- 李依鹏;董庭轩;李快;张栋;郭生伟;李丹;王固霞;
文章采用多种硅烷偶联剂对空心玻璃微珠（HGB）进行改性，改善HGB与聚丙烯（PP）的界面相容性，并探究了改性HGB的最大添加量，同时引入低密度聚烯烃弹性体（POE）对PP进行增韧。结果表明：经过偶联剂改性后的HGB与PP相容性好，且提升了复合材料的热稳定性，其中以乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）改性效果最佳。与未改性的PP/HGB复合材料相比，PP/A-171-HGB的拉伸强度和弯曲强度分别提升了4.02 MPa和9.28 MPa，密度下降至0.902 g/cm~3。当添加10%的改性HGB和15%的POE时，可保证复合材料刚性和韧性的平衡，相比未改性的PP/HGB复合材料，其断裂伸长率提升了73.4%，且密度可降至0.864 g/cm~3。
2024年04期 v.52;No.384 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 4153K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 钟卫兵;刘苇苇;柯弈名;宋引男;明晓娟;丁新城;王栋;
文章采用海岛熔融纺丝法制备聚烯烃弹性体（POE）纳米纤维。通过热重分析确定了加工温度范围以避免材料热降解。通过改变醋酸丁酸纤维素（CAB）种类、POE/CAB的比例、加工温度和剪切速率，以优化POE纳米纤维的形貌。分析不同工艺参数下纳米纤维的形貌差异，包括平均直径和直径分布。结果表明：考虑CAB的热稳定性，整个加工过程温度应低于250℃，使用熔体流动速率接近POE的CAB-20可以获得直径为400 nm左右的POE纳米纤维。加工温度为235℃时，纤维形貌最佳，直径最小，分布最窄。加工温度为250℃时，POE纳米纤维形貌出现交联网状结构。双螺杆剪切速率越接近400 s~(-1)，制备的POE纳米纤维形貌越好，直径越小，且分布越集中。POE与CAB的组分比越低，其纤维形貌越好，但其比例低至5∶95时，其纤维直径变粗，分布变宽。
2024年04期 v.52;No.384 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 3001K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨铮鑫;李光宣;党鹏飞;王凯;朱健;
采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备石墨烯/碳纤维复合材料层合板，研究不同质量分数的不同结构形式的石墨烯对碳纤维复合材料层合板拉伸性能的影响。首先，通过超声分散将单层石墨烯和多层石墨烯分别均匀分散到环氧树脂中。然后，采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺分别制备单层和多层石墨烯/碳纤维复合材料层合板。最后，使用拉伸试验机测试复合材料层合板的抗拉性能。结果表明：单层石墨烯的质量分数为0.03%～0.10%时，随着单层石墨烯质量分数的增加试件的抗拉性能逐渐提高。多层石墨烯的质量分数为0.03%～0.10%时，随着多层石墨烯质量分数的增加试件的抗拉性能逐渐降低。
2024年04期 v.52;No.384 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2460K] [下载次数：347 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 秦杰;耿鑫;靳开朗;邓曼娜;王浩;张晓丽;焦晨璐;韩晓建;
为了减小废弃油水对环境的危害，将聚乳酸-还原氧化石墨烯（PLA/rGO）与羟基封端聚二甲基硅氧烷（HTPDMS）以不同比例共混，通过静电纺丝技术制备了一系列PLA/rGO/HTPDMS复合纤维膜，结合扫描电子显微镜、红外光谱仪和接触角仪等对纤维膜的微观形貌、表面成分和疏水性进行表征。结果表明：PLA/rGO与HTPDMS共混后，所制得的纤维膜均以纳米尺度纤维构成，且膜中存在HTPDMS成分。HTPDMS的加入使PLA/rGO膜疏水性得到大幅提升。油-水混合物的分离具有较高油通量，通量均高于18 400 L/（m~2·h），分离效率大于98.2%。经过10次循环分离后纤维膜分离效率仍可达到97%以上，具有良好循环稳定性。PLA/rGO/HTPDMS纤维膜在含油废水处理方面具有广阔的应用前景。
2024年04期 v.52;No.384 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2964K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 施水娟;卞达;李佳红;王恺璇;徐鹏程;赵鹏;赵永武;陈义;
为了对聚醚醚酮（PEEK）的成型工艺进行优化，从而提高材料的耐磨损性能，并拓展其工业应用。以碳纤维（CF）为增强相，在不同注射温度条件下，制备了不同热处理工艺下的PEEK/CF复合材料。利用摩擦磨损试验机对复合材料的摩擦学性能进行测试，并利用X-射线衍射仪、白光干涉仪和扫描电子显微镜对材料进行表面分析和性能测试。结果表明：注射温度和热处理工艺对PEEK/CF复合材料的物相没有影响。随着注射温度的增加，样品表面的摩擦系数和磨损呈现出先减小后增大的趋势，而回火后样品的摩擦系数和磨损率更小。注射温度为175℃且回火后的材料，其摩擦系数最低，为0.091 4，磨损率最小，为0.106×10~(-6) mm~3/（N·m）。研究表明，合适的注射温度和热处理可以提高PEEK/CF复合材料的减磨耐磨性能。
2024年04期 v.52;No.384 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 4071K] [下载次数：198 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨迪;思芳;车秋凌;代阿瑞;杨敏鸽;姜凤阳;叶根根;王俊勃;
目前智能调温织物存在温度范围窄、价格昂贵、稳定性不足等问题。为解决此问题，文章采用物理共混的方法制备癸酸/聚甲基丙烯酸甲酯（CA/PMMA）和癸酸/聚乙烯醇（CA/PVA）低温相变材料。采用差示扫描量热法、导热系数测定仪、傅里叶红外光谱分析仪、同步热重分析仪对相变材料的储热性能、导热系数、化学结构、热稳定性进行表征。结果表明：CA含量为80%的CA/PVA低温相变材料综合性能较好，其相变温度为29.69℃，相变潜热为325.40 J/g，导热系数为0.815 4 W/（m·K）。PVA和PMMA的加入促进了CA基相变材料的界面相容性，使其相变材料的缺陷和界面空隙相对较多，热量传递效率较快，有效提高了导热性能。PVA和PMMA的包覆延缓了燃烧界面以外的热量和氧气向材料内部迁移的速度，起到隔热作用，同时也提高了相变材料的热稳定性。
2024年04期 v.52;No.384 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2344K] [下载次数：131 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王新玲;祝凯;陈建;程小鹏;倪海亮;
为实现材料功能的多元化，延长材料的使用寿命及发挥材料自身的优异性能，以弹性聚氨酯（EPU）作为基体，以热塑性聚氨酯（TPU）作为转变相，根据EPU和TPU的比例不同，制备了一系列具有自愈合功能的形状记忆EPU-TPU复合材料。通过核磁共振（NMR）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）以及万能试验机对原材料和复合材料的结构、热学性能、力学性能、形状记忆性能进行测试与表征，并分析了复合材料的自愈合性能及自愈合机理。结果表明：EPU-TPU(3∶7)的形状记忆效应最好，其固定率为100%，回复率达到了98.9%，从卷曲的临时形状回复到初始的纸条状，用时258 s，热响应较快。EPU-TPU(3∶7)和EPU-TPU(2∶8)还表现出较好的自愈合能力，愈合后的应变达到600%左右。
2024年04期 v.52;No.384 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2763K] [下载次数：349 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王晗;鹿立新;李亚飞;
在阻燃聚乙烯中加入炭黑制备阻燃抗静电聚乙烯材料，研究炭黑含量对材料的导电性能、动态流变行为及力学性能的影响。结果表明：随炭黑含量的增大，材料的复数黏度（η~*）、储能模量（G'）和损耗模量（G''）均增大，但损耗角正切值（tan δ）下降。炭黑含量超过2.4%，复合材料形成逾渗网络，表现为高零切黏度。炭黑含量逐渐增大，材料表面电阻率下降，炭黑含量为2.4%，表面电阻率迅速降至3×10~8Ω，黏弹逾渗点与导电逾渗点几乎一致（均在2%～3%之间）。随着炭黑含量的增加，材料的冲击强度降低，流动性变差。炭黑含量为2.4%时，材料缺口冲击强度达到10.5 kJ/m~2，熔体质量流动速率为2.0 g/10 min(190℃/2.16 kg)。
2024年04期 v.52;No.384 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2321K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 姚成;蔡希鹏;刘刚;贾磊;汪鹏;王铠;蔡汉生;高德民;
文章考察了两种双向拉伸聚丙烯（BOPP）粗化膜在油浸处理前后的结构及性能变化趋势。通过光学显微镜表征BOPP的表面粗化形貌，利用DSC和WAXD研究晶体结构、结晶性质，偏振红外技术评价取向结构，并且测试了薄膜的拉伸力学、热氧稳定和耐电压击穿性能。结果表明：两种链结构不同聚丙烯制备的BOPP薄膜，在油浸前后晶体结构没有明显改变；取向参数θ_j与f_j显示油浸处理几乎不影响晶区取向结构，而无定形链的取向度降低。此外，油浸处理后高等规、窄分布薄膜的击穿场强从737 V/μm提高到863 V/μm。这是因为在油浸过程中会使无定形区发生取向松弛，消除内应力造成的结构缺陷，使得BOPP薄膜的击穿场强增加。
2024年04期 v.52;No.384 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3212K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 胥文瑞;周李俊君;王超;杜春瑛;罗少华;刘立明;贾漫珂;
对微塑料的分析研究需从量化方法开始。目前，针对微塑料常使用的染色方法都存在荧光强度较低和染色分布不均匀的缺点。文章采用了旋转蒸发法（旋蒸法）和尼罗红（NR）染料对聚苯乙烯微塑料（PS）进行染色。采用扫描电镜（SEM）和红外光谱法（FTIR）对比染色前后PS的微观结构和表面基团的变化，利用流式细胞仪对荧光PS(FPS)的数量进行统计并与荧光法测定结果对照。结果表明：旋蒸法对PS的染色效果符合预期，定量分析小尺寸FPS的相对标准偏差在10%以内，且FPS的荧光信号强，易于检测。在FPS的稳定性测试中发现，该方法的染色效果较稳定，适用于对不同尺寸的PS和在模拟环境中的样品进行染色。
2024年04期 v.52;No.384 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 4640K] [下载次数：328 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 韩旭铖;宋文生;李润泽;刘继纯;
聚氨酯弹性体（PUE）一般由软段和硬段形成，软段通常为单一多元醇结构，硬段则由异氰酸酯与扩链剂反应形成。若使用两种结构明显不同的多元醇，可制备具有两种软段结构的三嵌段交叉PUE。由端羟基聚丁二烯（HTPB）、聚氧化丙烯二醇（PPG）分别与甲苯二异氰酸酯（TDI）反应合成聚氨酯预聚体，两种预聚体按配比混匀后由1,4-环己烷二甲醇（CHDM）扩链，制得系列三嵌段交叉PUE，并对PUE的结构、力学性能和热学性能进行表征。结果表明：PUE分子中由PPG、HTPB构成的软段总含量在54.2%～55.4%之间时，HTPB在软段中占比对PUE力学性能影响较大，并影响其微观结构。随着HTPB链段在软段中占比的增加，PUE的硬度、比强度、断裂伸长率均呈现先增后降趋势，当HTPB在软段中占比为20.18%时，PUE比强度达18.44 MPa/（g/cm~3），断裂伸长率达404.6%，邵尔D硬度达32。
2024年04期 v.52;No.384 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2469K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 崔增林;张东宏;寇彦飞;尤海珍;李腾宇;李轩;
为提高环氧有机硅树脂的耐烧蚀性能，制备了多聚磷酸铵（APP）改性的环氧有机硅树脂复合材料，研究了APP含量对复合材料在氧-乙炔烧蚀环境中耐烧蚀性能的影响。结果表明：添加APP能够有效提高环氧有机硅树脂的耐烧蚀性能，改善烧蚀产物层的抗剥落能力和完整性。当APP添加量为15%时，复合材料烧蚀产物层致密性和完整性最好，线烧蚀率和质量烧蚀率均最低，分别为0.162 mm/s和0.065 g/s，较环氧有机硅树脂分别降低44.9%和75.9%。当APP含量超过15%，随APP含量增加试样烧蚀产物的开裂和剥落倾向严重。添加APP能降低环氧有机硅树脂的热失重率，APP添加量为15%时，复合材料的热失重率约为32.79%，较环氧有机硅树脂低约43.91%。
2024年04期 v.52;No.384 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2762K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王宇;赵兴龙;张瑞;葛腾杰;王登飞;安彦杰;姜艳峰;姜泽钰;
聚丙烯流延薄膜（CPP）经印刷、制袋后可单独用于食品、服装、日用品等外包装。通过设计四因素三水平的正交试验，考察了助剂中主抗氧剂、辅助抗氧剂、成核剂、卤素吸收剂四个因素对中模量聚丙烯镀铝膜芯层专用料的氧化诱导期的影响，确定最佳助剂加入量后制备中模量聚丙烯镀铝膜芯层专用料CPP-A，并对比分析了CPP-A产品与市售料CPP-B的结构性能。结果表明：CPP-A的熔体流动速率为7.9 g/10 min，弯曲模量为1 549 MPa，简支梁冲击强度（23℃）为3.89 kJ/m~2，拉伸屈服应力为36.6 MPa，重均相对分子质量达到30万以上，聚合物分散性指数（PDI）为4.15，结晶度达到52.37%。FTIR结果表明产品为均聚聚丙烯。XRD结果表明该聚丙烯主要晶型为α晶型。薄膜性能测试表明产品性能满足聚丙烯镀铝膜芯层专用料的需求。
2024年04期 v.52;No.384 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 夏学莲;史向阳;梁全星;梁浜雷;赵海鹏;刘伟;王璐斌;
为了同时增加浇铸尼龙6强度和韧性，在己内酰胺单体阴离子聚合反应体系中，分别加入空心玻璃微珠、聚氨酯包覆空心玻璃微珠，制备增强增韧浇铸尼龙6复合材料。运用红外光谱表征样品的结构，表明合成了MCPA6。力学性能测试表明，与纯MCPA6相比，添加聚氨酯包覆空心玻璃微珠后样品的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了27.12%、48.84%和89.71%。通过扫描电镜观察冲击样品的断面，空心玻璃微珠与MCPA6基体之间有裂痕、缝隙；聚氨酯包覆空心玻璃微珠与MCPA6基体紧密结合，且断面粗糙。采用差示扫描量热仪分析样品的结晶行为，空心玻璃微珠和聚氨酯包覆空心玻璃微珠提高了复合材料的结晶温度和结晶速率。
2024年04期 v.52;No.384 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 高枢健;冯春明;金霞;武聪;冯贝贝;
为了研究和提升聚烯烃树脂基板的可加工性，文章对制备的一款聚烯烃类基板产品进行讨论，介绍了其生产工艺流程，并重点分析了板材的耐湿热性、力学强度和电学性能等，分析各性能的影响因素和改进措施。结果表明：通过引入无机填料（质量分数40%～70%），并使用1.5%的硅烷偶联剂处理填料界面，热分解温度（失重5%）在414.2℃，吸水率可降至0.06%，可以提高板材的耐湿热性。选用平均粒径在5μm的SiO_2填料，弯曲强度在310MPa，抗剥强度在0.8 N/mm，不同孔径钻孔均孔型良好。树脂体系中引发剂的含量控制在2.0%左右，可以保证板材长时间具备良好的电性能和较低的热膨胀系数（CTE）。通过优化配方或调控工艺，板材各项指标均能满足印制电路板（PCB）加工要求，较好地满足市场要求。
2024年04期 v.52;No.384 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2207K] [下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹亚;王业飞;刘凡恺;阚涛;高祖轩;
利用纤维素纳米晶（CNC）修饰氧化石墨烯（GO）制备了纳米填料GC，并制备了环氧树脂（EP）/GC复合纳米材料，研究了GC对EP纳米复合材料的力学性能、动态机械性能和介电性能的影响。结果表明：相比单一纳米填料GO或CNC，复合填料GC能够更有效地提高EP复合材料的力学性能及黏弹性。EP/GC的介电常数提升效果最显著，介电损耗相对更低，接近纯EP的水平。添加GC后，EP/GC的电阻率从纯EP的8.23×10~(10)Ω·cm降至7.66×10~8Ω·cm。在0～50 kV的直流电场下，相比纯EP,EP/GC的击穿电压从29.45 kV升至36.57 kV，提升了24.2%。
2024年04期 v.52;No.384 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2753K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 王国永;杨飞;
采用聚多巴胺（PDA）对碳纤维进行表面改性制备聚苯醚（PPO）复合材料，以改性碳纤维为填料，探究不同填料比例对复合材料力学及摩擦性能的影响。结果表明：加入PDA改性碳纤维，PPO复合材料的力学性能和耐磨性能得到改善。改性碳纤维添加量为4%时，PPO复合材料的拉伸强度较纯PPO材料的增加了20%，断裂伸长率维持在123%，冲击强度为14.5 kJ/m~2，层间剪切强度为32 MPa。随着改性碳纤维添加量的增加，复合材料的摩擦系数呈现先上升后下降的趋势，且在改性碳纤维添加量为4%时达到最高。
2024年04期 v.52;No.384 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 3013K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]