差缩减约7 ℃，单胎硫化耗能降低86 %。

核电站高密度交联聚乙烯高完整性容器抗跌落和贯穿的安全评估

刘峰 刘夏杰 吕永红

2018, 32 (05): 92-96; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.014

摘要 ( 544 )

利用非线性动力分析软件LS-DYNA仿真分析了高密度交联聚乙烯完整性容器（PE-XHD-HIC）在核电产业使用过程中的跌落和贯穿2种典型工况，论证了国产化高完整性容器（HIC）的安全性能。仿真结果显示，高完整性容器在1.2 m的跌落过程和贯穿过程两种典型工况下，容器的最大应力均小于材料强度极限，最大应变小于材料的破坏应变；国产化PE-XHD-HIC满足在跌落和贯穿事故下的性能要求，使用安全可靠。

针刺工艺对玄武岩针刺非织造复合材料性能的影响

杨莉 徐珍珍

2018, 32 (05): 97-102; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.015

摘要 ( 536 )

以玄武岩针刺非织造织物为增强体，以硼酚醛树脂为基体树脂，采用层压复合工艺制备了复合材料，研究了不同针刺工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明，相同针刺工艺条件下，复合材料的拉伸强度随复合层压压力的增加先增大后减小，复合材料的弯曲强度随复合层压压力的增加而线性增强；在一定情况下，增强体的孔隙率对复合材料力学性能的影响高于增强体拉伸强度对复合材料力学性能的影响。

注射压缩成型LED透镜光学性能分析

杜遥雪 史智 周阳 殷小春

2018, 32 (05): 103-108; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.016

摘要 ( 655 )

针对注射压缩成型的发光二极管（LED）透镜，采用L18(37)正交实验矩阵及模拟优化获得A3B2C2D2E2F3G1最佳成型工艺参数组合，并对透镜进行了光学性能测试。结果表明，工艺参数中的压缩速度增大和注射速率降低，透镜的内部残余应力和折射率变化减小而光学性能提高；采用热流道注射压缩成型的透镜与冷流道的相比，折射率变化降低，冷流道透镜的透光率和最大光强为93.1 %和590.3 cd，热流道透镜的的透光率和最大光强为97.5 %和665.3 cd，热流道透镜的透光率和光强分别比冷流道的提高4.4 %和75 cd，热流道注射压缩成型加工的LED透镜在光学性能方面比冷流道的优越。

三官能环氧树脂在聚乳酸交联挤出发泡中的应用

徐志娟 林雪春 罗超云 肖望东

2018, 32 (05): 109-115; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.017

摘要 ( 674 )

将三官能团环氧树脂作为交联剂用于聚乳酸（PLA）的挤出化学发泡成型,研究了三官能环氧树脂含量对PLA熔融结晶性能、交联度、熔体强度的影响以及对PLA化学挤出发泡试样的泡孔形态的影响。结果表明，随着三官能环氧树脂含量的增加，冷结晶温度提高，且添加三官能环氧树脂后熔融峰由单峰变成双峰，结晶峰面积、熔融峰面积以及结晶度都是先增加后减少的趋势；PLA体系的交联度和熔体强度的显著提高随着三官能团环氧树脂的增加；PLA体系泡孔破裂减少，开孔率减少，泡孔尺寸先减小后增大;较佳挤出机头温度为170~175 ℃。

助剂

石墨烯抗静电聚氨酯充填材料的制备及性能研究

李晶

2018, 32 (05): 116-119; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.018

摘要 ( 559 )

采用Hummers法制备出氧化石墨，再利用超声剥离和热还原方法制备了氧化石墨烯，后经冷冻干燥得到石墨烯粉末，并将其做为抗静电剂研究了石墨烯对聚氨酯材料抗静电性能的影响。结果表明，石墨烯为薄层、透明、非晶态结构；随着石墨烯添加量的增加，材料的电阻率降低，当石墨烯添加量为1 %(质量分数，下同)时，材料的电阻率低于1010 Ω·cm；石墨烯的加入，一定程度上提高了聚氨酯材料的压缩强度。

L-半胱氨酸改性对小麦蛋白基塑料板性能的影响研究

李萌萌 卞科 万小乐 关二旗

2018, 32 (05): 120-125; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.019

摘要 ( 530 )

以小麦蛋白（谷朊粉）为原料，采用L-半胱氨酸对其改性制备植物蛋白基塑料板，考察了L-半胱氨酸添加量、改性温度和改性时间对小麦蛋白基塑料板性能的影响，并通过正交试验确定了L-半胱氨酸改性的最佳工艺条件。结果表明，若优先考虑拉伸强度，最佳工艺条件为L-半胱氨酸添加量6 %，改性温度40 ℃，改性时间50 min，塑料板的拉伸强度为37.68 MPa，断裂伸长率为22.83 %，吸水率为76.08 %；若以断裂伸长率为主要考察指标，最佳工艺条件为L-半胱氨酸添加量4 %，改性温度30 ℃，改性时间30 min，塑料板的拉伸强度为13.24 MPa，断裂伸长率为80.19 %，吸水率为80.31 %。

标准与测试

聚乙烯注塑管件熔接线强度快速压扁检测方法探讨

吴出华 王文笔

2018, 32 (05): 126-129; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.020

摘要 ( 918 )

介绍了聚乙烯（PE）注塑管件的压扁试验测试方法，并通过实际测试管件熔接线强度对比研究了压扁试验与静液压强度试验（165 h、80 ℃）的测试结果及规律。结果表明，压扁试验检测熔接线无裂缝则静液压强度试验也合格，而静液压强度试验合格，压扁试验中熔接线则存在有裂缝或无裂缝2种情况；压扁试验发现可以快速、有效地检验出PE注塑管件的熔接线强度是否满足要求，可及时调整工艺或改进模具等方案来改善与提高产品品质。

机械与模具

SUV储物盒注射模具设计

刘庆东

2018, 32 (05): 130-134; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.021

摘要 ( 627 )

分析了某SUV储物盒的成型工艺性，采用热流道浇注系统，针对抽芯部位相邻2个互相垂直的孔，设计了在滑块中设计斜顶的二次抽芯机构，针对抽芯部位难脱模易损伤塑件，设计了在滑块中设计滑块的二次抽芯机构，针对高柱位深筋部位难以脱模，设计了斜顶推出机构。经检验所设计的模具结构合理，动作可靠，可以满足生产要求。

基于数学建模的三次顶出反转式圆弧脱模机构设计

彭国荣 隋丽丽 陆龙福

2018, 32 (05): 135-143; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2018.05.022

摘要 ( 603 )

针对产品上两端内侧存在的密封圈安装槽倒扣脱模困难问题，设计了一种3次顶出旋转式脱模机构，构建了机构驱动的动力学数学模型，应用该数学模型，证实了采用模板进行驱动机构来实现密封圈安装槽倒扣特征旋转脱模的方案完全可行。结合脱模机构的需要，设计了一种滑块移位式3次顺序顶出控制机构，模具结构采用两板式、一模两穴、侧浇口浇注3次顶板顶出结构。实践证明，基于数学建模的脱模机构、顶出顺序控制机构以及模具结构设计，可为同类产品模具设计提供参考。