本期目录

2007年 21卷 7期 刊出日期：2007-07-26 上一期 下一期

综述

聚合物熔体挤出胀大的唯象研究进展

赵良知

2007, 21 (7): 1-5; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.001

摘要 ( 355 ) PDF (395 KB)( 164 )

介绍了目前国内外对聚合物熔体挤出胀大的研究工作进展,评述了近50年来挤出胀大研究发展情况。从唯象理论出发,应用张量分析方法,研究了短口模的挤出胀大行为;引入了随流坐标系的随流协变度量张量,并利用张量的特性描述了聚合物熔体微元在挤出口模的流动状态;结合流变本构方程,探讨了聚合物熔体对称和非对称的挤出离模后的胀大过程,提出挤出胀大相关研究的发展趋势,为未来研究方向提出了一个新的研究方法。

聚丁二酸丁二醇酯在生物材料领域的研究进展

左秀霞, 王晓青, 石峰晖, 酒永斌, 罗运军

2007, 21 (7): 6-9; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.002

摘要 ( 380 ) PDF (314 KB)( 102 )

综述了生物降解 PBS 在生物相容性、反应活性及降解性能方面的改性研究进展,并简要介绍了其在生物材料领域的应用情况。目前的研究表明,通过共聚、共混等改性方法可以改善 PBS 的亲水性、反应活性、生物相容性及降解行为。

材料与性能

导热PE-HD/SiC复合材料的制备及性能研究

任鹏刚, 方长青, 周文英

2007, 21 (7): 10-14; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.003

摘要 ( 293 ) PDF (469 KB)( 67 )

将碳化硅（SiC）粒子和高密度聚乙烯（PE-HD）经粉末混合后制得导热复合材料。研究了 SiC 粒子分散状态及含量对复合材料热导率、热阻、力学性能及电绝缘性能的影响,探讨了 SiC 粒径对热导率的影响。结果表明:复合材料中 SiC 粒子围绕在 PE-HD 粒子周围,形成了特殊的网状导热通路;随 SiC 粒径增加,热导率降低;在填料体积分数为30%时,复合材料热导率、热阻、拉伸强度及冲击强度、体积电阻率和介电常数分别为1.05W/（m·K）、0.75K/W、15MPa、13.2kJ./m2、4.6×1015Q·cm 和3.03。此外,使用少量的氧化铝（Al2O3）纤维替代 SiC 组成混杂填料增强的材料各项性能均得到改善,并且与纯 PE-HD 相比具有优良的热传导能力。

聚甲醛/共聚酰胺共混物的非等温结晶动力学研究

李健丰, 李昕, 曲敏杰, 冯钠, 张桂霞

2007, 21 (7): 15-19; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.004

摘要 ( 385 ) PDF (306 KB)( 63 )

采用差示扫描量热法（DSC）研究了聚甲醛（POM）和聚甲醛/盐聚酰胺（POM/COPA）二元共混体系在不同降温速率下的非等温结晶行为,并用 Jeziorny 法、Ozawa 法和莫志深法计算了聚甲醛及其共混物的非等温结晶动力学参数。结果表明:提高降温速率,POM 和 POM/COPA 共混物的结晶峰均向低温方向移动,且结晶放热峰逐渐变宽;COPA 的加入使 POM 的结晶温度提高、结晶速率加快,在体系中起到了异相成核的作用;Jeziomy 法和莫志深法处理该体系的非等温结晶过程比 Ozawa 法更为合适。

交联型P（AN-MA）凝胶聚合物电解质的制备与性能研究

何丽霞, 王存国, 董献国, 朱岩, 刘雏, 林琳, 孙琳

2007, 21 (7): 20-23; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.005

摘要 ( 406 ) PDF (409 KB)( 126 )

采用丙烯腈（AN）和丙烯酸甲酯（MA）溶液聚合的方法合成了轻度交联的 P（AN-MA）共聚物自支撑膜,可用做锂离子电池聚合物电解质膜基体。通过 FTIR、DSC、SEM 等测试方法对交联共聚物的结构进行了表征,利用交流阻抗等电化学方法对电解质膜的导电性能进行了研究。结果表明:当交联剂用量为1.5%时,轻度交联的P（AN-MA）共聚物膜形成立体网状结构且富含大量纳米、超微米孔洞,有利于大量锂离子的嵌入;室温下该聚合物膜的电导率可达3.50×10-4S/cm,达到聚合物锂离子电池电解质的电导率要求。

黄麻纤维增强聚丙烯界面剪切强度的研究

刘晓烨, 戴干策

2007, 21 (7): 24-28; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.006

摘要 ( 284 ) PDF (426 KB)( 128 )

研究了黄麻纤维增强聚丙烯体系中黄麻的表面处理以及基体中改性剂和无机填料对界面剪切强度的影响。实验表明,NaOH 和硅烷偶联剂（KH550）表面处理以及基体改性均能够增强界面黏结,当 NaOH 浓度为2%时界面剪切强度达到5.3 MPa,且处理时间对界面剪切强度影响不大;KH550浓度为0.5%时界面剪切强度达到5.5 MPa;当基体中马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）含量为2%时界面剪切强度达到5.7MPa;添加纳米碳酸钙和滑石粉后,界面剪切强度随之增大,但含量分别超过20%和10%后界面结合反而变差。

T-ZnOw和POE改性聚丙烯的非等温结晶动力学

李振中, 马雅琳, 何伟

2007, 21 (7): 29-34; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.007

摘要 ( 386 ) PDF (372 KB)( 49 )

用 DSC 考察了 PP、PP/POE 和 PP/POE/T-ZnOw 复合材料的非等温结晶行为,并用 Jeziorny 法、Ozawa 法和莫志深法计算了复合材料的非等温结晶动力学参数,发现 Jeziorny 法和莫志深法能很好地分析 PP 及其复合材料的非等温结晶行为,而 Ozawa 方程则不适用。分析结果表明:POE 和 T-ZnOw 的加入起到了异相成核的作用,提高了PP 基体的结晶速率,其中 T-ZnOw 的作用更为明显。Kissinger 公式的分析结果显示 PP 的结晶活化能（339.94 kJ/mol）大于 PP/POE（262.03 kJ/mol）和 PP/POE/T-ZnOw（259.79 kJ/mol）复合材料的结晶活化能。

ACS树脂综合性能的研究

李莹, 万青

2007, 21 (7): 35-38; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.008

摘要 ( 287 ) PDF (355 KB)( 69 )

研究了丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯三元共聚树脂（ACS）的加工流动性、力学性能、耐老化性能和阻燃性能,并与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂（ABS）、丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚树脂（AAS）树脂进行了对比。结果表明:氯化聚乙烯（CPE）含量为40%的 ACS 树脂比 ABS 容易塑化。随着 CPE 含量的增加,ACS 树脂的冲击强度提高,熔体流动速率、拉伸强度和热变形温度都下降。与 ABS 和 AAS 相比,ACS 的阻燃性能得到了很大的提高,其中 CPE 含量为40%时,ACS 氧指数可达28.10%。ACS 树脂经紫外线照射400h,其冲击强度基本不降低,ACS 的耐老化性远远高于 ABS 和 AAS 树脂。

微波辐照对PET/PEN共混物非等温热降解行为的影响

石玉元, 李桂娟, 于祥, 孙中心, 王坤燕

2007, 21 (7): 39-43; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.009

摘要 ( 300 ) PDF (688 KB)( 58 )

用热失重分析法（TGA）对微波辐照不同时间的 PET/PEN 共混体系的热降解行为进行了比较分析,用图解微分法和差减微分法计算了降解反应表观活化能（E）,频率因子（InA）和反应级数（n）等降解反应动力学参数,并讨论了微波辐照对 PET/PEN 共混物热降解行为的影响及其机理。结果表明:微波辐照使 PET/PEN 共混物的降解反应活化能降低了约23～74 kJ/mol,起始降解温度降低了4.16～13.08℃,失重速率加快了0.06～0.27%/℃,从而促进 PET/PEN 共混物的降解,降解动力学参数（n）的值从0.83增大到了1.86,降解反应的机理由分解控制转为扩散控制。

AlCl₃原位增容聚丙烯/聚苯乙烯共混物的研究

董才

2007, 21 (7): 44-47; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.010

摘要 ( 425 ) PDF (466 KB)( 60 )

采用无水 AlCl3作为催化剂引发 Friedel-Crafts 烷基化反应,用反应共混的方法制备了聚丙烯/聚苯乙烯（PP/PS）合金材料,并用 IR、SEM 和 DSC 进行了表征。IR 检测到共混物在755 cm-1和3030 cm-1处苯环的吸收峰,证实了 PP-g-PS 接枝共聚物的存在;SEM 的分析表明加入 AlCl3后体系的分散相颗粒减小,并且分散也更加均匀;DSC 的数据表明加入0.3% AlCl3后体系的玻璃化转变温度（Yg）由99.1℃下降到89.8℃,证明体系形成了相容区。

加工与应用

PS对PMMA光散射性能的影响

颜慧贤, 孟庆华, 孟庆云

2007, 21 (7): 48-51; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.011

摘要 ( 289 ) PDF (397 KB)( 56 )

室温下将苯乙烯（St）用一定量的引发剂 BPO 引发预聚合,将预聚合的微量 PS 加入到聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中,从 Mie 散射理论和实验两方面研究了微量 PS 的加入对 PMMA 散射性能的影响。结果表明:用 matlab理论模拟的结果与实验的结果相吻合,随着 St 预聚物的微量增加,散射体粒子的粒径增大,PMMA 的散射性能呈抛物线形式变化,当添加的 St 预聚物的质量分数大约为0.45%时,材料的有效光散射性能最强,接近75%。

聚苯乙烯改性沥青高温性能研究

高光涛, 金海龙, 张隐西

2007, 21 (7): 52-55; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.012

摘要 ( 462 ) PDF (323 KB)( 70 )

通过反应共混技术制备了聚苯乙烯（PS）/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）改性沥青,研究了 PS 用量、反应剂硫磺（sulfur）对沥青高温贮存稳定性、黏度-温度特性和动态力学性能的影响。结果表明:通过反应共混改性所得到的改性沥青在高温贮存时,当 PS/SBS 不大于1/1时贮存样品上下层软化点差值小于2.5℃,贮存稳定性能得到了明显改善。对于沥青/PS/SBS/Sulfur 为100/3/3/0.15的体系,沥青的黏流活化能（Eη）从65kJ/mol 降低到了52.8kJ/mol;同时显著提高了沥青的高温复数模量和弹性,损耗角正切值（tanδ）在30～100℃范围内的变化小于10。

聚丙烯可发性珠粒的制备及其发泡性能研究

郑云生, 张丽叶, 刘太闯, 李赫然

2007, 21 (7): 56-59; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.013

摘要 ( 401 ) PDF (717 KB)( 88 )

以多官能团丙烯酸酯类单体为辐照敏化剂,在氮气氛围中经60Co-γ射线辐照,制备了高熔体强度聚丙烯（HNSPP）并以此为原料,制备了聚丙烯可发性珠粒。通过扫描电镜观察了可发性珠粒的泡孔形态,探讨了发泡剂、成核剂对珠粒密度的影响,测试了可发性珠粒模塑成型后的力学性能。结果表明:体系发泡剂含量为6份,成核剂SiO2的含量为2份的时候,聚丙烯可发性珠粒的发泡效果最好,珠粒密度最小为0.09 g/cm3,且力学性能较之普通聚丙烯发泡珠粒所得的制品有了很大的提高。

聚合物异型材气辅口模挤出成型气辅滑移对异型材挤出胀大的影响

闫丽, 周国发, 周勇飞, 郭吉林

2007, 21 (7): 60-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.014

摘要 ( 386 ) PDF (441 KB)( 124 )

基于流变学和流体动力学理论,经合理假设,建立了描述异型材气辅口模挤出成型过程的三维等温黏弹性理论模型,并通过 DEVSS/SUPG、最小元法 Mini-Element 和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并以此通过有限元数值模拟,系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。研究结果表明:在异型材的挤出成型过程中,随着滑移系数的增大,离模膨胀也增大。聚合物异型材气辅挤出成型能基本消除挤出成型中的离模膨胀和翘曲变形。同时,解决了由于离模膨胀和翘曲变形引起的挤出口模难于设计的技术难题。

间歇式布袋内压扩张PVC-U管材的实验与分析

尤淑波, 任冬云, 董维煜, 吴大鸣

2007, 21 (7): 65-69; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.015

摘要 ( 372 ) PDF (392 KB)( 72 )

采用间歇式布袋内压扩张法扩张φ25mm×2mm 聚氯乙烯（PVC-U）管,得到管径增大的自增强管,其环向拉伸强度提高了约30%,拉伸弹性模量提高了50%～100%,并且管径在工作温度下稳定。相同管径和承压能力下,自增强管的管壁薄于普通未增强管,理论计算省料量可达20%。

助 剂

不同助交联剂在动态硫化PP/EPDM弹性体中的作用

雷彩红

2007, 21 (7): 70-73; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.016

摘要 ( 357 ) PDF (384 KB)( 63 )

分析了不同的助交联剂对过氧化物硫化聚丙烯/乙烯-丙烯-二烯共聚物（EPDM）热塑性弹性体力学性能、流变性能、热稳定性能的影响,结果表明:不同的助交联剂均有提高凝胶含量和改善聚丙烯（PP）降解程度、提高力学性能的用途。其中,三羟甲基丙烷二烯丙基醚（TMPDE）作为过氧化物硫化 PP/EPDM 的助交联剂,相比三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMFFA）,所得制品综合力学性能优异,热稳定性能提高,流动性改善,微观结构均匀。

标准与测试

反气相色谱研究甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共混改性氰酸酯的结晶行为

韩冰, 赵景婵, 范国宁, 张永科, 张彦风

2007, 21 (7): 74-76; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.017

摘要 ( 309 ) PDF (230 KB)( 74 )

利用甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物（BT）对氰酸酯（CE）进行共混改性,应用反气相色谱法测定了共混改性前后 CE 的结晶参数,包括结晶度、熔点、熔程,讨论了正构烷烃探针分子碳链长度以及共混比例对测定结果的影响。研究结果表明:改性后聚合物结晶度和熔点有了显著的降低,其中以70% BT 共混改性后的变化最大,结晶度降低了约16.94%,熔点降低了约20K。聚合物结晶度的测定随正构烷烃探针分子碳链长度的增加而降低。

机械与模具

不同螺杆构型下充满度与接枝反应接枝率关系的研究

操彬, 马秀清, 方辉, 周新慧

2007, 21 (7): 77-82; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.018

摘要 ( 348 ) PDF (929 KB)( 67 )

研究了不同螺杆构型下的充满度以及低密度聚乙烯（PE-LD）熔融接枝马来酸酐（MAH）的过程,探讨了不同螺杆构型下充满度与接枝反应挤出过程的关系。用酸碱滴定法对样品的接枝率进行了测定,并采用剖分机筒对主反应区物料在流道中的充满程度进行了研究。结果表明:物料的熔融终了点和主反应区的充满度对接枝反应率有较大的影响。熔融终了点越靠近加料口,接枝反应开始越早,其上游的接枝率也就越大。充满度越高,所对应的接枝率增长量也就越大。

BOPP薄膜生产线蒸汽梯级利用的研究

尹汉成, 宋健, 石振民, 杨福金, 张敏

2007, 21 (7): 83-87; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.019

摘要 ( 340 ) PDF (400 KB)( 51 )

通过对抚顺石化20 kt/a 双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）生产线纵向拉伸和横向拉伸蒸汽系统的分析,探讨了蒸汽梯级利用的技术改造方案,对原设计流程加以改进。本技术改造方案投资少,回报快,所提出的数据可用于现场生产装置的技术改造。通过技术改造,20 kt/a BOPP 装置能够节省1.0 MPa 蒸汽大约0.8 t/h,同时可降低水冷却塔的负荷50%左右,减少成本80万元。

其他

第二十一届中国国际塑料橡胶工业展览会特别报道

张玉霞, 李田华, 杨惠娣, 王向东, 陈士宏, 刘本刚

2007, 21 (7): 88-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2007.07.020

摘要 ( 328 ) PDF (801 KB)( 59 )

介绍了第二十一届中国国际塑料橡胶工业展览会（ChinaplaS2007）上展出的部分新材料、新设备和新技术,包括树脂、助剂、注射成型机、挤出成型机等。