- 杨铮鑫;张达;王凯;党鹏飞;朱健;王樉;
以压电陶瓷-碳纤维增强复合材料层合板为研究对象，基于状态向量法和传递矩阵法建立了层合板的力电耦合运动方程。基于状态向量法和传递矩阵法的动力学模型能够更好地体现出带有不同铺层角度的层合板的固有特性。通过建立的动力学模型对碳纤维增强层合板和压电元件所组成的压电系统在MATLAB中进行状态空间方程求解。将解析结果与有限元结果相对比，仿真结果与解析结果具有良好的一致性，验证了模型正确。通过滑模控制，分析层合板在不同形式外部激励信号作用下的振动时域响应。在施加控制后，系统输出响应的幅值下降约为原来的50%。
2024年01期 v.52;No.381 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王兆礼;赵升云;江慧华;龚新怀;
为了提高竹纤维增强高密度聚乙烯（HDPE/BF）复合材料的阻燃性能，采用三聚氰胺磷酸盐（MPP）和次磷酸铝（AHP）作为复配阻燃剂，通过密炼的方法制备复合材料，对制备得到的复合材料采用极限氧指数（LOI）、锥形量热等方法进行了表征，探讨了阻燃剂MPP和AHP的配比对复合材料力学性能以及阻燃性能的影响。结果表明：阻燃剂的添加使复合材料的拉伸强度和冲击强度明显下降。MPP和AHP协同使用比单独添加具有更好的阻燃效果。当MPP和AHP的配比是1∶5时，复合材料的阻燃性能最好，其LOI达到27.9%，与未添加阻燃剂的复合材料相比提高了50.8%，与单独添加MPP和AHP的复合材料相比分别提高了8.6%和3.0%。
2024年01期 v.52;No.381 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：4 ] - 梁晓波;邓云娇;陈浩然;王双权;邓鹏飞;
噪声污染严重影响人们的生活质量，阻尼涂料作为一种有效的减振降噪材料，正向着高阻尼性能、宽温域、功能化的方向发展，水性阻尼涂料的电绝缘性使材料表面产生的静电积累，限制了阻尼涂料在特定环境中的应用。文章选用聚苯胺改性水性聚氨酯/丙烯酸酯树脂（WPUA-PANI）作为基础树脂，绢云母作为阻尼填料，加入其他助剂，制备了一系列具有防静电性能的水性阻尼涂料。研究了绢云母与基础树脂质量比对涂料结构与性能的影响。结果表明：所制备的涂料均为假塑性流体，具有较好的防流挂性。当绢云母与基础树脂质量比为30/70时，其水接触角和电阻率分别为110.9°和7.24×10~4Ω·cm，有效阻尼温域值最大为122℃，较基础树脂得到明显提升。涂料具有良好的阻尼性、防静电性和耐水、耐溶剂性能。
2024年01期 v.52;No.381 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 宫玉梅;徐燕;拖晓航;
研发具有高效耐燃性能的3D打印耗材是增材制造的重要课题。文章采用聚偏氟乙烯（PVDF）作为3D打印耗材的耐燃性基体，以聚四氟乙烯（PTFE）、三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）和磷酸三苯酯（TPP）为阻燃剂，通过熔融沉积成型法成功制备了用于3D打印的高效耐燃复合材料。综合分析了PVDF基复合材料的燃烧性能、热学性能和力学性能等。结果表明：阻燃剂MPP和TPP在增强3D打印PVDF基复合材料阻燃性上表现出协同效应，使其极限氧指数（LOI）从49.10%增加到54.22%。此外，3D打印复合材料的加工性、导热性和耐热性也通过三种阻燃剂的添加实现了优化。最后利用田口方法对3D打印复合材料的三点弯曲性能进行了统计评估，发现减少TPP的添加量有助于提升材料力学性能。
2024年01期 v.52;No.381 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 任建平;徐刚;钟强强;黄世欣;
为了探索石墨烯（GP）纳米材料对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）微孔发泡注射泡孔形态演化规律，以ABS为基材，GP纳米材料为添加剂，采用微孔发泡注射工艺，制备不同GP含量的复合材料。探讨GP含量对ABS/GP复合材料的发泡形态的影响。结果表明：GP添加量的增加可以改善复合材料发泡形态，使气泡大小较均匀。但GP添加量超过3%，复合材料气泡形状受到GP挤压变得不规则。GP添加量为2%时，GP产生的团聚状况较少。ABS/2%GP复合材料的厚度比ABS/3%GP薄，说明GP的分散状况较好。X光衍射分析中，ABS/GP复合材料出现GP峰值，随着GP添加量的增加，GP峰值也越明显。
2024年01期 v.52;No.381 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 张婷婷;茹沛泽;
为了提高沥青混凝土的综合性能，利用废旧聚丙烯（PP）微塑料改性基质沥青，制备AC-13沥青混凝土，研究沥青及沥青混凝土的性能。结果表明：加入微塑料提高了改性沥青的抗变形能力和耐高温稳定性，也提高了沥青混凝土的力学性能、高温稳定性、低温稳定性和水稳定性。微塑料掺量为4%时，与基质沥青相比，改性沥青的25℃针入度降低20%，软化点提高12℃。微塑料掺量为4%时，与基质沥青混凝土相比，改性沥青混凝土的浸水马歇尔残留度（MS0）和冻融劈裂抗拉强度比（TSR）分别提高11.6%和12.8%，动稳定度提高86%，车辙深度降低67.0%，空隙率（VV）降低14.6%，稳定度（MS）和饱和度（VFA）分别提高21.1%和7.8%，低温弯曲破坏应变提高35.6%。
2024年01期 v.52;No.381 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 陈安柱;倪飞;
为制备性能稳定的车用聚碳酸酯木塑复合材料（PC/WPC），以聚碳酸酯（PC）为基材，添加木粉（WF）、催化剂、促进剂、胶凝剂和抗紫外线助剂制备PC/WPC，并研究WF添加量对PC/WPC性能的影响。结果表明：当WF添加量为15.87%时，PC/WPC的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和洛氏硬度最高，分别达到78.47 MPa、118.61 MPa、34.62 kJ/m2和95.68 HRB。当WF添加量为15.87%、23.81%时，PC/WPC的内部粒子结构较为紧密，改善了木塑复合材料的晶体结构。PC/WPC的起始分解温度约为280℃，420℃基本完全分解。WF添加量为15.87%时，PC/WPC的力学强度、洛氏硬度最好。WF添加量为23.81%时，PC/WPC的热稳定性最佳。
2024年01期 v.52;No.381 33-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 于丹;
碳纳米管（CNTs）的添加可以增加聚氯乙烯（PVC）的强度和刚度，并提高其导电性能。为了提高PVC的适应性与稳定性，文章合成了不同比例的PVC/CNTs复合材料，并分析其拉伸强度、导热性能、导电性能和热稳定性能，以确定复合材料的最优CNTs含量。结果表明：随着CNTs质量分数的增加，PVC/CNTs复合材料的拉伸强度先升高后降低。加入CNTs后，复合材料的导热性能得到提高。当CNTs质量分数为2.0%时，PVC/CNTs复合材料的拉伸强度、导热性能、导电性能和热稳定性能较优。
2024年01期 v.52;No.381 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K] [下载次数：463 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 李洪江;卢泓冶;唐亮星;刘早晨;李冬;王递进;
文章利用钛酸酯改性纳米碳酸钙（nano-CaCO_3），将改性nano-CaCO_3与聚氯乙烯（PVC）混合，制备了PVC/nano-CaCO_3复合材料，探究改性nano-CaCO_3掺量对PVC/改性nano-CaCO_3复合材料的力学性能和耐热性能的影响。结果表明：钛酸酯成功接枝到nano-CaCO_3表面。改性nano-CaCO_3掺量不超过10%时，其在复合材料中具有良好的分散性。随着改性nano-CaCO_3掺量的增加，PVC/改性nano-CaCO_3复合材料的拉伸性能和冲击强度先提高后降低。当改性nano-CaCO_3掺量为10%时，PVC/改性nano-CaCO_3复合材料的力学性能最好，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别是PVC的1.74倍、1.75倍和2.12倍；复合材料的初始热降解温度提高了80℃，残余质量提高了25.7%。
2024年01期 v.52;No.381 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ]
- 李振;谢永健;马辰宇;王平;陈明;
为探究聚烯烃弹性体（POE）链结构差异对聚丙烯/聚烯烃弹性体（PP/POE）复合材料结构与性能的影响，选取链段结构不同的POE、滑石粉母粒（Talc）与PP进行熔融共混，制备PP/POE复合材料。采用熔体流动速率测试仪、电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机、热重分析仪（TG）、差示扫描量热仪（DSC）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）对PP复合材料的结构和性能进行表征。结果表明：与乙烯-1-丁烯共聚物（POE-C4）相比，乙烯-1-辛烯共聚物（POE-C8）在保持PP/POE复合材料拉伸强度的同时，提升了复合材料的韧性。POE链结构的差异对PP/POE复合材料的热稳定性能没有明显影响。
2024年01期 v.52;No.381 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K] [下载次数：512 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 余巧玲;陈志锋;王万卷;李晓增;何国山;刘志健;容腾;
研究了无规共聚聚丙烯管（PPR管）在不同条件下与聚氨酯防水涂料、二甲苯稀释剂接触后的变化，测定PPR管的拉伸性能和热学性能，探讨聚氨酯防水涂料、二甲苯稀释剂对PPR管性能的影响。结果表明：聚氨酯防水涂料中小分子有机物和二甲苯稀释剂均渗透到PPR管中，降低PPR管的屈服强度和断裂伸长率。聚氨酯防水涂料中小分子有机物渗入PPR管分子链的空隙中，增大了分子链段间的体积，二甲苯稀释剂加快聚氨酯防水涂料中小分子有机物的渗透，PPR管溶胀更明显，力学强度损失增大。小分子有机物对PPR管的抗氧化性有不良影响。聚氨酯防水涂料与PPR直接接触时，聚氨酯防水涂料中小分子有机物会渗透到PPR管中，影响PPR管的力学性能和抗氧化性等性能。
2024年01期 v.52;No.381 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁志;胡鑫鑫;
以木聚糖为原料，以丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺为功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，在光引发剂安息香二甲醚紫外引发下，通过接枝聚合，制备水凝胶吸附剂。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）分析水凝胶吸附剂的结构，并研究pH值、吸附剂用量、金属离子初始质量浓度、吸附时间对Cu~(2+)吸附性能的影响。结果表明：Cu~(2+)吸附量随Cu~(2+)溶液pH值的增大而增大。当Cu~(2+)浓度为300 mg/L,pH值为5.0时，对Cu~(2+)的最大吸附容量为290 mg/g，吸附率达92%。水凝胶对Cu~(2+)的吸附为离子交换机制，吸附行为符合动力学假二级模型。
2024年01期 v.52;No.381 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K] [下载次数：407 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 孔德忠;
为提升电缆材料的阻燃性能，实验制备了低密度聚乙烯/热塑性弹性体基体（LDPE/TPE），并添加改性氢氧化铝（ATH）、微胶囊化红磷（MRP）、氧化铝（Al_2O_3）和有机改性二氧化硅（SiO_2）等阻燃材料进行复配填充，在电子束辐射交联下改善复合材料的性能。结果表明：随着TPE组分的增加，共混物的熔体流动速率（MFR）先上升后降低。当TPE的添加量为28%时，共混物的MFR最大，为5.93 g/10 min。少量添加TPE可提升LDPE/TPE共混物的加工性能。阻燃材料复配填充时，ATH、MRP、Al_2O_3和有机改性SiO_2的添加量分别为50份、30份、30份和10份，复合材料的综合性能表现最优。随着辐射剂量的增加，复合材料凝胶含量先上升后趋于稳定。
2024年01期 v.52;No.381 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1244K] [下载次数：493 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 郑永娟;
采用钛酸酯偶联剂对聚氯乙烯（PVC）进行表面改性，制备了不同改性PVC填料用量的再生塑料混凝土复合材料，研究填料用量对复合材料性能的影响。结果表明：钛酸酯偶联剂改性PVC制备再生塑料混凝土具有较好的力学性能、耐磨性能、抗渗透性能和耐久性能。改性PVC填料用量为15%时，再生塑料混凝土的抗压强度和抗折强度分别为32.21 MPa和9.23 MPa，平均摩擦系数和单位面积磨损耗量分别为0.65和0.90 kg/m~2。钛酸酯偶联剂改性PVC的掺入有效提升了再生塑料混凝土的抗渗透性能；同时50次抗硫酸试验和抗冻融试验后，改性PVC填料用量为15%，再生塑料混凝土的抗压强度下降率最低，分别为11.95%和7.42%，表现出优异的耐腐蚀性能和耐冻融性能。填充钛酸酯偶联剂改性PVC的再生塑料混凝土具有较好的综合性能，可以满足建筑行业的使用要求。
2024年01期 v.52;No.381 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 赵玉环;
木塑复合材料（WPC）作为一种可再生建筑材料，因阻燃性能较差限制其安全使用。为提高材料的阻燃性能，文章将改性聚磷酸铵（M-APP）和膨胀石墨（EG）组成的复配阻燃剂加入WPC基体，制备WPC复合材料，并对其力学性能、阻燃性能和热稳定性进行测试。结果表明：相比未改性WPC，当M-APP和EG的比例为1:1时，WPC/A1/E1的LOI值提高了44.4%，热释放速率峰值降低了80.1%，总烟量下降了91.6%。WPC/A1/E1的拉伸强度为25.1 MPa，与未改性WPC相比增加了3.7%。WPC/A1/E1的弯曲强度为45.1 MPa，与未改性WPC相比增加了1.1%。WPC/A1/E1残炭率为27.5%，与未改性WPC相比提升了76.3%。当M-APP和EG的比例为1:1时，WPC/A1/E1具有较好的综合性能。
2024年01期 v.52;No.381 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：391 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 胡晓娜;
以回收废弃聚氯乙烯（PVC）管材料粉末为原料，利用三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）对其进行扩链改性，再添加硅烷偶联剂KH-550改性的SiO_2空心微珠，制备了具有隔音隔热功能的PVC板材，实现对废弃PVC材料的回收利用。结果表明：TAIC能够有效提高PVC熔体黏度，并通过扩大PVC分子链长度改善PVC板的力学性能。改性SiO_2微珠能够对PVC起增刚作用，从而提高PVC板的力学性能。改性SiO_2微珠能够提高PVC板疏水性和隔音、隔热性能。当改性SiO_2微珠含量为3份时，PVC板的导热系数从0.35 W/（m·K）降至0.14 W/（m·K）。当改性SiO_2微珠含量为15份时，PVC板在800～1 400 Hz段的最大声波阻隔率从50%左右提高到97%左右。
2024年01期 v.52;No.381 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1260K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 杨凯波;刘康礼;
聚氨酯材料具有良好的耐化学性和力学性能，但是其易燃烧的特性限制其进一步应用。为了获得兼具阻燃保温和良好力学性能的聚氨酯复合材料，采用精氨酸（Arg）对聚磷酸铵（APP）进行表面改性，以提高硬质聚氨酯的阻燃性能和保温性能。结果表明：当Arg-APP掺入量为10%时，聚氨酯复合材料的极限氧指数（LOI）值维持在27%左右，通过UL-94 V0级，聚氨酯复合材料的总热释放量值维持在40 MJ/m~2，残炭率维持在25%左右，拉伸强度及弯曲强度分别为58.23 MPa和7.22 MPa，断裂伸长率为7.39%。适量掺入Arg-APP有效改善聚氨酯的阻燃性和防滴落性能，提升热稳定性。Arg-APP在提升聚氨酯复合材料拉伸强度和弯曲强度的同时，也有效提升了材料的断裂伸长率。
2024年01期 v.52;No.381 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ]