材料与性能
张策, 杨卫民, 谭晶, 丁玉梅, 程礼盛
摘要 (
350 )
PDF (2255 KB)(
341
)
HTML (
15 )
用X射线衍射仪、元素分析仪和扫描电子显微镜等研究了微波脱除聚丙烯腈（PAN）薄膜中残留二甲基亚砜（DMSO）的工艺，分析了微波功率和处理时间对 DMSO的脱除效果、PAN薄膜的微观结构和力学性能的影响。结果表明，随着微波处理功率的提高或微波处理时间的延长，PAN中的DMSO残留量不断降低，PAN薄膜的结晶度呈先下降后上升的趋势，晶粒尺寸不断增加，PAN薄膜的微孔孔径显著减小，拉伸强度总体上升、断裂伸长率下降。经540 W的微波处理4 min后的PAN薄膜的拉伸强度达到21.36 MPa，较初始薄膜提升46.5 %，PAN薄膜内部平均孔径减小，整体结构更加致密。
张策 杨卫民 谭晶 丁玉梅 程礼盛
2023, 37 (10):
1-7;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
用X射线衍射仪、元素分析仪和扫描电子显微镜等研究了微波脱除聚丙烯腈（PAN）薄膜中残留二甲基亚砜（DMSO）的工艺，分析了微波功率和处理时间对 DMSO的脱除效果、PAN薄膜的微观结构和力学性能的影响。结果表明，随着微波处理功率的提高或微波处理时间的延长，PAN中的DMSO残留量不断降低，PAN薄膜的结晶度呈先下降后上升的趋势，晶粒尺寸不断增加，PAN薄膜的微孔孔径显著减小，拉伸强度总体上升、断裂伸长率下降。经540 W的微波处理4 min后的PAN薄膜的拉伸强度达到21.36 MPa，较初始薄膜提升46.5 %，PAN薄膜内部平均孔径减小，整体结构更加致密。
材料与性能
余敏
摘要 (
385 )
PDF (735 KB)(
663
)
HTML (
8 )
基于气相色谱⁃串联质谱法（GC⁃MS/MS），建立了聚氨酯泡沫塑料中14种有机磷酸酯阻燃剂残留的检测方法，采用丙酮超声提取并浓缩，再经定容过滤后用气相色谱⁃串联质谱测定，外标法定量。通过参数优化，结果表明，磷酸三（2⁃氯乙基）酯（TCEP）和磷酸三间甲苯酯（TMCP）在0.02~0.2 mg/L、磷酸三（丁氧基乙基）酯（TBEP）在0.05~0.5 mg/L、其余11种有机磷酸酯在0.01~0.1 mg/L梯度浓度内具有良好线性关系（线性相关系数>0.995），TCEP和TMCP的定量限为0.33 mg/kg，检出限为0.10 mg/kg；TBEP的定量限为0.83 mg/kg，检出限为0.25 mg/kg；其余11种有机磷酸酯的定量限为0.17 mg/kg，检出限为0.05 mg/kg。三梯度加标平行试验加标回收率介于87.0 %~108.1 %之间，相对标准偏差介于2.5 %~10.6 %之间。
余敏
2023, 37 (10):
8-14;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
基于气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS），建立了聚氨酯泡沫塑料中14种有机磷酸酯阻燃剂残留的检测方法，采用丙酮超声提取并浓缩，再经定容过滤后用气相色谱-串联质谱测定，外标法定量。通过参数优化，结果表明，磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）和磷酸三间甲苯酯（TMCP）在0.02~0.2 mg/L、磷酸三（丁氧基乙基）酯（TBEP）在0.05~0.5 mg/L、其余11种有机磷酸酯在0.01~0.1 mg/L梯度浓度内具有良好线性关系（线性相关系数>0.995），TCEP和TMCP的定量限为0.33 mg/kg，检出限为0.10 mg/kg；TBEP的定量限为0.83 mg/kg，检出限为0.25 mg/kg；其余11种有机磷酸酯的定量限为0.17 mg/kg，检出限为0.05 mg/kg。三梯度加标平行试验加标回收率介于87.0 %~108.1 %之间，相对标准偏差介于2.5 %~10.6 %之间。
材料与性能
沈海娟, 李承高, 郭瑞, 辛美音, 黄翔宇, 张中慧, 咸贵军
摘要 (
322 )
PDF (3081 KB)(
383
)
HTML (
11 )
针对碳/玻璃纤维增强复合材料锚固失效问题，研究了3种典型锚固系统的应力分布及锚固机理。研究发现，碳纤维层锚固系统由于界面脱黏及截面削弱导致锚固承载力较低；力学锚固系统易对杆体产生初始挤压损伤并形成应力集中；黏结型锚固系统由于杆体/黏结剂界面黏结强度较低而产生脱黏失效。针对上述3种锚固系统存在的截面削弱、应力集中及界面脱黏等问题，提出了考虑楔块挤压与树脂黏结的楔块⁃黏结复合型锚固系统，有限元模拟与拉伸试验结果表明，楔块⁃黏结复合型锚固系统锚具内应力分布均匀，杆体发生爆裂破坏，锚具内未出现杆体滑移，锚固系统极限锚固承载力为360.1 kN，有效地解决了复合材料混杂杆体的锚固难题。
沈海娟 李承高 郭瑞 辛美音 黄翔宇 张中慧 咸贵军
2023, 37 (10):
15-23;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
针对碳/玻璃纤维增强复合材料锚固失效问题，研究了3种典型锚固系统的应力分布及锚固机理。研究发现，碳纤维层锚固系统由于界面脱黏及截面削弱导致锚固承载力较低；力学锚固系统易对杆体产生初始挤压损伤并形成应力集中；黏结型锚固系统由于杆体/黏结剂界面黏结强度较低而产生脱黏失效。针对上述3种锚固系统存在的截面削弱、应力集中及界面脱黏等问题，提出了考虑楔块挤压与树脂黏结的楔块-黏结复合型锚固系统，有限元模拟与拉伸试验结果表明，楔块-黏结复合型锚固系统锚具内应力分布均匀，杆体发生爆裂破坏，锚具内未出现杆体滑移，锚固系统极限锚固承载力为360.1 kN，有效地解决了复合材料混杂杆体的锚固难题。
材料与性能
马志蕊, 尹甜, 蒋志魁, 杨璠, 祝孟珂, 杨洋, 韩宇, 翁云宣, 张彩丽
摘要 (
646 )
PDF (2869 KB)(
825
)
HTML (
30 )
综述了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共混物的制备及应用进展。目前国内外PBS的合成工艺主要有直接酯化法、酯交换法和扩链法。PBS的耐热性好、力学性能优良，是可完全生物降解的脂肪族聚酯，能从根本上解决塑料白色污染的重要材料之一。PBS与脆性可降解聚酯共混可以提高其韧性和生物降解性；通过与其他可再生资源如热塑性淀粉、木薯淀粉、开心果壳粉共混可以提高刚性和熔点，改善力学性能的同时降低成本；与少量无机填料如碳酸钙、二氧化硅等共混不仅可以降低PBS的价格还可以改善PBS的性能。PBS目前主要应用于包装材料、农林业用品、日用杂品、纺织业及医用制品中。PBS作为薄膜应用时其力学性能及气体阻隔性能是两项重要的指标，所以重点总结了对PBS复合膜的力学和阻隔性能的改善研究进展。最后对PBS未来的研究和发展方向进行了展望，指出PBS生产技术应该向综合性能高、成本低和绿色环保方向发展。
马志蕊 尹甜 蒋志魁 杨璠 祝孟珂 杨洋 韩宇 翁云宣 张彩丽
2023, 37 (10):
24-33;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
综述了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共混物的制备及应用进展。目前国内外PBS的合成工艺主要有直接酯化法、酯交换法和扩链法。PBS的耐热性好、力学性能优良，是可完全生物降解的脂肪族聚酯，能从根本上解决塑料白色污染的重要材料之一。PBS与脆性可降解聚酯共混可以提高其韧性和生物降解性；通过与其他可再生资源如热塑性淀粉、木薯淀粉、开心果壳粉共混可以提高刚性和熔点，改善力学性能的同时降低成本；与少量无机填料如碳酸钙、二氧化硅等共混不仅可以降低PBS的价格还可以改善PBS的性能。PBS目前主要应用于包装材料、农林业用品、日用杂品、纺织业及医用制品中。PBS作为薄膜应用时其力学性能及气体阻隔性能是两项重要的指标，所以重点总结了对PBS复合膜的力学和阻隔性能的改善研究进展。最后对PBS未来的研究和发展方向进行了展望，指出PBS生产技术应该向综合性能高、成本低和绿色环保方向发展。
材料与性能
顾亥楠, 应杰, 邱琪浩, 陈孟, 王晨晔, 童奇峰
摘要 (
372 )
PDF (1363 KB)(
506
)
HTML (
8 )
研究了在投料质量比为50/50的前提下，异山梨醇型共聚聚碳酸酯与双酚A型聚碳酸酯共混挤出后，材料的折射率差异对合金外观的影响。通过差示扫描量热法测定合金玻璃化转变温度，探究了两相间的相容性。结果表明，两相为部分相容体系。研究了抗氧剂AO300对于材料相容性及透光率的影响。结果表明，在AO300添加量为9份（质量份，下同）时，材料的透光率为82 %，基本完全相容。通过力学性能、热变形温度和熔体流动速率等指标评价了增韧剂M732及增韧剂M577对于合金体系性能的影响，结果表明，M577具有更好的增韧效果。对比了不同种类相容剂对材料物性的影响，结果表明，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）类相容剂能够提升相间相容性，相容剂GMA含量越高对材料的流动性影响越大。依托相容剂及增韧剂使用，合金材料基本满足实际使用需求。
顾亥楠 应杰 邱琪浩 陈孟 王晨晔 童奇峰
2023, 37 (10):
34-39;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
研究了在投料质量比为50/50的前提下，异山梨醇型共聚聚碳酸酯与双酚A型聚碳酸酯共混挤出后，材料的折射率差异对合金外观的影响。通过差示扫描量热法测定合金玻璃化转变温度，探究了两相间的相容性。结果表明，两相为部分相容体系。研究了抗氧剂AO300对于材料相容性及透光率的影响。结果表明，在AO300添加量为9份（质量份，下同）时，材料的透光率为82 %，基本完全相容。通过力学性能、热变形温度和熔体流动速率等指标评价了增韧剂M732及增韧剂M577对于合金体系性能的影响，结果表明，M577具有更好的增韧效果。对比了不同种类相容剂对材料物性的影响，结果表明，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）类相容剂能够提升相间相容性，相容剂GMA含量越高对材料的流动性影响越大。依托相容剂及增韧剂使用，合金材料基本满足实际使用需求。
加工与应用
孙菁, 熊发强, 邓汝辉, 陶雅娴, 陈兴刚
摘要 (
435 )
PDF (4743 KB)(
909
)
HTML (
21 )
综述了近几年来智能高分子材料的发展概况，并从光、力、声、电等学科方向对医学监控领域的智能高分子材料进行详细介绍，同时从智能生物传感器、智能组织修复材料、智能医用支架、智能药物释放系统这几个方向介绍了医学监控智能高分子材料的应用。
孙菁 熊发强 邓汝辉 陶雅娴 陈兴刚
2023, 37 (10):
40-49;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
综述了近几年来智能高分子材料的发展概况，并从光、力、声、电等学科方向对医学监控领域的智能高分子材料进行详细介绍，同时从智能生物传感器、智能组织修复材料、智能医用支架、智能药物释放系统这几个方向介绍了医学监控智能高分子材料的应用。
加工与应用
张恒源, 刘涛, 张师军, 刘建叶
摘要 (
264 )
PDF (1899 KB)(
160
)
HTML (
8 )
系统地评价了商用选择性激光烧结（SLS）聚丙烯（PP）的加工性能和力学性能，并比较了它和注射成型（IM）样品的差异。结果表明，预热温度、激光功率和能量密度作为选择性激光烧结的3个重要工艺参数，对最终产品的性能有很大影响。在选择工艺参数时，必须同时兼顾制品的力学性能和尺寸精度。本文的独特之处在于定量分析了不同工艺条件下选择性烧结带的结晶形态，建立了工艺条件、结晶晶型和力学性能之间的关系。通过调整选择性激光烧结的工艺参数，可获得不同晶型含量的样品，以便调控制品的力学性能。
张恒源 刘涛 张师军 刘建叶
2023, 37 (10):
50-55;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
系统地评价了商用选择性激光烧结（SLS）聚丙烯（PP）的加工性能和力学性能，并比较了它和注射成型（IM）样品的差异。结果表明，预热温度、激光功率和能量密度作为选择性激光烧结的3个重要工艺参数，对最终产品的性能有很大影响。在选择工艺参数时，必须同时兼顾制品的力学性能和尺寸精度。本文的独特之处在于定量分析了不同工艺条件下选择性烧结带的结晶形态，建立了工艺条件、结晶晶型和力学性能之间的关系。通过调整选择性激光烧结的工艺参数，可获得不同晶型含量的样品，以便调控制品的力学性能。
加工与应用
肖伟根, 龙春光, 王轲, 闵建新
摘要 (
374 )
PDF (3224 KB)(
191
)
HTML (
6 )
为了解决聚甲醛（POM）导热性差的问题，在POM中加入了铜纤维（COF）和玄武岩纤维（BF），通过挤出⁃注塑工艺分别制备了POM/COF、 POM/COF/BF复合材料；并利用ABAQUS软件验证了COF对POM导热性能的影响。结果表明，铜纤维使POM的热导率达到0.39 W/mK；在力学测试中，COF略微增加了POM的刚度，但却降低了POM的拉伸强度；随着BF含量的增加，POM/COF复合材料的热导率随之增加，在15 %含量时达到最大，约为0.5 W/mK，比纯POM的热导率提高了约50 %；同时BF的加入使POM的刚度大幅度增加，最大提高了约200 %。通过ABAQUS稳态热传导仿真，发现含铜纤维的复合材料表面温度更低，热流更易通过纤维传递至低温区域。
肖伟根 龙春光 闵建新 王轲
2023, 37 (10):
56-62;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
为了解决聚甲醛（POM）导热性差的问题，在POM中加入了铜纤维（COF）和玄武岩纤维（BF），通过挤出-注塑工艺分别制备了POM/COF、 POM/COF/BF复合材料；并利用ABAQUS软件验证了COF对POM导热性能的影响。结果表明，铜纤维使POM的热导率达到0.39 W/mK；在力学测试中，COF略微增加了POM的刚度，但却降低了POM的拉伸强度；随着BF含量的增加，POM/COF复合材料的热导率随之增加，在15 %含量时达到最大，约为0.5 W/mK，比纯POM的热导率提高了约50 %；同时BF的加入使POM的刚度大幅度增加，最大提高了约200 %。通过ABAQUS稳态热传导仿真，发现含铜纤维的复合材料表面温度更低，热流更易通过纤维传递至低温区域。
加工与应用
王琛, 张佳音, 蒋旻翰, 夏凌然
摘要 (
394 )
PDF (1666 KB)(
242
)
HTML (
10 )
为探究热熔螺母嵌件与塑胶的连接性能，将热熔螺母嵌件连接方式合理应用到三维（3D）打印塑胶壳体中。通过单因素试验分析了嵌件类型、热熔温度和孔洞直径对热熔螺母嵌件与塑胶连接性能的影响，采用田口方法对埋植参数进行优化，得到埋植参数的优化组合，完成了热熔螺母嵌件在3D打印电子产品壳体中的应用实践。结果表明，嵌件的形状影响了其与塑胶的连接性能，各类嵌件的抗拔脱性能排序为：斜纹>网纹>直纹，抗扭转性能排序为：斜纹>直纹>网纹；180~220 ℃范围内，随着热熔温度的升高，嵌件与塑胶的连接性能增强；5.8~6.0 mm范围内，随着孔洞直径的减小，嵌件与塑胶的连接性能增强；埋植参数对嵌件与塑胶连接性能的影响程度为：嵌件类型>孔洞直径>热熔温度，优化埋植参数为：嵌件类型（斜纹）、孔洞直径（5.8 mm）、热熔温度（220 ℃），此参数组合下热熔螺母嵌件的最大拉出力1.22 kN、最大扭矩3.04 N·m，嵌件与塑胶的连接性能最佳。
王琛 张佳音 蒋旻翰 夏凌然
2023, 37 (10):
63-69;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
为探究热熔螺母嵌件与塑胶的连接性能，将热熔螺母嵌件连接方式合理应用到三维（3D）打印塑胶壳体中。通过单因素试验分析了嵌件类型、热熔温度和孔洞直径对热熔螺母嵌件与塑胶连接性能的影响，采用田口方法对埋植参数进行优化，得到埋植参数的优化组合，完成了热熔螺母嵌件在3D打印电子产品壳体中的应用实践。结果表明，嵌件的形状影响了其与塑胶的连接性能，各类嵌件的抗拔脱性能排序为：斜纹>网纹>直纹，抗扭转性能排序为：斜纹>直纹>网纹；180~220 ℃范围内，随着热熔温度的升高，嵌件与塑胶的连接性能增强；5.8~6.0 mm范围内，随着孔洞直径的减小，嵌件与塑胶的连接性能增强；埋植参数对嵌件与塑胶连接性能的影响程度为：嵌件类型>孔洞直径>热熔温度，优化埋植参数为：嵌件类型（斜纹）、孔洞直径（5.8 mm）、热熔温度（220 ℃），此参数组合下热熔螺母嵌件的最大拉出力1.22 kN、最大扭矩3.04 N·m，嵌件与塑胶的连接性能最佳。
助剂
王芳, 郝建薇
摘要 (
284 )
PDF (2810 KB)(
226
)
HTML (
9 )
利用可再生资源为协效剂，将竹基多孔碳（PCM）与二乙基次膦酸铝（AlPi）添加于环氧树脂（EP），研究了PCM协同AlPi催化阻燃EP复合材料性能及作用机理。结果表明，PCM（3 %）与AlPi（4.4 %）复合于EP后，复合材料的极限氧指数（LOI）由纯EP的24.6 %提高到42.6 %，UL 94测试达到V⁃0级，热释放速率峰值降低60.7 %，PCM协同AlPi催化阻燃EP的效果显著。热失重⁃红外光谱联用、热失重⁃质谱联用、X射线光电子能谱及拉曼光谱研究揭示，PCM具有催化AlPi在气相释放二乙基次膦酸捕捉自由基，在凝聚相形成氧化铝、磷酸铝和焦磷酸铝，提高炭层的耐热氧化能力及促进类石墨炭层形成的作用。
王芳 郝建薇
2023, 37 (10):
70-76;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
利用可再生资源为协效剂，将竹基多孔碳（PCM）与二乙基次膦酸铝（AlPi）添加于环氧树脂（EP），研究了PCM协同AlPi催化阻燃EP复合材料性能及作用机理。结果表明，PCM（3 %）与AlPi（4.4 %）复合于EP后，复合材料的极限氧指数（LOI）由纯EP的24.6 %提高到42.6 %，UL 94测试达到V-0级，热释放速率峰值降低60.7 %，PCM协同AlPi催化阻燃EP的效果显著。热失重-红外光谱联用、热失重-质谱联用、X射线光电子能谱及拉曼光谱研究揭示，PCM具有催化AlPi在气相释放二乙基次膦酸捕捉自由基，在凝聚相形成氧化铝、磷酸铝和焦磷酸铝，提高炭层的耐热氧化能力及促进类石墨炭层形成的作用。
标准与测试
李朝, 贾元山
摘要 (
441 )
PDF (1691 KB)(
446
)
HTML (
8 )
基于误差传递公式，对马来酸酐接枝聚丙烯（PP⁃g⁃MAH）接枝率的酸碱反滴定法测定建立了误差模型，讨论了取样量、HCl⁃异丙醇溶液浓度和接枝马来酸酐含量对接枝率测定误差的影响。实验室制备了PP⁃g⁃MAH，进行了红外光谱分析，分别以不同取样量、HCl⁃异丙醇溶液浓度对接枝物进行了接枝率测定；对比了不同马来酸酐含量PP⁃g⁃MAH的接枝率测定误差。结果表明，马来酸酐已接枝在PP分子链上；PP⁃g⁃MAH的沉析及对KOH的包裹效应是接枝率测定误差大、再现性差的主要原因；酸碱滴定溶液浓度减小、取样量增大可减小测定误差，HCl⁃异丙醇溶液浓度为0.01 mol/L时可取得最小测定误差；所制备PP⁃g⁃MAH在HCl⁃异丙醇溶液浓度为0.01 mol/L、取样量为0.2 g时，测定接枝率的相对标准偏差为32 %；所建误差模型可用于优化PP⁃g⁃MAH接枝率测试条件，减小测定误差。
李朝 贾元山
2023, 37 (10):
77-84;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
基于误差传递公式，对马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）接枝率的酸碱反滴定法测定建立了误差模型，讨论了取样量、HCl-异丙醇溶液浓度和接枝马来酸酐含量对接枝率测定误差的影响。实验室制备了PP-g-MAH，进行了红外光谱分析，分别以不同取样量、HCl-异丙醇溶液浓度对接枝物进行了接枝率测定；对比了不同马来酸酐含量PP-g-MAH的接枝率测定误差。结果表明，马来酸酐已接枝在PP分子链上；PP-g-MAH的沉析及对KOH的包裹效应是接枝率测定误差大、再现性差的主要原因；酸碱滴定溶液浓度减小、取样量增大可减小测定误差，HCl-异丙醇溶液浓度为0.01 mol/L时可取得最小测定误差；所制备PP-g-MAH在HCl-异丙醇溶液浓度为0.01 mol/L、取样量为0.2 g时，测定接枝率的相对标准偏差为32 %；所建误差模型可用于优化PP-g-MAH接枝率测试条件，减小测定误差。
塑料与环境
杨喜英, 张文才, 赵志新
摘要 (
327 )
PDF (3672 KB)(
244
)
HTML (
1 )
为了进一步改善纳米碳酸钙（nano⁃CaCO3）、废旧聚乙烯（WPE）单独改性沥青的成本及技术缺陷，本文通过三异硬脂酰基酞酸异丙酯（TTS）作为偶联剂，采取螺杆挤出造粒技术制得nano⁃CaCO3/TTS/WPE共混体系改性剂（CTW）及其改性沥青。重点研究了不同含量TTS对CTW改性沥青性能影响并对改性机理进行分析。结果表明，随着TTS含量的增加，CTW改性沥青软化点、延度、黏度先增大后基本保持不变，针入度变化则相反。动态剪切流变性及低温性能研究表明，一定含量的TTS有利于改善CTW改性沥青的高低温性能，同时对上述性能变化进行微观形貌及机理分析，可能的原因在于，不同含量TTS与nano⁃CaCO3/废旧聚乙烯/asphalt材料间物理、化学协同作用导致其性能变化。
张文才 杨喜英 赵志新
2023, 37 (10):
85-92;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
为了进一步改善纳米碳酸钙（nano-CaCO3）、废旧聚乙烯（WPE）单独改性沥青的成本及技术缺陷，本文通过三异硬脂酰基酞酸异丙酯（TTS）作为偶联剂，采取螺杆挤出造粒技术制得nano-CaCO3/TTS/WPE共混体系改性剂（CTW）及其改性沥青。重点研究了不同含量TTS对CTW改性沥青性能影响并对改性机理进行分析。结果表明，随着TTS含量的增加，CTW改性沥青软化点、延度、黏度先增大后基本保持不变，针入度变化则相反。动态剪切流变性及低温性能研究表明，一定含量的TTS有利于改善CTW改性沥青的高低温性能，同时对上述性能变化进行微观形貌及机理分析，可能的原因在于，不同含量TTS与nano-CaCO3/废旧聚乙烯/asphalt材料间物理、化学协同作用导致其性能变化。
高分子功能改性与极端服役应用
孙颖, 白林, 刘明昊, 翁云宣, 陈礼平
摘要 (
339 )
PDF (1391 KB)(
436
)
HTML (
5 )
以蓝莓为研究对象，利用双螺杆挤出机和流延机制备聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸‑己二酸丁二酯（PBAT）生物降解复合膜，以酶活为考核指标，探究了不同复合膜对蓝莓保鲜品质的影响。以热失重、气体透过率、气体组成表征保鲜膜质量。结果表明，60%PGA/40%PBAT组可以有效抑制多酚氧化酶（PPO）活性含量升高，延缓抗坏血酸过氧化物酶（APX）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性降低，PGA组延缓过氧化物酶（POD）活性和pH值降低；因此，PGA和PBAT复配后的生物降解保鲜膜更有利于蓝莓的保鲜，尤其是60%PGA/40%PBAT保鲜膜，其CO2的体积分数可以控制在 2 %~3 %之内，而O2的体积分数则会因为储存的时长而不断下降，达到10 %~12 %；保存6天后酶活分别为：PPO为3.42 U/g、APX为5.98 U/g、SOD为8.37 U/g、POD为81.12 U/g、CAT为115.78 U/g。
孙颖 白林 刘明昊 翁云宣 陈礼平
2023, 37 (10):
93-100;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
以蓝莓为研究对象，利用双螺杆挤出机和流延机制备聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸?己二酸丁二酯（PBAT）生物降解复合膜，以酶活为考核指标，探究了不同复合膜对蓝莓保鲜品质的影响。以热失重、气体透过率、气体组成表征保鲜膜质量。结果表明，60%PGA/40%PBAT组可以有效抑制多酚氧化酶（PPO）活性含量升高，延缓抗坏血酸过氧化物酶（APX）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性降低，PGA组延缓过氧化物酶（POD）活性和pH值降低；因此，PGA和PBAT复配后的生物降解保鲜膜更有利于蓝莓的保鲜，尤其是60%PGA/40%PBAT保鲜膜，其CO2的体积分数可以控制在 2 %~3 %之内，而O2的体积分数则会因为储存的时长而不断下降，达到10 %~12 %；保存6天后酶活分别为：PPO为3.42 U/g、APX为5.98 U/g、SOD为8.37 U/g、POD为81.12 U/g、CAT为115.78 U/g。
高分子功能改性与极端服役应用
王晓南, 付菁奥, 陈思思, 高海南, 蔡玉东
摘要 (
429 )
PDF (4629 KB)(
562
)
HTML (
8 )
围绕高性能水凝胶，总结评述了其在油田开发领域作为堵漏、驱油以及油水分离过滤材料的研究进展，归纳分析了不同种类水凝胶的特点及应用，最后对其发展前景进行了展望。
王晓南 付菁奥 陈思思 高海南 蔡玉东
2023, 37 (10):
101-110;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
围绕高性能水凝胶，总结评述了其在油田开发领域作为堵漏、驱油以及油水分离过滤材料的研究进展，归纳分析了不同种类水凝胶的特点及应用，最后对其发展前景进行了展望。
高分子功能改性与极端服役应用
王斌, 王振超, 何安淇, 程德宝, 王娅茹, 赵晓颖, 项爱民
摘要 (
306 )
PDF (1602 KB)(
237
)
HTML (
12 )
通过熔融共混法在聚乙烯中加炭黑，模拟制备管道用聚乙烯/炭黑复合材料。采用了不同的焊接条件包括单程序焊接和多程序焊接进行复合材料的焊接，并对焊接性能、焊接管道的力学性能、结晶性能、微观形态进行了研究。结果表明，复合材料的制备工艺流程中挤出机的加工温度应避免超过240 ℃以上，且螺杆转速不超过40 r/min时能够有效避免管道制备过程产生炭黑分散不均匀以及气泡的缺陷；焊接过程中，单段式程序焊接过程中会出现实验末期温度急剧上升的情况，而多段式焊接程序能够使熔区温度保持在一个相对稳定的温度区间，对焊接试样进行拉伸剥离实验可知，多段式焊接程序的焊接性能要优于单段式焊接程序。
王斌 王振超 何安淇 程德宝 赵晓颖 项爱民
2023, 37 (10):
111-116;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
通过熔融共混法在聚乙烯中加炭黑，模拟制备管道用聚乙烯/炭黑复合材料。采用了不同的焊接条件包括单程序焊接和多程序焊接进行复合材料的焊接，并对焊接性能、焊接管道的力学性能、结晶性能、微观形态进行了研究。结果表明，复合材料的制备工艺流程中挤出机的加工温度应避免超过240 ℃以上，且螺杆转速不超过40 r/min时能够有效避免管道制备过程产生炭黑分散不均匀以及气泡的缺陷；焊接过程中，单段式程序焊接过程中会出现实验末期温度急剧上升的情况，而多段式焊接程序能够使熔区温度保持在一个相对稳定的温度区间，对焊接试样进行拉伸剥离实验可知，多段式焊接程序的焊接性能要优于单段式焊接程序。
高分子功能改性与极端服役应用
李贞印, 张效琳, 魏聪, 施智勇, 邵春光
摘要 (
255 )
PDF (2288 KB)(
384
)
HTML (
11 )
利用广角X射线衍射仪和差示扫描热仪研究了不同增压速率、不同增压温度下等规聚丙烯/多壁碳纳米管（iPP/MWCNTs ）复合材料的结晶行为。结果表明，慢速增压条件下（1 MPa/s），增压温度较低时有利于α⁃iPP的生成，增压温度越高越有利于γ⁃iPP的生成，且慢速增压条件下MWCNTs对iPP的结晶具有诱导作用，制备的γ⁃iPP较稳定，在升温过程中不会发生熔融重结晶现象；快速增压条件下（200 MPa/s），较低的增压温度就能够制备出纯的γ⁃iPP，但MWCNTs的存在使iPP的熔体黏度增大，阻碍分子链运动，不利于晶体生长，形成的γ晶结构完善性较差，在升温过程中会发生熔融重结晶，增压温度较高时，快速增压能够制备出亚稳态中间相iPP。对比发现，增压速率和熔体记忆效应的协同作用共同决定了复合材料中iPP的结晶结构，慢速增压条件下熔体记忆效应对iPP的结晶结构影响较大，增压速率升高后，熔体记忆效应对其结晶行为的影响减弱。
李贞印 张效琳 魏聪 施智勇 邵春光
2023, 37 (10):
117-124;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
利用广角X射线衍射仪和差示扫描热仪研究了不同增压速率、不同增压温度下等规聚丙烯/多壁碳纳米管（iPP/MWCNTs ）复合材料的结晶行为。结果表明，慢速增压条件下（1 MPa/s），增压温度较低时有利于α-iPP的生成，增压温度越高越有利于γ-iPP的生成，且慢速增压条件下MWCNTs对iPP的结晶具有诱导作用，制备的γ-iPP较稳定，在升温过程中不会发生熔融重结晶现象；快速增压条件下（200 MPa/s），较低的增压温度就能够制备出纯的γ-iPP，但MWCNTs的存在使iPP的熔体黏度增大，阻碍分子链运动，不利于晶体生长，形成的γ晶结构完善性较差，在升温过程中会发生熔融重结晶，增压温度较高时，快速增压能够制备出亚稳态中间相iPP。对比发现，增压速率和熔体记忆效应的协同作用共同决定了复合材料中iPP的结晶结构，慢速增压条件下熔体记忆效应对iPP的结晶结构影响较大，增压速率升高后，熔体记忆效应对其结晶行为的影响减弱。
高分子功能改性与极端服役应用
王林锋, 谢继凯, 郭家杏, 郝智, 郭建兵, 龙晓琴, 敖钱兰, 朱妍, 伍明蜜
摘要 (
380 )
PDF (1914 KB)(
593
)
HTML (
7 )
以硅橡胶（SR）为基体，添加莫来石纤维（MF）、空心玻璃微珠（GB）、碳酸钙（CaCO3）、2，5⁃二甲基⁃2，5⁃双（叔丁基过氧基）己烷、铁红（Fe2O3），制备了母炼胶。通过添加不同份数比的氢氧化铝［Al（OH）3］和氢氧化镁［Mg（OH）2］，经过密炼、开炼、硫化制备了可陶瓷化阻燃有机硅橡胶复合材料。结果表明，所制备的可陶瓷化阻燃硅橡胶复合材料中，GB在高温下能够起到黏结桥梁的作用，MF能很好地起到骨架作用，添加30份Mg（OH）2的硅橡胶复合材料，其拉伸强度可达4.93 MPa，同时具有1 450.73 %的断裂伸长率，而极限氧指数（LOI）值可以达到31.8 %，水平垂直燃烧达到V⁃0级，硅橡胶复合材料在50 Hz频率、5 g加速度、1 050 ℃的温度下燃烧15 min，试样不被烧穿。
王林锋 谢继凯 郭家杏 郝智 郭建兵 龙晓琴 敖钱兰 朱妍 伍明蜜
2023, 37 (10):
125-130;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
以硅橡胶（SR）为基体，添加莫来石纤维（MF）、空心玻璃微珠（GB）、碳酸钙（CaCO3）、2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷、铁红（Fe2O3），制备了母炼胶。通过添加不同份数比的氢氧化铝［Al（OH）3］和氢氧化镁［Mg（OH）2］，经过密炼、开炼、硫化制备了可陶瓷化阻燃有机硅橡胶复合材料。结果表明，所制备的可陶瓷化阻燃硅橡胶复合材料中，GB在高温下能够起到黏结桥梁的作用，MF能很好地起到骨架作用，添加30份Mg（OH）2的硅橡胶复合材料，其拉伸强度可达4.93 MPa，同时具有1 450.73 %的断裂伸长率，而极限氧指数（LOI）值可以达到31.8 %，水平垂直燃烧达到V-0级，硅橡胶复合材料在50 Hz频率、5 g加速度、1 050 ℃的温度下燃烧15 min，试样不被烧穿。
机械与模具
张一明, 黄志刚, 徐珍, 程媛媛
摘要 (
377 )
PDF (2535 KB)(
522
)
HTML (
14 )
以聚乳酸（PLA）为例，讨论异向双螺杆挤出机3种不同螺杆构型（阴阳转子螺杆头数比分别为2∶2、3∶2、4∶2）下的流道分布规律。依据理论端面曲线方程在Solidworks中创立上述3种不同螺杆构型的三维模型，使用Workbench软件对3种螺杆构型进行网格模型的建立，再使用Polyflow流体仿真软件进行模拟实际流场情况，得到后处理结果，使用后处理分析软件FieldView进行最终结果的分析；研究PLA流体的在不同螺杆构型下的压力、剪切速率以及黏度。同时使用Polystat统计模块对停留时间分布曲线RTD以及分布混合特性进行对比研究。结果表明，在螺杆转速为60 r/min和阳转子螺杆头数一定的条件下，随着阴转子螺杆头数的增加，压力波动减小，剪切作用提高，停留时间增加，分布效果提高，有利于材料的输出和混合。
张一明 黄志刚 徐珍 程媛媛
2023, 37 (10):
131-138;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
以聚乳酸（PLA）为例，讨论异向双螺杆挤出机3种不同螺杆构型（阴阳转子螺杆头数比分别为2∶2、3∶2、4∶2）下的流道分布规律。依据理论端面曲线方程在Solidworks中创立上述3种不同螺杆构型的三维模型，使用Workbench软件对3种螺杆构型进行网格模型的建立，再使用Polyflow流体仿真软件进行模拟实际流场情况，得到后处理结果，使用后处理分析软件FieldView进行最终结果的分析；研究PLA流体的在不同螺杆构型下的压力、剪切速率以及黏度。同时使用Polystat统计模块对停留时间分布曲线RTD以及分布混合特性进行对比研究。结果表明，在螺杆转速为60 r/min和阳转子螺杆头数一定的条件下，随着阴转子螺杆头数的增加，压力波动减小，剪切作用提高，停留时间增加，分布效果提高，有利于材料的输出和混合。
机械与模具
赵利平, 张维合, 彭新华
摘要 (
381 )
PDF (3494 KB)(
445
)
HTML (
14 )
采用定模内和动模内镶件互换结构设计，实现了同一套模具可生产某汽车座椅侧护板（有按钮孔和无按钮孔）2种不同结构的塑件，提升了模具的使用价值，降低了产品研发的成本，并通过设计便捷式模内镶件互换结构，极大地减少了拆模、装模的时间和人工成本。异型的斜顶抽芯机构与直顶顶出机构相配合，解决了常规斜顶抽芯机构在设计位置不足的情况下完成塑件倒扣的正常脱模。
赵利平 张维合 彭新华
2023, 37 (10):
139-143;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
采用定模内和动模内镶件互换结构设计，实现了同一套模具可生产某汽车座椅侧护板（有按钮孔和无按钮孔）2种不同结构的塑件，提升了模具的使用价值，降低了产品研发的成本，并通过设计便捷式模内镶件互换结构，极大地减少了拆模、装模的时间和人工成本。异型的斜顶抽芯机构与直顶顶出机构相配合，解决了常规斜顶抽芯机构在设计位置不足的情况下完成塑件倒扣的正常脱模。
综述
俞红锂, 刘茜
摘要 (
538 )
PDF (4439 KB)(
792
)
HTML (
25 )
简要介绍了用于介电弹性体驱动器的不同种类材料，总结了国内外介电弹性体驱动器的不同构型研究进展，详细阐述了介电弹性体驱动器在柔性机器人领域中的应用进展。此外，还指出了在实际应用中仍然存在的问题，并展望了未来的研究前景。
俞红锂 刘茜
2023, 37 (10):
144-152;
摘要 (
0 )
PDF (0 KB)(
0
)
简要介绍了用于介电弹性体驱动器的不同种类材料，总结了国内外介电弹性体驱动器的不同构型研究进展，详细阐述了介电弹性体驱动器在柔性机器人领域中的应用进展。此外，还指出了在实际应用中仍然存在的问题，并展望了未来的研究前景。
京公网安备11010802034965号
京ICP备13020181号-2