脉动压力诱导聚合物注射成型熔体行为、聚集态结构与性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xx19890701
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脉动压力诱导塑化注射成型技术是一项在聚合物塑化、注射、保压成型全过程引入振动的新型注射成型加工技术,具有自主知识产权。实践和前期研究显示,注射成型过程的脉动压力对注射填充过程熔体的流动行为、制品聚集态结构与性能有重要的影响,通过加工对材料的形态结构进行控制以优化制品性能,是当今聚合物成型加工领域的一个重要研究课题。 本文在综合论述前人在振动辅助注射成型加工技术及相关方面研究进展的基础上,从理论上分析了脉动压力诱导塑化注射填充过程熔体的流动特性,建立了脉动压力诱导塑化注射过程熔体剪切应力、剪切速率和表观剪切黏度模型,构建了脉动压力诱导塑化注射过程熔体表观剪切黏度的测量与表征实验装置,发明了“聚合物动态注射流变特性与行为检测方法及设备”。同时通过力学性能测试、差示扫描量热分析、傅立叶偏振红外光谱分析和X射线衍射分析等对脉动压力诱导塑化注射成型iPP制品的力学性能、结晶态结构和取向态结构进行了系统的研究。结果表明: 在脉动压力诱导塑化注射充模过程,流道壁面处熔体剪切应力由两部分组成,第一部分与稳态注射过程的类似,取决于流道上熔体的压力降;另一部分则直接由外加振动所引起,并与外加振动频率、螺杆振幅成正比。熔体平均剪切速率与熔体的平均体积流率成正比,并且与熔体实际非牛顿指数有关。 与稳态注射成型过程的相比较,脉动压力诱导塑化注射成型过程压力损耗和压力降小,熔体充模流动长度和流道壁面处熔体平均剪切速率随着外加振动振幅的提高而逐步增加,在振幅达到最大时略有下降。壁面处熔体平均剪切应力基本上随着振幅的增加而下降,在接近最大振幅时下降的幅度变小或略有回升;熔体平均表观剪切黏度随着振幅和频率的增加而下降,最大下降了35.8%。脉动压力诱导塑化注射成型过程螺杆的振动对iPP制品的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均有影响,尤其对制品冲击强度的影响最为明显,制品冲击强度普遍高于稳态加工的,最大提高了约31.6%。 脉动压力诱导塑化注射成型iPP制品中微晶尺寸变小,结晶更加完善,熔点向高温方向漂移;而结晶度则是有的增加,有的减小。同时β型晶体含量有所下降。制品中晶区与非晶区之间、表层与芯部之间取向度差别缩小,取向态结构分布趋向均匀。脉动压力对芯层晶区取向度和整体取向度的影响最大,与稳态成型的相比较,最大分别增加了约109.6%和87.0%,其次是皮层非晶区的取向度,最多下降了55.0%,对皮层晶区取向度和整体取向度,以及芯层非晶区取向度的影响相对较小些,约20%~25%左右。 在上述基础上,本文研制发明了单缸液压式脉动压力诱导塑化注射成型设备,该设备输出激振力大。应用该装置,可以实现低温注射,而且成型精度提高。在大振幅下成型的iPP制品拉伸强度提高,冲击强度却有所降低;DSC测试结果表明制品的熔点、热焓和结晶度,与稳态成型的相比较变化不大,但存在着双重熔融峰的迹象。通过对振动条件进行优化,可以使制品在强度提高的同时,仍然具有较高的断裂伸长率,达到对制品同时进行增强和增韧的目的。 上述这些研究成果既丰富了聚合物动态成型加工理论,加深了对脉动压力诱导塑化注射成型过程振动影响熔体流动行为、制品结构和性能的规律的认识,同时,为优化注射成型的工艺参数以及改进成型设备,提供了实验数据与理论依据,对新技术的推广应用,制备高性能聚合物材料制品,具有重要的理论意义和现实意义。
其他文献
摘要:时代在快速发展的同时也让人们的精神变得缺失,这种影响对小学生来说更加严重。针对这种现象,小学班主任或者小学教师一定要意识到德育教育对小学生的重要性。本文主要分析了如何去提高小学德育工作的实效性,以期得到指正。  关键词:小学;德育工作;实效性  新时代的到来让我们的经济能力得到了提高,但是精神世界却变得越来越匮乏。在面对社会的时候,我们会发现人与人之间已经变得越来越冷漠了。所以全体教师一定要
超分辨率图像重建技术是指从一组低质量、低分辨率图像中产生高质量、高分辨率图像的图像处理算法。由于硬件的物理限制或者造价问题,无法使成像设备得到较高分辨率图像的时
摘要:学业拖延是学生在规定时间内未能按时完成限定学业任务的行为倾向,其往往伴随消极的学习现象,目前关于学业施延的研究主要集中在中小学生及普通大学生,对幼师生的学业施延的研究较少,本文通过对教师的访谈调查对这一现象进行的研究。  关键词:幼师生;拖延;学业施延  一、访谈调查情况  本访谈选取贵州少数民族地区三所师范类高职专科学校的教师进行调查,共计访谈人数40人,访谈内容包括幼师生学业拖延现状、学
氧化钛基复合纳米结构因其自身的优良性质被广泛用于光催化、传感器、生物兼容材料等领域。本文主要研究了NiTi、TiNbZr、TiAlV和TiNbTaZr合金在有机溶液中的阳极氧化过程,制
混合性腺-神经内分泌癌(mixed adenoendocrine carcinoma,MANECa)由不同分化程度的腺癌和神经内分泌癌混合组成,在胃、肠、胰腺相对多见,原发于子宫内膜的罕见.现就我科1例诊
摘要:生物实验是生物教学基本、常见的形式之一,是生物学形成和发展的基石。《义务教育生物学课程标准》倡导“实验设计应该多样化,适当引入多媒体技术进行虚拟实验。应鼓励学生参与设计实验”。本文主要基于教学实际,以“二氧化碳是光合作用必需的原料”案例探讨初中开放性实验教学。  关键词:生物;开放式实验;科学;精神  开放式实验教学强调学习者主动建构的过程,但目前在开展生物实验教学过程的中,仍然存在着一些不
摘要:生物学是一门以实验为基础,研究生命现象和生命活动规律的学科。生物教师可通过:激发、引导、培养学生学习生物实验的兴趣;转变生物实验课的教学模式,积极开展探究性实验;实验课中注重实验观察,提高观察探究能力;丰富实验内容,开拓探究能力的培养;逐渐培养学生独立自主,进行设计、探究实验等方面,探索生物教学模式不断提升学生探究能力。  關键词:生物实验;实验探究;能力培养  科学探究能力,指的是学生顺利