本期目录

2020年 34卷 5期 刊出日期：2020-05-26 上一期 下一期

材料与性能

分子筛协同有机磷酸盐改性聚丙烯性能的研究

李超, 童闯闯, 孟鑫, 辛忠

2020, 34 (5): 1-8; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.001

摘要 ( 900 ) PDF (2812 KB)( 427 ) HTML ( 78 )

采用直接混合法制得等规聚丙烯（iPP）/分子筛体系和iPP/有机磷酸盐成核剂（NA11）/分子筛体系，研究不同种类分子筛在不同含量下对iPP结晶温度及力学性能的影响，进而研究不同分子筛在低含量下协同有机磷酸盐对iPP体系成核性能的影响，从动力学角度解释了提升原因。结果表明，单独添加分子筛制得的iPP体系，随着分子筛含量的增加，结晶性能和力学性能得到显著提升，不同分子筛对iPP性能的影响不同，ZSM?5型分子筛在含量为5 %（质量分数，下同）以上具有促进iPP β晶型生成的效果；采用直接混合法制得的不同分子筛复配有机磷酸酯钠盐NA11成核剂可提升iPP的力学性能；特别是当0.1 % NA11和0.1 % 4A型分子筛一起添加到iPP中时，可在保证iPP具有较好刚性的同时兼具有良好的韧性，使iPP的弯曲模量提高35.2 %、冲击强度提高14.4 %，从而达到促进iPP材料刚韧平衡的效果。

黏性包覆原理用于制备iPP/PE⁃HD/iPP三层微孔膜

张娅, 丁超, 陈文博, 杨鸣波

2020, 34 (5): 9-15; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.002

摘要 ( 647 ) PDF (4110 KB)( 431 ) HTML ( 35 )

利用“黏性包覆”原理，通过毛细管流变仪详细研究了多相体系在流场中的分相机制和控制方法，基于单螺杆挤出流延机组制备了具有等规聚丙烯/高密度聚乙烯/等规聚丙烯（iPP/PE?HD/iPP）结构的三层膜。结果表明，将iPP、PE?HD预混，可以得到不同相结构的iPP/PE?HD共混膜；三层片材中PE?HD的实际面积为94 %，三层膜的孔隙率可达51.82 %，含有25 % iPP的具有双连续相结构的共混膜的微孔分布更加均匀；研究发现牵引比为50时，大孔含量高达84 %；探究了共混微孔膜的成孔机理，揭示了三层膜中iPP和PE?HD过渡层成孔的复杂性，论证了过渡层晶体结构和微孔形貌对三层膜性能的重要性。

聚丙烯/丙烯⁃乙烯共聚物共混体系的流变行为研究

郭程, 马宗立, 张凤波, 石行波, 王艳芳, 陈商涛, 孟晓宇, 闫功臣

2020, 34 (5): 16-20; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.003

摘要 ( 1120 ) PDF (1708 KB)( 1154 ) HTML ( 724 )

采用毛细管流变仪和旋转流变仪研究了聚丙烯（PP）纤维专用料/丙烯?乙烯共聚物（PEC）共混体系的流变行为，探究了剪切速率、温度、共混物组成对熔体流变行为的影响。结果表明，随着剪切速率的增加，PP、PP/PEC和PEC均表现出“剪切变稀”行为；随着温度的升高，聚合物的表观黏度逐渐降低，特别是在低剪切速率下的这种现象更明显；随着PEC含量的增加，体系的非牛顿指数增加，黏流活化能降低，黏度对温度的敏感性降低，熔体剪切模量增加，熔体弹性增加。

石墨的取向对聚酰亚胺摩擦性能的影响

杨睿, 苏正涛, 李红波, 赵文博

2020, 34 (5): 21-25; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.004

摘要 ( 830 ) PDF (2687 KB)( 518 ) HTML ( 20 )

通过热模压成型工艺制备了聚酰亚胺（PI）/石墨（NG）复合材料，对其摩擦性能、断面及磨痕形貌进行了测试与表征。结果表明，NG在PI基体中沿着与成型压力垂直的方向取向；当载荷不变且滑动速度较低时，垂直于摩擦面的NG比平行于摩擦面的NG更能降低PI的摩擦因数；随着滑动速度的提高，这种情况发生转变，而提高载荷后，转变点向低速移动；对比摩擦性能与磨痕形貌的结果发现二者存在紧密的联系，磨痕的表面越光滑、粗糙度越低，摩擦因数与磨损率也越低。

PEEK/ZA8复合材料的制备及力学与摩擦学性能研究

彭鑫, 龙春光, 彭鹰

2020, 34 (5): 26-31; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.005

摘要 ( 991 ) PDF (3643 KB)( 555 ) HTML ( 20 )

采用模压成型法制备了锌铝合金（ZA8）填充聚醚醚酮（PEEK）复合材料,研究了ZA8含量和固体添加剂石墨和聚四氟乙烯（PTFE）对复合材料力学和摩擦学性能的影响。结果表明，复合材料的力学性能随着ZA8含量的增加呈先增加后降低的趋势，冲击强度和拉伸强度在ZA8含量为10 %（质量分数，下同）时最大,分别为16.21 kJ/m²和111.59 MPa，与纯PEEK相比分别增加了10.3 %和3.9 %；复合材料的摩擦因数随ZA8含量的增加呈持续下降的趋势，在ZA8含量为40 %时最低为0.275，与纯PEEK相比降低了38.6 %；磨损量呈先减小后增大的趋势，在ZA8含量为10 %时最低为7.2 mg，比纯PEEK减小了43.3 %；石墨和PTFE的添加能有效减小PEEK/ZA8复合材料的磨损量，其中加入10 %的PTFE(未添加石墨)所制得的复合材料的摩擦学性能最好，摩擦因数为0.22、磨损量为4.3 mg，与纯PEEK相比分别降低了50.9 %和66.1 %。

低VOCs含量的PET/TiO₂@Ag共混体系的研究

杨秀琴, 严亚如, 张效琳, 安彦飞, 于翔

2020, 34 (5): 32-37; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.006

摘要 ( 792 ) PDF (1279 KB)( 530 ) HTML ( 19 )

以熔融共混与负载银（Ag）的方法制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/二氧化钛@银（TiO₂@Ag）共混体系，并通过差示扫描量热仪（DSC）、电子万能材料试验机和可见分光光度计等对共混体系的热性能、力学性能和光催化性能进行研究与分析。结果表明，在纳米TiO₂含量为3 %（质量分数，下同）时，共混体系的热性能与力学性能最优；Ag的负载能够显著拓宽PET/TiO₂@Ag共混体系的光响应范围；随着Ag负载量的增加，共混体系的光催化性能呈先升高后降低的趋势，且在光照时间为4 min时其光催化性能最优，同时共混体系的挥发性有机物（VOCs）的含量呈先降低后升高的趋势，且在光照时间为4 min时，其VOCs含量达到极小值。

改性魔芋葡甘聚糖纳米晶对聚乙烯醇薄膜性能的影响

陈秀玲, 高山俊, 沈春晖, 齐宏生, 刘洒文

2020, 34 (5): 38-44; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.007

摘要 ( 1085 ) PDF (3217 KB)( 556 ) HTML ( 22 )

通过硫酸水解魔芋葡甘聚糖（KGM）得到魔芋葡甘聚糖纳米晶（NKGM），再表面接枝3?(三甲氧基硅丙基)十八烷基氯化铵，与壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠反应等过程得到改性KGM纳米晶类流体(NKGMf)；然后采用溶液流延法制备了含NKGM和NKGMf的聚乙烯醇（PVA）薄膜；通过傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热失重分析仪、拉伸测试仪等对NKGM、NKGMf的结构和PVA薄膜的性能进行表征。结果表明，经改性后，NKGM的片状结构得以保留，在PVA基质中的分散性增加，薄膜的起始分解温度提高了23 ℃，拉伸强度提高了34.7 %，其中，NKGMf的最佳含量为3 %（质量分数，下同）。

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

刘佳衡, 王冬琴, 胡盛, 胡卫兵

2020, 34 (5): 45-51; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.008

摘要 ( 905 ) PDF (1876 KB)( 659 ) HTML ( 24 )

采用溶液共混法制备氧化石墨烯（GO）/凹凸棒石（AT）复合材料，探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响，并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明，当GO/AT的质量比为3/4时，复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳，吸附率达到93.06 %。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化，分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程；GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程，其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol，此吸附过程以静电吸附为主；对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式，在研究的温度范围，吸附焓变（ΔH^O）为7.77 kJ/mol，吸附自由能变（ΔG^O）<0，吸附熵变（ΔS^O）为57.62 J/(mol·K)，表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。

加工与应用

场协同对PP/PS复合体系传热传质性能的影响

鉴冉冉, 史忠鹤, 丁玉梅, 杨卫民

2020, 34 (5): 52-58; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.009

摘要 ( 842 ) PDF (2354 KB)( 583 ) HTML ( 33 )

从动量和能量守恒方程出发，提出速度场与温度场的协同耦合作用对聚合物流动与换热具有重要影响，并以此为依据设计了新型扭转螺杆结构和场协同螺杆。以聚丙烯（PP）和聚苯乙烯(PS)为原料制备PP/PS复合材料体系，通过挤出试验对比研究了常规螺杆与场协同螺杆的传热传质性能。结果表明，相对于常规螺杆，设置有扭转螺杆结构的场协同螺杆的数均粒径更小、粒径分布密度和平均停留时间更大，提高了挤出机的混合能力；场协同螺杆的对流换热系数更大、径向温差更小，提高了挤出机的换热能力。

肘杆式全电动注塑机胀模特性实验研究

刘刚, 傅南红, 焦晓龙, 窦希宇, 许宇轩, 谢鹏程

2020, 34 (5): 59-62; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.010

摘要 ( 699 ) PDF (832 KB)( 433 ) HTML ( 26 )

注射成型过程中由于型腔压力大于锁模力而产生的胀模现象对注塑制品质量具有显著的影响。基于全电动三板肘杆式注塑机，系统研究了注射成型过程中的胀模特性和由胀模引起的锁模力变化特性。结果表明，在肘杆式注塑机的胀模过程中，锁模力变化量能够反映胀模程度的大小，锁模力最大增量与锁模力变均可作为衡量注塑制品质量的指标。

基于VOF模型的层叠器流动过程分析及流道结构优化

宋果, 马玉录, 谢林生, 朱惠豪

2020, 34 (5): 63-67; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.011

摘要 ( 829 ) PDF (1117 KB)( 476 ) HTML ( 30 )

基于FLUENT软件的流体体积（VOF）模型研究了不同壁面滑移程度以及不同流道结构参数下4层等厚熔体通过层叠器倍增为8层熔体时，流道中熔体的分层情况变化。结果表明，壁面滑移程度的降低会促使熔体在上下壁面聚集，进而导致上下壁面处熔体层厚增加；汇流段与出口段间圆角半径、汇流段扩压角和平衡段长度这3个结构参数则只会影响熔体在左右壁面的聚集，进而影响各层熔体的尺寸精度，且其中扩压角的影响程度最大，平衡段长度次之，圆角半径的影响较小。

LED封装用UV光固化硅树脂的制备及性能研究

刘珠, 林子谦, 向洪平, 容敏智, 章明秋

2020, 34 (5): 68-76; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.012

摘要 ( 1193 ) PDF (2064 KB)( 1481 ) HTML ( 41 )

通过水解?缩聚制备了不同分子结构的巯基硅树脂（MDT?SH），并将MDT?SH与乙烯基硅树脂和光引发剂配合，制备了紫外（UV）光固化硅树脂；然后对UV光固化树脂的光固化动力学进行了研究，对光固化制品的热稳定性、透光性和封装性能进行了详细分析。结果表明，当有机基团与硅的比值（R/Si）为1.88，巯基含量为0.34 mol/100 g时，MDT?SH硅树脂的相对分子质量分布较均匀且产率较高；当光引发剂2,4,6?三甲基苯甲酰基膦酸乙酯（TPO?L）的含量为1.0 %、辐照强度为80 mW/cm²、巯基与乙烯基摩尔比（SH/Vi）为1.5/1时，树脂可较快速交联成型；UV光固化树脂不仅具有优异的透光率和耐热性，且其封装发光二极管（LED）器件的性能明显优于市售道康宁封装胶OE?6550；有望替代传统热固型LED封装胶，实现规模化使用。

助 剂

基于磷杂菲基团阻燃环氧树脂的研究进展

姚忠樱, 邱勇, 杨喜生, 赵震, 钱立军

2020, 34 (5): 77-86; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.013

摘要 ( 1123 ) PDF (3029 KB)( 1167 ) HTML ( 39 )

综述了近些年来基于9，10?二氢?9?氧杂?10?磷杂菲?10?氧化物（DOPO）及其衍生物为主的添加型阻燃剂和反应型阻燃固化剂（包括DOPO中P—H键与C=N、C=O、C=C之间的反应）应用于环氧树脂材料中的研究概况，总结了每种体系的性能特点与阻燃机理，并对未来基于磷杂菲基团阻燃环氧树脂的发展进行了展望。

塑料与环境

可降解农用地膜的材料研究与应用现状

薛颖昊, 孙占祥, 居学海, 习斌, 靳拓, 贾涛

2020, 34 (5): 87-96; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.014

摘要 ( 1634 ) PDF (563 KB)( 2751 ) HTML ( 67 )

简述了可降解地膜的发展历史，将现有可降解农用地膜分成全生物降解地膜和崩解型地膜2个部分，综述了合成型生物降解地膜、天然生物聚合型生物可降解地膜、氧化催化剂地膜和光敏剂地膜的组成、性能指标、降解原理及其在农业上的研究应用，并指出国内可降解地膜存在的问题和未来的发展方向，为可降解地膜向更多作物种类的推广应用提供了理论依据。

机械与模具

汽车雨挡导流片浮顶式侧抽芯机构注射模设计

易忠奇, 贺柳操

2020, 34 (5): 97-101; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.015

摘要 ( 1252 ) PDF (3378 KB)( 680 ) HTML ( 32 )

介绍了一款汽车雨挡导流片异型塑件两板注射模的结构设计，该模具基于采用常规的滑块抽芯机构及斜顶机构难以实现塑件完全脱模的机构设计困难问题，突破常规设计思路，设计了一种型芯浮顶式侧抽芯机构来实现塑件的自动化注射生产。机构中，在模具开模打开后，通过顶出板及顶杆将塑件和部分成型一同顶出，而后再通过侧边二次顶出机构将塑件从局部型芯上顶出而实现塑件的完全脱模，有效地简化了模具结构设计，降低了模具的加工制造难度，降低了模具的制造成本，模具结构复杂新颖，工作稳定可靠，为异型类塑件的模具结构及机构设计创新设计提供了一个较好的案例借鉴。

综述

中国塑料加工工业（2019）

马占峰, 姜宛君, 杨森

2020, 34 (5): 102-106; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.016

摘要 ( 1360 ) PDF (362 KB)( 913 ) HTML ( 56 )

简要介绍了2019年我国塑料加工业的基本情况。塑料加工业增长放缓，塑料制品产量保持低速增长，出口保持较好增长，总体运行平稳。展望2020年塑料加工业发展将更加艰难，形势不容乐观。根据有关数据测算了2019年我国塑料表观消费量、塑料废弃量、塑料再生利用量和再生利用率。

无卤阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究进展

王靖宇, 郝建薇

2020, 34 (5): 107-114; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.017

摘要 ( 898 ) PDF (732 KB)( 1548 ) HTML ( 34 )

在阐述塑料应用领域分布、燃烧特性及无卤阻燃优势的基础上，重点关注了我国新兴战略产业节能环保对建筑保温材料的需求。从生物基多元醇、反应型与传统添加阻燃结合、表面处理及催化成炭抑制烟毒等方面，综述了近些年无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的研究进展；归纳了应用研究中针对的问题，反映了阻燃材料应用研究的发展趋势，为深入阻燃研究及推进产业应用提供了参考。

半芳香族聚酰胺特种工程塑料的发展与应用现状

张美林, 岳文斌, 郎绪志, 王孝军, 杨杰

2020, 34 (5): 115-122; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.018

摘要 ( 1423 ) PDF (1665 KB)( 2888 ) HTML ( 61 )

按半芳香族聚酰胺树型不同，分别对均聚半芳香族聚酰胺和共聚半芳香族聚酰胺的结构与性能进行了分析、介绍与对比。以聚对苯二甲酰己二胺为例，介绍了半芳香族聚酰胺的工业化生产方法;从各生产商的产能和规划等方面综述了国外半芳香族聚酰胺行业的现状和发展动态，并分析了国内半芳香族聚酰胺产业的现状和面临的问题。最后介绍了半芳香族聚酰胺在电子电器工业、汽车工业等领域的应用，并进一步展望了半芳香族聚酰胺的发展前景与方向。

国内外生物降解塑料产业发展现状

刁晓倩, 翁云宣, 宋鑫宇, 周迎鑫, 付烨, 黄志刚

2020, 34 (5): 123-135; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.05.019

摘要 ( 3505 ) PDF (1187 KB)( 9207 ) HTML ( 229 )

介绍了国内外生物降解塑料产业的最新进展及其在纤维、日用膜袋、农业制品以及汽车工业制品等方面的应用情况，主要包括聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚对苯二甲酸?己二酸丁二酯(PBAT)、聚碳酸亚丙酯(PPC)等；梳理了我国生物降解相关的检测方法与标准现状，并与国际标准进行了对比；综述了各国针对不易回收、易造成环境污染的一次性制品的有关禁限政策。