材料与性能
宋仁达, 武高健, 陈俊翔, 张有忱, 杨卫民, 谢鹏程
摘要 (
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采用聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、碳纳米管（CNTs）制备了具有纤维结构的微孔发泡复合材料，借助层叠器内部流道的变化，实现了造粒阶段PET的连续化原位成纤。通过差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、矢量网络分析仪和万能试验机对复合材料的结晶性能、表观形态、电磁屏蔽效能（EMI SE）和拉伸性能等进行了表征和测试。结果表明，当PET含量为2.5 %（质量分数，下同）时，复合材料的EMI SE最优，此时原位成纤效果和微孔发泡效果最好，对CNTs导电网络的构建十分有利，微孔发泡材料的EMI SE达29.84 dB；复合材料的力学性能和成纤效果有关，成纤效果越好，复合材料承受外力能力越强。
于志省, 李应成, 王洪学, 庞馨蕾, 王宇遥
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以聚酰胺6（PA6）、聚碳酸酯（PC）及其复合材料为基材，通过熔融挤出法制备了一系列激光直接成型（LDS）合金材料，研究了其热性能、耐溶剂性、力学性能及断裂机理，并验证了其用于手机结构件制造时的可靠性和安全性。结果表明，LDS合金材料具有特殊的热性能和流变行为，PA6组分有利于提高合金的耐溶剂性，PC组分有利于提高材料的耐热性；随着PA6含量的增加，LDS合金的缺口冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和模量、弯曲强度和模量均先减小后增大；纯PC基合金材料的断裂形式为韧性断裂，断裂机理为材料受外力作用形成剪切带和网络结构化，纯PA6基及PA6/PC基LDS合金材料的断裂形式为脆性断裂，以两相分散形成“海?岛”结构、剪切破坏引发产生银纹以及产生空穴化效应为主要断裂机理；LDS合金具有优良的激光活化与化学镀功能，铜镍金属镀层可靠性、安全性高，可用于立体结构器件电路制造。
衡月, 薛南翔, 陈壮鑫, 雷彩红, 徐睿杰
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将分子量相差较大的两种聚乙烯（PE）分别与石蜡油（LP）组成共混体系，通过旋转流变仪、偏光显微镜（PLM）、差示扫描量热仪（DSC）和扫描电子显微镜（SEM）研究了温度和LP含量对共混体系动态流变行为的影响，并对两相共混体系的相容性及微孔结构进行了表征。结果表明，随着温度的升高和LP含量的增加，PE/LP共混体系的储能模量、损耗模量、复数黏度和松弛时间均减小；共混体系两相的相容性与PE分子量大小有较大联系，分子量较小的PE1与LP共混体系的Cole?Cole曲线呈半圆形，Han曲线斜率为1.36，同时二元相图不存在偏晶点；而分子量较大的PE2与LP共混体系的Cole?Cole曲线有直线特征，Han曲线斜率为1.2，二元相图中存在明显的偏晶点，其对应的PE质量分数（φm）为46 %，说明前者的相容性比后者好，但在高温条件下两种共混体系都是熔融均相状态；PE1/LP共混体系主要发生固?液相分离，PE2/LP体系中，当共混体系中PE的质量分数（φPE）＜φm时，主要发生液?液相分离，出现类“蜂窝状”孔结构。
翟玉娇, 信春玲, 何亚东, 闫宝瑞, 乔林军
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以聚丙烯（PP）和高纯氮气为原料，采用高压短时和低压长时两种注气方式进行了微发泡注塑实验，并在以低压长时为注气方式的实验中，在不同熔体温度、注气压差和储料长度下，研究了冷却时间与制品表面出现大气泡概率之间的关系。结果表明，通过高压短时注气方式得到的制品表面出现大气泡的概率较高，严重影响制品质量；采用低压长时注气方式，制品表面出现大气泡的概率显著降低；延长冷却时间可以完全消除制品表面的大气泡，且在一定范围内，熔体温度越高、注气压差越大、储料长度越大，消除大气泡所需要的最佳冷却时间越长。
邓倩, 孙屹亭, 马子斐, 陆震, 吕东昊, 肖波, 李继新
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以对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、间苯二甲酸?5?磺酸钠（SIPA）为主要原料，自制己二酸环氧环己烷酯（ACHD）为改性剂，制备了酸值为9~14 mg KOH/g、羟值为85~110 mg KOH/g、特性黏度为0.26~0.31 dL/g的己二酸环氧环己烷酯改性水溶性聚酯（MWPET），并进一步制备了厚度≤45 μm、光泽度约100 Gu的MWPET涂膜。通过红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（1H?NMR）和质谱仪等对ACHD及MWPET进行表征，并对MWPET涂膜的铅笔硬度、附着力、耐水性、耐化学性及吸水率进行了测试。结果表明，ACHD已被成功合成；随着ACHD含量的增加，MWPET的玻璃化转变温度逐渐降低，颜色逐渐加深，水溶性及水溶液透明性先变好后变差，MWPET涂膜的铅笔硬度、耐水性和耐化学性都有所增强，附着力先增强后减弱，耐冲击性无明显变化。
孙滔, 杨青, 胡健, 王洋样, 刘博, 云雪艳, 董同力嘎
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以左旋乳酸（L?LA）和乙醇酸（GA）为原料，利用一步法熔融共聚合成聚（乳酸?乙醇酸）（PLLGA）共聚物，通过差示扫描量热仪（DSC）对共聚物薄膜的结晶性能进行了表征，并利用Avrami方程对其进行了等温结晶动力学研究，通过万能拉伸试验机和压差法气体透过仪对共聚物薄膜的力学性能和气体阻隔性能进行测试。结果表明，PLLGA共聚物薄膜中GA的引入对材料结晶性能有较大影响，在GA含量为4 %（摩尔分数，下同）的PLLGA中，GA表现为成核剂作用，共聚物结晶比纯聚左旋乳酸（PLLA）薄膜快，半结晶时间减少；而在GA含量为8 %的PLLGA中，GA则表现出限制分子链运动的作用，破坏共聚物分子间的规整度，导致材料结晶性能大幅度降低，处于非晶态；随着GA含量的增加，PLLGA薄膜的拉伸强度和弹性模量逐步下降，而断裂伸长率大幅度增加，GA含量为8 %的PLLGA的断裂伸长率达到了130.1 %，是纯PLLA薄膜的21.3倍；同时，PLLGA薄膜的气体阻隔性显著增加，5 ℃时，相比于纯PLLA薄膜，GA含量为8 %的PLLGA薄膜的O2、CO2、N2透过量分别降低了47 %、41 %和39 %。
何明峰, 王珂, 王启扬, 杨肖, 郭红, 胡泊洋, 李保安
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采用含类基体基团的乙烯基三甲氧基硅烷修饰氧化石墨烯（GO），再用“一锅法”将其还原得到功能化石墨烯（F?GE），通过溶剂浇注法制备出界面性能优良的聚偏氟乙烯导热复合材料（PVDF/F?GE）。利用红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热导率测试仪、电子拉力试验机对复合材料的改性状态、微观形貌、导热性能和力学性能等进行了分析表征。结果表明，类基体基团修饰后的石墨烯分散性大幅度提高，且与基体PVDF之间的相容性也得到明显改善，显著增强了PVDF复合材料的热稳定性、拉伸强度和导热性能；当F?GE含量为20 %（质量分数，下同）时，PVDF/F?GE体系的热导率达到2.08 W/（m·K），比纯PVDF的0.22 W/（m·K）提高了845 %，而聚偏氟乙烯/未改性石墨烯（PVDF/GE）体系热导率为1.12 W/（m·K），仅比纯PVDF提高了409 %；同时，PVDF/F?GE复合材料可保持较好的力学性能和热稳定性，其拉伸强度可达112.6 MPa，而熔点和热分解温度分别为171.3 ℃和471 ℃，分别比纯PVDF提升了5.5 ℃和7 ℃。
张学敏, 侯林, 冯金茂, 姚钟梁, 钟明强
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研究了埋地聚乙烯（PE）给水管道在我国台州地区实际服役7~12年过程中的自然老化行为，采用红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）等分析了管材在服役过程中不饱和基团含量、断链和支化程度、羰基指数、羟基指数等微观结构的变化趋势，考察了不同服役时间管材热稳定性、分子量、氧化诱导时间（OIT）、表面形貌、屈服强度和拉伸模量的变化规律。结果表明，埋地PE给水管道服役过程中，在抗氧化剂保护下，管材在最初服役7年内处于物理老化阶段，微观结构和宏观性能基本不变；服役7年后管材开始进入化学老化阶段，不饱和基团和断链特征峰含量逐渐增多，交联反应提高了管材的热稳定性和力学性能；服役至9年时，氧化程度急剧增加，自动氧化反应加剧，氧化产物酯羰基含量增多，断链成为主要反应，热稳定性和力学性能快速降低，管材表面形成明显的龟裂形貌；在管材服役过程中氧化产物主要为酯类物质，水分子会不断渗入管材内部；通过对氧化诱导时间曲线进行非线性拟合，计算出在服役状态下抗氧化剂耗尽时间为24.08年。
李琪微, 王翠翠, 郑海军, 陈季荷, 王戈, 程海涛
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通过双螺杆挤出机对30 %（质量分数，下同）竹粉增强聚丙烯（PP/BP）复合材料进行循环加工，研究了挤出循环次数对PP/BP复合材料流变性能、力学性能和发泡性能的影响。结果表明，随着挤出循环次数的增加，PP/BP复合材料的表观黏度（η）先升高后降低，力学性能先增强后减弱，经第6次挤出循环后，其η、弹性模量和弯曲模量比1次挤出分别降低了23.75 %、17.08 %和31.18 %。随着挤出循环次数的增加，PP/BP复合材料泡孔尺寸逐渐均匀，纤维由长纤维状转为短棒状和颗粒状，纤维分散更均匀，界面结合更紧密。
李波, 龚军, 金学义, 孟晓宇
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采用酸处理和聚乙烯亚胺（PEI）表面修饰两种方法对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行改性，将改性碳纳米管与聚酰胺11（PA11）熔融共混，制备了聚酰胺11/酸刻蚀碳纳米管（PA11/a?MWCNTs）和聚酰胺11/聚乙烯亚胺接枝碳纳米管（PA11/ PEI?MWCNTs）复合材料，并通过扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）、红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）等对复合材料的微观形貌、分散性、热稳定性、结晶性能以及力学性能进行了表征。结果表明，通过PEI表面修饰的改性方法制备的复合材料的性能更加优异；当PEI?MWCNTs含量为3 %（质量分数，下同）时，PA11/ PEI?MWCNTs复合材料的拉伸强度为62.7 MPa，弹性模量为1 017 MPa，分别比纯PA11的提高了37 %和65 %，同时，其结晶度提高了14.6 %。
加工与应用
李永青, 杨小龙, 陈文静, 闫晓堃, 马秀清
摘要 (
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为研究高密度聚乙烯/有机改性蒙脱石（PE?HD/OMMT）复合材料中改性剂及PE?HD对蒙脱石（MMT）插层和剥离的影响，采用分子动力学方法模拟了OMMT中不同负载量的十八烷基三甲基氯化铵阳离子（OTAC+）在MMT中的排列方式以及对MMT插层的影响。此外，搭建了PE?HD/OMMT复合材料模型，编写MS Perl脚本提取了OTAC+与MMT和PE?HD之间的相互作用能来研究双螺杆挤出机机筒温度在463 K下对MMT剥离的影响。模拟结果表明，随着OTAC+负载量的提高，其在MMT片层中依次呈现为单层分布、双层分布和假三层分布；同时，OTAC+负载量的增加致使MMT的层间距有所增加，但MMT并未发生剥离；模拟时间在90~95 ps内时，PE?HD/OMMT复合材料模型中顶层和底层MMT间的相互作用能由-24.53 kcal/mol转变为3.54 kcal/mol，说明MMT发生了剥离，此时MMT的层间距为91 ?。
刘振, 余云, 张孟航, 尹浏烨, 段雨霏, 侯桂香
摘要 (
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以蓖麻油和三乙烯四胺为原料合成蓖麻油酸多胺固化剂（COAPA），再将其与没食子酸环氧树脂（GAER）混合组成全生物基GAER/COAPA固化体系，采用非等温差示扫描量热法（DSC）对其固化反应过程进行了研究，确定了固化体系最佳质量配比为7∶3（GAER∶COAPA），获得了最佳固化工艺温度参数；利用Kissinger方程和?esták?Bergg?ren自催化模型拟合得到固化反应活化能和动力学参数，并将固化后的GAER体系与双酚A型环氧树脂体系的性能进行了对比。结果表明，GAER/COAPA体系的平均表观活化能为62.28 kJ/mol，当固化反应转化率（α）小于60 %时符合?esták?Berggren自催化模型；与双酚A型环氧树脂体系相比，GAER/COAPA的热分解温度参数偏低，800 ℃时残炭率较高，拉伸强度和弯曲模量较低、弯曲强度和玻璃化转变温度稍高。
黄微, 柳和生, 黄兴元, 张伟, 匡唐清, 陈忠仕
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采用方形截面管件，以短玻璃纤维增强聚丙烯为原料，通过溢流法水辅助注射成型实验探究了熔体注射温度、注水延迟时间和注水压力等工艺参数对制件宏观现象的影响机理，并分析了高压水在方形管道中的穿透行为。结果表明，当熔体温度升高时，方管的直角边和斜边残余壁厚都呈减小趋势，但温度过高时会出现管件收缩现象，管件截面中空面积增大且截面形状与高压水的穿透前沿形状一致，偏圆形，但截面的圆率逐渐减小；当注水压力增加时，管件残余壁厚减小，截面中空面积增大，其截面形状随着注水压力的增加逐渐与型腔结构一致，偏方形；当注水延迟时间增加时，管件残余壁厚增大，中空截面减小且管件截面形状也与高压水前穿透前沿一致，偏圆形，但相较另外两个参数，注水延迟时间对方管件的影响程度更小，因而对截面的圆率影响不大。
金清平, 易建明, 高永红, 曹南南, 邓思远
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采用碱性溶液静止浸泡和干湿循环两种方法对玻璃纤维增强塑料筋（GFRP）进行了不同时长的作用后，对筋体的力学性能进行表征，探究了其力学性能的退化规律，利用GFRP耐久性寿命预测公式，拟合得到了直径20 mm的GFRP力学性能的退化模型，并使用该模型预测了GFRP长期拉伸性能的变化趋势。结果表明，随着碱液对GFRP作用时间的延长，GFRP的拉伸强度显著降低，试验期间拉伸强度的退化主要集中在前90 d；直径20 mm 的GFRP的初期拉伸强度退化较直径为25 mm的 GFRP快，但经过一段时间后退化反而更慢，应力?应变关系变化规律与之一致；筋体的长期耐碱性能具有尺寸效应，与碱溶液的作用方式有关。
任立辉, 李富柱, 王匀, 戴亚春, 杨辉, 许桢英
摘要 (
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为提高座厕椅面板注射成型质量，将优劣解距离法（TOPSIS）与灰色关联分析相结合，提出了基于TOPSIS的灰色关联综合评价模型。首先，优化并确定了塑件浇注系统，然后进行正交试验设计，选择模具温度、熔体温度，注射时间、保压压力、保压时间为试验因素，以翘曲变形量、缩痕指数、体积收缩率为评价指标，运用Moldflow软件进行模拟分析；根据正交试验数据，利用基于指标相关性的指标权重确定（CRITIC）法确定了各评价指标权重系数，采用基于TOPSIS的灰色关联综合评价方法，将多目标优化转化为单目标优化问题，获得了塑件的最佳注塑工艺参数组合。结果表明，优化后的塑件体积收缩率降低14.6 %、缩痕指数降低43.3 %，翘曲变形量与优化前基本一致，塑件综合质量显著提高。
助剂
杨羽轩, 柳召刚, 赵金钢, 黄旭博, 陈明光, 胡艳宏, 吴锦绣, 冯福山
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以吡嗪?2，3?二羧酸（2，3?PDA）为配体，用硝酸镧和氨水合成了吡嗪?2，3?二羧酸镧（2，3?LPDA）稀土热稳定剂，通过红外光谱分析、元素分析和热分析确定了其分子式；通过静态热稳定实验研究了2，3?LPDA、其他辅助热稳定剂以及2，3?LPDA与硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇的二元和三元复配体系的热稳定性，并对其对聚氯乙烯（PVC）塑化性能和力学性能的影响进行了表征；最后，探究了2，3?LPDA的热稳定机理。结果表明，2，3?LPDA的分子式为La2（C6N2O4）2（NO3）2·3H2O；当2，3?LPDA∶硬脂酸锌∶季戊四醇的复配质量比为2∶1∶2时，PVC的热稳定时间可以达到44 min，且复配体系对PVC的塑化性能有明显提高作用，使PVC的拉伸强度显著提升；2，3?LPDA能够减少PVC中的C—Cl的存在，并且可以吸收PVC降解产生的Cl-，与稀土离子结合生成LaCl3，从而抑制PVC的降解，达到热稳定效果。
张祥凯, 王智敏, 谢建强
摘要 (
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21 )
综述了近年来生物质环氧树脂固化剂（BEPCA）的研究进展，主要包括以腰果酚、香兰素、松香、木质素和植物油等作为原料制备的生物质胺类固化剂、生物质酸酐类固化剂和多元酚、羧酸及酯类生物质固化剂等；详细介绍了上述BEPCA的结构、制备方法、合成路线以及其固化产物的性能；最后，总结并展望了BEPCA未来的发展趋势。
杨笑春, 于静, 张青
摘要 (
526 )
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3 )
以邻苯二甲酸酐、N?乙基哌嗪为原料合成N?乙基哌嗪基邻苯二甲单酰胺酸，再将其与氯化锌反应制备了N?乙基哌嗪基邻苯二甲单酰胺酸锌（ZNEP），然后将ZNEP分别与季戊四醇、二苯甲酰甲烷（β?二酮）、环氧大豆油和亚磷酸一苯二异辛酯进行复配得到4种复合热稳定剂；采用刚果红试纸法、热老化烘箱法，转矩流变仪法和热重分析仪（TG）研究了不同复合热稳定剂对聚氯乙烯（PVC）静态和动态热稳定性能及热降解过程的影响。结果表明，当ZNEP、季戊四醇复配质量比为1∶2时，PVC样品的热稳定性最好，其静态热稳定时间和动态热稳定时间分别为2 340 s和1 602 s；同时，与不添加热稳定剂的样品相比，其质量损失率为5 %、10 %及质量损失速率最快时对应的温度（T5 %、T10 %、Tmax）均表现出了较大程度的提升，说明该复合热稳定剂能有效抑制PVC的热降解。
塑料与环境
马嘉森, 薛永兵, 郭旗, 刘振民
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976 )
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综述了近年来聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、乙烯?乙酸乙烯共聚物（EVA）、丙烯酸共聚物（EEA）等废旧塑料单独作为沥青改性剂及复配其他材料改性沥青的研究进展，并介绍了当前较具有发展前景的塑料裂解改性沥青技术；同时，总结了废旧塑料改性沥青的改性机理，包括溶胀机理、离析机理、储存稳定性机理等；最后，对废旧塑料改性沥青未来的发展趋势进行了展望。
标准与测试
任平, 赵洁, 居莹, 王玉, 沈康俊, 刘曙
摘要 (
1983 )
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汇总了国内外法规、标准、技术指南和文献中与食品接触材料相关的41种初级芳香胺（PAAs），分析了食品接触材料中PAAs的来源和迁移风险，对比了2021年以前中国、欧盟、韩国等国家及地区PAAs相关技术法规的差异。研究发现，食品接触材料中PAAs主要来源于偶氮着色剂、芳香族异氰酸酯以及其他助剂；聚酰胺餐厨具、有色塑料制品、复合材料制品中都有PAAs检出情况，以聚酰胺餐厨具最为严重；欧盟限制塑料食品接触材料及制品中所有PAAs的特定迁移量，其成员国德国限制塑料着色剂、橡胶等6种高风险材料的PAAs迁移量；韩国限制环氧树脂中4，4’?二氨基二苯甲烷，聚酰胺塑料中苯胺、4，4’?二氨基二苯甲烷、2，4?二氨基甲苯的特定迁移量；中国限制复合食品包装袋中甲苯二胺，塑料树脂中间苯二胺、4，4’?磺酰基双苯胺的特定迁移量，也限制着色剂中PAAs的使用量。当前我国塑料类食品接触材料中PAAs的迁移风险已受到广泛关注，建议生产企业密切关注国内外法规差异，严格控制偶氮着色剂、芳香族异氰酸酯以及其他助剂中PAAs的迁移风险。
机械与模具
张响, 闫振昊, 孔小亚, 朱建晓, 关国涛, 赵娜, 李倩
摘要 (
649 )
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为了提高盘式螺杆微注塑机的塑化性能，通过多物理场建模仿真软件对其塑化过程进行了数值模拟，并对其动盘进行了结构优化。首先对动盘的结构参数进行了理论分析，然后对参数改变后的结构进行仿真计算与分析，探究各参数对塑化性能的影响规律，最终结合各参数对塑化性能的影响能力，考虑盘式螺杆实际情况设计出了动盘优化结构。结果表明，采用通过缩小动盘原型结构中的槽道宽度而留出空间构造3条螺槽的优化动盘结构，可以使盘式螺杆微注塑机的塑化性能明显提高。
杨钦杰, 李佳汶, 李明, 陈刚, 李光照, 彭必友, 韩锐
摘要 (
1366 )
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阐述了3D打印技术的种类，介绍了熔融沉积成型（FDM）技术的原理、特点及其目前存在的问题；从控制方法（温度控制、运动控制、路径控制）和运动机构（送料机构、喷嘴、运动机构）两个方面系统综述了国内外FDM 3D打印设备的最新研究进展；最后，指出了目前FDM 3D打印设备所面临的挑战及需要解决的问题，展望了FDM 3D打印设备未来的发展方向。
综述
刘延宽, 顾子琛, 王志平
摘要 (
1137 )
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总结了国内外连续纤维增强热塑性预浸料的主流浸渍及成型工艺，包括热熔法、溶液浸渍、粉末浸渍、薄膜堆叠、混编法、原位聚合等，对比了不同工艺在原料、设备、加工流程等方面的优缺点，并对热塑性预浸料成型模具的设计与应用进行了讨论；同时，阐述了热塑性预浸料的发展现状，介绍了更加轻量化的浸渍技术以及包括三维连续编织技术在内的多样化的热塑性预浸料制备方式；最后，对连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺未来的发展方向进行了分析和展望。
仇洪波
摘要 (
1157 )
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介绍了超疏水理论模型及天然超疏水表面仿生机制；综述了国内外关于木材超疏水表面的构建方法，包括模板印刷法、刻蚀法、接枝共聚法、溶胶?凝胶法等，分析了不同超疏水表面构建方法的优缺点及存在的问题，并阐述了超疏水木材的应用前景；最后，对超疏水木材研究中存在的一些问题及未来的发展趋势进行了总结与展望。
田保政
摘要 (
740 )
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介绍了烷基次膦酸盐的阻燃机理，综述了烷基次膦酸盐阻燃复配体系的最新研究进展，包括烷基次膦酸盐与磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、碳基材料、无机金属阻燃剂、阻燃聚合物和扩链剂组成的复配体系等，并对烷基次膦酸盐阻燃复配体系未来的发展趋势进行了展望。
京公网安备11010802034965号
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