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塑料科技
塑料科技

于文杰

月刊

1005-3360

slkj@dsy-cn.com

0411-86601793

116033

大连市周家街11号

塑料科技/Journal Plastics Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是塑料加工行业中的优秀期刊，国家自然科学基金项目稿件多，学术水平较高。
正式出版
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    碳纳米管/结晶与非结晶性热塑性树脂界面形成分子动力学模拟

    祁一信鞠苏
    1-6页
    查看更多>>摘要：为了从微观结构角度研究单壁碳纳米管/结晶与非结晶性热塑性树脂复合材料界面形成过程中的结构、取向和能量变化的异同,架起微观结构与宏观性能之间的桥梁,采用分子动力学方法建立单壁碳纳米管/聚丙烯(SWCNT/PP)、单壁碳纳米管/聚乙烯(SWCNT/PE)结晶性和单壁碳纳米管/聚苯乙烯(SWCNT/PS)、单壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯(SWCNT/PMMA)非结晶性热塑性树脂复合材料体系的分子模型,模拟界面形成过程,计算径向分布函数、界面能、总能量等.模拟结果表明:SWCNT/PS、SWCNT/PMMA界面形成过程主要是吸附.而SWCNT/PP、SWCNT/PE在界面形成过程中分为吸附和取向两部分;g(r)值先在r上范围急剧减少,然后g(r)值急剧增大,界面结晶,形成近程有序结构;2 000 ps时界面能为-620.1 kcal/mol和-791.7 kcal/mol,与SWCNT/PS、SW-CNT/PMMA相比界面能更小,界面结合更好;总能量逐渐下降,2 000 ps时总能量是-1 654.9 kcal/mol和-1 211.2 kcal/mol,与SWCNT/PS、SWCNT/PMMA相比总能量更小,复合材料体系更稳定.

    分子动力学模拟取向结晶径向分布函数界面能

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    环氧化改性GTR对聚乳酸结构与性能的影响

    胡永祥高爱国谢纪岭汤香港...
    7-11页
    查看更多>>摘要：以甲酸和过氧化氢对轮胎橡胶粉(GTR)进行改性得到环氧化产物(EGTR),采用熔融共混法制备聚乳酸(PLA)/EGTR共混物,对其微观形貌、结晶行为及力学性能进行系统分析.结果表明:甲酸和过氧化氢成功将GTR分子链上的碳碳双键氧化为环氧基团,EGTR粒子能够均匀分散在PLA基体中,两相间具有良好的相容性.低含量的EGTR能够促进PLA结晶,而高含量的EGTR会抑制PLA的晶体.PLA/5%EGTR共混物具有最高的结晶度(11.1%),是纯PLA的4.8倍.共混物的拉伸强度随EGTR含量的增加而减小,断裂伸长率和冲击强度呈现先增大后减小的趋势.当加入10%EGTR时,共混物具有最大的断裂伸长率和冲击强度,增韧效果和拉伸强度较好,综合力学性能最佳.研究为以GTR作为增韧材料改性PLA提供依据和技术基础,可促进废橡胶的循环回收利用.

    聚乳酸废旧橡胶粉环氧化改性相容性力学性能

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    基于细观力学方法的混杂纤维复合材料抗拉强度预测模型

    秦飞飞盛冬发
    12-17页
    查看更多>>摘要：基于含夹杂的弹性体内部应变场积分方程,推导了三相复合材料中夹杂的变形协调张量.与传统的Mori-Tanaka方法(M-T方法)相比,此变形协调张量从细观力学角度考虑了复合材料夹杂的分布特征和相互作用,得到了预测复合材料有效弹性性能的修正M-T法,再结合两步均匀化模型得到预测混杂纤维复合材料有效性能的方法.采用损伤力学理论,建立了混杂纤维复合材料拉伸强度的预测模型.采用该方法对文献中椰壳纤维/玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料有效弹性性能和抗拉强度进行预测,并将预测结果与现有文献的试验值进行对比.结果表明:修正M-T方法较传统M-T具有更好的预测能力,其预测结果和试验值的误差基本保持在10.485%以内.用该方法定量分析了椰壳纤维和玻璃纤维掺量对混杂纤维复合材料有效弹性性能和拉伸强度的影响.混杂纤维复合材料有效弹性性能和抗拉强度随玻璃纤维的增大而增大.

    细观力学方法混杂纤维复合材料有效弹性性能抗拉强度

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    复合材料成型用轻质高强水溶性芯模制备与性能

    马克明杨洪鉴李宸熙郑双...
    18-22页
    查看更多>>摘要：以聚乙烯吡咯烷酮水溶液为胶黏剂,空心玻璃微珠、石膏和石墨为基体材料,采用热烘干法制备1种用于复合材料成型的轻质高强水溶性芯模,研究了胶黏剂含量、基体材料对水溶性芯模的力学性能和水溶速率的影响,研究了改性方法对水溶性芯模的力学性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对改性水溶性芯模的微观形貌进行观察,对其改性机理进行初步探索.结果表明:水溶性芯模的密度为0.46～0.58 g/cm3.高温处理以及不同尺度粒径玻璃微珠的复配是有效改性手段,水溶性芯模改性前弯曲强度可达7.46 MPa,压缩强度达到7.45 MPa,水溶速率为1.11 g/min;而改性后弯曲强度达到13.21 MPa,压缩强度达到13.45 MPa,同时水溶速率6.34 g/min.水溶性芯模的综合性能可满足复合材料成型工艺的要求,为中空异形复合材料的整体成型提供了解决方案.

    复合材料整体成型水溶性芯模轻质高强

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    交联高密度聚乙烯结构与性能研究

    孙小杰任月庆陈兰兰
    23-27页
    查看更多>>摘要：交联改性是聚乙烯改性的重要方法之一.文章系统研究了交联程度和树脂结构对交联高密度聚乙烯(XHDPE)的流变特性、交联特性、结晶性能和力学性能等影响.结果表明:交联剂质量分数由0增大至1.2%,XH-DPE的最大储能模量(G'max)和凝胶含量增大,损耗因子最小值(tanδmin)逐渐减小.随着交联剂含量的增加,XHDPE的结晶度和晶粒尺寸降低,结晶能力降低.加入交联剂后,XHDPE的拉伸屈服强度逐渐降低,断裂伸长率先增大后减小,冲击强度显著改善.相同交联剂含量下,提高基础树脂分子量,XHDPE的储能模量逐渐增大,大分子网络黏弹性增大.高分子量HDPE的断裂伸长率达到最大时,其所需交联剂含量更低.高分子量的HDPE基础树脂有利于交联样品的力学性能提升.

    交联高密度聚乙烯树脂结构结晶特性力学性能

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    纤维素基高吸水树脂对Cd2+的吸附研究

    胡鹏杨天天贺龙强汤思敏...
    28-32页
    查看更多>>摘要：吸水树脂因其能吸附金属离子的特性,在环境治理领域受到广泛关注.文章以玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备纤维素基高吸水树脂.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDX)对纤维素基高吸水树脂进行表征.利用合成的高吸水树脂对含Cd2+模拟废水进行吸附研究.结果表明:该纤维素基高吸水树脂对Cd2+有良好的吸附性,当溶液pH值为6,树脂用量为0.10 g,吸附时间为200 min时,吸水树脂对Cd2+有效去除率可达到93.57%.该树脂在稀盐酸溶液中对Cd2+的解吸附效果较好,解吸附率为88.73%.该树脂还具有较好的重复吸附性,8次重复吸附后,对Cd2+的去除率仍然达到79.12%.该纤维素基高吸水树脂具有可循环再生能力,重复吸附稳定性较好,在含Cd2+工业废水处理方面具有潜在价值.

    玉米秸秆高吸水树脂纤维素吸附性能Cd2+

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    POE对改性聚丙烯力学性能以及内饰油漆附着力的影响

    杨兴成王溢陈婕
    33-37页
    查看更多>>摘要：采用POE对聚丙烯(PP)进行改性,来改善汽车内饰PP材料表面的油漆附着力.通过差示扫描量热、扫描电子显微镜、达因笔、油漆百格测试和力学性能检测等手段,探究POE对改性PP结晶性能、分散能力、表面张力、油漆附着力和力学性能的影响.结果表明:改性PP中随着POE的增加,其刚性拉伸屈服强度和弯曲模量降低,韧性缺口冲击强度增加,且POE熔体流动速率(MFR)越高,其刚性降低的幅度越大.POE含量越高越有利于改性PP样板的表面附着力的提升,POE含量不低于15%时,样板百格测试等级达到0级.同时,POE的MFR越高越有利于橡胶相在样板表面的取向和分散,从而有利于油漆浸入,提升油漆附着力.喷涂内饰漆膜厚度低于26 μm时,样品表面难以形成有效致密的一层漆膜,导致样品的油漆附着力变差,漆膜厚度不低于26 μm时,其样板油漆附着力较好.

    改性聚丙烯POE结晶性能力学性能油漆附着力

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    EVA-g-MAH对导电炭黑/PA66复合材料性能和形貌的影响

    魏菊马正禄黄坤甘巧...
    38-42页
    查看更多>>摘要：采用马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)改性,用双螺杆挤出和注塑成型制备增韧的导电炭黑/尼龙66(CCB/PA66)抗静电复合材料,测试材料力学、熔体流动和抗静电性能,使用扫描电子显微镜(SEM)观察断面相貌,采用差示扫描量热法(DSC)研究结晶行为.结果表明:EVA-g-MAH和PA66相容性良好.CCB能够提高PA66的抗静电性能,但使韧性和熔体流动性能降低.EVA-g-MAH可改善8%CCB/PA66的韧性和熔体加工性能.在8%CCB/PA66共混物中添加10%EVA-g-MAH,使冲击强度和断裂伸长率分别提高75.4%和45.1%,同时8%CCB/EVA-g-MAH/PA66保持较高的拉伸强度(50.5 MPa).EVA-g-MAH质量分数为20%时,CCB选择性分布使 8%CCB/PA66 的体积电阻率和表面电阻降低 2～3 个数量级,分别达到 4.3×107 Ω∙cm和6.5×106 Ω.EVA-g-MAH质量分数为10%时,能够促进8%CCB/EVA-g-MAH/PA66中PA66的结晶;EVA-g-MAH质量分数为20%时,会抑制8%CCB/EVA-g-MAH/PA6中PA66的结晶.

    尼龙66导电炭黑马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物力学性能抗静电性能

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    氮化硼改性石墨烯制备PVC复合材料及其抗腐蚀性能的研究

    潘宣成唐泽君
    43-46页
    查看更多>>摘要：使用具有优异的化学稳定性和力学性能的二维无机材料氮化硼(BN)通过液相超声剥离的方式对石墨烯进行改性,制备氮化硼/石墨烯(GBN)复合填料来制备PVC复合材料,进一步研究GBN填料掺量对PVC复合材抗腐蚀性能的影响.结果表明:PVC复合材料的接触角在GBN掺量为1.0%时得到明显提升,为156°.随着GBN掺量的不断增加,PVC复合材料的失重率及物理尺寸变化率均不断降低,其中PVC复合材料失重率于掺量为1.5%时达到最低,为8.98%,而尺寸变化率超过1.0%时,下降幅度趋于平缓.此外,GBN掺量为1.0%时,PVC复合材料的拉伸应力保持率和拉伸应变保持率分别为156%和82%;PVC复合材料的色差变化逐渐降低,且当GBN掺量超过1.0%后,PVC复合材料的色差变化趋于平稳,当在掺量为1.0%时,PVC复合材料的色差为7.8.研究为制备具有较强耐腐蚀性能的PVC复合材料提供参考.

    氮化硼石墨烯聚氯乙烯耐腐蚀

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    超临界二氧化碳法制备高性能磺化聚醚醚酮电解质膜及性能研究

    周皇卫李萌崛曹剑飞陈德平...
    47-51页
    查看更多>>摘要：以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,辅以超临界二氧化碳萃取工艺,制备具有高离子导电率、高吸水性和低甲醇渗透率的复合电解质薄膜.磺化工艺能够有效地改善聚醚醚酮(PEEK)解质薄膜的吸水性,并且有助于形成良好的离子传输通路.结果表明:当磺化时间从3 h提高至12 h,SPEEK复合电解质薄膜的离子交换容量(IEC)值增至1.38 meq/g,磺化度增至46%.磺化处理后,电解质薄膜的热分解温度有所下降,热分解温度约为420℃.随着磺化时间增加,离子导电率从 1.37×10-10 S/cm增至 1.16×10-4 S/cm,甲醇扩散系数低至2.183×10-7 cm2/s.研究表明,采用磺化工艺和超临界二氧化碳流体萃取工艺可以制备具有高离子导电性和低甲醇渗透率的SPEEK电解质薄膜.

    磺化聚醚醚酮超临界二氧化碳电解质薄膜

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