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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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    层间熨平法增强熔丝制造CF/PEEK复合材料的力学性能

    雷奶琴阿依古丽·喀斯木乌日开西·艾依提董兰兰...
    75-82页
    查看更多>>摘要：为减小熔丝制造(FFF)3D打印碳纤维增强聚醚醚酮(CF-PEEK)复合材料的孔隙率,提高其力学性能,提出一种层间熨平方法,即打印完一层后,喷嘴不挤出材料,并再次在这一层表面压过"熨平".采用FFF工艺制备了CF/PEEK复合材料试样,通过单因素试验研究了扫描间距和层间熨平角度对CF/PEEK复合材料力学性能的影响.使用微米X射线三维成像系统对试样的内部孔隙缺陷进行表征.结果表明,当扫描间距为 0.3 mm,纤维质量分数为 10%时,无熨平CF/PEEK试样的孔隙率为1.91%,拉伸强度为78.5 MPa,弯曲强度为111.2 MPa.采用层间熨平法可以显著降低CF/PEEK复合材料试样的孔隙率,提高其力学性能.0°和 90°熨平后,扫描间距为 0.5 mm的CF/PEEK试样的孔隙率分别降低了 74.08%和 72.48%,拉伸强度分别提高了 49.89%和 41.98%,弯曲强度分别提高了 20.66%和 15.99%.当纤维质量分数为 10%时,扫描间距 0.3 mm的CF/PEEK试样的力学性能最佳,0°熨平的拉伸强度为 90.9 MPa,90°熨平的弯曲强度为 126.1 MPa.研究表明,层间熨平是一种降低孔隙率和提高力学性能的简单而有效的方式.

    熔丝制造碳纤维增强聚醚醚酮层间熨平孔隙率力学性能

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    人工耳蜗中继器下壳的模具设计

    谭治平刘荃蒋海周道民...
    83-88页
    查看更多>>摘要：中继器是人工耳蜗的重要组成部分,其下壳的设计和制造对于整个系统的稳定性和可靠性有着重要影响.然而,传统的中继器下壳注塑周期较长(29.5 s),注塑过程中容易产生翘曲、缺料等问题,影响了产品的稳定性和可靠性.注塑模具设计不合理是造成上述问题的主要原因.本文通过合理的材料选型、全新的模具设计和优化的注塑工艺调控,实现了人工耳蜗中继器下壳的制作成型.通过运用西门子NX(UG)三维建模技术进行精细构造,同时结合自动计算机辅助设计(CAD)手段,构建了潜顶针式进浇口设计方案,并科学合理地设置了脱模系统、冷却系统、排气装置、斜顶机构以及定模滑块侧向分型结构.利用该模具设计加工人工耳蜗中继器下壳的注塑周期仅 25.65 s,产品无翘曲、缺料等问题.本文设计的人工耳蜗中继器下壳模具能够有效解决传统模具注塑周期长、不良率高的问题,实现高效、稳定的产品生产,为同类型产品的模具设计提供了设计思路.

    人工耳蜗中继器下壳注塑模具设计装配

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    填料形状对TPEE流变行为的影响

    孙刚伟李尚清
    89-95页
    查看更多>>摘要：不同形状填料对热塑性聚酯弹性体(TPEE)复合材料产生不同的的流变响应.为了研究填料形状对TPEE的流变响应,本研究对TPEE分别填充球状重质碳酸钙(CaCO3)和片层滑石粉熔融共混制备了不同填料形状的TPEE复合材料,并用毛细管剪切流变方法研究了填料形状对TPEE剪切流变、圆形流道流动行为与挤出胀大等流变特性的影响.结果表明,相比于填充球状重质CaCO3,片层滑石粉填充TPEE的复合体系剪切应力(或剪切黏度)更大,幂律指数(n)更小,假塑性非牛顿流体特征更明显,壁面滑移速率与在流道中的熔体流动速率更大,"柱塞流"流动行为更明显,熔体表观黏流活化能(Ea)与挤出胀大比更小;球状重质CaCO3/TPEE和片层滑石粉/TPEE复合材料的Ea均随剪切速率增大而减小.

    热塑性聚酯弹性体填料形状流变行为黏弹活化能挤出胀大

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    芳纶Ⅲ纤维增强复合材料老化测试方法研究

    张彦君马超强陈敏剑陈超峰...
    96-102页
    查看更多>>摘要：芳纶Ⅲ纤维增强复合材料在航空航天、军事及个体防护装备等领域中应用广泛,在使用和贮存过程中材料会受到温度、水、化学物质及紫外线等因素的影响,这些影响因素会不同程度地导致材料性能的劣变,甚至会导致其丧失原本的功能.采用热老化实验箱、温度冲击实验箱和氙灯老化实验箱对芳纶Ⅲ纤维增强复合材料进行人工加速老化实验,以模拟材料在应用场景中受到环境条件的影响.结果表明,在芳纶Ⅲ纤维增强复合材料人工加速老化实验中,应根据材料的实际应用场景选择合适的老化时间、温度、湿度、辐照度等条件,适当延长老化时间可以提高测试结果的稳定性;而老化后的芳纶Ⅲ纤维增强复合材料进行 16h以上的状态调节时间可以减少测试结果的分散性;通过氙灯老化实验,发现树脂基体力学性能受到温度的影响相对较大,而芳纶Ⅲ纤维对光和水分更敏感.通过分析不同老化测试条件对芳纶Ⅲ纤维复合材料测试结果的影响,为科学合理选择相应的老化测试方法提供依据.

    芳纶Ⅲ纤维增强复合材料老化力学性能

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    骨支架TPMS多孔结构对渗透性能的影响

    宋超杰沈航明杨丽红李炳初...
    103-108,130页
    查看更多>>摘要：基于三周期极小曲面(TPMS)的骨支架结构在骨组织工程中备受关注,而渗透性能是评价骨支架性能的主要指标之一.本文构建了三种不同类型Diamond(D)、Gyroid(G)和I-WP的片状(L)和杆状(R)型TPMS骨支架结构,并以聚乳酸为骨支架材料,通过有限元仿真分析了单元尺寸和孔隙率对骨支架结构渗透性能的影响.结果表明,对于同一种类型的TPMS骨支架结构,在单元尺寸和孔隙率相同的条件下,杆状型骨支架结构的渗透率优于片状型骨支架结构;I-WP型骨支架结构的渗透率显著高于其他两种,D型骨支架结构的渗透率高于G型;不同类型的骨支架结构渗透率都受单元尺寸和孔隙率的共同影响,渗透率随着单元尺寸和孔隙率的增大而增大.进一步地,本文分析了 3 种杆状型TPMS骨支架结构的渗透率,得到了基于单元尺寸和孔隙率的杆状骨支架结构渗透率拟合公式,为TPMS骨支架结构的优化设计与实际应用提供理论指导.

    三周期极小曲面单元尺寸孔隙率渗透率

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    车载作用下埋地聚乙烯燃气管道力学特性

    孙宝财尤学升郭凯凌晓...
    109-118,137页
    查看更多>>摘要：车辆载荷对含缺陷燃气管道应力—应变的影响较为显著.为研究车辆载荷作用下埋地含划痕缺陷管道的力学响应,搭建了"地面视频捕捉+地下传感器采集"试验平台,建立了含载荷、内压、缺陷深度系数及车速等因素的三维数理模型,通过试验验证了数值模型的合理性,并对各因素对管道的影响规律进行分析,明晰了车载作用下含缺陷聚乙烯燃气管道的力学响应特性.结果表明,车载作用下,埋地管道划痕上下端面产生方向相反的拉应力,导致缺陷处应力集中,应力大小从划痕前沿中心处向两端递减,缺陷深度系数越大,应力集中越明显;管道最大应力随载荷、内压、缺陷深度和车速的增加而增大,但车速对应力的影响程度相对较小.基于Von-Mises理论,分析了含缺陷管道的极限承载力,横穿道路铺设管道的极限承载力小于沿道路铺设管道;内压相同时,缺陷深度系数越大,管道极限承载力越小;缺陷深度系数相同时,内压越小,承载能力越大.

    划痕缺陷聚乙烯燃气管道埋地管道应力集中极限承载力

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    基于机器学习预测环氧树脂复合材料抗冲击性能

    伍宝华关留祥方秀苇
    119-125,143页
    查看更多>>摘要：剩余压缩强度(RCS)是评价复合材料受到冲击损伤后力学性能的重要指标.采用声发射技术(AE)对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料冲击载荷进行了在线监测,分析了振铃计数、峰值计数、信号强度和信号均方根值 4 种冲击载荷参数,采用人工神经元网络(ANN)和径向基网络(RBF)基于冲击载荷参数预测了试件RCS.结果表明,高冲击能量造成了试件分层、玻璃纤维断裂、环氧树脂基体开裂、纤维脱黏,当冲击能量为10、15、20 和30J时,冲击3ms后冲击能量达到最大值,分别为 10.53、16.67、21.77 和 27.13 J,随后冲击能量不断下降.随着冲击能量的增加,试件冲击深度从 0.18 mm增加到 3.35 mm,RCS从 56.87 MPa降低到 20.45 MPa.最优ANN模型结构为 4-48-1,预测和实验RCS的均方误差(MSE)最低为 0.03 MPa,最优RBF模型结构为 4-21-1,MSE最低为 0.01.RBF模型的局部响应特性使得其对输入数据中的噪声具有较好的鲁棒性,预测与实验RCS数据的相关系数(R2)为 0.986 3,而ANN模型预测结果为 0.951 4.

    径向基网络人工神经元网络环氧树脂复合材料声发射剩余压缩强度

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    基于聚乙烯瓶盖在不同浓度乙醇模拟液中油酸酰胺迁移规律的分析与研究

    张智力李瑞芬吕波孙元浩...
    126-130页
    查看更多>>摘要：塑料瓶盖中爽滑剂(油酸酰胺)是消费者关注的热点.研究基于聚乙烯瓶盖中油酸酰胺含量,并对聚乙烯瓶盖中的油酸酰胺迁移量进行迁移规律分析.作者采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定聚乙烯瓶盖在迁移时间为 10d时,不同实验温度、不同乙醇体积分数下,聚乙烯瓶盖在食品模拟液中油酸酰胺的迁移规律.结果表明,聚乙烯瓶盖在相同迁移时间、相同温度下,油酸酰胺在 95%乙醇模拟液中迁移量最大,相同食品模拟液、迁移时间相同时,温度越高,油酸酰胺迁移量越大.迁移实验时间为 10d时,食品模拟液的乙醇体积分数越大或实验温度越高时,油酸酰胺的迁移量越大,因此乙醇体积分数大小和迁移温度对聚乙烯瓶盖中油酸酰胺的迁移规律有重要影响.

    气相色谱质-谱联用仪聚乙烯瓶盖迁移规律油酸酰胺

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    软包锂电池铝塑膜的耐电解液性能

    辛潮
    131-137页
    查看更多>>摘要：为了研究锂电池铝塑膜复合工艺对铝塑膜性能的影响,本文通过测定在不同成分的电解液中浸泡后的热封层/铝箔层剥离力来分析电解液对锂电池铝塑膜的腐蚀机理;以 17 种不同的复合工艺(即改变预贴合温度、预贴合时间、熟化温度和熟化时间)制备的锂电池铝塑膜为研究对象,分析复合工艺对锂电池铝塑膜热封层/铝箔层剥离力和耐电解液性能的影响规律.结果表明,电解液对铝塑膜的腐蚀机理为:电解液中的六氟磷酸锂(LiPF6)与水(H2O)反应产生氢氟酸(HF),然后强腐蚀性的HF对热封层/铝箔层的粘接界面进行侵蚀,进而引起热封层与铝箔层的粘接失效;复合工艺会影响铝塑膜热封层/铝箔层的剥离力和其耐电解液性能,复合时预贴合温度越高、预贴合时间越长、熟化温度越高、熟化时间越长,热封层/铝箔层的剥离力越高,耐电解液性能越好,但增大到一定的数值后影响就不存在了.在复合工艺为预贴合温度180℃,预贴合时间15 s,熟化温度190℃,熟化时间 40s下制备的铝塑膜热封层/铝箔层的剥离力最高,耐电解液性能最好;在低于此工艺参数时,预贴合温度/熟化温度越高,预贴合时间/熟化时间越长,热封层/铝箔层剥离力和耐电解液性能越好.

    锂电池铝塑膜剥离力电解液复合工艺

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    双组分折边胶预固化工艺对汽车前罩变形的影响

    李佳黄利彭超李娇...
    138-143页
    查看更多>>摘要：为精准提升车身制造精度,本文探究了Lord丙烯酸与 3M环氧树脂双组分胶黏剂,在不同预固化工艺条件下,对汽车前罩粘接接头于高温烘烤环境中的变形行为控制能力.通过利用前罩检具工装和差示扫描量热法(DSC)测量不同区域的变形量、胶黏剂固化温度,分析了预固化工艺对粘接接头烘烤变形的影响.结果显示,丙烯酸双组分胶黏剂室温预固化速度的关键在于自由基聚合反应的链引发阶段,其自由基聚合诱发反应过程迅速,在室温预固化 1h后即可达到 3.67 MPa的剪切强度,满足变形控制需求.而环氧树脂双组分胶黏剂固化反应的定速步骤在于开环反应后的酯化阶段,且受羧酸结构的影响,该酯化反应过程较长.在无外界加热条件下,需要预固化4h,剪切强度才达到0.87 MPa,变形控制效果较差.研究表明,丙烯酸双组分胶黏剂在变形控制方面表现更佳,其在室温预固化方面的优势使其更适合用于汽车前罩粘接接头的高温烘烤变形控制.

    双组分胶黏剂汽车前罩粘接烘烤变形预固化

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