材料与性能
刘霖, 寿韬, 廖飞扬, 郑梓康, 冯馨禾, 赵秀英
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以生物基1，5⁃戊二异氰酸酯（PDI）和聚1，3⁃丙二醇（PO3G）为原料，使用异山梨醇（IS）或异山梨醇/3⁃烯丙氧基⁃1，2⁃丙二醇（IS/APD）作为扩链剂，分别合成了生物基热塑性聚氨酯BPU⁃IS和BPU⁃IS/APD，并通过动态硫化工艺将其用于聚乳酸（PLA）增韧。研究了扩链剂组成和结构对PLA/BPU共混物增韧效果的影响。PLA/BPU⁃IS/APD共混物表现出高力学性能和韧性，拉伸强度和断裂伸长率分别为47.22 MPa和133.8 %，冲击强度达到54.21 kJ/m²，且生物基含量为99.4 %。
赵晓欢, 王岩森, 孙靖山, 邓静倩, 祁丽亚, 侯丹丹, 王春堯, 谈心妤
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采用乳化法，通过改良乳化工艺制备了双十八烷基二甲基溴化铵（DDAB）⁃聚乳酸（PLA）纳微颗粒，通过改变油/水相比例与乳化剂浓度，使DDAB⁃PLA纳微颗粒的粒径实现了调控，同时测试了不同阳离子含量DDAB⁃PLA纳微颗粒的细胞毒性。结果表明，制备的DDAB⁃PLA纳微颗粒具有纳微级尺寸分布，平均粒径约490 nm；改变水相量与乳化剂浓度，可实现DDAB⁃PLA纳微颗粒在167~786 nm尺寸范围内的调控。此外，DDAB⁃PLA纳微颗粒对L929细胞与DC几乎无细胞毒性，具有高生物安全性。
黄庚, Bekbolatovich Sagin Abay, 吴大鸣, 王晓杰, 高小龙, 孙靖尧, 黄尧, 许红, 郑秀婷
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采用了熔点以上温度的γ射线辐照改性技术，对聚四氟乙烯（PTFE）进行辐照改性，研究辐照改性对PTFE耐磨性的影响。使用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、广角X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱测试仪（FTIR）和摩擦磨损实验机设备，对辐照前后材料的结晶结构和摩擦磨损特性进行了研究。结果表明，该辐照改性技术显著提高了PTFE的结晶度，改性后的PTFE在一定的测试条件下耐磨性提高了约3.31倍，摩擦系数降低了约78 %，表现出了很好的耐磨性能。
勒德亮, 吴启民, 林忠华, 裴克梅
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水下混凝土修补用材料是一种专门用于修复水下混凝土结构的材料，环氧树脂因其水下快速固化、高强度和良好黏结性能成为水下混凝土结构的快速修复材料。本文以环氧树脂为基体材料制备了可在水下进行固化的胶黏剂体系，在此基础上研究了其修补性能的影响因素和机理，探究了组分配比、固化条件、界面粗糙度、混凝土强度和混凝土表面环境等因素对环氧树脂复合材料粘接效果的影响。结果表明，该环氧树脂复合材料具有不错的水泥修补性能，粘接强度最高可达4.0 MPa左右，且具有一定的耐干湿性能。对比25 ℃水下固化7 d后的粘接强度和40 ℃水下固化3 d的结果，粘接性能测试宜在25 ℃水下固化7 d后进行；本文材料配比方案中树脂组分与固化剂组分的最佳配比为3.5∶1；界面粗糙度高和表面易渗透的混凝土结构有助于提高界面粘接性能；修补界面浸出物或微生物附着的表面状况对界面粘接性能也有一定的影响。
李雅欣, 谢俊龙, 李成豪, 蔡少君
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以丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为单体，N，N⁃亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，Irgaure2959为引发剂，通过紫外光固化法制备聚丙烯酸⁃丙烯酰胺（PAA⁃PAM）共聚水凝胶。分别通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、流变仪等对共聚水凝胶的各项性能进行表征，并探究丙三醇的加入对水凝胶力学性能、流变性能、保水性能、黏附性能和抗冻、耐热性能的影响。结果表明，加入丙三醇能有效提高共聚水凝胶的断裂伸长率、韧性、保水性、黏附性和极端温度耐受性。通过紫外光固化法制备的共聚水凝胶，当AA和AM单体摩尔比为4∶6，交联剂MBA含量为1 ‰，丙三醇体积百分比为60 vol% 时，其综合性能最佳：断裂伸长率为631.8 %，拉伸强度为53.0 kPa，并且具有良好的黏附性和抗冻、耐热性能。
叶翔宇
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使用三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）等量代替阻燃聚乙烯（PE）电缆料中的氢氧化镁（MH）。通过相关设备对阻燃PE电缆料的力学性能、熔体流动速率（MFR）、体积电阻率、极限氧指数（LOI）和V级垂直燃烧性能进行分析。结果表明，在以MH作为阻燃剂，红磷母粒作为协效阻燃剂的阻燃PE电缆料中，随着MCA替换MH的比例增多，材料的力学性能呈现下降的趋势；MFR性能和体积电阻率受影响较小，保持相对稳定；MCA替换MH的比例增加，阻燃PE电缆料LOI性能有提升并逐渐趋于稳定；MCA替换MH的量分别为总质量的4 %、6 %和9 %时，对应的阻燃PE电缆料可通过UL 94标准中规定的V⁃2、V⁃1和V⁃0垂直燃烧测试。
李满林, 阎宇, 高兵兵, 胡赞军, 张水洞
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采用两步法制备了基于酒石酸改性热塑性淀粉（TPSTA1）的高粘接强度热熔胶，通过添加乙烯⁃醋酸乙烯共聚物（EVA）、松香和铝粉，并利用密炼共混工艺，系统研究了不同含量的EVA、松香和铝粉对热熔胶流动性、黏附能力、黏弹性和相容性的影响。结果表明，随着EVA和松香的混合物（HMA）和铝粉含量的变化，样品的粘接强度、流动性和表面能均呈现先升后降的趋势。优化配方后，铜片、铝箔和无纺布的粘接强度显著提升。此外，HMA和铝粉的加入破坏了TPSTA1的氢键网络，增加了分子链的运动性，使胶体黏弹性转向黏性，增强了粘接体系的稳定性。微观结构分析显示，在高HMA含量下，TPSTA1与松香的相容性较差，但EVA作为增容剂改善了界面黏附力；铝粉则在高含量时出现团聚现象。该研究为热塑性淀粉基热熔胶的性能优化及应用拓展提供了理论支持。
加工与应用
王文昊, 仇思源, 李亚娇, 孙靖尧, 吴大鸣, 王树远, 许红, 盖云卿
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以一种增强热塑性复合管（RTP）为研究对象，通过Pyhton开发参数化建模脚本，使用ABAQUS建立RTP管道增强层模型，结合Hashin渐进失效准则判断增强层的失效情况。该模型能够在内压下对管道增强层的渐进失效位置进行判断，并能展现渐进失效过程。通过在内压下的RTP渐进失效模型的有限元分析，模拟了不同增强层层数和纤维缠绕角度对管道的力学性能影响。结果表明，在10 MPa内压下，4层增强层管道模型已完全能满足在该条件下的使用，其最内层纤维应力仅为1 468 MPa，Hashin失效判据也小于1。另外，纤维缠绕角度对于管道力学性能也有很大的影响，纤维承受应力随着缠绕角度的增加快速减小，当缠绕角度为±75 °时，增强层最大应力仅为816.3 MPa，相比±35 °减少了约48 %，并且Hashin失效判据仅为0.278。
胡砚磊, 孙晋, 胡法, 武志军, 李玉娥, 吴孝翰
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采用循环载荷缺口圆棒（CRB）试验方法研究了聚乙烯（PE）管材料的耐疲劳失效性能，并考察了不同样品制备方式、样品尺寸、应力范围、频率、载荷比和温度等因素对材料失效结果的影响。结果表明，采用压塑制样的PE管材料在CRB试验中的耐疲劳性能优于管材挤出样品；随着样品直径的增加，断裂循环次数显著减少；应力范围增大也会导致断裂循环次数减少，并在应力范围达到16 MPa时出现脆韧转变现象；试验频率的提高使试样断裂循环次数减少；而载荷比的增加则导致样品断裂循环次数上升；温度升高会引起试样断裂循环次数的下降。
高永红, 何家乐, 金清平
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为研究高温环境对玻璃纤维增强聚合物（GFRP）管混凝土柱轴压性能的影响，试验在20~220 ℃的温度范围内对两种规格的GFRP管、混凝土立方体和GFRP管混凝土柱进行2 h和4 h的加热处理，通过分析GFRP管的环向拉伸性能、轴向压缩性能及混凝土立方体强度，揭示这些材料在高温条件下的性能变化及其对GFRP管混凝土柱轴压性能的影响。结果表明，常温下GFRP管混凝土柱的极限抗压承载力比素混凝土柱显著提高了4.75倍，随着温度升高，GFRP管和混凝土的变形协调性变差，力学性能发生退化，导致GFRP管混凝土柱的极限承载力和极限应变逐渐下降，特别是在220 ℃时，加热2 h和4 h后，GFRP管混凝土柱的极限承载力分别下降了18.73 %和20.21 %。加热温度上升对GFRP管混凝土柱轴压性能的影响比高温作用时间更为明显。
孙悦颖, 汤小龙, 邹忠毅, 王梦桥, 刘继涛
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为揭示聚偏氟乙烯剪切过程的大分子结构演变微观机理，采用分子动力学方法模拟研究了聚偏氟乙烯的剪切变形过程，探究了链长、混合聚合度和剪切应变速率对聚偏氟乙烯剪切变形过程的影响，分析了聚偏氟乙烯剪切变形过程中的应力⁃应变关系、末端距、均方位移及径向分布函数的变化规律。结果表明，聚偏氟乙烯剪切变形过程的应力随应变的增加先增加后降低最后趋于平稳，依次出现弹性变形、应力屈服和应力软化3个阶段；链长越长，分子链的解缠越难，需要的剪切应力越大，分子链的末端距变化量越大；混合聚合度的聚偏氟乙烯剪切变形过程受长链分子的影响为主，剪切模量增加，末端距的变化受链长和分子链相对位置影响；剪切应变速率越大，剪切变形需要的应力越大，末端距变化越大，分子链的解缠越困难。
洪学银, 高尚
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采用拉丁超立方实验设计，研究了层高、壁厚、顶底厚、顶底线条方向、填充密度、填充线条方向、打印速度、挤出温度、床温、工作空间温度10种熔融沉积建模（FDM）工艺参数对丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯共聚物（ABS）零件拉伸性能的影响，对比了人工神经元网络（ANN）、随机森林（RF）和梯度提升算法（GB）3种机器学习方法预测拉伸性能的准确性。结果表明，ANN预测拉伸强度和断裂伸长率的相关系数R仅为0.883 5和0.892 4，在训练和测试数据集上，预测的均方误差（MSE）在5~10和20~24之间；RF预测的R值为0.913 6和0.924 0，MSE在3~8和15~20之间；GB预测准确性最高，R值为0.975 9和0.981 2，MSE最低，在1~4和8~10之间。在10种工艺参数中，在采用RF模型时，拉伸性能的显著影响因素为填充密度、壁厚、填充线条方向和顶底厚，在采用GB模型时，拉伸性能的显著影响因素为填充密度、壁厚、层高和填充线条方向。填充密度是影响拉伸性能最显著的因素，对GB预测结果的影响显著性达到80 %左右，远大于RF模型中的40 %。
赵丹, 索书武, 沈继勇, 王鹏, 李海滨, 李志刚
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秸秆生物炭（SC）是一种由秸秆废弃物制备的炭，将其应用于道路沥青路面，是农林废弃物在道路沥青领域的资源化利用新途径，为秸秆废弃物在道路沥青的应用提供了新思路。本文采用SC及苯乙烯⁃丁二烯⁃苯乙烯（SBS）对基质沥青进行复合改性，通过基本性能试验、高低温性能试验及抗老化性能试验，综合研究并分析了SC对SBS⁃SC复合改性沥青（SBS⁃SCMA）的性能影响。结果表明，SC较大的比表面积增加了与沥青的接触面积，多孔结构易吸收沥青轻质组分。在SBS掺量为4 %时，SC的最佳掺量为12 %，此时SBS⁃SCMA的针入度、软化点、黏度、复数剪切模量、相位角均出现明显变化，复合改性沥青的高温性能相对最佳；SC能够减小复合改性沥青在老化后的高温性能损失，表现出优异的高温抗老化性；但其5 ℃延度下降，蠕变劲度模量S上升，蠕变速率m下降，说明SBS⁃SCMA低温性能受到SC的影响，该复合改性沥青更适用于温暖地区的沥青路面。
刘双, 韩美钊
摘要 (
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通过共价键接枝方法获得了表面接枝的三亚乙基四胺⁃氧化石墨烯微片（TETA⁃GOs），并以此作为固化剂进行环氧树脂改性沥青的制备，从而研究GOs的引入对环氧树脂改性沥青流变性能的影响。结果表明，TETA⁃GOs能够实现环氧树脂的固化，并且在沥青中形成更大体积的树脂颗粒；随着GOs引入至环氧树脂交联网络中，改性沥青的抗形变性能、高温性能等级以及抗车辙性能显著提升，但弹性恢复性能略有下降，材料黏性性能的占比增强。TETA⁃GOs/环氧树脂改性沥青的这一流变特性为高强度沥青路面的应用需求提供了一种可行的应用方案。
助剂
李子涵, 宋超波, 张紧紧, 梁大立, 林华杰
摘要 (
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在以提高聚丁烯⁃1（PB⁃1）的结晶性能为目的的成核剂筛选中，发现钙盐成核剂可明显提高PB⁃1的结晶性能和力学性能以及促进其晶型II⁃I的转化。以3款筛选出的钙盐成核剂作为添加剂，用差示扫描量热仪（DSC）研究了改性后PB⁃1后复合材料的热力学结晶行为及非等温结晶动力学，发现3款钙盐成核剂均可显著提高PB⁃1的结晶性能。通过粉末X⁃射线衍射仪（PXRD）跟踪了成核剂改性后PB⁃1的晶型转变情况，发现钙盐成核剂加入后可明显加快PB⁃1晶型II向晶型I的转变。此外，力学性能测试结果还表明钙盐成核剂可显著提高PB⁃1的力学性能。
塑料与环境
冯硕, 林小淇, 朱艳丽, 高维常, 翁云宣, 张彩丽
摘要 (
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综述了聚（丁二酸丁二醇酯⁃co⁃对苯二甲酸丁二醇酯）（PBAT）化学回收的现状、面临的挑战以及未来的发展前景。通过水解、醇解、热化学回收和生物催化回收等技术，PBAT废弃物能够转化为基础化学成分，实现资源的循环利用。同时，对PBAT化学回收的生命周期评估（LCA）进行了分析，探讨了不同回收技术的环境和经济效益。此外，讨论了政策与法规在促进PBAT化学回收中的作用，以及当前面临的挑战。最后，文章展望了PBAT化学回收技术的发展潜力，强调了技术创新、市场推动和政策支持对于推动PBAT化学回收产业发展的重要性。
梁永煌, 刘京, 葛冬琦
摘要 (
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废塑料资源化回收和循环化利用是解决当前塑料污染问题和资源紧张的重要途径之一，其中塑料化学回收技术不仅可以处理物理回收后的废塑料，还可将物理回收无法有效处理的低值废塑料在进行无害化处理的同时，实现最大程度的资源化利用，从而实现将废塑料从“白色污染”变成“白色油田”，已成为废塑料资源循环利用产业的重要发展方向之一。文章系统梳理了塑料化学回收技术及其产业的发展现状，分析了我国塑料化学回收产业发展进程中存在的问题，并提出相应的解决对策，同时展望了我国塑料化学回收产业的发展趋势。
孙颖, 白林, 王蓉, 翁云宣
摘要 (
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果蔬自身富含人体必需的营养物质，一直以来受到人们的青睐。然而果蔬采后由于其自身还会继续进行呼吸作用、蒸腾作用，在运输及保存过程中还会面临机械损伤和微生物污染的威胁，这些使得果蔬不易保存，极易腐烂变质，这造成了果蔬的极大浪费。果蔬保鲜便成了延长果蔬货架期、解决果蔬浪费的关键策略。在“双碳”目标及“限塑令”的大背景下，生物降解材料作为食品包装基材，实现食品保鲜的同时，还可缓解环境压力，因此成为了研究者们的研究热点。本文首先介绍了气调保鲜技术的原理，其次综述了可生物降解基材的分类以及它们所制备的包装形式与气调保鲜技术结合对果蔬保鲜的应用进展，最后对果蔬保鲜的未来发展前景进行了展望，以期为果蔬保鲜技术的进一步开发及实际应用提供理论参考。
王政, 肖东, 黄锐, 孙孝谦
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为研究不同回收聚氯乙烯（RPVC）颗粒掺量对混凝土的影响，制备了以RPVC替代20 %、30 %、40 %和50 %天然砂的混凝土试件，设计了6种不同湿度的养护环境，测定了不同养护条件和不同RPVC掺量对混凝土力学性能的影响，并揭示了掺入RPVC对混凝土性能影响机制。结果表明，混凝土的抗压强度因掺入RPVC骨料而降低，与天然骨料混凝土相比，当RPVC掺入量为50 %时，在连续室内养护条件下，抗压强度降幅最大；随RPVC掺量的增加，混凝土28 d劈裂抗拉强度不断降低，不同养护条件对RPVC混凝土劈裂抗拉强度的影响规律与抗压强度相似；无论采用何种养护方式，掺入RPVC骨料混凝土28 d弹性模量均有明显降低，并得出在不同掺量RPVC骨料混凝土的弹性模量估算公式；RPVC颗粒高抗拉强度和高弹性变形能力，以及RPVC颗粒横向膨胀力所形成围压效应，均对提高混凝土抗变形能力有直接贡献。
综述
刘文龙, 楼爽, 郑浩, 马秀清
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综述了不同纤维填料对聚甲醛（POM）增强改性的研究进展。主要介绍碳纤维填料、玻璃纤维填料、晶须、玄武岩纤维填料及天然纤维填料在POM复合材料改性中的作用，阐述了不同纤维填料的增强机理，对纤维填料之间的作用效果进行了对比和分析，并对纤维填料增强改性POM复合材料的发展趋势进行了展望。
冯智, 王进, 仝哲
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纤维织物/聚合物复合材料比强度高，结构/性能可设计性强，通过纤维组份与结构设计可实现低润滑与高耐磨特性，在航空、航天以及汽车行业上有巨大的应用前景。本文介绍了纤维织物/聚合物复合材料在摩擦学上的应用与进展。阐述了纤维织物/聚合物复合材料在不同润滑方式下的润滑与抗磨机理，对比分析了不同纤维种类的摩擦特性，并对纤维种类对复合材料润滑、减磨的影响方式与机理进行了讨论。阐述了纤维的结构形式对复合材料摩擦学行为的影响机理与规律。最后从复合材料的接触尺度与摩擦稳定性、界面优化与改性以及导热优化三方面提出了纤维织物/聚合物复合材料摩擦应用要解决的关键技术和问题，为聚合物基复合材料的摩擦应用提供理论参考。
董升烨, 陈兴刚, 王启豪, 姚圉, 李若轩, 常家宾, 宋佳诚
摘要 (
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自修复高分子材料具有在遭受微小损伤时能够自动愈合的能力，广泛应用于医学领域。但随着服役场景的多元化，自修复高分子材料仍存在一定的局限。本文从自修复高分子材料的分类进行介绍，讨论自修复高分子材料在强度、韧性、耐久性等方面的研究现状，对伤口愈合、药物控释系统、骨组织工程、医疗涂层等方面在医学领域中的应用进行概述，最后总结并展望了未来发展趋势。
特约论述
常纪文, 李建军, 牟斌, 张佳龙
摘要 (
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塑料污染正受全球关注，在绿色低碳和生物技术革命的时代，为了保障粮食安全，发展一次性非粮生物基可降解塑料产业已成全球共识。欧美等发达国家的非粮生物基可降解塑料产业已由技术示范阶段转入商业化生产阶段，我国发展较快，初步构建了以聚乳酸、聚酰胺率先产业化及多种生物基材料快速发展的格局，但在非粮原料综合利用能力、产业化关键核心技术、规模化生产成本和政策标准落实方面仍存在不足。建议加快关键技术突破，畅通成果转化渠道；完善产业发展规划，推进产能快速提升；加快健全标准体系，扩大市场应用推广；培育整体产业链，健全管理回收体系，快速提升我国一次性非粮生物基可降解塑料产业化水平。
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