- 佘汉文;钟景浚;郭文帅;朱金萍;刘阳森;徐百平;谈灵操;
近年来，聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯/热塑性淀粉/有机蒙脱土（PBAT/TPS/OMMT）可降解材料受到广泛关注。然而，传统双螺杆加工技术会导致物料降解，且难以实现OMMT的良好剥离。为提高其力学性能，使用ADR-4468对PBAT进行扩链改性，采用摄动环差速双螺杆挤出机熔融挤出制备含有不同含量改性PBAT(A-PBAT)的PBAT/TPS/OMMT，分析A-PBAT含量对复合材料微观结构、流变特性、相容性、吸水性与力学性能的影响规律。结果表明：扩链剂有效提高了PBAT的力学性能，差速双螺杆可良好剥离OMMT，并使TPS均匀分散分布于PBAT中。随着A-PBAT含量的提高，TPS从连续相向分散相转变，复合材料吸水性逐渐降低，拉伸强度逐渐提高，在A-PBAT质量分数为60%时达到最大，断裂伸长率轻微降低。20%的A-PBAT可有效提高TPS和PBAT的相容性。
2024年08期 v.52;No.388 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李亚莎;庞梦昊;王佳敏;陈俊璋;王璐敏;
聚丙烯（PP）作为绿色环保可回收的热塑性材料，在高压电缆线路有很好的应用前景。但其热力学性能难以直接满足电缆线路的需求，需要对PP材料进行改性以满足性能要求。故基于分子模拟技术，搭建出PP掺杂质量分数为3%和7%纳米碳酸钙（nano-CaCO_3）、掺杂接枝硅烷偶联剂的nano-CaCO_3的PP复合材料模型，计算热性能与力学性能的数据，以微观角度分析其性能的变化。结果表明：接枝数为2的复合材料模型热性能与力学性能改善效果最佳，热性能方面，玻璃化转变温度（T_g）值升高了49 K，自由体积分数下降了2.52%，热导率为最高；力学性能方面，其刚性降低最大，同时韧性的提升也最大。
2024年08期 v.52;No.388 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K] [下载次数：363 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吴天宇;白珊;汪骏豪;江晶晶;孟晓宇;叶海木;
聚乳酸（PLA）是一种高模量、高强度的生物可降解热塑性聚酯。传统增塑剂通常是非生物可降解的，研究中采用低分子聚丁二酸己二醇酯（PHS）与左旋聚乳酸（PLLA）共混得到全降解体系。利用差示扫描量热仪、偏光显微镜及万能试验机对共混体系的相容性、结晶性能和力学性能进行了研究。结果表明：PLLA/PHS比值为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20的结晶度分别为7.5%、8.7%、11.5%、14.1%、14.2%。随着PHS含量的增加，共混物的结晶度有所提高，表明PHS成功促进了PLLA结晶。此外，与纯PLLA相比，PLLA/PHS(80/20)的结晶速率增加10倍，半结晶时间缩短一半。共混体系的断裂伸长率从纯PLLA的不足10%提高至60%左右（PHS含量为20%），同时强度和模量略有降低。PHS含量增加，共混体系的弹性模量不断减小，由纯PLLA的2.25 GPa减小至PHS含量为20%时的1.86 GPa。
2024年08期 v.52;No.388 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 高娟;徐绍娟;
研究旨在探究碳纳米管对聚醚醚酮（PEEK）的电磁屏蔽和导电性能的影响。使用溴化十六烷基三甲铵（CTAB）为分散剂制备了改性的多壁碳纳米管（mMWCNT），通过湿法混合与挤出共混的加工技术制备了PEEK/mMWCNT复合材料。结果表明：mMWCNT在PEEK基体中分散良好，这对提高复合材料的力学性能和导电性能提供了有力支持。当mMWCNT质量分数低于2.0%时，PEEK/mMWCNT复合材料的力学性能提升明显。mMWCNT在PEEK中形成了导电性良好的3D网络。在电磁屏蔽性能方面，PEEK/mMWCNT复合材料的电磁屏蔽总效能介于3.35～24.47 dB之间，表明该复合材料对X波段电磁波具有良好的吸收性。研究证实了PEEK/mMWCNT复合材料具有优越导电和电磁屏蔽性能，因此该复合材料在电子设备、通信技术和军事防护等领域具有广泛应用潜力。
2024年08期 v.52;No.388 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K] [下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李连荣;郑晓茜;刘永超;贾广海;白玲;
采用苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）接枝到二氧化硅纳米粒子上，通过两步法制备聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（PC/ABS）共混材料，探究SMA共聚物对PC/ABS共混材料热膨胀系数（CTE）和冲击强度的影响。结果表明：SMA共聚物的掺入，导致PC/ABS共混材料的流动性变差，而其耐热性增强。同时，随SMA掺量的增加，PC/ABS共混材料的CTE均较S0有不同程度的降低，其中S1、S2、S3和S4的CTE较S0分别降低了19.8%、44.5%、43.1%、41.4%。SMA共聚物的加入有效提升了PC/ABS复合材料的LOI数值，其中S2试样具有最高的LOI数值，为28.8%，且UL-94测定结果为V-0，未出现滴落现象。此外，随着SMA共聚物掺量的增加，PC/ABS共混材料的拉伸强度呈现先上升后小幅度降低的趋势，弯曲强度呈现先上升后稳定变化的趋势，断裂伸长率呈现先下降后稳定变化的趋势，缺口冲击强度呈现一直上升的趋势。其中，S2试样具有最高的拉伸强度、弯曲强度和较高的缺口冲击强度，分别为41.6 MPa、102.4 MPa和15.3 J/m~2，分别较S0试样的对应参数增加了29.6%、10.7%和1.35倍。
2024年08期 v.52;No.388 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K] [下载次数：340 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王帅;梁家宇;戚嵘嵘;
采用艾粉（WP）对传统的热固性塑料环氧树脂（EP）进行抗菌改性以制备具有抗菌功能的EP，解决EP被细菌侵蚀而引起的寿命缩短和卫生问题，并研究了抗菌EP固化过程的动力学问题，从而了解WP对其固化行为的影响，为其选择合理的加工条件奠定理论基础。采用复合填充改性的方法，将天然抗菌剂WP引入EP基体中，利用非等温和等温差示扫描量热（DSC）研究了环氧树脂/艾粉（EP/WP）抗菌复合材料的固化行为。结果表明：随着WP添加量的增加，复合材料抗菌率也增大，当WP添加量为20%（即EP/20%WP）时，复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达到100%。纯EP的固化活化能Ea为74.80 kJ/mol,EP/20%WP的固化活化能Ea为68.17 kJ/mol，说明WP的加入促进了EP的固化，使其固化活化能降低。通过理论模型分析发现，加入WP的EP固化行为符合自催化机理。
2024年08期 v.52;No.388 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李臻;周智;罗伟;肖元化;
为了研究不同热解温度和催化剂对聚丙烯（PP）热解产物的影响，分别对其气体产品和液体产品进行表征。结果表明：在700℃进行高温热解时所产生的CO2含量最少，可燃气体含量最多。CaO(5 g)原位催化热解时，H/C的值提升较为明显，为1.77；并且，此时有较多的芳香族转化为脂肪族。C(5 g)和CaO(5 g)分开异位催化热解时得到的烷烃和烯烃的总量最多，其液体产品更适合作为燃料。此外，PP在700℃热解时可以产生更多的可燃气体，有利于二次利用。C和CaO作为催化剂催化热解PP时能够使其产生更多的高质量热解液体产品。
2024年08期 v.52;No.388 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 付莹;郝春波;李娇;李秉荣;武天希;吕思奇;吴旭;
透明聚丙烯产品通常低温抗冲击性能较差，应用范围受到极大限制。高抗冲透明聚丙烯RC-20M同时结合无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯的优点，具有优良的低温抗冲性能、透明度高、密封性强等特点。采用多种分析测试手段，对高抗冲透明聚丙烯RC-20M产品的基础性能及微观结构进行评价研究。通过优化注塑工艺，探究了注塑工艺对产品力学性能及光学性能的影响。结果表明：RC-20M产品结晶度较高，结晶速率较快，具有较好的结晶能力，有利于缩短成型周期，提高制品尺寸稳定性。产品橡胶相粒径较小且均一度高，是产品具有优异的抗冲击性能和光学性能的主要原因。RC-20M在熔体温度低、保压时间短、射胶速度小、射胶压力低、注射速度低等注塑工艺下，产品的光学性能与抗冲击性能均有所提升。
2024年08期 v.52;No.388 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K] [下载次数：232 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 葛云鹏;鲍瑞瑜;薛富强;刘芸;骆朋;惠亚妮;
采用碳化硅晶须（SiCw）用作高密度聚乙烯（HDPE）中的增强填料，制备高密度聚乙烯/碳化硅晶须（HDPE/SiCw）复合材料。通过对HDPE/SiCw复合材料导热系数、维卡软化温度、热性能及力学性能的表征和分析，探究SiCw掺量对HDPE复合材料力学及导热性能的影响。结果表明：随着SiCw掺量的增加，HDPE复合材料导热系数不断升高，且熔融温度T_m和热焓ΔH均不断增加。HDPE复合材料的热稳定性得到有效提升，同时，HDPE复合材料的维卡软化温度呈现先上升后小幅降低的趋势，HDPE复合材料的弹性模量、屈服强度及断裂强度均呈现先上升后波动或者稳定变化的趋势，而断裂伸长率呈现下降的趋势，在SiCw掺量为30%时，HDPE复合材料的导热系数为0.85 W/（m·K），而熔融温度T_m和热焓ΔH分别为144.12℃和162.1 J/g,HDPE复合材料的弹性模量、屈服强度及断裂强度分别为1 301.0、36.5、22.4 MPa，分别比纯HDPE增加了47.51%、36.70%、57.74%。
2024年08期 v.52;No.388 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李益南;李天窄;
利用KH-570改性后的木粉与聚丙烯（PP）制备了木塑复合材料（WPC），并研究了WPC的力学性能和耐老化性能。结果表明：木粉掺量为30%时，可以制备力学性能和耐老化性能等综合性能最优异的WPC。此时，WPC的拉伸强度和弯曲强度获得最大值，分别比纯PP提高了5.2%和56.5%;WPC耐紫外老化后的拉伸强度和弯曲强度比纯PP塑料分别提高了2.7%和20.6%;WPC耐水后的拉伸强度和弯曲强度最高，分别比纯PP塑料高出3.0%和18.8%;WPC的维卡软化温度达到最大值，高出纯PP塑料10℃；耐霉菌腐蚀后质量损失率为0.82%。
2024年08期 v.52;No.388 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 赵海涵;李军炜;郑鹏伦;
合成了一种生物质基成炭剂，并将其应用于聚磷酸铵（APP）阻燃剂的改性，以提高环氧树脂（EP）的防火安全性能。将三聚氰胺（MA）与香草醛进行反应生成成炭包覆体（MV）后，对APP进行包覆以得到生物基成炭剂改性的APP阻燃剂（MV@APP），并将其应用于EP的防火中。通过测试得出，在相同的阻燃剂添加比例下（5%）,MA与香草醛以质量比1∶2进行反应后，对APP进行包覆所得出来的阻燃剂应用于EP(MV@APP/EP-2)的效果最佳。锥形量热仪测试得到，峰值热释放速率、总热释放量、总产烟量分别下降了57.2%、62.7%和66.4%。热稳定性分析可知，MV@APP的加入提升了热稳定性以及残炭量。除此之外，由于有机成炭剂对APP的改性，改善了阻燃剂与EP间的相容性，阻燃剂的添加使EP的弯曲性能得到增强。
2024年08期 v.52;No.388 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡然;亢健;张毅;向明;
选用1-胺丙基-3-甲基咪唑溴盐（AMIB）作为水相添加剂，通过界面聚合制备了高性能纳滤膜，通过傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱分析膜化学组成，通过扫描电子显微镜观察改性前后膜的表面和截面形貌变化，通过原子力显微镜观察膜的粗糙度变化，通过水接触角测试仪对改性前后膜表面亲水性进行对比，采用错流过滤平板膜测试仪对改性前后膜的分离性能和水通量进行测试。结果表明：与未改性纳滤膜相比，改性膜结构更疏松、膜厚更薄，表面变得亲水，改性膜在对Na_2SO_4保持在99%的高水平截留下，水通量大幅提升，从改性前的50.27 L/（m~2·h）提升到75.97 L/（m~2·h），长期稳定性优异。进一步对AMIB复合改性纳滤膜的结构与性能联系机理进行了探讨，为制备高性能纳滤膜提供了新的思路和方法。
2024年08期 v.52;No.388 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 金晨;何伟;
以葡萄糖为主要原料，使用水热法制备出碳纳米球（CNs）。并利用聚乙烯吡络烷酮（PVP）对CNs进行改性，制备出PVP接枝CNs(PVP-g-CNs)。采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对改性前后CNs的结构形貌、基团变化进行表征，并测试了改性CNs的分散性能和对亚甲基蓝（MB）的吸附性能。结果表明：改性后的CNs尺寸变大，表面结构也发生了变化，但晶体无定型结构没有发生变化。PVP-g-CNs在水中表现出良好的分散性能，吸附测试显示，当PVP添加量为0.50 g,MB溶液质量浓度为30 mg/L时，PVP-gCNs对MB的吸附容量最大达到了155.03 mg/g，且吸附容量随溶液pH值的增大而增大。吸附模型的拟合结果显示其符合准二级动力学模型和Langmuir模型，其理论最大吸附容量为238.095 2 mg/g，表现出优异的吸附性能。
2024年08期 v.52;No.388 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 周雷;
采用双螺杆挤出机制备5VA级环保阻燃聚丙烯（PP）复合材料，研究阻燃剂添加量、阻燃剂表面处理、双螺杆螺纹组合对PP复合材料阻燃性能、物理力学性能和生产状况的影响。结果表明：阻燃剂含量为33%时，PP复合材料的阻燃性能达到5VA级，但使拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和熔体流动速率大幅度下降；硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷处理阻燃剂提高了5VA级环保阻燃PP复合材料的韧性和流动性，硅蜡效果最好；在放大生产中，螺纹组合在下料端添加SK深螺纹元件压实物料，添加密炼、SME元件降低剪切促进分散，可有效解决5VA级阻燃PP复合材料发泡、牵条困难导致无法正常生产的问题。
2024年08期 v.52;No.388 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈勇;刘旭峰;文水平;陈健;梁冬;吴教育;
文章旨在制备一种氮、硅、磷多元协同高效阻燃剂并研究其应用性能。首先用三聚氰胺粉和烯丙基溴合成出烯丙基取代三聚氰胺。将其与乙烯基三甲氧基硅烷共聚后得到了含氮硅三聚氰胺共聚物。按等体积浸渍法，将一定质量的I型聚磷酸铵（I-APP）粉末与等体积的含氮硅三聚氰胺共聚物溶液混合制备氮硅阻燃共聚物包覆I-APP阻燃剂（MAPP）。将聚丙烯（PP）与一定质量分数的I-APP或MAPP阻燃剂先进行预混，然后在双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、造粒，制备得到PP阻燃复合材料。对PP阻燃复合材料进行了力学和垂直燃烧测试。结果表明：添加MAPP达20%时，其可达V-0阻燃级别，而纯I-APP即使添加30%也仍低于V-0级，且力学性能更低。可见氮硅共聚物包覆I-APP后相容性更好，氮、硅、磷间具有更高的协同阻燃效率。
2024年08期 v.52;No.388 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 段冰冰;魏张东;王琳;
微塑料污染已经成为全世界关注的问题，当微塑料与土壤系统中的重金属等其他污染物相互作用时，微塑料会对植物的生长发育产生不利影响，但微塑料和重金属之间的相互作用对植物造成的影响研究较少。研究以玉米种子为研究对象，探究不同粒径（50μm和100μm）聚丙烯微塑料（PP-MPs）和重金属镉（Cd）共同暴露条件下对玉米种子萌发、幼苗生长以及氧化胁迫的影响。结果表明：PP-MPs+Cd处理种子的发芽率、发芽势和活力指数都有所提高，Cd处理和PP-MPs处理对平均发芽时间（MGT）均有抑制作用，Cd、50μm PP-MPs+Cd和100μm PPMPs+Cd三个处理对MGT均有不同程度上的抑制作用。Cd和100μm PP-MPs+Cd处理在第3天和第7天都抑制了玉米幼苗根和芽的生长；第3天Cd处理和100μm PP-MPs+Cd处理的鲜重和干重分别下降8.32%、17.31%和9.91%、17.86%；从结果总体来看，PP-MPs+Cd处理对玉米根和芽的过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性有促进作用，但100μm PP-MPs+Cd处理POD活性下降了2.82%。研究为微塑料和重金属对玉米及其他作物生长产生的毒效作用提供了依据。
2024年08期 v.52;No.388 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K] [下载次数：442 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 林宇;余佳明;韩梦瑶;李春风;刘明利;
为了优选PP/玉米秸秆复合材料力学性能的工艺参数，并进一步优化其最佳的制备工艺，采用L_(16)(4~4)的正交试验设计，制备了不同工艺参数下的PP/玉米秸秆复合材料，分析了木塑比、热压温度、热压时间、热压压力对PP/玉米秸秆复合材料力学性能的影响。结果表明：在木塑比、热压温度、热压时间、热压压力4个因素中，木塑比对PP/玉米秸秆复合材料的力学性能影响最大，其次是热压压力对PP/玉米秸秆复合材料的弯曲强度和冲击强度影响较大，热压温度对PP/玉米秸秆复合材料的拉伸强度影响较大，热压时间对PP/玉米秸秆的各项性能影响最小。当木塑比为4∶6、热压温度为185℃、热压时间为10 min、热压压力为2.5 MPa时，其弯曲强度为最大值为39.58 MPa，冲击强度最小；当木塑比为4∶6、热压温度为185℃、热压时间为15 min、热压压力为2.5 MPa时，其拉伸强度为最大值为17.18 MPa；当木塑比为3∶7、热压温度为190℃、热压时间为15 min、热压压力为2.5 MPa时，其冲击强度为最大值为3.94 kJ/m~2，弯曲和拉伸强度均为最小。在不考虑侧重的情况下，得出最优的制备工艺为木塑比4∶6、热压温度185℃、热压时间15 min、热压压力2.5 MPa。
2024年08期 v.52;No.388 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：206 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王彩华;刘帅;尚泽阳;高立斌;
制备了不同短切玄武岩纤维（CBF）质量分数的环氧树脂/空心玻璃微珠-短切玄武岩纤维（EP/HGMCBF）复合泡沫材料。通过将复合泡沫材料试件置于水、海水和5倍化合物浓度海水环境中浸泡，研究了溶液腐蚀环境对试件压缩性能的影响，并结合扫描电镜照片及EDS能谱仪分析其原因。结果表明：试件的吸湿率随着纤维质量分数的增加先增大后减小，在纤维质量分数10%时吸湿率最大，且在水中的吸湿率大于海水，溶液中粒子浓度的增加会降低溶液的扩散系数。在溶液浸泡腐蚀环境中，EP/HGM-CBF复合泡沫材料其压缩性能均随CBF质量分数的增加而增加，CBF质量分数为30%时达到最大，压缩强度、压缩模量增加最大的为5倍化合物浓度海水，压缩强度比未添加CBF的试件增加28.4%。溶液腐蚀环境降低了试件的压缩力学性能，且在水环境和海水环境中，复合材料的破坏形式不同，水环境主要是树脂溶胀导致界面脱黏等物理破坏，而海水环境主要是Cl元素对界面结构溶解的化学破坏。
2024年08期 v.52;No.388 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K] [下载次数：317 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张国平;祝文军;
通过氨基硅烷偶联剂（GAS）对二氧化硅（SiO_2）纳米颗粒进行改性，使用改性的SiO_2纳米颗粒增强聚氯乙烯（PVC）纳米复合材料的介电性能和力学性能，且研究改性SiO_2纳米颗粒掺量对其性能的影响。结果表明：随着改性SiO_2添加量的增加，PVC复合材料的相对介电常数呈现先降低后升高的趋势，且在添加量为1.5%时达到最低，为2.97，相较于纯PVC材料的相对介电常数降低了26.12%；而PVC复合材料在直流和支流电场下的击穿强度均呈现先上升后下降的趋势，其中均在添加量为1.0%时达到最高，在直流和支流电场条件下的击穿强度分别为70.21、60.12 kV/mm，且较纯PVC材料的击穿强度分别增加了20.48%、30.36%。此外，在1.0%添加量下，PVC复合材料的拉伸强度、弯曲强度及断裂伸长率分别为49.33 MPa、92.67 MPa和187.34%。
2024年08期 v.52;No.388 102-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1316K] [下载次数：215 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]