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塑料工业
塑料工业

陈敏剑

月刊

1005-5770

office@plast.com.cn

028-85570801、85558516

610041

成都市人民南路4段30号

塑料工业/Journal China Plastics IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>月刊，本刊为专业技术刊物。刊登塑料工业技术方面的论文与科技成果。主要栏目有：合成工艺与工程、成型加工与设备、材料性能与应用、塑料助剂与配混、物化分析与测试、新技术与产品开发、国外动态、塑料市场等。读者对象为塑料工业科技人员及相关专业高等院校师生。
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    熔融长丝制造原型件层间黏结性能增强方法的研究进展

    王琛李靖瑶张晨赟
    1-7页
    查看更多>>摘要：熔融长丝制造(FFF)3D打印采用逐层叠加的方式生成实体原型,导致了 FFF原型件相邻层长丝的黏结界面薄弱,在力学性能方面表现为各向异性,成为FFF技术的瓶颈.为了提高FFF原型件的层间黏结性能,本文阐述了 FFF3D打印的工艺原理和层间黏结原理,从优化切片处理、改进成型设备、长丝改性和原型件后处理4个方面探讨了国内外学者关于FFF原型件层间黏结性能增强方法的最新研究进展,对提高FFF原型件层间黏结性能的研究方向进行了展望.

    熔融长丝制造3D打印原型件层间黏结性能增强方法

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    连续纤维增强热塑性复合材料成型工艺仿真的研究进展

    张金峰岳凌宇祝颖丹刘东...
    8-16页
    查看更多>>摘要：本文简要介绍了连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)模压成型、拉挤成型、自动铺放成型、增材制造和连续层压-冲压成型的原理、适用场景及优缺点.综述了不同工艺成型过程中的热传递、树脂挤压流动、层间结合、孔隙缺陷形成和残余应力变形的仿真研究进展,指出开发精确描述材料行为的模型以及高效求解算法,实现成型工艺的高精高效仿真,是研究CFRTP成型工艺参数与最终制品性能之间相互作用的关键.最后,总结了 CFRTP成型工艺仿真研究目前存在的问题,并对未来的发展与应用进行了展望.

    连续纤维热塑性复合材料成型工艺工艺仿真挤压流动

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    管式工艺中引发剂对低密度聚乙烯性能的影响

    邸麟婷慕雪梅王文英秦晨元...
    17-22页
    查看更多>>摘要：低密度聚乙烯(LDPE)树脂以其优异的介电性能被广泛地应用于电气绝缘材料中.现有研究主要关注LDPE的介电性能、加工工艺和环境因素的影响,然而对引发剂的选择如何影响LDPE的结构性能的研究较少.本研究通过对比氧气和过氧化物分别作为引发剂的高压管式生产工艺,分析了 2种引发剂条件下生产的LDPE(22E型和2240型)的分子结构、力学性能、介电性能和流变特性.结果表明,22E具有更大的数均分子量和更高的多分散性指数,但其熔体强度低于2240H,原因在于2240H的高支化度增加了分子链间的缠结,从而增强了熔体的弹性和黏弹性行为.2240H在170和190 ℃下的熔体强度显著高于22E,且其加工能耗较低,凝胶含量更高,表明2240H的交联密度较大.综上,过氧化物引发剂生产的LDPE(2240H)具有更高的支化度和熔体强度,而氧气引发剂生产的LDPE(22E)则具有更优异的介电性能和力学强度,本研究为高压管式工艺优化提供了理论支持.

    低密度聚乙烯氧气引发剂过氧化物引发剂管式工艺分子结构

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    液态聚碳酸酯二醇的合成及工艺

    黄华莹徐启奎傅利才罗彦凤...
    23-29页
    查看更多>>摘要：为了获得一种聚碳酸酯二醇(PCDL)高效合成工艺,本文以1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇(HDO)和碳酸二甲酯(DMC)为原料,钛酸四丁酯(TBOT)为催化剂,采用酯交换法制备了共聚型聚碳酸酯二醇(PCDL-BH).研究了催化剂用量、反应温度、反应时间对PCDL-BH合成的影响,对产物进行了羟值、核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)和黏度检测.研究结果表明,催化剂用量为二醇质量的0.04％～0.08％时,随着催化剂用量的增加,PCDL-BH羟值测试下的数均分子量((M)n,羟值)增大,当催化剂用量超过二醇质量的0.08％后,继续增加催化剂用量对PCDL-BH的(M)n,羟值影响不大.随着常压反应温度(120～150 ℃)和减压反应温度(170～200 ℃)的提高,PCDL-BH的(M)n,羟值逐渐增加.随着减压反应时间由1 h增加到3 h,PCDL-BH的(M)n,羟值显著增加.在催化剂用量为二醇质量的0.08％,常压反应温度150 ℃,减压反应温度200 ℃,减压反应时间2 h的工艺条件下,高效地制备出了(M)n,羟值约2 000的羟基封端的液态PCDL-BH.PCDL-BH的玻璃化转变温度(Tg)为-71.5 ℃,可用于制备柔性聚氨酯或聚氨酯弹性体.

    1,4-丁二醇1,6-己二醇聚碳酸酯二醇酯交换反应

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    α成核剂HPN-715对聚丙烯结晶行为、力学及热学性能的影响

    丁书兵靳聪聪李卓薛钰...
    30-37页
    查看更多>>摘要：聚丙烯(PP)是一种典型的热塑性通用塑料,具有价格低、通用强和耐腐蚀等优点,被广泛应用于人民生产生活的各个领域.然而,PP有限的力学性能和耐热性限制了其在一些特殊领域的应用.为了探索一种简单可行的大口径市政排水用PP管材的制备方法,本研究向PP样品中添加一种α成核剂(HPN-715)用以调控PP的结晶行为,进一步改善PP的力学和热学性能.通过等温结晶动力学和非等温结晶动力学分析了 HPN-715质量份数对PP样品结晶性能、力学性能和热变形温度的影响,并进一步分析了结晶行为对力学及热学性能的影响.结果表明,HPN-715的加入成功地将PP样品的结晶度提高至41.33％(HPN-715质量份数为0.15份),并有效提高了 PP样品的结晶速率.经HPN-715改性后的PP样品在冲击性能基本保持不变的前提下,拉伸强度最高可提升至25.6 MPa(HPN-715质量份数为0.2份),弯曲模量最高可达1 332.07 MPa(HPN-715质量份数为0.2份),热变形温度最高可达93.9 ℃(HPN-715质量份数为0.15份).本研究为制备大口径市政排水用PP管材提供一定的基础数据支持.

    聚丙烯α成核剂结晶性能力学性能热学性能

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    聚丁二酸丁二醇酯/硫酸钙晶须复合材料的制备及性能

    李丽芬邓雯昕许伦能熊少峰...
    38-44页
    查看更多>>摘要：利用常压酸化法从废弃磷石膏中制备出硫酸钙晶须(CSW),采用硅烷偶联剂对CSW表面进行有机改性得到mCSW,通过聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和mCSW熔融共混制备含不同质量分数mCSW的PBS/mCSW复合材料,同时对PBS/mCSW复合材料的微观结构和性能进行了研究.结果表明,当mCSW质量分数小于10％时,mCSW在PBS基体中分散较好.当mCSW质量分数从0％增加至10％时,PBS/mCSW复合材料的结晶温度从62.3 ℃升高至67.6 ℃,结晶度从33.6％提高至52.4％,说明mCSW能够起到异相成核的作用.但当mCSW质量分数超过10％后,结晶温度和结晶度出现下降趋势.随着mC-SW质量分数的增加,PBS/mCSW复合材料的维卡软化温度和初始热分解温度都呈现出先增加后降低的变化趋势.当mCSW质量分数为10％时,复合材料的维卡软化温度(101.4 ℃)和初始热分解温度(398.9 ℃)达到最大值.力学性能测试结果表明,拉伸强度和断裂伸长率也呈现出先增加后降低的变化趋势,当mCSW质量分数为10％时,复合材料的拉伸强度(31.7 MPa)和断裂伸长率(18.3％)达到最大值.缺口冲击强度随着mCSW质量分数的增加,总体上呈现先下降后趋于平稳的变化趋势.

    聚丁二酸丁二醇酯硫酸钙晶须硅烷偶联剂磷石膏复合材料

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    端羟基聚己内酯低聚物对PBAT性能的影响

    黄丽萍侯博友王艳宁李锦春...
    45-52页
    查看更多>>摘要：以ε-己内酯和1,4-丁二醇为单体,合成了 3种低相对分子质量的端羟基聚己内酯(LMWPCL).利用凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱对LMWPCL的相对分子质量和结构进行了表征.以数均分子量分别为9 000、7 000和5 000的LMWPCL9000、LMWPCL7000和LMWPCL5000为扩链剂,将其与聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PB AT)进行熔融共混,制备了一系列含不同质量分数LMWPCL的PBAT/LMWPCL共混物,并探究了 3种扩链剂对PBAT/LMWPCL共混物热性能、力学性能和流变性能等的影响.结果表明,随着LMWPCL质量分数的增加,共混物的复数黏度、储能模量和损耗模量均明显增加,其中LMWPCL7000的扩链效果最佳.LMWPCL的加入保持了 PBAT较好的耐热性,明显提高了 PBAT的拉伸强度和断裂伸长率,当加入质量分数2％的LMWPCL9000时,共混物的拉伸强度(33.86 MPa)和断裂伸长率(1 970.96％)与纯PBAT相比分别提高了51％和46％.LMWPCL具有生物降解性,有望替代传统石油基扩链剂,在PBAT共混改性领域具有潜在的应用前景.

    聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯端羟基聚己内酯扩链剂熔融共混力学性能

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    石墨/环氧树脂复合材料的理化及摩擦学性能

    吴祥顺尹维董璐胡志红...
    53-59,67页
    查看更多>>摘要：固体自润滑材料具有低摩擦、高耐磨性、免维护、环保等特点,越来越受到市场的欢迎.本文选用环氧树脂作为基体材料,高纯鳞片石墨作为润滑剂,制备了石墨/环氧树脂自润滑复合材料.通过使用安东帕流变仪、差示扫描量热仪研究石墨/环氧树脂混合物的黏度、固化温度、玻璃化转变等理化性能,使用全自动邵氏硬度计、摩擦磨损试验机、白光干涉三维表面轮廓仪研究了石墨/环氧树脂复合材料的邵氏A硬度、摩擦学性能,探讨了复合材料中石墨质量分数与复合材料理化性能和摩擦学性能的关系.结果表明,5％石墨/环氧树脂复合材料的邵氏A硬度最大;随着石墨质量分数的增加,材料的黏度变大,玻璃化转变温度先降低而后小幅升高;石墨质量分数的变化不影响材料的固化温度;石墨质量分数的增加总体上会降低材料的摩擦系数;磨痕深度随石墨质量分数的增加而变浅,随载荷的增加而变深.研究结果为自润滑石墨/环氧树脂复合材料的应用提供了技术支撑.

    固体润滑石墨环氧树脂玻璃化转变温度摩擦系数

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    TiO2填充聚烯烃弹性体/聚丙烯复合材料的制备与绝缘性能

    张涛刘哲恒殷常阳刘源禧...
    60-67页
    查看更多>>摘要：为解决聚丙烯(PP)低温环境下力学性能不足,以及添加弹性体后二元复合材料热电性能降低的问题,采用熔融共混的加工方式制备了二氧化钛(TiO2)填充PP/乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)复合材料.研究了含不同TiO2含量的PP/POE/TiO2复合材料的力学性能与电学性能,同时使用电子扫描显微镜(SEM)与同步热分析仪对复合材料进行表征.力学性能测试表明,TiO2的加入对复合材料的力学性能有了较大的改善,复合材料的拉伸强度较未添加TiO2的PP/POE有所提高,当TiO2含量为1.5 phr时,PP/POE/1.5TiO2的断裂伸长率最大.电学性能测试表明,TiO2的添加能有效地抑制空间电荷的积累,增大复合材料的介电常数,当TiO2含量为1.5 phr时,PP/POE/1.5TiO2的空间电荷抑制能力最佳,且对介电损耗的影响并不明显.同步热分析显示,POE的加入使得复合材料的结晶度与熔融温度降低,TiO2加入对复合材料的结晶温度和熔融温度影响不大,高含量TiO2的添加能提高复合材料的结晶度.当TiO2含量为1.5 phr时,PP/POE/1.5TiO2复合材料在保留了 PP/POE复合材料力学性能的条件下,还可兼顾PP基底的电学和热学性能,该材料将为新型环保绝缘PP电缆绝缘料的研制提供依据.

    聚丙烯二氧化钛聚烯烃弹性体绝缘性能介电性能

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    基于灰色关联和熵权法的收纳箱外框注塑成型多目标工艺优化

    赵秀君吴迪张晗王明伟...
    68-75页
    查看更多>>摘要：以收纳箱外框为例,利用Moldflow模流分析软件分别对十字型和H型两种浇注系统方案进行注塑过程模拟.通过对比分析充填时间、流动前沿温度、体积收缩率和整体翘曲变形量,最终确定H型浇注系统方案更为合理.针对初始分析中的体积收缩率和整体翘曲变形量缺陷,选用模具温度、熔体温度、保压时间、充填压力为因素设计正交试验,并进行注塑成型过程模拟,得出二者分析结果.将体积收缩率和整体翘曲变形量结果进行信噪比处理,利用熵权法计算出二者的权重,从而得到灰色关联度,最后通过极差分析得到了各个工艺参数对灰色关联度的影响程度和最佳工艺参数组合,即:模具温度50 ℃、熔体温度250 ℃、保压时间8 s、充填压力90％.与初始工艺相比,最佳工艺参数组合下的体积收缩率下降了 0.888个百分点,整体翘曲变形量缩小了 1.366 mm.将最佳工艺组合进行实际试模验证,试模样品表面无明显外观缺陷,满足尺寸和装配要求.通过熵权法与灰色关联分析相结合,成功实现了在注塑成型工艺参数优化过程中的多目标优化,证明了该方法的可行性.

    收纳箱外框浇注系统方案正交试验灰色关联熵权法多目标优化

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