本期目录

2019年 33卷 3期 刊出日期：2019-03-26 上一期 下一期

材料与性能

聚乳酸/苯基次膦酸镧复合材料的制备及阻燃性能研究

唐刚 彭中朝 宋强 彭建文 李端生 黄若森

2019, 33 (3): 1-5; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.001

摘要 ( 594 )

采用简单方法制备了苯基次膦酸镧(LaP)，并将其作为阻燃剂引入聚乳酸(PLA)中，制备了一系列PLA/LaP复合材料。采用热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧、微型量热测试(MCC)等方法研究PLA/LaP复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。结果表明，LaP可以提高复合材料阻燃性能，30 %（质量分数，下同）的LaP使得复合材料的极限氧指数达到24.8 %，并通过UL 94 V-2级别；LaP可明显提高复合材料的热分解温度和成炭率；高添加量LaP可显著降低复合材料的热释放速率峰值（pHRR）和总热释放(THR)，有效降低了复合材料的火灾危险性。

两种磷杂菲/三嗪双基化合物在聚氨酯硬泡中的阻燃行为对比研究

李林洁 张振宇 魏思淼 白怡晨 钱立军

2019, 33 (3): 6-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.002

摘要 ( 656 )

通过箱式发泡制备了三（3DOPO2羟基丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TGD）/三（3DOPO丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TAD）单独添加和分别与可膨胀石墨（EG）复配阻燃的硬质聚氨酯泡沫（RPUFs）。利用极限氧指数仪（LOI）、锥形量热仪，热重气相色谱质谱联用仪和扫描电子显微镜研究了TAD和TGD在RPUF中的阻燃行为。结果表明，TAD和TGD均能提高RPUF的LOI值，降低RPUF的总热释放量，平均有效燃烧热和热释放速率峰值，并且TGD对这些数值的影响明显大于TAD；随着EG的加入，TGD/EG/RPUF体系表现出比TAD/EG/RPUF更高的LOI值和残炭产率。

PP/PA6/离聚物复合材料的结构及力学性能

田银彩 杨倩

2019, 33 (3): 12-16; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.003

摘要 ( 973 )

以乙烯甲基丙烯酸钠盐离聚物（Surlyn8920）为添加剂，采用双螺杆共混和注塑法制备了聚丙烯（PP）/聚酰胺6（PA6）/Surlyn共混物，然后利用红外光谱测试仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等对PP/PA6/Surlyn共混物的结构和力学性能进行了表征分析。结果表明，Surlyn与PA6发生络合作用，降低了PP与PA6两相的结晶温度、熔融温度、结晶度和结晶完善程度，使得分散相PA6的尺寸更小，分布更加均匀，明显改善了PP和PA6的界面相容性；当Surlyn的含量为7 %（质量分数，下同）时增容效果较好，此时共混物的拉伸强度为40.59 MPa，断裂伸长率为156.3 %，冲击强度为4.98 kJ/m2。

长碳链聚酰胺1012弹性体的合成与表征

许冬峰 冯新星 张卫东 潘凯

2019, 33 (3): 17-21，27; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.004

摘要 ( 1491 )

利用双端羧基封端的聚酰胺1012（PA1012）与聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）熔融嵌段共聚合，合成了聚酰胺1012型的热塑性弹性体（TPAE）。采用傅里叶变换红外光谱确定合成了PA1012-b-PTMG嵌段共聚物，采用广角X射线衍射对其结晶性进行了分析，采用差示扫描量热分析、热失重分析、力学性能测试、溶解性分析等方法对弹性体的性能进行了表征。结果表明，合成的PA1012-PTMG弹性体，具有较高的熔点（＞180 ℃）与较高的热分解温度（＞420 ℃），力学性能与耐溶剂性能优异，是一种性能优异的热塑性弹性体材料。

增强体织物组织结构对曲面复合材料力学性能的影响

汪浩 徐珍珍 阮芳涛 王孝锋

2019, 33 (3): 22-27; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.005

摘要 ( 633 )

为了探究曲面复合材料中增强体织物组织结构对其力学性能的影响，采用不同组织结构（平纹、斜纹、缎纹、无纬结构）的玄武岩织物，浸渍在环氧树脂与固化剂混合溶液中，在特制模具中加压复合成型制备了一系列曲面复合材料。采用3点弯曲试验法对曲面复合材料的弯曲强度和弯曲模量进行了测试，并且研究了曲面复合材料的冲击性能以及顶破强力及其破坏机理。结果表明,平纹增强体的玄武岩曲面复合材料弯曲性能最佳；组织结构为缎纹的玄武岩曲面复合材料冲击性能最佳，弯曲强度和平纹相近，在顶破强力上缎纹结构略低于斜纹结构。

不同增韧剂对PLA/小麦秸秆复合材料性能的影响

汤雅萌 路琴 方敬杰 石凌然

2019, 33 (3): 28-31，37; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.006

摘要 ( 811 )

以茂金属聚乙烯（mPE）及乙烯辛烯共聚物（POE）为增韧剂，通过模压成型的方法制备了聚乳酸(PLA) /小麦秸秆复合材料，研究了增韧剂种类、含量对PLA/小麦秸秆复合材料的力学性能及吸水性能的影响，同时对所得复合材料进行了X射线衍射分析以及红外分析。结果表明，随着mPE/POE含量的增加，复合材料的洛氏硬度和拉伸、弯曲、冲击强度均呈现先增大后减小的趋势；当mPE和POE含量均为5 %~10 %（质量分数，下同）时，复合材料的各项性能较好。

聚酰胺66/改性耐热聚乳酸共混物的力学性能和结晶行为

周健辉 孙玲 马跃 廖智

2019, 33 (3): 32-37; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.007

摘要 ( 705 )

采用熔融共混和注射成型制备了改性耐热聚酰胺66/聚乳酸（PA66/PLA）共混物,经热处理后，探讨了PLA含量对共混物的断口样貌形态、力学性能以及结晶性能的影响。结果表明,PLA与PA66具有一定的相容性，当PLA的含量不超过10 %（质量分数，下同）时，PA66/PLA共混物的拉伸强度在PA66的93 %以上，其断裂伸长率对比PLA得到了倍数级的增长，是PLA断裂伸长率的8.6倍；当PLA的含量不超过20 %时，共混物的结晶性能变好，提升结晶速率，缩短结晶时间，结晶度有所提高；但当PLA的含量超过20 %以后，共混物的拉伸强度则出现了不同程度的降低。

平面三向织物增强橡胶复合材料的偏轴拉伸性能研究

周红涛 肖学良 钱坤

2019, 33 (3): 38-42，49; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.008

摘要 ( 625 )

研究了平面三向织物增强橡胶复合材料的偏轴拉伸性能，并与平纹织物增强橡胶复合材料的偏轴拉伸性能进行了对比，同时分析了试样形状（长方形和哑铃形）对织物增强橡胶复合材料的偏轴拉伸的影响。结果表明，平面三向织物增强橡胶复合材料在各个方向的拉伸断裂强度及断裂伸长率变化较小，表现出准各向同性，而平纹织物增强橡胶复合材料则表现为明显的各向异性；哑铃形试样更适合织物增强橡胶复合材料的偏轴拉伸性能测试。

滑石粉和有机蒙脱土对溴系阻燃聚丙烯材料性能影响的研究

杨友强 姜向新 简思强 杨霄云 程书文 刘乐文

2019, 33 (3): 43-49; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.009

摘要 ( 700 )

研究了滑石粉及纳米有机蒙脱土（OMMT）对十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃聚丙烯（PP）的阻燃协效作用，评估了滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT的添加量对PP材料阻燃性能、燃烧行为及物理性能的影响。结果表明，滑石粉和OMMT对于DBDPE阻燃PP体系具有显著的协效作用，增加滑石粉和DBDPE用量可以有效提高垂直燃烧性能和极限氧指数水平，添加OMMT可进一步提升垂直燃烧性能和氧指数水平，OMMT还可以显著降低燃烧过程的热/烟释放速率及总量；滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT会在不同程度导致材料拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率的下降。

加工与应用

模内微装配成型预成型微型部件颈缩熔断的失效机理

周国发 段治锋 阳奕

2019, 33 (3): 50-55; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.010

摘要 ( 527 )

基于聚合物微型机械模内微装配成型加工面临的共性关键科学问题——在二次成型高温熔体充填流动环境下，如何避免预成型微型部件产生颈缩熔断失效问题，研究建立了高温熔体充填流动诱发颈缩熔断失效过程的机理模型。研究表明，预成型微型轴颈缩熔断损伤的直接驱动力是应变软化,一旦预成型微型轴出现应变软化，就必然会诱导颈缩熔断损伤。而应变软化现象的形成受控于其材料的初始屈服应力，初始屈服应力与二次成型注射温度呈负关联关系。当熔体注射温度由200 ℃增至240 ℃时，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微型轴的初始屈服应力由16.5 MPa降至9.89 MPa，降幅高达40.1 %，而其颈缩断面的颈缩率由44.5 %增至70 %。二次熔体注射温度越高，微型轴越易诱发应变软化和颈缩熔断损伤。

温度与占压综合作用下埋地含缺陷聚乙烯管道数值分析

陈国华 王番 李明阳 周池楼 廖志雄 刘圣平

2019, 33 (3): 56-61; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.011

摘要 ( 517 )

为分析温度与占压载荷综合作用下埋地含缺陷聚乙烯管道应力水平，运用ABAQUS有限元分析软件建立管土作用模型，通过热力分析实现温度与占压综合作用，分析温度载荷、占压载荷对在役管道的影响规律，并探讨埋深、占压位置、土体弹性模量、管土摩擦因数对最大应力的影响。分析表明，在规程要求的工作压力下，不能忽略温度荷载对埋地含缺陷聚乙烯管道受力的影响；温度和占压载荷综合影响下在役管道最大应力最终位于内壁3点钟方向，与完好管道的最终位置规律一致，缺陷位于截面3点钟方向管道最易失效；管道埋深和土体弹性模量的影响明显大于管土摩擦因数和占压位置偏移距离。

短玻纤聚丙烯水辅注塑中注水压力控制方式的数值模拟

上官元硕 柳和生 黄益宾 余忠 章凯

2019, 33 (3): 62-67，86; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.012

摘要 ( 438 )

基于广义非牛顿本构方程，采用有限体积法对不同注水压力控制方式下短玻纤聚丙烯水辅注射成型进行数值模拟。研究表明,注水压力控制方式的改变，会对水辅注塑制件的残余壁厚、偏心率产生一定的影响；使用折线式的控制方式，不同分组之间残余壁厚大小相近，偏心率均较大，同一分组下残余壁厚的变化较小；使用阶跃式的控制方式，不同分组下残余壁厚大小都不相近，且偏心率较小，同一分组下残余壁厚的变化较大。

加工方式对纳米碳酸钙母料的制备及其聚乳酸复合材料性能的影响

童鹏程 杨松伟 钱庆荣 陈庆华 谢一督 肖荔人

2019, 33 (3): 68-73，86; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.013

摘要 ( 710 )

采用母料法即通过连续混炼机和双螺杆挤出机分别制备了纳米碳酸钙（nano-CaCO3）母料，后将母料按照一定配比添加到聚乳酸（PLA）树脂中进行注塑。通过热重分析仪、扫描电子显微镜和旋转流变仪等对复合材料进行了分析表征，探讨了母料法加工工艺对nano-CaCO3在PLA树脂中分散的影响。结果表明，连续混炼机制备的母料更有利于nano-CaCO3在PLA基体中分散，降低复合材料复数黏度、提高结晶度；同时当添加母料含量相同时，连续混炼母料对复合材料拉伸强度“损失”程度更低，对缺口冲击强度“补强”程度更高。

基于正交试验的汽车收纳盒注塑调机参数优化

王乾

2019, 33 (3): 74-80; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.014

摘要 ( 588 )

通过正交试验和模流分析对汽车收纳盒注塑生产的调机参数进行了优化试验，以影响收纳盒使用装配的体积收缩率和y方向翘曲变形两个性能指标为标的，得出了生产注塑的最佳工艺参数组合；同时得出影响这两个性能指标最大的参数是保压压力和熔体温度，在调机注塑时应优先调试这2个参数。经生产实证，生产出的产品厂家顺利验收。实践证明，采用正交试验可有针对性地高效实现调节塑件某个性能指标的参数调试，在塑料企业和模具企业具有广泛的推广价值。

助剂

PVC用二丁基锡二马来酸镧的制备及性能研究

张宁

2019, 33 (3): 81-86; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.015

摘要 ( 488 )

以二丁基氧化锡、马来酸、硝酸镧为主要原料合成了二丁基锡二马来酸镧，并用傅里叶红外光谱仪和元素分析进行表征。通过热老化烘箱法、刚果红法、转矩流变仪和紫外光谱仪等测定二丁基锡二马来酸镧对PVC的热稳定性能，分别探讨了与季戊四醇、硬脂酸钙/硬脂酸锌的协同效果。结果表明，二丁基锡二马来酸镧单独添加到PVC中，具有良好的热稳定性能，可较显著地抑制PVC长链多烯结构的快速生成，减缓试样的热降解；与季戊四醇复配使用可延长PVC静态热稳定时间，改善前期着色；与硬脂酸钙、硬脂酸锌复配使用可降低加工能耗，增强材料的拉伸和冲击性能。

标准与测试

不同温湿度下几种软包装膜力学性能的研究

郭风 刘容宏 吴艳凤

2019, 33 (3): 87-92; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.016

摘要 ( 429 )

根据我国南北方气候的差异，模拟3种试验环境，考察在不同的温、湿度使用环境下，评估其各项力学性能，为不同需求用户合理的选择包装材料提供参考意见。根据国家发布的最新方法标准进行各项力学性能测试，结合不同试验项目的试验数据，对不同种类薄膜的7个重要力学性能进行了研究。结果显示，在高温高湿试验环境下断裂伸长率、摩擦因数、水蒸气透过量、雾度、润湿张力均高于其他两种环境，最大测试数值分别为654.8 %、0.633、13.8 g/（m2·24 h）、5.8 %、73 m·N/m；在低温低湿试验环境下拉伸强度、热收缩率均高于其他两种环境，最大测试数值分别为386.5 MPa、3.2 %；表明每种薄膜在不同的性能测试中各有优劣，在日常使用中根据需求来选择。

机械与模具

汽车阀体零件热流道双色注塑模具设计

徐超辉 王涛

2019, 33 (3): 93-96; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.017

摘要 ( 619 )

介绍了某汽车阀体零件热流道双色注塑模具的设计过程。针对双色模具特点和产品特性，选择聚丙烯/40 %聚苯乙烯共混物（PP/40 %PS）和热塑性聚烯烃弹性体（TPO）两种塑料作为产品的基材。为了满足外观要求，模具采用两板模热流道点浇口形式，保证产品和浇口熔融材料在开模过程中的自动分离。本套模具设计了一种弹簧力驱动的侧抽芯机构，使得滑块与限位柱产生相互运动的同时不发生脱离，滑块运动更加稳定和准确。模具还利用独立的液压抽芯系统解决了产品上特殊位置孔的成型问题。经过实际生产检验，该模具结构合理，产品性能稳定，满足生产要求。

手机背夹电池内盖包胶注射模具设计

周建安

2019, 33 (3): 97-100; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.018

摘要 ( 509 )

基于中间骨架部分材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS），周边包覆层材料为热塑性聚氨酯弹性体（TPU）材质的手机背夹电池内盖的双料塑件，详细地分析了产品的结构，设计出两套模具为之成型。第一套模具成型塑件中间的骨架部分，为二板模扇形浇口结构，推块推出；第二套模具成型塑件周边包覆层部分，必须在成型前将第一套模具成型的骨架成品放入型腔，为三板模点浇口结构，点浇口有30 °的倾斜角，四面抽芯，脱模机构也为推块推出。所设计的模具成功投入实际生产，获得较高品质的产品和较好的经济收益。

医药瓶盖内侧进浇的延伸式热流道系统设计

陈剑玲 陈剑梅

2019, 33 (3): 101-105; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.019

摘要 ( 599 )

以内侧进浇的医药瓶盖注塑模应用热流道技术为例，通过对塑件结构分析，针对该产品注塑成型工艺的难点设计了延伸式热流道系统。通过分析此模具中热上模的结构及总结技术要点,详述了热流道板、延伸式热喷嘴和浇口的设计，并对关键零部件进行了功率和热膨胀计算。经生产实践，该延伸式热流道系统结构合理，成型顺畅，能显著提高塑件质量和产量。

军工塑料技术

一种新型PET水解酶的结构与催化机制研究进展

靳玉瑞 李爱秀 张力

2019, 33 (3): 106-112; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.020

摘要 ( 682 )

介绍了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）及其废弃物的处理方法、新型PET水解酶(PETase)的降解活性及相关影响因素，总结了PETase的结构和催化降解机制，并对PETase生物降解的研究方向进行了展望。

综述

VOCs吸附剂及其吸附机理研究进展

王满曼 温变英 樊保民

2019, 33 (3): 113-119; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.021

摘要 ( 710 )

挥发性有机物（VOCs）已经成为继颗粒物、二氧化硫之后的又一大气体污染物，开发有效治理VOCs的方法是目前普遍关注的研究热点。具有吸附能力的多孔物质在治理VOCs方面的功效被日益重视。本文从制备方法、化学组成、结构特征、吸附性能及对应机理等方面对多孔吸附剂进行重点介绍，概述了吸附剂在聚合物加工中净化VOCs的应用，并对吸附材料的发展前景进行了展望。

中欧美食品接触材料及制品新品种申报差异分析

刘曙 李丽怡 李晨 白利强

2019, 33 (3): 120-127; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.022

摘要 ( 509 )

主要介绍了欧盟、美国、中国食品接触材料及制品新品种申报的管理规定，包括监管法规、管理机构、申报流程、数据要求等，通过对比分析，提出了欧美法规于我国的借鉴和参考，建议建立快速评审程序，建立符合中国国情的暴露评估模型，进一步完善我国食品接触材料及制品新品种申报管理，保障我国食品接触材料及制品安全。

交联聚乙烯发泡材料的研究进展

夏碧华 徐文强 王珂 黄启谷 孙小杰

2019, 33 (3): 128-135; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2019.03.023

摘要 ( 579 )

综述了交联聚乙烯发泡材料的制备工艺和应用进展，其中制备工艺主要包括模压法、挤出法、发泡炉法、滚塑法和辐射法等，针对上述几种方法，分别分析了其在制备工艺、成本及推广应用方面的优势和劣势；随后对交联聚乙烯发泡材料在填充材料、隔热材料、建筑材料和轻量化材料领域的应用进行总结，最后对交联聚乙烯发泡材料的未来发展进行了展望。