本期目录

2020年 34卷 8期 刊出日期：2020-08-26 上一期 下一期

材料与性能

基于乳酸水溶液循环的聚乳酸水热解聚行为研究

毕晨曦, 李爱民

2020, 34 (8): 1-8; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.001

摘要 ( 1319 ) PDF (1805 KB)( 1006 ) HTML ( 33 )

研究了聚乳酸（PLA）在180℃高温循环水热条件下的降解过程，分别采用质量变化、高效液相色谱（HPLC）测试、热失重分析（TG）、傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）以及液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）等比较了不同循环水热过程中PLA样品的质量损失、乳酸的生成、PLA材料的热失重过程以及化学结构的变化过程。结果表明，循环次数越多，PLA样品的失重过程越快，失重过程在180 ℃水热反应的40 min内完成；乳酸的生成速率随着循环次数的增多而加快，但最终产量基本相同，化学循环过程没有降低PLA的转化率，具有循环稳定性；随着水热过程的进行，水解后的PLA样品的稳定性增强，且循环次数越多，稳定性的增强速率越快；在水热过程中，PLA样品的羟基指数和羰基指数都呈不断增大的趋势，且增大速率随循环次数的增多而加快，即化学循环过程加速了PLA的水解降解。

超声辅助双螺杆机制备高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯复合材料及性能研究

李彦晓, 张岩, 何雪莲

2020, 34 (8): 9-16; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.002

摘要 ( 1022 ) PDF (3131 KB)( 897 ) HTML ( 21 )

利用超声辅助双螺杆挤出机制备高密度聚乙烯（PE-HD）/超高分子量聚乙烯（PE-UHMW）复合材料，并考察PE-UHMW含量对复合材料流变性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明，当PE-UHMW的含量不超过2.0 %（质量分数，下同）时，PE-UHMW在PE-HD基体内均匀分散，不存在相分离；由于PE-UHMW的相对分子质量非常大，分子链非常长，缠结程度大，其分子链松驰时间较长，有利于形成结晶前驱体，直至成核，随着PE-UHMW含量的增加，有利于成核，晶核数目明显增加，同时，PE-UHMW与PE-HD的缠结程度变大，约束了PE-HD分子链的运动，使其吸附于晶核心表面，分子链折叠排列形成结晶，最终复合材料体系的结晶度逐渐增大，片晶增厚；加入PE-UHMW后，复合材料的屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率均明显提高。

氧化石墨烯改性碳纤维复合材料抗冲击行为研究

王森, 赖家美, 阮金琦, 万义标, 黄志超

2020, 34 (8): 17-23; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.003

摘要 ( 755 ) PDF (1525 KB)( 1126 ) HTML ( 21 )

使用单层纳米氧化石墨烯（NGO）粒子对环氧树脂进行改性处理，采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备了[±45/0/90]_2S铺层角度下的纯树脂及单层NGO改性碳纤维复合材料（CFRP）层合板。通过落锤冲击试验、超声C扫描检测、冲击后压缩试验等对纯树脂及单层NGO改性CFRP进行实验研究。结果表明，纯树脂及单层NGO改性CFRP在损伤阻抗及损伤容限实验中均存在拐点现象，且拐点出现在相同深度位置，其中纯树脂CFRP拐点位置为0.51 mm，单层NGO改性CFRP拐点位置为0.43 mm；相对于纯树脂CFRP，单层NGO改性CFRP可以显著提高复合材料的抗冲击性能及冲击后的压缩性能；通过对冲击后凹坑深度及凹坑面积进行数据模拟，可以用拟合公式实现对复合材料的损伤预测。

硫化和增塑对ACM/PP类 TPV微观结构和性能的影响

王杰, 韩吉彬, 吴卫东, 李晖, 李军, 蒋洪石

2020, 34 (8): 24-29; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.004

摘要 ( 802 ) PDF (1558 KB)( 839 ) HTML ( 12 )

选用马来酸酐接枝聚丙烯（MP）作为丙烯酸酯橡胶（ACM）/聚丙烯（PP）热塑性硫化橡胶（TPV）的相容剂，研究了三巯基均三嗪（TCY）和过氧化二异丙苯（DCP）不同硫化体系和硫化剂含量，以及邻苯二甲酸二辛酯（DOP）增塑剂，对TPV微观结构和物理性能的影响。结果表明，DCP比TCY硫化体系的作用效果好，当采用2份（质量份,下同）DCP时，制备的TPV微观相态结构和拉伸、撕裂性能最佳，压缩永久变形和耐油性良好;增塑剂DOP的加入降低了TPV的肖A硬度，增加了TPV的弹性;当DOP含量为30份时，TPV具有较好的相态结构，在有效降低其硬度的同时，力学性能、耐油性和弹性保持相对较好。

亲水性PET共混材料的制备及性能研究

曹伟娜, 赵亚浩, 周梦杰, 翟静雯, 于翔

2020, 34 (8): 30-35; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.005

摘要 ( 1468 ) PDF (1905 KB)( 1579 ) HTML ( 26 )

以机械共混法制备亲水性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共混材料，并通过接触角测定仪、差示扫描量热仪(DSC)和电子万能材料试验机等对共混材料的亲水性能、热性能和力学性能等进行研究与分析。结果表明，亲水处理剂聚乙二醇（PEG）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）均能改善PET的亲水性能，影响PET的结晶性能，但亲水处理剂对PET的力学性能影响较小，其中PET/PEG共混材料的亲水性最优；随着PEG含量的增加，PET/PEG共混材料的亲水性先逐渐增强，当PEG含量高于5 %后，共混材料的亲水性变化很小；且PET的结晶度随着PEG的加入呈现先增大后减小的趋势。

蜂窝厚度对纸蜂窝/聚乙烯泡沫复合层状结构的动态缓冲吸能特性的影响

康健芬, 郭彦峰, 付云岗, 韦青, 吉美娟

2020, 34 (8): 36-43; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.006

摘要 ( 810 ) PDF (3609 KB)( 622 ) HTML ( 15 )

针对纸蜂窝与聚乙烯泡沫的2种复合层状结构的缓冲防护作用，研究分析在不同跌落冲击条件下蜂窝厚度对其加速度响应、压缩变形和缓冲吸能特性的影响规律。在静态压缩中一层蜂窝对应一个应力波峰，而跌落冲击动态压缩中较大厚度蜂窝会出现次坍塌行为导致的小应力波峰，蜂窝厚度的增加能够提高聚乙烯泡沫及其复合层状结构的抗冲击能力。对于厚度为10、15、20、25 mm的纸蜂窝与聚乙烯泡沫的复合层状结构，在低冲击能量作用下蜂窝厚度的增加降低了缓冲吸能特性，而在高冲击能量作用下蜂窝厚度的增加能提高能量吸收能力。但是，大厚度70 mm纸蜂窝与聚乙烯泡沫的复合层状结构的缓冲吸能效果相对较差。对于相同的蜂窝厚度情况，在相同的冲击质量或冲击能量作用下，单面复合层状结构的应变能、比吸能和行程利用率相比双面复合层状结构分别提高了11.5 %、39.1 %和16.2 %，缓冲吸能效果更好。

加工与应用

玻璃纤维增强制件注射成型过程的模具磨损原因及规律

高易仁, 王敏杰, 李红霞

2020, 34 (8): 44-49; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.007

摘要 ( 889 ) PDF (3897 KB)( 675 ) HTML ( 12 )

玻璃纤维增强聚醚酰亚胺（PEI）薄壁制件注射成型过程中，易对模具型芯产生磨损，从而严重影响制件成型品质。以某型号手机听筒薄壁制件为例，根据生产实践分析了型芯表面的微观磨损特性，采用数值计算方法研究了型腔近壁面的熔体流动行为以及型芯表面材料的冲蚀破坏形式与磨损规律。结果表明，注塑过程中型芯表面材料发生冲蚀磨损形成月牙形凹槽，型腔近壁面上的熔体流速决定了月牙形凹槽的形貌和尺寸，玻璃纤维粒子的入射角和倾角决定了型芯表面材料的冲蚀破坏形式，冲蚀磨损量随着玻璃纤维粒子侧倾角的增大不断增加，随着入射速度的增大呈指数型增加。

基于双转子连续混炼挤出机的PPS/CF复合材料制备及性能研究

丁大有, 马玉录, 谢林生, 朱惠豪, 单喜良

2020, 34 (8): 50-56; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.008

摘要 ( 832 ) PDF (3361 KB)( 794 ) HTML ( 17 )

采用双转子连续混炼挤出机并通过熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料，并对其微观形貌、动态力学性能、力学性能和导电性能进行了研究，且对相关的影响因素进行了分析。结果表明，适当降低挤出机转子转速、提高CF含量可以改善PPS/CF复合材料的力学性能和导电性能；当转子转速为200r/min时，采用含量为20 % (质量分数，下同)的CF制得的PPS/CF复合材料的冲击强度达到49.94 J/m，体积电阻率达到60.65 Ω·cm，均优于纯PPS。

基于拉格朗日法偏心双螺杆挤出机混合机理分析

滕健, 王东阳, 朱向哲

2020, 34 (8): 57-62; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.009

摘要 ( 784 ) PDF (3009 KB)( 742 ) HTML ( 15 )

利用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)和拉格朗日拟序结构(LCS)，并结合混合指数和瞬时混合效率等，对比分析了偏心距为0、2、4 mm的3种偏心双螺杆挤出机流场内的混合特性。结果表明，当偏心距为4 mm时，偏心双螺杆挤出机中流体粒子的遍历范围较大，拉格朗日拟序结构较为完整；流域中存在双曲不动点，流体粒子经历了相对较好的拉伸和压缩作用。通过瞬时混合效率参数分析表明，偏心距为4 mm的偏心双螺杆挤出机的混合效率优于其他2种模型。

塑料燃油箱焊接附件的注射成型失效分析

陈翱翔, 王志红, 高吭

2020, 34 (8): 63-66; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.010

摘要 ( 780 ) PDF (2129 KB)( 591 ) HTML ( 12 )

通过对塑料燃油箱的加油口组件、燃油泵法兰组件以及排油口组件在注射成型中出现的熔接痕裂纹、嵌件变形以及跑胶等失效模式的分析及验证，最终获得外观良好、性能优良的焊接附件产品，为保证塑料燃油箱的品质奠定了坚实的基础。

基于Kriging近似模型的车用散热器支撑骨架结构分析与优化

程新龙, 高琳, 李军民, 梅烨

2020, 34 (8): 67-70; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.011

摘要 ( 757 ) PDF (952 KB)( 530 ) HTML ( 14 )

以某公司生产的BA01型车用散热器支撑骨架为例，结合刚、强度落球试验来分析不同配比玻璃纤维增强聚丙烯复合材料对其结构强度、刚度的影响，并通过Isight软件构建Kriging近似模型对BA01型车用散热器支撑骨架进行结构分析与多目标优化。结果表明,当玻璃纤维含量为42%（质量分数，下同）时，玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的综合力学性能最适用于作为BA01型车用散热器支撑骨架的制造材料；骨架的主梁厚度、翼板厚度对其疲劳寿命性能影响程度最大，且具有正效应；通过Kriging模型优化了主梁厚度、翼板厚度等结构参数值，实现骨架疲劳寿命增强和质量降低的多目标优化设计。

助 剂

溶剂沉淀法制备具有相变功能的PA6/AG复合粉体及其性能分析

于翔, 谭缓缓, 王卓, 张玉坤, 安彦飞, 赵俊杰

2020, 34 (8): 71-77; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.012

摘要 ( 873 ) PDF (2902 KB)( 701 ) HTML ( 13 )

通过多孔材料吸附法与溶剂沉淀法制备聚酰胺6(PA6)/气凝胶(AG)复合粉体，并通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪等对复合粉体的包覆性、流动性和耐用性等进行测试与分析。结果表明，成功制备了一种具有优异耐用性能的相变材料—PA6/AG复合粉体，其中AG相变材料中石蜡与AG的的质量比为1∶1、粉体中PA6与AG相变材料质量比为2∶1时，复合粉体中的AG相变材料完全被包覆且具有优异的耐用性能；同时在PA6与AG相变材料的质量比为2∶1时，PA6/AG复合粉体的粒径增至85.62 μm，且其流动性能最优。

标准与测试

塑料玩具化学品抽样检测及重点关注化学品筛选研究

陈晨, 蒋彬, 吕竹明, 吕泽瑜, 孙慧, 温婷婷

2020, 34 (8): 78-84; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.013

摘要 ( 817 ) PDF (821 KB)( 723 ) HTML ( 16 )

对10种塑料玩具化学品按照EN71-3、REACH法规（EC 1907/2006）等的相关要求进行抽样检测，检出率最高的化学品为邻苯二甲酸酯类，同时还检出短链氯化石蜡、对特辛基苯酚乙氧基醚。通过建立塑料玩具重点关注化学品备选名单，并采用管理名录排除法进行初选，采用危害性和暴露性权重总和计分排序法进行复选，最终筛选出排名前6位的短链氯化石蜡、邻苯二甲酸丁基苄酯（BBP）、对氨基偶氮苯、铅及其化合物、镉及其化合物、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）为塑料玩具重点关注化学品，建议对其开展对人体健康和生态环境的风险评价。

GB/T 1.1—2020与GB/T 1.1—2009之间的差异

李岩, 杨科杰, 张杉, 扈廷勇

2020, 34 (8): 85-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.014

摘要 ( 3756 ) PDF (860 KB)( 942 ) HTML ( 62 )

从标准化文件的结构、起草的总体原则和要求、文件名称、层次、要素的编制和表述规则以及文件的编排格式等方面对比分析了新版GB/T1.1—2020与旧版GB/T 1.1—2009之间的差异，研究了GB/T 1.1—2020与GB/T 1.1—2009主要技术内容的变化对标准制定工作的影响，讨论了新旧版本内容变化对提高标准化工作质量的帮助和贡献。建议各标准化技术委员会及标准化工作者积极学习掌握新版GB/T 1.1—2020的主要内容，并按照GB/T 1.1—2020的规定开展标准制定工作，以提高标准的编制质量。

机械与模具

带前模抽芯的S型阀室注射模具设计

丁立刚, 程国飞, 魏文强, 胡斯乔, 郭开翔

2020, 34 (8): 95-100; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.015

摘要 ( 874 ) PDF (4054 KB)( 677 ) HTML ( 23 )

根据塑件结构特点与生产批量要求确定模具的总体布局。在模流分析的基础上设计出热流道与普通流道相结合的浇注系统，保证各个型腔均衡充填，确保塑件与浇注系统冷料自动分离；通过设计哈弗滑块结构的侧向抽芯方式，装配受压弹簧和设置限位机构，实现模具前膜抽芯；设计小推板推出机构，简化模具的整体结构，确保脱模推出动作合理可靠。后期生产实践证明：该模具结构合理，能实现自动化生产，模具成型周期与塑件质量符合设计要求。

综述

淀粉/聚乙烯醇活性包装薄膜及其在食品包装应用中的研究进展

宗琳, 陈晨伟, 陈智杰, 谢晶

2020, 34 (8): 101-112; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.016

摘要 ( 1656 ) PDF (2583 KB)( 1372 ) HTML ( 35 )

综述了淀粉/聚乙烯醇（PVA）活性包装薄膜及其在食品包装中的研究进展，主要对从不同比例共混、疏水改性、增强改性等方面对淀粉/PVA薄膜的改性研究，从功能特性和活性物质对薄膜性能的影响2个方面对淀粉/PVA活性薄膜研究和薄膜在食品包装中的应用3个方面进行了归纳总结，旨在为以淀粉/PVA为基材的活性包装薄膜研究提供参考。

聚乳酸增韧及结晶改性研究进展

吴保钩, 马丕明, 徐鹏武, 张勇, 王如寅

2020, 34 (8): 113-120; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.08.017

摘要 ( 1537 ) PDF (3843 KB)( 1119 ) HTML ( 44 )

综述了近期在聚乳酸（PLA）材料的成核结晶、立构复合、增韧与耐热改性方面的工作，重点探讨了成核剂化学结构、快速立构复合技术、反应性增容和退火等技术对PLA材料力学性能的影响，并对PLA材料的应用和发展方向进行了展望。