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2025年, 第53卷, 第05期 
刊出日期:2025-07-16
  

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  • 吕奇峰, 罗舒娟, 邓玉媛, 司薇薇, 丛瑞田, 张翔宇, 李志洋
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    利用六方氮化硼(h-BN)与环氧树脂(EP)的相互作用对h-BN进行预处理,研究其尺寸、层间距及表面官能团变化。以热塑性环氧树脂为基体,与预处理后的h-BN(@h-BN)制备@h-BN/EP复合材料,探究@h-BN对复合材料性能影响,并与直接混合制备的h-BN/EP复合材料进行对比。结果表明,预处理后的@h-BN尺寸减小,层间距增大,表面羟基和氨基含量增加。@h-BN/EP复合材料弯曲强度随着@h-BN含量的增加先增大后减小,当@h-BN质量分数为3%时达到最大值,并且@h-BN/EP复合材料结果均优于h-BN/EP复合材料。随着@h-BN含量的提高,@h-BN/EP复合材料的散热性提高,初始储能模量增加,玻璃化转变温度在100.4~111.6℃之间,热稳定性提高。@h-BN/EP复合材料在溶剂中能够完全溶解,具有可回收性。
  • 张志琴, 吕梅月, 李丹, 张志敏
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    文章聚焦于两种不同尺寸的聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)对水溶液中Cu2+的吸附影响及其作用机制。结果表明:30目和200目PS均对Cu2+有吸附能力,且准二级动力学模型能够较好地拟合PS的吸附能力。利用Langmuir模型和Freundlich模型对吸附等温线结果进行拟合,发现Freundlich模型更适用于描述PS-MPs对Cu2+的等温吸附特性,即吸附过程主要为多层吸附。此外,PS对Cu2+的吸附量随pH值的升高先增加后降低,pH值为7时,吸附量达到最大值。随着Na+浓度的升高,PS的吸附能力逐渐降低。同时,PS粒径也是影响PS-MPs吸附重金属的重要因素,PS粒径越小,对Cu2+的吸附能力越强。
  • 郭凡, 黄伦, 罗雨涵, 焦伟先, 孟喜, 刘晨, 叶丹阳, 李丽娟
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    以两种二维材料为基底,采用水热法合成石墨烯/氢氧化镁(G-PMH)和石墨相氮化碳/氢氧化镁(g-PMH)杂化材料,并研究上述材料对环氧树脂阻燃性能的影响,探究阻燃增强机理。结果表明:石墨烯和石墨相氮化碳的加入限制了氢氧化镁的生长,提升了氢氧化镁的阻燃效率。氢氧化镁由100 nm的六角片状转化为50 nm的圆片状。当杂化材料的添加量质量分数为3%时,g-PMH对环氧树脂阻燃性能的提升与G-PMH相差不大。相比环氧树脂,G-PMH和g-PMH的加入降低了环氧树脂的热释放速率峰值、总热释放量、烟释放速率峰值和一氧化碳释放速率峰值。
  • 鄂永胜, 张元
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    以酚红(PR)和三光气(BTC)为原料,采用界面缩聚法合成酚红型聚碳酸酯(PR-PC),测量产物的黏均分子量,通过红外吸收光谱验证产品结构,探讨PR对PC性能的影响。结果表明:PR-PC的玻璃化转变温度为247℃,5%热失重温度为477℃,热变形温度为179℃,维卡软化温度为198℃,耐热性能较普通的双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)显著提升。PR-PC的氧指数为35.8%,垂直燃烧级别为V-0级,通过了针焰试验,阻燃性能明显提高。PR-PC的力学性能也有提高。PR-PC的光学性能有所下降,不适用于对颜色和透明性有较高要求的场所。不同物质的量之比的PR、双酚A和BTC共聚可以制得不同耐热性能和阻燃性能的共聚碳酸酯。
  • 杨森
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    采用熔融共混法分别制备玻纤增强尼龙6T/66共聚物(PA6T/66)、尼龙6I/6T共聚物(PA6I/6T)和尼龙6T/6I/66共聚物(PA6T/6I/66)复合材料,对比研究3种玻纤增强高温尼龙复合材料的力学性能、收缩率和热性能,并进一步探究其力学性能随温度变化规律。结果表明:在常温环境中,玻纤增强PA6T/66复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度最低,收缩率最高;玻纤增强PA6I/6T复合材料呈现更高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,收缩率最低;玻纤增强PA6T/6I/66复合材料力学性能基本介于前两者之间。玻纤增强PA6T/66复合材料热变形温度最高,但热稳定性相对较差,玻纤增强PA6I/6T和PA6T/6I/66复合材料均具有较优的热稳定性,但玻纤增强PA6I/6T复合材料热变形温度却低至其玻璃化转变温度附近。随着温度升高,3种复合材料拉伸强度和弯曲模量降低,冲击强度增加,其中玻纤增强PA6T/6I/66复合材料在高温环境中性能保持最优。
  • 张洁, 缪春辉, 孔明, 陈剑, 赵骞, 孙思嘉
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    采用分子动力学模拟方法研究老化过程中橡胶密封材料的微观结构变化对力学性能的影响规律。建立模拟橡胶交联网络结构的粗粒化模型,设计交联点断裂和分子链断裂两种老化方式,考察老化断裂发生的位置(均匀、内部和表面),研究老化断键对材料压缩形变回复率、玻璃化转变温度、100%定伸应力和弹性模量的影响。结果表明:老化引起的化学键断裂会导致橡胶体系压缩形变回复率、玻璃化转变温度、100%定伸应力和弹性模量下降。模拟研究发现,交联点处的化学键断裂对橡胶材料物理性能的影响尤为显著。模拟结果揭示了老化发生的位置对橡胶密封材料性能具有重要影响。
  • 李璐, 杨凌茜, 朱琳
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    以埃洛石纳米管(HNTs)为功能改性填料,在其表面接枝透明质酸(HA),获得亲水性能优异的HAHNTs,将其与聚丙烯腈(PAN)进行溶液共混,通过非溶剂致相分离法制得不同HA-HNTs掺杂量下的HA-HNTs/PAN混合基质膜,并对膜进行碱处理。最后,对改性前后的HNTs和不同系列的混合基质膜的结构和形貌进行表征,并通过纯水、甲基蓝溶液、牛血清蛋白溶液等测试表征不同膜的渗透性能、截留性能和抗污性能。结果表明:当HA-HNTs的添加量为0.60 g时,制备的HA-HNTs/PAN混合基质膜综合性能最佳,其接触角由纯PAN膜的61.49°降为56.64°,经碱处理后进一步降至45.64°,其纯水通量为143.16 L/(m2·h),对甲基蓝的截留率高达99.77%,而污染率仅为1.0%。HA-HNTs改性后的PAN膜展现出优异的亲水性能、截留性能和抗污性能,有利于延长其在实际使用过程中的工作时间,减少膜材料更换的频率。
  • 钱亚辉, 吴宏超
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    为了提高玻璃纤维(GF)与PP树脂之间的相容性,制备了玻璃纤维/发泡聚丙烯(EPP)复合材料,并对复合材料的泡孔特性、热学性能和力学性能进行研究。结果表明:纯聚丙烯(PP)发泡后,其结构中泡孔尺寸极不均匀,泡孔大部分为椭球状,且较多泡孔出现坍塌。随着GF的加入,复合材料的泡孔结构先呈现优化态势,随后有所恶化。泡孔平均直径先减小后增大;复合材料的热学性能和力学性能先提高后降低。当掺入质量分数为15%的GF时,复合材料的泡孔特性、热学性能和力学性能最佳,此时复合材料的泡孔结构完整、泡孔密度达到1.25×107个/cm3,导热系数为0.023 W/(m·K);与未加GF试样相比,负荷变形温度提高了32℃,拉伸屈服应力、拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击强度分别提高119.5%、88.9%、77.3%和60.0%。
  • 马海霞
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    文章对高密度聚乙烯(HDPE)的高温裂解机理进行研究和分析,建立可预测聚乙烯蜡(PEW)性能的理论分析模型,并通过相关实验求解裂解动力学参数,对理论模型分析所得产物的数均分子量和实验所得产物数均分子量进行对比,误差在5%以内,验证了理论模型的准确性和可靠性。利用理论模型定性地预测不同裂解温度和不同裂解时间下所得产物的性能,指导了工艺参数。裂解时间在2~15 min最佳,螺杆转速在2~40 r/min最佳。
  • 刘波, 王生彪, 韩乐
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    为了进一步提高固废资源在胶凝材料领域的回收利用率,首先利用二氧化碳(CO2)对烧结法赤泥(SRM)进行碳化改性,采用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析碳化过程中矿物成分的变化规律;再将碳化后的烧结法赤泥(C-SRM)与粉煤灰(FA)以不同比例替代质量分数20%、30%水泥,研究其对复合材料的凝结时间、力学性能及微观结构的影响规律。结果表明:C-SRM对CO2吸收率可达14.1%;当C-SRM与FA以3∶1的质量比替代质量分数20%水泥时,3 d抗压强度提高15.4%;C-SRM提供的超细碳酸钙和聚合铝硅胶参与了水化反应,使材料结构更致密。该研究结果为回收利用CO2以及进一步提高赤泥和粉煤灰等固废的利用率提供了新思路。
  • 林莉, 张烨雯, 望秀丽, 卫碧文
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    以聚乙烯(PE)塑料微粒为原料,基于致密堆积原理,采用粒度重组方法将不同粒径的PE塑料微粒按经验比例混合,添加铅、镉元素后再压片、熔融,制得标准样片。对样片进行均匀性检验和稳定性检验,采用微波消解,等离子体发射光谱法定值。结果表明:粒度重组后制得的样片内部致密、目标元素分布均匀,20℃下放置6个月数据稳定。该方法省略了复杂的熔融压片步骤,操作简便易行,制得的塑料标准样片能够满足X射线荧光光谱(XRF)日常分析使用。
  • 刘强, 胡玮, 丁明玥, 王霞, 宋赛楠, 冒立海, 曹正强
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    利用凝胶渗透色谱仪、差示扫描量热仪、升温淋洗组分分析仪、电感耦合等离子体光谱仪和熔体流动速度测定仪等对3种低灰分聚丙烯树脂产品的结构与性能进行研究,阐明3种进口低灰分聚丙烯在催化剂、生产工艺及助剂体系方面的差异性。结果表明:与PP-B、PP-C的类型不同,PP-A采用的抗氧助剂体系具有更低的催化剂残留金属杂质,金属氧化物灰分仅为16.84μg/g,而且PP-A的厚片晶尺寸为26.0 nm,较PP-B、PP-C分别提高4.2%和5.0%;PP-C的熔体流动速率达到4.2 g/10 min,而且分子量分布仅为7.0,在保证加工应用性能的前提下有利于提高树脂的力学及电气性能。
  • 李立顶, 王力, 许文军, 孙锦程, 赖淏, 师长春, 邓威, 熊锐
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    沥青路面的服役寿命与沥青低温抗裂性能密切相关。为了探究胶粉掺量、应力等级及温度等多因素对复合改性沥青低温抗开裂性能的影响,采用沥青弯曲梁流变(BBR)试验测试复合改性沥青在多温度梯度及多级应力条件下的蠕变行为,结合低温劲度模量(S)、低温松弛性能(m值)及修正Burgers模型分析复合改性沥青低温黏弹性,并评价其低温柔韧性及抗多级应力开裂能力。结果表明:胶粉的掺入有助于提高SBS改性沥青低温蠕变变形量,减弱降温引起的硬化程度,并提高其柔韧性。此外,在多温梯度及多级应力作用下,胶粉可显著改善复合改性沥青的低温韧性,增强其抗弯拉蠕变损伤能力。研究结果可为胶粉-SBS复合改性沥青在寒区的应用提供支撑。
  • 高鹏, 李晗, 张博, 易盼, 杨臻, 金山, 来靖镕
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    随着电力工业的快速发展,输变电设备的运行可靠性面临严峻考验。采用中性盐雾试验对由水性富锌底漆、水性环氧云铁中涂和水性聚氨酯面漆组成的水性防腐涂层体系的环境适应性与防护性能演变规律进行系统研究。结果表明:在整个盐雾试验周期内,该水性涂层体系的力学性能损失相对较小。经过1 000 h盐雾试验后,其拉开法附着力和涂层阻抗仍能达到7.2 MPa和108Ω·cm2,且涂层表面未出现起泡和开裂现象,仍然保持平整的表面。水性环氧富锌、水性环氧云铁以及水性聚氨酯面漆所组成的水性涂层体系展现出良好的配套性和环境适应性,可为输变电设备金属部件提供有效保护。
  • 徐晶晶, 洪江, 廖建强, 徐士杰, 王丽芝, 朱家铭
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    采用自主开发设计的多级拉伸挤出装备和传统挤出设备,分别制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料,并对不同工艺制备的复合材料的微观形态结构、流变性能、光学性能和拉伸韧性进行研究。结果表明:引入不同程度的多级拉伸剪切应力场能够诱导ABS分散相颗粒的剪切破坏和尺度细化,促进ABS在PMMA基体中的分散和取向,从而在一定程度上提高复合材料性能;多级拉伸挤出PMMA/ABS复合材料的储能模量和复数黏度有所增加,断裂伸长率比传统挤出PMMA/ABS复合材料提高100%,透光率可提高至80%以上。
  • 王茜, 银浩然
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    为改善聚碳酸酯(PC)的阻燃性能,使其具有更加广泛的应用范围,采用改性纳米炭黑(MCB)制备阻燃PC复合材料,并测试不同掺杂含量下PC复合材料的综合性能。结果表明:当掺杂2.0%的MCB时,制备的PC复合材料具有较好的综合性能。相比未经改性的PC,PC/MCB2.0%的极限氧指数为33.5%,提高26.4%;热释放速率峰值分别为260 kW/m2,降低57.5%;烟释放速率峰值为0.13 m2/s,降低40.9%;CO2和CO烟雾释放速率峰值分别为0.17 g/s和0.006 g/s,降低60.5%和61.0%。此外,随着MCB含量的增加,PC复合材料的拉伸强度有所增加,断裂伸长率有所减弱。
  • 彭颖, 管兰春, 冯瑞雪, 雷艳, 盛旭敏
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    以淀粉为原料制作的食品包装膜具有安全、环保等特点,但其力学性能较差,需要进行改性。以玉米/红薯混合淀粉为成膜基料,添加增塑剂山梨糖醇及改性剂普鲁兰多糖,利用溶液浇铸法制备淀粉膜。分别考察山梨糖醇和普鲁兰多糖的用量对淀粉膜力学性能的影响,在此基础上分别采用黄蜂蜡、明胶和海藻酸钠对淀粉膜进行物理涂覆改性。结果表明:当淀粉总量为7.00 g时,山梨糖醇、普鲁兰多糖的最佳用量分别为3.20 g和1.75 g;在淀粉膜表面涂覆黄蜂蜡或明胶能够明显提高其撕裂强度,其中黄蜂蜡还能够显著改善淀粉膜的拉伸强度和拉伸弹性模量,同时有效降低淀粉膜的亲水性、水蒸气透过率及透油系数。
  • 石鎏杰, 王永香, 朱佳欢
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    快速分析技术越来越多地被用于鉴别生物降解塑料的真伪。对市售5批次宣称聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)+聚乳酸(PLA)型的生物降解农用地膜分别进行了堆肥降解测试、红外光谱(FTIR)、热重(TG)和差示扫描热量(DSC)分析。红外光谱分析结果显示该5批次产品的主体材质均为PBAT,但是堆肥降解测试结果显示,仅有1批次农膜的相对生物分解率达到了全生物降解农用地膜的国标要求。因此,仅用红外光谱法鉴别生物降解农膜真伪的方式并不可靠。虽然堆肥降解检测法周期长,但最贴近产品真实的生物降解过程,可以得到相对准确的结果。
  • 程龙, 郝艳玲
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    以玉米淀粉为基质,甘油为单一增塑剂,加入壳聚糖增强粒子和纳米二氧化钛(TiO2),采用溶液浇铸法分别制备壳聚糖/玉米淀粉可食膜和壳聚糖/纳米TiO2/玉米淀粉可食膜。利用扫描电子显微镜对其微观结构进行表征,研究不同质量壳聚糖与纳米TiO2对可食膜力学性能、吸湿率、透光率、透油率及抗菌性的影响。结果表明:适量配比壳聚糖和纳米TiO2能够有效改善薄膜的力学性能并赋予薄膜抗菌性能。随着壳聚糖与纳米TiO2质量的增加,吸湿率增加,而透油率及透光率减小。当壳聚糖质量为2.0 g、纳米TiO2质量为0.08 g时,薄膜的拉伸强度可达21.12 MPa,断裂伸长率为54.36%,吸湿率为89%,透光率为28%,透油系数为0.06g/(m·d),吸光度仅为0.011。
  • 汤力, 王玮
    塑料科技. 2025, 53(05): 100-106. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.020
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    利用反应性挤出的方法制备马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),进一步选用成核剂WBG-Ⅱ和偶联剂KH550制备PP接枝物复合材料。采用偏光显微镜、X射线衍射、差示扫描量热法以及宏观力学性能测试研究PP接枝物复合材料的形态和性能。研究发现,复合材料中不仅出现β晶型,而且抗冲击性能明显提高。此外,利用差示扫描量热法结合Jeziorny法、Owaza法、Mo法研究PP-g-MAH的非等温结晶动力学行为。
  • 姜勇, 吕伟红, 郭超, 邹德波, 冯圣尧
    塑料科技. 2025, 53(05): 107-110. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.021
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    针对微注塑成型中微结构复现性差的问题,提出基于超声振动辅助微注塑成型中微结构的调控策略,通过振子与型腔一体化集成实现超声能量向模腔微区的定向富集。基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料开展多参数实验,探究超声功率、注射压力及速度对纵横微沟槽成型的影响。结果表明:无超声时,纵向微沟槽开口宽度(166~213μm)优于横向(170~267μm);施加超声后,横向微沟槽开口宽度显著降低(最低为167μm),但纵向宽度增大(最高为224μm)。注射压力提升至85 MPa可抑制超声对纵向结构的负面影响,最佳工艺组合(超声功率350 W、注射速度102 cm3/s、注射压力85 MPa)的纵、横微沟槽开口宽度分别为172μm与168μm。机理分析表明,超声振动通过降低熔体黏度与调控分子链取向改善横向填充,但加剧纵向熔体滞留。研究为微结构注塑工艺优化提供了实验依据。
  • 巫燕贞, 陈学剑
    塑料科技. 2025, 53(05): 111-115. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.022
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    比较乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜的工程应力-应变曲线与真实应力-应变曲线的差异,对ETFE薄膜进行5种定速(应变速率分别为3、6、9、50、100%/min)单向拉伸试验与拉伸卸载再拉伸试验,得出相应的第一屈服强度、残余变形、再拉伸后的屈服强度等力学参数的变化规律,利用有限元模拟对充气与泄气速度对气枕塑性成形过程的影响进行分析,并对实际工程中不同形状气枕的塑性成形进行分析对比。结果表明:ETFE塑性成形过程的分析应采用真实应力应变曲线来表示;3~100%/min的拉伸速率对单轴拉伸参与变形的影响程度在15%以内;单轴拉伸试验经卸载再拉伸后,发生了硬化强度提高,且没有出现第一屈服点;充气速度对气枕成形过程的影响较大,对气枕最终塑性成形量影响幅度在8%以内;在控制相同矢跨比的前提下,多边形气枕成形所需的内压较小,膜面达到的应力也较小。
  • 郝春波, 王楠, 梁中国, 郭俊巍, 毕中霖, 孙洪伟
    塑料科技. 2025, 53(05): 116-121. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.023
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    从催化剂、调整操作工艺、优化助剂等方面探讨在华锦集团现有25万t/a Spheripol聚丙烯(PP)液相工艺装置上生产高橡胶高熔体流动速率(MFR)抗冲PP的难点及影响因素。经多次试生产及产品的结构与性能分析表征,最终生产出合格的高橡胶高流动抗冲PP HJ9730。结果表明:催化剂选型、乙烯含量、聚合工艺、n(乙烯)/n(乙烯+丙烯)、成核剂等能够有效调控抗冲PP的冲击性能。开发的HJ9730 PP的MFR为30 g/10 min,弯曲模量为1 080 MPa,常温冲击强度为46 kJ/m2,能够满足车用及改性高性能PP的指标要求,并得到下游户用认可。对PP的橡胶相组成及含量、分子量及其分布、微观形貌进行测定分析,生产的HJ9730的性能在国内外同类产品中处于较高水平。
  • 徐军
    塑料科技. 2025, 53(05): 122-127. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.024
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    通过实验和生产线中试验证,成功开发耐候型微发泡共挤平衡融合配方工艺,保证高低温反复变化条件下共挤不分层。重点研发高控温精度的适用于聚氯乙烯多层共挤发泡板的大挤出量90平行双螺杆和55锥形双螺杆挤出机,并对共挤分配器的流道进行优化,设计上模唇间隙可调,模内设置限流棒,协调控制微发泡主机和共挤机,解决了共挤硬料和发泡料在分配器和模具内的均匀流动关键技术。还通过3组冷却定型板、8组冷却辊和2组牵引辊的三段式干式冷却定型改进,解决大宽辐、大厚度板材在线冷却的问题。可实现厚度8~20 mm可调、宽1 250 mm的发泡板材连续挤出,为同一共挤模具生产不同厚度的发泡板材提供了技术方案。
  • 赵刚, 何洋, 陈泉
    塑料科技. 2025, 53(05): 128-132. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.025
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    采用最高功率为30 W的红外激光打标机与额定功率为1 200 W的紫外激光打标机,对滑石粉改性阻燃聚丙烯(PP)料、阻燃聚碳酸酯(PC)料、玻纤增强阻燃聚酰胺(PA)料进行打标测试,研究不同的激光打标设备,不同的打标工艺对材料打标效果的影响与差异。结果表明:紫外激光打标机的打标效果整体上优于红外激光打标机,标记效果PC>PP>PA。对于常用的PP、PC材料,采用红外激光打标设备进行打标更具性价比;而对于耐热性好的玻纤增强阻燃PA材料,采用紫外激光打标机打标更为合适。
  • 刘春宏, 韩智峰, 贺祥珂, 胡彦龙, 高翠玲, 张智力
    塑料科技. 2025, 53(05): 133-136. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.026
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    研究针对文具中12种挥发性有机物建立了顶空/气相色谱-质谱法,样品采用顶空进样,以DB-624毛细管柱分离,选择离子监测模式,内标法定量,对色谱柱、顶空条件的优化。结果显示:文具中的12种挥发性有机物在20 min内分离出峰,峰形对称性好,12种挥发性有机物在配制的标准溶液系列范围内具有良好的线性关系(相关系数大于0.995 0),方法检出限为0.02~0.15 mg/kg。在3种不同加标水平下,12种挥发性有机物加标回收率范围为85.0%~113.0%,相对标准偏差4.2%~9.3%。方法前处理操作简单,灵敏度高,重复性好,适用于文具中12种挥发性有机物的快速筛查、确证和定性定量分析。
  • 洪梅, 刘小艳, 周小丽, 王新宇
    塑料科技. 2025, 53(05): 137-142. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.027
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    通过UG 12.0软件建立图像识别器外壳的3D模型,并利用Moldflow进行模拟仿真和优化分析。选用聚对苯二甲酸丁二醇酯/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(PBT/ASA)复合材料作为外壳材料,通过Design Expert 10.0软件设计30组样本实验,有效节约了生产成本。响应面模型揭示了工艺参数与体积收缩率之间的数学关系,方差分析确认了模型的显著性,R2=0.927 4表明模型具有良好的预测能力。优化分析得到的最佳工艺参数组合为:保压时间14 s、保压压力65 MPa、表面温度85℃、熔体温度256℃。在此条件下,制件的体积收缩率从初始的2.898 0%降至0.507 4%,降低幅度达到82.49%,模型预测值与实际值之间误差仅为1.15%,验证了优化模型的预测能力和可靠性。
  • 刘喜梅, 苑春苗
    塑料科技. 2025, 53(05): 143-148. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.028
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    针对注塑过程存在气穴、焊接线和缩痕等缺陷问题,以聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)复合材料的连接器端子为研究对象,通过UG软件构建3D模型并利用Moldflow进行仿真分析,以表面温度、熔体温度、冷却时间和注射压力为实验变量建立响应面模型并进行方差分析。结果表明:模型相关系数R2为0.927 3,显著性水平P值小于0.000 1,表面温度69℃,熔体温度248℃,冷却时间52 s,注射压力81 MPa,翘曲变形量降至0.140 5 mm。此时制件质量最好,满足设计要求。通过响应面优化,气穴、焊接线和缩痕等缺陷显著减少,成型质量大幅提升,验证了优化方案的有效性和实际应用价值。
  • 张雪粉, 张劭怡
    塑料科技. 2025, 53(05): 149-151. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.029
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    防毒面罩的塑料部件是一种典型的深壳类零件,包含斜向圆周、凸台、盲孔、侧孔、卡扣等复杂结构,这些结构与开模方向存在不一致的情况。为实现顺利脱模,采用多组斜导柱与滑块相结合的侧抽机构,并对侧抽机构之间的装配关系进行精心设计。在冷却方式的选择上,定模采用导流板式冷却水路,动模则采用直通式冷却方式。模具设计为三次分型,借助顶杆顶出实现脱模。这种设计具有结构紧凑、动作可靠的特点。
  • 樊玲, 谢治军
    塑料科技. 2025, 53(05): 152-157. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.030
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    采用CAE技术,借助UG 12.0软件建立刹车仪表灯罩的三维模型,并利用Moldflow软件进行注塑成型工艺的模拟仿真和优化。采用Design Expert 10.0软件设计30组实验组合,模拟不同工艺参数下的制件体积收缩情况。响应面方差分析R2达到0.960 7,表明模型具有良好的预测能力。最佳工艺参数组合为模具温度76℃、注射压力104 MPa、熔体温度211℃冷却时间31 s,在此条件下制件体积收缩率达到最小化。模拟验证显示,实际体积收缩率较初始值降低68.84%,模型预测值与实际值误差小于3%,验证了优化结果的准确性和可靠性。
  • 汪香君, 陈晨, 李军, 熊露璐
    塑料科技. 2025, 53(05): 158-164. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.031
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    利用近红外光谱技术采集29种不同比例的聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物的光谱数据。利用偏最小二乘回归和主成分回归法建立光谱数据与PLA含量的预测模型。采用多元散射校正、Savitzky-Golay平滑结合一阶导数、Savitzky-Golay平滑结合二阶导数和标准正态变量变换等光谱预处理技术进一步优化模型效果。结合竞争性自适应重加权采样法、无信息变量剔除和连续投影算法实现特征波段提取。结果表明:CARS-SG+D2-PLSR组合在主成分数为4时表现最佳,光谱变量数由128减小至19,占总波长的15%。验证集的决定系数(RV2)、均方根误差(EV)和相对分析误差(DP)分别为0.981 4、3.919 4和7.328 3,表明利用近红外光谱技术可实现对PLA/PBAT共混物组分含量的快速预测。
  • 吕萱, 刘柏松, 孙朔, 李自娟, 王芳, 王婷婷, 王美怡
    塑料科技. 2025, 53(05): 165-171. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.032
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    基于文献计量学的方法对中国知网(CNKI)自建库以来收录的关于双向拉伸聚丙烯(BOPP)烟用包装膜的全部文献数据进行收集筛选,利用VOSviewer和Citespace软件对BOPP烟用包装膜的发文量、核心作者、核心机构进行可视化分析,并对关键词进行共现、聚类以及对关键词的演变趋势进行分析讨论。在系统总结BOPP烟用包装膜研究现状的基础上,为烟膜生产厂家、卷烟生产企业及科研工作者精准把握BOPP烟用包装膜未来的研究热点和探索未来的发展方向提供有益参考。
  • 熊磊, 郑化安, 宁小钢, 党增琦, 曾宪军, 李樊, 魏涛
    塑料科技. 2025, 53(05): 172-176. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.033
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    纳米碳酸钙以其原料来源丰富、易合成、稳定性高以及具备表面效应和小尺寸效应等优势,在塑料、橡胶、密封胶、涂料、油墨、食品、环保、医药等领域有着广泛的应用。文章对国内纳米碳酸钙制备技术相关专利进行检索和统计,重点分析纳米碳酸钙制备技术发展的专利总体态势、技术生命周期、专利区域分布、中国专利集中度、技术功效、主要专利申请人及专利技术特点,探讨纳米碳酸钙专利在塑料方向的应用,为我国纳米碳酸钙制备技术的进一步发展提供有力参考。
  • 黄安青, 郭晓西, 沈健
    塑料科技. 2025, 53(05): 177-181. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.034
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    聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种广泛用于纺织、化纤、食品包装等行业的热塑性树脂。随着PET产品需求量的不断提高,其废弃物带来的环境污染以及资源浪费等问题愈发突出,对PET进行回收处理已然成为当务之急。文章综述了乙二醇催化PET醇解技术,包括乙二醇醇解PET反应工艺以及相关催化剂。其中,离子液体作为一种新型的绿色催化剂,具有催化活性高、可重复使用、性质可调控等优点,在PET的醇解反应过程中展现出优异的催化性能。
  • 蔺阳, 李小军, 陈玉强, 魏巍, 姜国策, 王丽娜, 黄丹凤, 王宏
    塑料科技. 2025, 53(05): 182-187. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.035
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    近年来,溢油事故频繁发生,对生态环境和人类健康构成了严峻挑战。在此背景下,传统的含油废水处理材料存在一定的局限性,而改性后的海绵具有三维立体结构和高孔隙率,表现出优异的油水分离性能。文章综述近年来增强海绵疏水性的方法,包括浸渍法、化学气相沉积法、原位化学反应法、模板法、溶胶凝胶法、碳化法及其他方法,分析各种方法的优缺点,最后展望改性海绵的发展趋势。
  • 谢远洋, 钟璐玮, 韩松涛, 迟东旭, 王志芹, 宫科伟, 佟小倩, 郑煦
    塑料科技. 2025, 53(05): 188-192. https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.05.036
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    超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有线性低支链度长链结构,这种独特的微观结构使其展现出超强耐磨性、自润滑性、优异的绝缘性和化学惰性等特点。近年来,UHMWPE材料的应用领域从燃气输送管材、滑动部件等常规领域向着新一代锂电隔膜料、医用材料和高精尖军用防弹衣及飞机涡轮叶片等领域发展,横跨工业、新能源、航空航天及军工等方向。UHMWPE材料相关行业已经基本形成了充分竞争的格局,同时向高集中度和高水平方向发展。为突破瓶颈,UHMWPE材料的改性与应用技术亟须突破,面临着新的机遇和挑战。文章重点梳理UHMWPE材料在锂电隔膜料、高强度纤维领域及导热薄膜料的研究进展,分析其微观结构(例如结晶度、缠结程度)的调整对导热性、耐磨性等理化性质的影响,探讨其面临的挑战及未来的发展方向。