聚合物加工成型技术创新研究进展

依据聚合物工业对加工过程节能降耗、废旧聚合物循环利用、可再生资源利用的重大需求,笔者在聚合物振动剪切形变加工成型方法和设备的基础上提出和研究了聚合物体积拉伸形变加工成型方法和技术,着重讨论了拉伸形变支配的叶片挤压系统的塑化输运过程、技术特征及混合特性.研究结果表明:这种新技术及其设备与传统螺杆塑化输运技术及其设备相比较,具有加工热机械历程缩短、加工能耗降低、混合混炼效果好、物料适应性广、制品质量高等优异的技术特点,且在聚合物多相多组分复合材料、聚合物/生物质复合材料等物料体系的加工方面具有显著优势.

聚合物振动诱导单螺杆熔融塑化过程(Ⅰ) 熔融机理及熔融速率

在振动诱导单螺杆挤出机中,通过螺杆的轴向振动使聚合物的熔融塑化过程在周期性的振动状态下进行,而经典熔融塑化理论无法描述处于周期性振动状态的熔融塑化过程。通过可视化和剖分料筒实验,观察了振动诱导单螺杆挤出机的熔融过程,深入分析了振动诱导熔融机理,建立了熔融过程动态物理模型,提出了振动场作用下熔融过程的质量平衡方程、动量平衡方程、能量平衡方程及本构方程,并运用复杂的数学方法求得近似解析解,最后得到了熔融速率方程和熔膜厚度方程,从公式中可以看出熔融速率与熔膜厚度都是与振动参数相关的,且具有时间依赖性,振动场的引入可以加快熔融速率,减少熔膜厚度。理论研究与前面的实验结果符合得很好.

振动力场下填充聚合物挤出过程研究

研究了利用塑料电磁动态塑化挤出机加工PP/CaCO_3和LDPE/CaCO_3时的动态挤出过程,探讨了振动力场对聚合物填充体系挤出过程的影响规律和作用机理。结果表明,在一定的振动条件下,振动力场的作用使挤出压力减小,挤出功率降低,混合分散效果明显提高。

电磁动态注射机振动参数对LDPE制品结构性能的影响

采用电磁动态注射机注塑成型LDPE试样,并对其进行拉伸强度、DSC和X射线衍射测试来探讨振动频率和振幅对制品结构性能的影响。结果表明,施加振动后,拉伸强度提高,熔点向高温漂移,晶粒尺寸变小,完善程度提高,但晶型未发生明显的改变。

正弦脉动流场对PP/EPDM共混物界面相容性的影响

使用自行设计的恒速型毛细管动态流变仪进行PP/EPDM共混物的动态挤出 ,通过DSC测试共混物的熔点 ,运用Huggins参数对界面状况进行表征。发现共混物的相容性与正弦脉动流场的频率、振幅呈现一定的响应规律。正弦脉动流场促进了大分子链段之间的穿插运动 ,使得分散相分布更为均匀 。

基于电磁动态塑化挤出的模头挤出特性的研究

本文以塑料电磁动态塑化挤出机上的圆截面模头为对象 ,研究了将振动力场引入聚合物塑化挤出全过程条件下圆截面模头的挤出特性 ,建立了圆截面模头脉动挤出特性的数学模型 ,并进行了实验研究 ,理论分析与实验结果趋向一致 ,从而揭示了振动力场引入聚合物塑化挤出全过程对圆截面模头挤出特性的影响规律。

高分子材料动态加工新技术

介绍了振动力场作用下高分子材料动态挤出成型、动态注射成型以及动态混炼成型的技术及装备,简要阐述了动态挤出中动态固体输送、动态熔融塑化、动态熔体输送过程的机理及实验研究成果,分析了脉动压力对注射过程的影响以及动态混炼过程中强制混炼、强制分散的原理,对各种动态成型技术辅以相应的制品性能测试。研究结果表明振动力场的引入在产量相同并保证甚至改善制品综合性能的同时,可有效缩短成型历程,降低功率消耗,因此高分子材料动态成型加工方法是一种新型的低能耗成型加工技术。

塑料电磁动态塑化挤出机加工制品的力学性能

本文采用塑料电磁动态塑化挤出机挤出的条料和吹塑的薄膜进行制样 ,并对其试样进行力学性能测试分析 ,结果表明 ,由于在挤出加工的全过程中引入了周期性振动力场 ,经塑料电磁动态塑化挤出机加工的制品的力学性能得到了改善和提高。对于PP和LDPE挤出试样 ,拉伸强度分别提高 4 .2 %和 4 .7% ,对HDPE吹塑膜 ,纵横向拉伸强度分别提高19.2 %和 37.4 %。

振动场强化聚合物塑化注射成型技术

介绍一种将机械振动力场引入聚合物塑化注射成型全过程的塑料电磁动态注射设备 ,提出振动力场强化聚合物塑化注射成型新概念 ,并论述塑料电磁动态塑化注射机的原理、结构及其应用。实验与生产表明 :新型注射机对物料适应性广 ,与传统注射机比较在加工聚烯烃时能耗可降低 50 %以上 ,注射熔体温度可降低 2 0℃以上 ,注射压力降低 10 %左右 ,制品力学性能提高 15%以上 ,对无机填料填充体系的混合分散效果明显提高 ,并预示振动力场可改变注射充模熔体的流动状态。

塑料电磁动态塑化挤出机的挤出功率研究与模拟

本文采用自行修正的Tanner本构方程研究了塑料电磁动态塑化挤出机中熔体输送挤出功率对振动力场的响应。建立了振动力场作用下熔体输送挤出功率的理论模型 ,以此为基础模拟塑料电磁动态塑化挤出机的挤出功率 ,并进行了实验研究 ,结果表明理论模拟能够在一定范围内反映实际情况 。

聚合物熔体振动挤出过程的瞬态网络结构模型

运用瞬态网络结构原理建立了一个适合于挤出流动方向上平行叠加振动力场后聚合物熔体的非仿射网络结构本构方程 ,从理论上分析了振动参数对聚合物熔体剪切应力的影响 ,并将理论值与实验值进行比较 ,取得了较好的一致性 .同时 ,研究表明 ,随着应变振幅和频率的增加 ,LDPE(低密度聚乙烯 )熔体的缠结密度减少 。

振动力场强化单螺杆挤出机挤出特性的研究

简要介绍了塑料电磁动态塑化挤出机的结构及性能特点 ,并利用 SJDD- 2 6 0型电磁动态塑化挤出机进行了动静态挤出实验 ,着重从实验方面来讨论振动力场引入塑化挤出全过程后 ,对挤出机的挤出产量特性和挤出功率特性的影响。

棉皮纤维增强LDPE复合材料的拉伸性能

采用蒸汽爆破装置对棉皮进行预处理,在高温高压水蒸汽的条件下改变棉皮内部结构,并制备LDPE/棉皮纤维复合材料标准拉伸样条。从外观形态、扫描电镜方面对蒸汽爆破改性后棉皮纤维进行分析,并研究了蒸汽爆破压力对LDPE/棉皮纤维复合材料拉伸性能的影响,结果表明:蒸汽爆破预处理方法能有效解决界面粘结问题,提高LDPE/棉皮纤维复合材料的拉伸性能,当压力为1.6 MPa时,所获得的拉伸强度最佳。

B&RPCC在大型注塑机控制系统中的应用

介绍贝加莱可编程计算机控制器PCC的硬件及开发编译环境AS软件的特点;分析B＆R PCC应用在大型注塑机控制系统的一些关键问题和系统软硬件特性;提出了注塑机控制系统开发的新思路。

聚合物塑化挤出新概念

本文提出并论述了聚合物塑化挤出的全新概念:直接电磁换能、机电磁一体化和动态塑化挤出。基于新概念研制成功的塑料电磁动态塑化挤出机证明了新概念的科学价值和意义。

聚合物挤出成型的新方法与新设备

本文论述一种聚合物塑化挤出成型的新方法与新设备,着重分析聚合物塑化挤出新概念和动态塑化挤出过程,并介绍塑料电磁动态塑化挤出设备的原理、结构、性能及特点。

聚合物熔体窄缝脉动挤出行为的光散射研究

利用聚合物熔体的双折射性质,对振动力场作用下窄缝挤出模头中的聚合物熔体脉动挤出行为进行光散射研究,用光弹性图像和光强度矩阵来表征聚合物熔体受到的剪切应力。振动力场的引入使光弹性图像和光强度矩阵发生了规律性变化。结果表明,振动力场使聚合物熔体剪切应力减小、表观粘度降低,最终使得挤出压力降低、产量提高。

振动力场下聚合物塑化挤出技术研究

介绍一种将电磁场引起的机械振动力场引入聚合物塑化挤出全过程的塑料电磁动态塑化挤出设备,讨论了它的原理、结构及应用。实验与生产表明,塑料电磁动态塑化挤出设备在加工聚烯烃时能耗降低20％～50％,挤出熔体温度降低20℃以上,制品拉伸强度提高16％以上,对无机填料填充体系的混合聚散效果提高。

马克思主义哲学在高分子材料成型加工新技术研究中的指导作用

马克思主义哲学对各门具体科学的发展起着重要的指导作用。高分子材料成型加工技术的发展就是在马克思主义基本原理的指导下进行的。高分子材料成型加工技术是多学科的交叉和综合 ,在研究和开发过程中需要处理好几种辩证关系 :加工条件、高分子材料结构和制品性能三者之间的关系 ;整体与局部的关系 ;加工设备的结构与功能的关系 ;

正弦脉动力场对聚合物/刚性粒子体系毛细管挤出压力的影响

介绍了在毛细管动态流变仪上对聚合物/刚性粒子体系正弦脉动力场下流变特性进行研究的方法。通过对PP/CaCO3体系在振动力场下的流变特性进行实验研究,揭示了聚合物/刚性粒子体系流变性能对振动频率和振幅的依赖关系,以及不同温度下振动力场对挤出压力的影响。