本期目录

2025年 39卷 3期 刊出日期：2025-03-26 上一期 下一期

材料与性能

耐水解生物降解聚酯PBAT的制备及性能研究

徐梓迅, 苑静, 杜夕彦, 张馨鹏, 徐军, 郭宝华

2025, 39 (3): 1-6; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.001

摘要 ( 185 ) PDF (2729 KB)( 160 ) HTML ( 13 )

采用添加抗水解剂碳化二亚胺（CDI）和聚碳化二亚胺（PCDI），通过熔融共混法制备聚对苯二甲酸⁃己二酸丁二酯（PBAT）/PCDI和PBAT/CDI共混物，分析了不同抗水解剂含量对PBAT热性能、力学性能、分子量和水解行为的影响。结果表明，PCDI在提高PBAT耐水解性能方面表现优异，加入1.5 % PCDI的PBAT端羧基含量由未加入时的28.2 mol/t下降到0.4 mol/t；在70 ℃条件下水解1 051 h后，未添加抗水解剂的样品水解失重率达到7.54 %，加入PCDI质量分数为0.5 %、1.0 %、1.5 %的样品的水解失重率分别为6.71 %、4.34 %、0.55 %。

环氧化硅橡胶/甲基硅橡胶增韧PA6/CF复合材料的制备与性能研究

张伟臻, 张琦, 李源, 卢咏来, 张师军

2025, 39 (3): 7-11; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.002

摘要 ( 134 ) PDF (1147 KB)( 54 ) HTML ( 6 )

采用熔融共混法制备环氧化硅橡胶/甲基硅橡胶（ESR⁃5/PDMS）增韧聚酰胺6/碳纤维复合材料，研究了ESR⁃5/PDMS复配增韧体系中环氧基团含量对PA6基复合材料力学性能、冲击性能、耐热性能和微观结构的影响。结果表明，当增韧复配体系中ESR⁃5和PDMS各为10份时，通过原位接枝反应提高了硅橡胶与PA6的界面作用力，从而提高复合材料的抗冲击和抗损伤能力，23、-20、-60 ℃的缺口冲击强度相较于PA6/CF复合材料分别提高了73.6 %、178.0 %、196.8 %，在低温环境下表现出优异的抗冲击性能，并且最大程度地降低弹性体的引入使体系力学性能下降的影响；同时改善了复合材料的热稳定性能，ESR⁃5/PDMS增韧体系为碳纤维增强聚酰胺6复合材料在低温环境下的应用提供了可行性方案。

具有优异力学性能的钛白粉增白GFRPA复合材料的制备及性能研究

张衡, 刘浩, 邱守季, 张炳, 吴叔青

2025, 39 (3): 12-18; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.003

摘要 ( 118 ) PDF (2002 KB)( 57 ) HTML ( 4 )

分别使用大分子多元酸（BA）和月桂酸（LA）对钛白粉进行表面改性，并通过挤出成型得到白色PA6/GF复合材料。通过对复合材料的结晶行为、界面性质以及力学性能的测试，发现在添加量均为3 %（质量分数，下同）时，与纯钛白粉相比，LA改性钛白粉对PA6/GF复合材料力学性能的改善不明显，但BA改性钛白粉复合材料体系的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别为109、155 MPa和12.3 kJ/m²，相比添加纯钛白粉的PA6/GF复合材料分别提高了11.1 %、10.7 %和68.5 %，各项性能均达到同等加入量ZnS体系的85 %以上。

乳液模板法制备相变泡沫材料及其储热性能增强研究

邓静倩, 孔鹏, 侯丹丹

2025, 39 (3): 19-24; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.004

摘要 ( 99 ) PDF (1092 KB)( 41 ) HTML ( 1 )

采用乳液模板法制备了聚苯乙烯/石蜡复合相变泡沫材料（EPSPW），其中石蜡被包封在泡沫材料的孔隙中。结果表明，EPSPW的孔隙率为85 %~92 %（体积分数，下同），孔径介于3.5~10 μm，分布较窄；当石蜡含量为30 %（质量分数，下同）时，EPSPW在33倍自身质量的载荷下表现出优异的形状稳定性，且无石蜡泄露；浸出测试显示，在高于石蜡熔点的温度下样品中的质量损失率仅为3%；EPSPW的熔融焓达到32 J/g，远远高于直接发泡的相变泡沫材料的相变焓（大多在15~20 J/g之间）；此外，EPSPW在50次加热/冷却循环中表现出良好的循环稳定性。

食品包装复合膜的层结构与材质分析方法研究

刘芳

2025, 39 (3): 25-29; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.005

摘要 ( 72 ) PDF (1266 KB)( 56 ) HTML ( 3 )

主要采用5种不同的前处理制样方法对市面上的一种食品包装复合膜进行横截面制作，利用扫描电子显微镜（SEM）与能谱分析联用、红外光谱仪（FTIR）对其层结构和材质进行分析。结果表明，该复合膜有5层结构，依次为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/无机颜料⁃聚氨酯（PU）胶⁃铝蒸镀层/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚氨酯（PU）胶/聚乙烯（PE）；通过SEM观察比较5种不同前处理制样方法的横截面可知，利用超薄切片机的钢刀和钻石刀或者离子研磨装置对多层复合膜制样，截面光滑层结构清晰形貌理想；通过选择合适的制样方法可以大大提高制作理想膜截面的成功率，对极薄金属镀层多层膜的质检和研发有重要借鉴意义。

SEBS⁃g⁃MAH对PPO/PA66复合材料性能和形貌的影响

杨青林, 周松, 李璨然, 余闻达, 罗玉梅

2025, 39 (3): 30-35; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.006

摘要 ( 124 ) PDF (1290 KB)( 155 ) HTML ( 7 )

采用马来酸酐接枝苯乙烯⁃乙烯⁃丁烯⁃苯乙烯共聚物（SEBS⁃g⁃MAH）改性，用双螺杆挤出和注射成型制备了增韧的聚苯醚/聚酰胺66（PPO/PA66）复合材料，测试了材料吸水率、力学和熔体流动性能，用差示扫描量热法研究了结晶行为，用扫描电子显微镜观察了断面形貌。结果表明，由于PPO和PA66之间弱的界面黏附，添加PPO使PA66的韧性和拉伸强度明显降低；源于SEBS⁃g⁃MAH所产生的能量耗散以及PPO和PA66之间相容性改善，PPO/PA66（30/70）中添加10份SEBS⁃g⁃MAH，使拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高23.95 %、81.58 %和157.39 %；当SEBS⁃g⁃MAH含量为10份时，PPO/PA66（30/70）的综合力学性能较高；当SEBS⁃g⁃MAH含量为18份时，复合材料获得较高韧性；与纯PA66的吸水率（1.36 %）比较，含10份SEBS⁃g⁃MAH的PPO/PA66（30/70）的吸水率（0.60 %）降低了55.88 %；PPO能促进PPO/PA66中PA66的结晶；添加SEBS⁃g⁃MAH会抑制PPO/PA66（30/70）中PA66的结晶。PPO和SEBS⁃g⁃MAH可改善PA66的熔体加工性能。

醋酸纤维素多孔膜的制备及蛋白质吸附

侯文杰, 杨娜, 任剑飞, 高大海, 郭改萍, 戴玉华

2025, 39 (3): 36-40; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.007

摘要 ( 112 ) PDF (1493 KB)( 40 ) HTML ( 1 )

以醋酸纤维素为原料、以丙酮为溶剂、以水为非溶剂，制备结构可调、水通量高的醋酸纤维素多孔膜。并通过四甲基哌啶氧化物（TEMPO）/溴化钠（NaBr）/次氯酸钠（NaClO）氧化引入羧基基团用于蛋白质的选择分离。当醋酸纤维素浓度为10 %（质量分数，下同）、凝固浴温度为10 ℃、非溶剂水的含量为30 %时，醋酸纤维素多孔膜的综合性能最好，孔隙率为92.5 %，水通量为1 655.7 L/（m²·h），经氧化后，该膜在pH=6的环境下，对溶菌酶的吸附率为2 806.1 mg/g。

PE/PP/微米SiO₂消光热封膜的研制及其性能研究

苏羽航, 林渊智, 毛健全, 王永祥, 刘向, 余立, 柯俊沐, 陈忆诗

2025, 39 (3): 41-47; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.008

摘要 ( 119 ) PDF (3635 KB)( 69 ) HTML ( 3 )

设计3层消光热封膜复合结构，筛选适合的聚乙烯与聚丙烯做为视觉层材料，在芯层中添加微米SiO₂来提高薄膜雾度，通过3层共挤流延法进行薄膜的制备，探讨薄膜的各项性能。结果表明，PE⁃HD与共聚聚丙烯组成最佳消光材料，随着PE⁃HD在视觉层中含量的增加，可以提高PE⁃HD/PP混合体系的冲击强度、储能模量和损耗模量，对薄膜具有增强增韧的作用，可加快PE⁃HD/PP混合体系的结晶速率，加快薄膜雾度的形成；且当PE⁃HD在视觉层中含量为40 %时，薄膜的雾度达到80 %，光泽度为7.8 %，薄膜消光效果最好；当微米SiO₂在芯层中的含量为3 %时，薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最高，达到29.5 MPa和64 %，薄膜的透光率为58.8 %，雾度提高到82.3 %。

单体质量对MMA聚合过程及其聚合物性能的影响研究

宋月潇, 周贵阳, 张雄伟, 周丽霞, 陈耀, 杨郑, 邓杭军, 李子昊, 蔡晨曦, 尹红

2025, 39 (3): 48-52; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.009

摘要 ( 97 ) PDF (793 KB)( 121 ) HTML ( 3 )

选用偶氮二异丁腈作为引发剂，通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体均聚反应制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），考察MMA色度、水分和阻聚剂含量对聚合及PMMA性能的影响。结果表明，为达到光学级PMMA的要求，MMA色度应控制在6以下；水分对聚合无直接影响，但考虑PMMA的成型加工过程，并避免PMMA水解，建议水分控制在500 mg/kg以下；阻聚剂含量低于10 mg/kg时对聚合及PMMA性能的影响较小，可直接用于聚合。

加工与应用

基于动态高分子基复合材料的一体化T型加筋壁板力学性能仿真研究

张勋, 刘翔, 方梅, 郭攀, 冯跃战, 黄明, 刘春太

2025, 39 (3): 53-59; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.010

摘要 ( 92 ) PDF (2912 KB)( 130 ) HTML ( 3 )

采用双酚A二缩水甘油酯醚（DGEBA）和固化剂戊二酸酐（GA）为树脂基体与单向碳纤维进行预浸复合，制备具有动态可逆性能以及优异力学性能表现的碳纤维预浸带。热压固化后对样条进行拉伸、压缩、剪切、应力松弛及蠕变力学性能测试，获得复合材料基本力学性能。根据力学测试结果，对二次胶接成型、一体化成型T型加筋壁板进行建模，并采用有限元方法开展多工况仿真分析。结果表明，相较于传统二次胶接成型结构壁板，在拉伸、压缩、弯曲、冲击工况下，外部载荷相同时，一体化成型结构壁板最大形变量分别降低了28.57 %、28.57 %、28.04 %、8.27 %；屈曲失稳时，一体化成型结构壁板的临界载荷提高了84.69 %，同时各角度铺层最大变形处的纵向应变均有较大提升，表现出更为优异的抗屈曲性能。

热塑性复合材料层合板翘曲缺陷识别与优化

冯梦尧, 信春玲, 任峰, 翟玉娇, 许文翀, 马驰原, 马宇飞, 何亚东

2025, 39 (3): 60-64; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.011

摘要 ( 96 ) PDF (1478 KB)( 44 ) HTML ( 4 )

基于纤维铺放成型生产的复合材料层合板所出现的翘曲缺陷，运用合理表征方法，并运用形态学原理搭建无接触视觉测量平台对其进行识别，通过设计不同工艺参数对其进行优化，并探究翘曲度与拉伸性能的关系，并进一步对翘曲缺陷进行优化。结果表明，无接触视觉测量平台可以精准识别翘曲度，热风枪温度由300 ℃升到500 ℃，翘曲缺陷减小；翘曲度与拉伸性能呈负相关。通过加热模具的措施可以进一步优化翘曲。

碳纤维复合材料超声制孔试验研究

王诚, 苏永生, 阮芳涛, 朱益洋

2025, 39 (3): 65-70; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.012

摘要 ( 84 ) PDF (2264 KB)( 72 ) HTML ( 1 )

针对碳纤维复合材料（CFRP），分别开展在干钻和超声干钻条件下PCD刀具制孔试验研究，探求改进碳纤维复合材料切削性能的方法，进一步提高CFRP的制孔效率和质量。在干钻和超声干钻条件下，分别采用PCD常规刀具和PCD织构刀具对碳纤维复合材料进行制孔，对不同条件下产生的切削力、孔入口直径尺寸、孔外部形貌及刀具表面黏结情况进行分析。在超声干钻条件下，纤维丝断裂更加充分，但孔直径总体偏大，相对于PCD常规刀具，PCD织构刀具制孔使总切削力最高降低34.72%，孔径相对误差降最大降低1.27%。在PCD织构刀具加工条件下，孔入口处表面质量更好，超声干钻使得总切削力降低6.64%~16.87%。相较于干钻制孔，超声干钻断屑效果更好，能有效抑制入口处毛刺的产生。在超声干钻条件下，相较于PCD常规刀具，PCD织构刀具可以有效降低切削力。在PCD织构刀具条件下，相较于干钻制孔，超声干钻可以有效降低切削力。

滚塑成型最佳工艺区间影响因素

陈叶茹, 郭德宇, 温原

2025, 39 (3): 71-76; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.013

摘要 ( 78 ) PDF (760 KB)( 34 ) HTML ( 1 )

选取线形低密度聚乙烯（PE⁃LLD）作为基材，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，并利用机械磨粉机处理，以制备适用于滚塑工艺的粉末材料。通过控制投料量的方法控制滚塑制品厚度，深入探讨了滚塑制品的厚度、滚塑材料熔体流动速率（MFR）、粉体粒径分布、炭黑添加量以及滚塑设备炉温等5个因素对滚塑成型过程中消除制品壁内气孔所需达到的最低PIAT（PIAT­P）、制品内表面黄变指数为零时所需达到的最低PIAT（PIAT­I）、滚塑最佳工艺区间（BPI）以及在该区间内低温落锤冲击强度（LTIS）的综合影响进行了系统性分析。结果表明，随着滚塑制品厚度的增加和MFR的提高，气孔消除温度大幅度降低，同时滚塑BPI显著拓宽，同时厚度增加，LTIS提高；而粉体粒径的减小则导致PIAT­P升高和PIAT­I降低，滚塑BPI范围相应变窄；炭黑添加量对PIAT­P、PIAT­I及BPI范围的影响相对较小，同时，炭黑添加量增加，基体LTIS略有提高；提高滚塑设备炉温则会使PIAT­P缓慢提高和PIAT­I显著增加，进而扩大了滚塑BPI范围。

轿车用皮纹后饰条注塑参数优化及试验验证

黄可, 邹华杰, 钱子龙, 李兵兵

2025, 39 (3): 77-80; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.014

摘要 ( 88 ) PDF (1487 KB)( 20 ) HTML ( 1 )

以某型号轿车皮纹后饰条为研究对象，选取了制品上特征点A为翘曲观测点，在扣接特征处沿料流前进方向增设了“溢料回路”。选取模具表面温度、注塑温度、注射压力、保压压力，为研究对象，构建4因素4水平L₁₆正交试验。对16组数据进行了极差分析，获得了响应最灵敏的因素及水平，得到了最优工艺参数组合，在最优参数组合下，A点处所有效应下翘曲量为5 mm，较第10组参数下的翘曲量，降低了30 %。对最优参数进行了试验验证，主要注塑参数为模具表面温度128 ℃、注塑温度330 ℃、注射压力48 MPa、保压压力为注射压力的95 %。成型后制品外观面光泽均匀，没有出现银纹、拉丝、发白等注塑缺陷，特征点A，与制品整体平滑过渡，满足了试验预期，制品成型后满足使用要求，验证了Moldflow 2023模流分析软件的准确性及极差分析的科学性。

助剂

表面改性Sb₂O₃对阻燃ABS/DBDPE/ Sb₂O₃复合材料性能的影响

武本泽, 李滨, 雷园, 黄绍军, 吕汶骏, 余传柏

2025, 39 (3): 81-85; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.015

摘要 ( 81 ) PDF (1438 KB)( 141 ) HTML ( 1 )

采用NDZ⁃201、GR⁃A118、KH⁃550和DPAK 4种表面改性剂，通过湿法球磨技术对Sb₂O₃颗粒进行表面处理。利用FTIR、XRD和SEM等对Sb₂O₃改性前后的结构和形貌进行表征。通过挤出造粒和注射成型制备ABS/DBDPE/Sb₂O₃复合材料，研究2%的4种表面改性剂改性Sb₂O₃对复合材料综合性能的影响。结果表明，4种表面改性剂改性Sb₂O₃对复合材料综合性能有一定的影响；表面改性后，复合材料的加工性明显提高；改性后保持较好的阻燃性能和热性能，垂直燃烧全部通过了UL 94 V⁃0等级；改性后力学性能有不同程度的提升，且冲击性能提升较明显；其中NDZ⁃201改性复合材料的冲击强度为46.99 kJ/m²，较未改性复合材料提升了36.01 %，且弯曲强度也有一定提高；综合各项性能，NDZ⁃201和DPAK都有较好的改性效果，有利于复合材料加工性能和力学性能的提升。

标准与测试

红外光谱法测定聚丙烯中抗氧剂3114的含量

钟升辉, 王耀华, 吴燕敏, 马晶芬, 阮玉林, 胡准

2025, 39 (3): 86-89; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.016

摘要 ( 97 ) PDF (606 KB)( 36 ) HTML ( 6 )

采用红外光谱法定量分析了聚丙烯中抗氧剂3114的含量。对比分析抗氧剂3114、PP、PP/3114的红外谱图后，确定了抗氧剂3114在聚丙烯中的特征吸收峰为1 695 cm^-1，PP的定量吸收峰为4 059 cm^-1。将1/A₄₀₅₉作为厚度标准化因子，以A₁₆₉₅/A₄₀₅₉为横坐标，以3114含量为纵坐标，建立了抗氧剂3114的标准曲线。结果表明，抗氧剂3114的含量与A₁₆₉₅/A₄₀₅₉有良好的线性关系，线性相关系数为0.999 28。验证了厚度标准化因子的作用，在实验范围内样片厚度对3 114含量的测定结果没有影响。用本方法测定待测样品中抗氧剂3114的含量，相对标准偏差不大于1.30 %，精密度较好。用本方法测定标准品中抗氧剂3114的含量，相对误差的绝对值不大于3.27 %，准确度较高。

塑料与环境

全生物降解膜在烤烟种植中的适应性及其对微生物多样性的影响

谢世爽, 吴亮, 黄峰, 荣鑫, 湛玉舟, 李旭娟, 许向彬

2025, 39 (3): 90-94; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.017

摘要 ( 99 ) PDF (2096 KB)( 48 ) HTML ( 3 )

通过田间铺膜试验和实验室分析，如傅里叶变换红外光谱（FTIR），扫描电子显微镜（SEM），以及16SrDNA高通量测序，研究了全生物降解膜在贵州典型气候下的降解周期，降解过程对烟草生育期及土壤微生物菌落的影响。结果表明，全生物降解膜在贵州典型气候下烤烟中的使用周期为80天，具有良好的降解性能和保温保湿效果。生物降解膜降解后增加了土壤微生物群落及其丰度，在门水平上，为变形菌（Proteobacteria）、芽单胞菌（Gemmatimonadota）、放线菌（Actinobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、酸杆菌（Acidobacteria）、拟杆菌（Bacteroidetes）、疣微菌（Verrucomicrobiota）和厚壁菌（Firmicutes）， 在属水平上，增加了链霉菌属、溶杆菌属、硝化螺菌属、黄色土源菌等有益菌的种类和数量，这将有助于土壤碳固存，及氮、碳、磷素的循环。

机械与模具

基于ANN代理模型的单螺杆计量段结构参数优化

王超元, 陈欣, 林增, 祁纪浩, 庞志威, 沙金

2025, 39 (3): 95-101; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.018

摘要 ( 59 ) PDF (2824 KB)( 201 ) HTML ( 4 )

在挤出机单螺杆计量段二维解析建模的基础上，采用交叉验证方法构建人工神经网络（artificial neural network，ANN）模型并对其进行了超参数优化，以有效地映射挤出机工作条件和结构参数与生产率和功耗之间的复杂非线性关系。提出利用ANN代理模型，结合NSGA⁃Ⅱ（non⁃dominated sorting genetic algorithm Ⅱ）算法对螺杆计量段的结构参数进行多目标优化，并通过TOPSIS（technique for order preference by similarity to an ideal solution）法得到最优生产率和功耗组合的结构参数。相关工作对单螺杆计量段结构参数的智能化设计具有理论指导意义。

综述

马来酸酐接枝聚丙烯的研究进展及应用

陈茜, 王湘, 姜超, 高达利

2025, 39 (3): 102-108; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.019

摘要 ( 154 ) PDF (1172 KB)( 207 ) HTML ( 5 )

回顾了近期马来酸酐接枝聚丙烯（PP⁃g⁃MAH）的研究进展及改性方法，重点介绍了不同接枝方法的发展历程及其优缺点，并对其应用进行简单分类。指出PP⁃g⁃MAH可以作为相容剂、黏结剂及偶联剂以扩展聚丙烯的应用范围。最后提出，今后采用复合接枝手段或成为提高接枝产物性能的重点研究方向。

环氧树脂水泥砂浆修补材料的研究进展

吴启民, 王伟民, 勒德亮, 林忠华, 裴克梅

2025, 39 (3): 109-113; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.020

摘要 ( 102 ) PDF (1766 KB)( 76 ) HTML ( 1 )

综述了环氧树脂水泥砂浆修补材料的组成及分类，性能影响因素、新型改性技术、性能表征方法，总结出了环氧树脂砂浆的发展现状及其趋势。

聚合物气辅挤出技术研究进展及应用

王禹, 张亚军, 郑永彪, 高聪

2025, 39 (3): 114-117; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.021

摘要 ( 87 ) PDF (449 KB)( 50 ) HTML ( 1 )

介绍了聚合物气辅挤出技术的研究历史及其实际应用，概述了气辅挤出成型过程中气体采用不同工艺参数对制品质量的影响，简述了计算机模拟技术在气辅挤出中的应用及发展，并且在现有研究和技术的基础上对气辅技术的研究及实际应用做出了展望。

紫外光固化树脂在三维直写成型中的应用研究现状

韩羽菲, 王大鑫, 房晓彤, 胡晶

2025, 39 (3): 118-124; DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.03.022

摘要 ( 77 ) PDF (1581 KB)( 68 ) HTML ( 4 )

综述了近年来光敏树脂的研究进展，总结了紫外光固化树脂在三维直写成型（DIW）领域中的应用和针对上述问题的研究进展。