本期目录

2019年 33卷 2期 刊出日期：2019-02-26 上一期 下一期

材料与性能

长链型超支化聚合物对PLA/PPC共混体系的增容改性研究

康凯尔 靳玉娟 汪博 翁云宣

2019, 33 (2): 1-7; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.001

摘要 ( 537 ) PDF (1499 KB)( 573 )

将“一步法”合成的超支化聚酯进行接枝改性，得到末端带有大量脂肪酸长链的超支化聚合物（长链型超支化聚合物，LCHBP），并采用红外光谱、核磁共振、羟值滴定等方法对其进行表征。以LCHBP为改性剂，对聚乳酸（PLA）/聚碳酸亚丙酯（PPC）进行不同程度的改性，制备了PLA/PPC/LCHBP熔融共混物，采用差示扫描量热仪、电子万能试验机、扫描电镜等，对其热性能、力学性能、断面形貌等进行表征。结果表明，加入不同含量的LCHBP后，共混体系的ΔTg出现不同程度降低，表明LCHBP的加入改善了PLA与PPC的相容性；与PLA/PPC体系相比，LCHBP的加入可使共混体系在保持拉伸强度基本不变的情况下，大幅提升断裂伸长率和冲击强度，其中当LCHBP的加入量为2.0 %时，冲击强度提高61 %，断裂伸长率提高367 %。

EVA阻燃材料的制备与性能研究

颜渊巍 高玮 熊昌义 胡钊 黄自华

2019, 33 (2): 8-12,34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.002

摘要 ( 1014 ) PDF (1103 KB)( 840 )

通过极限氧指数、垂直燃烧、烟密度、锥形量热、扫描电子显微镜等表征方法，研究了不同用量自制哌嗪类膨胀阻燃剂（IFR）对乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）的阻燃作用。结果表明，添加30 %（质量分数，下同）IFR的EVA材料极限氧指数能达到37 %，UL 94垂直燃烧达到V-0级，有焰、无焰烟密度均很低，热释放速率峰值降至156 kW/m2，仅仅只有纯EVA的21.8 %，燃烧后形成了致密的膨胀炭层;该阻燃材料具有很低的吸湿率，力学性能保持较好，且能满足RoHS环保要求。

聚氨酯/咖啡渣泡沫的发泡行为和慢回弹性能研究

刘伟 杨余杰 何仕成

2019, 33 (2): 13-17; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.003

摘要 ( 667 ) PDF (1032 KB)( 602 )

利用废弃生物质咖啡渣（CFG）填充反应改性制备具有慢回弹特性的聚氨酯泡沫，对其发泡行为，泡沫的回弹特性、力学性能和隔热性能进行研究。结果表明，CFG参与聚氨酯聚合的链增长反应，同时减少二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与水反应产生的发泡气体量。此外，CFG含量对泡孔结构和泡沫性能具有影响作用。在40 %（质量分数，下同）的CFG填加量时，聚氨酯泡沫的开孔率从57 %降低至15 %；其拉伸强度和模量分别提高至0.15 MPa和33.5 MPa，热导率降低至0.050 W/（m·K）；在37 ℃下，其回弹时间大于3 s，具有良好的慢回弹特性;CFG填充改性具有对慢回弹聚氨酯泡沫泡孔结构和性能的调控效应。

界面改性对椰壳增强聚丙烯复合材料性能的影响

杨莉 王孝锋 季城 陈耀 倪庆清

2019, 33 (2): 18-23; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.004

摘要 ( 568 ) PDF (3370 KB)( 378 )

分别采用不同浓度碱溶液、偶联剂及其联合方式对椰壳纤维表面进行处理，利用模压成型技术制备椰壳聚丙烯复合材料，讨论界面改性对椰壳纤维表面及其复合材料力学性能的影响。结果表明，碱加偶联剂联合改性最有利于复合材料力学性能的改善，且在碱处理浓度相同的情况下，复合材料的拉伸强度随偶联剂浓度的增加而增大;偶联剂改性对复合材料力学性能的影响优于碱处理对复合材料力学性能的影响，且偶联剂改性对复合材料弯曲强度影响较大，复合材料的力学性能随偶联剂浓度的增加而增大。

聚甲醛/海泡石纤维复合材料的制备与性能研究

付扬威 龙春光 董佩冉

2019, 33 (2): 24-28; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.005

摘要 ( 613 ) PDF (1609 KB)( 350 )

为制备性能优良的聚甲醛（POM）基复合材料，以海泡石纤维（Sep）填充POM制备POM/Sep复合材料。研究硅烷偶联剂KH550表面改性填料对复合材料力学和摩擦学性能的影响。复合材料的力学性能以及摩擦学性能随着Sep含量的增加而改善，当有机改性海泡石纤维（O-Sep）含量为5.0 %（质量分数，下同）时，POM/O-Sep复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击性能分别达到最优值68.43 MPa、89.81 MPa、3600.61 MPa和285.5 kJ/m2，与纯POM相比提高了28.6 %、51.9 %、79.1 %和8.8 %；且POM/5.0 %O-Sep复合材料的摩擦因数和磨损量分别达到0.072和3.6 mg，与纯POM相比降低了65.9 %和 35.7 %。

PLA协同纳米CaCO₃增韧PP的研究

崔颖 张克宏 肖慧 苏羽航 吴燕蓉

2019, 33 (2): 29-34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.006

摘要 ( 683 ) PDF (1600 KB)( 553 )

通过熔融共混制得聚丙烯/聚乳酸/纳米碳酸钙（PP/PLA/CaCO3）复合材料，考察了PLA和纳米CaCO3对复合材料力学性能、热性能、流变性能与结晶形态的影响及其作用机理。结果表明，复合材料中形成连续空间网络结构的PLA有助于改善PP的性能，PLA含量为20 %（质量分数，下同）时复合材料综合力学性能最佳；与纯PP相比，加入PLA后的复合材料拉伸强度和冲击强度分别提高5.1 %和54.4 %，断裂伸长率降低62.5 %；纳米CaCO3通过“滚珠增韧”和“异相成核”作用明显改善复合材料力学性能，纳米CaCO3含量15 %时产生的晶粒细化作用效果最为显著，复合材料综合力学性能达到最佳，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别比未添加CaCO3时提升了15.2 %、2.7 %和5.6 %。

马来酸酐接枝PS对PS/PLA共混体系发泡行为的影响

王亚桥 江翰川 霓敬越 陈剑泽 王向东

2019, 33 (2): 35-39; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.007

摘要 ( 720 ) PDF (2195 KB)( 270 )

通过熔融共混法制备PS/PLA共混物，研究了PLA和马来酸酐接枝PS（PS-g-MAH）含量对PS/PLA共混体系的CO2溶解度、流变行为、相态结构以及发泡行为的影响。结果表明，PLA可以有效提高PS/PLA共混体系的CO2溶解度，当PLA含量为25份(质量份，下同)时，CO2溶解度比PS提高了22 %；PS-g-MAH的加入，显著改善PS/PLA共混体系的相容性，减小分散相的粒径，以及降低PS/PLA共混体系的泡沫密度。

连续碳纤维增强PA66复合材料的结晶与力学性能

马晓敏 邢立学 谭洪生 王杰 朱凯丽 邢海妮

2019, 33 (2): 40-46，61; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.008

摘要 ( 852 ) PDF (1920 KB)( 1597 )

采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维（CF）增强聚酰胺66（PA66）浸渍带，用万能材料试验机、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、动态热力学分析以及热重分析仪等研究了纤维含量对复合材料结晶与力学性能的影响。结果表明,CF的加入改变了PA66的α晶型的晶态结构，促进PA66异相成核，导致结晶温度升高;CF的加入使得PA66的双重熔融现象变得愈加明显，其高温熔融温度先减后增，这是由于CF对PA66具有诱导、促进成核作用，过多的晶核生长不完善，出现晶粒细化现象，其熔融温度降低；进一步增加纤维含量，其对成核的促进作用达到了饱和，晶粒逐步生长趋于完善，其熔融温度升高;浸渍带随着纤维含量的增加，其拉伸强度、储能模量、损耗模量以及玻璃化转变温度都有所提高。

苯基次膦酸锌阻燃改性聚乳酸材料

吴胜华 唐刚

2019, 33 (2): 47-51; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.009

摘要 ( 547 ) PDF (734 KB)( 554 )

采用共沉淀法合成了苯基次膦酸锌(ZnP)并对其进行表征，在此基础上通过熔融共混技术制备了一系列聚乳酸/苯基次膦酸锌(PLA/ZnP)复合材料，采用热重分析，极限氧指数测试（LOI），UL 94垂直燃烧测试、微型量热(MCC)研究ZnP对复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。研究表明，ZnP可以提高复合材料的热分解温度和成炭性,30 %（质量分数，下同）ZnP使得复合材料的分解温度相对于纯PLA上升8 ℃，750 ℃成炭率达到18.5 %；此外，ZnP可以提高复合材料阻燃性能，PLA/ZnP30的极限氧指数达到24.0 %,并通过UL 94 V-2级别，热释放速率峰值相对于PLA降低了24.9 %，有效提高了复合材料火灾安全性。

加工与应用

聚苯乙烯多孔吸附微球的制备

顾玥 段成 杜中杰 张秀生 张晨

2019, 33 (2): 52-56，68; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.010

摘要 ( 806 ) PDF (740 KB)( 640 )

通过悬浮聚合和超交联两步法合成了具有介孔结构的改性聚苯乙烯微球用作血液净化材料。首先采用悬浮聚合法制备了亲水改性的苯乙烯马来酸酐共聚微球（MPPS），然后将MPPS微球以二氯甲烷为溶剂、无水氯化铝为催化剂进行后交联处理，制备了含有介孔结构的、具有较高比表面积的聚苯乙烯(HCLPS)多孔微球。采用比表面积测试、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等仪器分析表征了微球的结构和形貌，并测试了HCLPS微球的吸水性和戊巴比妥钠吸附性能。结果表明，超交联反应可以显著提高微球的比表面积，并且随着马来酸酐(MAH)含量增加，微球的吸水性和戊巴比妥钠吸附性能提高；当MAH含量为20 %（质量分数，下同）时HCLPS微球的戊巴比妥钠吸附率为91.90 %。

二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟

边慧光 江瑞 张伟 蔡宁 晁宇琦 井浩

2019, 33 (2): 57-61; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.011

摘要 ( 613 )

根据熔体静电纺丝的拉伸机理，采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真，并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分，根据实验数据进行模拟，最后进行试验验证，得出二级拉伸的纺丝效果更好，与模拟分析结果相一致。

PS/PET/GF三元复合材料SLS工艺参数耦合实验研究

杨来侠 杨繁荣 陈梦瑶

2019, 33 (2): 62-68; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.012

摘要 ( 468 ) PDF (2001 KB)( 330 )

为了研究选择性激光烧结工艺参数对聚苯乙烯（PS）/聚酯纤维（PET）/玻璃纤维(GF)三元复合材料烧结件质量的影响，选取分层厚度、扫描速度和扫描间距3个工艺参数进行耦合实验，分析总结了尺寸精度和弯曲强度的变化规律和原因。其中，x和y方向对PS/PET/GF复合粉末烧结件尺寸精度的工艺参数变化影响较小，而z向对其影响较大，弯曲强度主要受成型过程中激光能量密度的影响。结果表明烧结件的弯曲强度和精度呈此消彼长的变化规律，这对选择合适的工艺参数来提高烧结件的质量提供了实验依据。

外部气体辅助注射成型制品加强筋表面凹痕实验分析

肖清武 柳和生 黄益宾 余忠

2019, 33 (2): 69-74; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.013

摘要 ( 536 ) PDF (1211 KB)( 279 )

通过外部气体辅助注射成型（EGAIM）工艺对不同加强筋所造成的平板表面凹痕深度进行实验研究。单因素实验揭示了模具温度、熔体温度、注气延迟时间、注气压力及注气保压时间对不同加强筋制品表面凹痕具有不同程度的影响；正交实验发现，注气延迟时间与注气压力是影响制品表面凹痕的主要因素；在工艺参数最佳化的EGAIM中，与制品厚度比高达1.5的加强筋造成的凹痕深度（1.3 μm）小于传统注塑成型中比值为0.6所造成的凹痕深度（2.3 μm），表明EGAIM优化工艺能有效改善较大厚度加强筋所造成的表面凹痕、提高制品设计自由度。

纳米纤维素晶须改性羧酸型水性聚氨酯的合成及性能

陆亚东 张萍波 蒋平平 唐敏艳 俞晓琴 包燕敏 高学文

2019, 33 (2): 75-81; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.014

摘要 ( 539 ) PDF (2123 KB)( 377 )

以蓖麻油（CO）、22双（羟甲基）丙酸（DMPA）、异佛尔酮二异氰酸酯聚氨酯（IPDI）为主要原料合成了植物油基水性聚氨酯（WPU），通过酸解法制得的纳米纤维素晶须（CNC）与WPU超声物理共混，利用纳米纤维素晶须与WPU基体之间强烈的氢键作用制得纳米复合材料（WPU/CNC）涂膜。通过红外光谱、粒径分析、扫描电子显微镜、热失重分析、超热扫描量热分析等方法来测试涂膜的性能。研究表明,在CNC的添加量为0.25 %（质量分数，下同）时，可获得分散性良好及性能优异的聚氨酯涂膜，纳米复合材料的拉伸强度从17.56 MPa增强到27.96 MPa；并且涂膜的热稳定性，硬段的分解温度及软段的玻璃化转变温度（Tg）也得到了很好的改善。

助剂

无卤阻燃剂二乙基次磷酸铝的热降解和阻燃机理

王金泳 王兴旺

2019, 33 (2): 82-85，130; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.015

摘要 ( 2103 )

通过不同分析方法研究了二乙基次磷酸铝（AlPi）受热后的变化过程。结果证实，随温度升高AlPi会通过自身挥发将阻燃性含磷物质释放到气相中；此外还存在一种热降解机理，分解后含磷物质留在固相中，降低了气相阻燃能力；进一步分析发现，在与火焰温度接近条件下，挥发到气相中的二乙基次磷酸铝会充分裂解成磷原子，进而形成含磷自由基淬灭剂起气相阻燃作用。

磷酸酯钠盐/滑石粉调控聚丙烯的退火研究

童闯闯 伍楚诗 公维光 孟鑫

2019, 33 (2): 86-90，108; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.016

摘要 ( 568 ) PDF (1906 KB)( 358 )

采用挤出共混法制得聚丙烯/磷酸酯钠盐/滑石粉(PP/NA-40/Talc)复合体系，研究了退火时间和退火温度对PP/NA-40/Talc复合体系力学性能、热变形温度以及结晶度的影响。通过DSC、XRD和FTIR证明了退火处理可以使PP/NA-40/Talc复合体系结晶度和力学性能提升。结果表明，PP/NA-40/Talc复合体系的力学性能、热变形温度以及结晶度与退火时间和退火温度成正相关；尤其是在120 ℃ 下退火处理2 h时，弯曲模量达到2516.0 MPa，热变形温度达到136.9 ℃ ，结晶度达到49.5 %。

循环水用P(MA-AMPS-AM)共聚物阻垢剂的制备及性能

李美兰 龚伟 武亚楠 杜晓宇 刘白玲

2019, 33 (2): 91-96; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.017

摘要 ( 623 ) PDF (1307 KB)( 717 )

通过自由基聚合法，以马来酸酐（MAH）、2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为反应单体，成功制备了P(MAH-AMPS-AM)共聚物，并将其应用于循环水阻垢。利用FTIR对其化学结构进行了表征，以阻垢率为研究对象，详细探讨了P(MAH-AMPS-AM)共聚物的阻垢效果与投加量、水样温度及溶液pH之间的关系；进一步通过SEM考察了阻垢剂对钙垢晶体的影响。结果表明，P(MAH-AMPS-AM)共聚物对CaCO3和CaSO4均具有良好的阻垢性能，在阻垢剂的投加量为15 mg/L时，其阻碳酸钙垢的阻垢效率达到93.8 ％；其投加量为18 mg/L时，阻硫酸钙垢的阻垢效率达到92.8 %，且在水样温度为80 ℃时仍具有较好的阻垢效果;P(MAH-AMPS-AM)共聚物能有效破坏钙垢晶体的规整性，使晶体产生大量缺陷，从而起到抑制结垢的能力。

机械与模具

一种测量超临界CO₂在聚合物中溶解行为的新装置

王文凌 黄兴元 王都阳 李孟山 柳和生

2019, 33 (2): 97-102; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.018

摘要 ( 597 ) PDF (1030 KB)( 359 )

设计了一种测量超临界CO2（ScCO2）在聚合物中溶解行为的装置，并通过测量温度在443.15~463.15 K，压力在7.5~9.5 MPa范围内ScCO2在聚苯乙烯（PS）中的溶解度及溶解速度验证装置的可行性。结果表明,溶解度实验值与计算值的相对误差低于20 %，而依据实验值计算的扩散系数与文献值表现出相同数量级，由此说明新装置能够进行ScCO2在聚合物中溶解行为的测量。

基于CAE分析的转盘斜齿轮自润滑脱模机构模具结构设计

卞平 肖国华

2019, 33 (2): 103-109; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.019

摘要 ( 475 ) PDF (2444 KB)( 368 )

针对搅碎机转盘带齿轮塑件的成型需要，运用计算机辅助工程（CAE）辅助分析和UG三维设计手段设计了塑件的一模两腔布局的六板模点浇口模具。为实现塑件的自动化注塑生产，采用模架5次分型打开和1次哈弗滑块分型打开的顺序动作配合，来实现塑件的自动化脱模。哈弗滑块机构设计中，改进了传统的前模哈弗滑块结构方式，通过在哈弗滑块下方设置限位钩形式，来保证哈弗滑块机构的两个半边滑块体同步实施对塑件外壁内凹倒扣的侧分型脱模。为实现塑件内壁斜齿特征在型芯上能自润滑旋转脱模，动模一侧的两次顶出机构分两次来实现塑件的完全脱模，从而，保证了塑件自动化注塑生产的顺利进行。模具结构设计合理，机构构思精巧，可为同类塑件的注塑生产提供有益借鉴。

军工塑料技术

介孔硅材料在止血应用方面的研究进展

丁晟 李钒 杨焜 王春来 田丰

2019, 33 (2): 110-118; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.020

摘要 ( 657 )

介绍了介孔硅材料的类型以及合成方法，综述了以介孔硅材料为基材的止血材料的研究现状，主要包括介孔硅材料、介孔硅与有机材料的复合、介孔硅与金属离子材料的复合，介孔硅材料均显示了良好的止血和抗菌性能，最后展望了介孔硅与其他材料复合在止血应用方面的前景。

浅析高分子材料在军品包装上的应用

刘小平 赵吉敏 周屹

2019, 33 (2): 119-122; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.021

摘要 ( 723 ) PDF (1146 KB)( 934 )

介绍了军用物资器材（简称“军品”）构成特点及特殊使用要求，分析了军品运输、储存、使用过程中影响其质量性能、导致其技术状态下降和损坏的各种诱发因素，提出了对应的包装防护措施，并对高分子材料在军品防护包装领域的应用要求和现状进行了综述。

综述

流动诱导半结晶聚合物中柱晶的研究概述

李桂丽 李鹏辉 张锦 刘保臣 李海梅

2019, 33 (2): 123-130; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.022

摘要 ( 444 ) PDF (1023 KB)( 487 )

介绍了不同工艺参数、不同成型装置下的柱晶结构，分析了材料种类（分子结构）、工艺条件对柱晶形成的影响，结合已有研究成果，提出了流动诱导柱晶研究中有待进一步完善的若干问题。

聚乙烯材料的全缺口蠕变试验研究进展

左晓锋 杨波 李茂东 王志刚 何建军 何嘉平

2019, 33 (2): 131-137，143; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.023

摘要 ( 502 ) PDF (1424 KB)( 613 )

介绍了国外学者针对聚乙烯(PE)管材耐慢速裂纹增长试验时间过长问题提出的快速评价方法—全缺口蠕变试验(FNCT)的研究原理和标准;详细综述了在不同的试样缺口几何形状、表面活性剂、拉伸应力及温度条件下FNCT的试验结果;并对PE燃气管道FNCT技术的未来发展方向提出了展望。

膨体聚四氟乙烯的制备及应用

李奔 朱光明 李素琴

2019, 33 (2): 138-143; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.02.024

摘要 ( 1397 ) PDF (429 KB)( 1584 )

综述了膨体聚四氟乙烯（ePTFE）的几种制备方法，包括拉伸方法、成孔剂方法以及纺丝方法，详细介绍了ePTFE在化工、纺织、医学、机械与航空航天领域的应用，并对其后续的研究工作进行了展望。