基于联合仿真的短纤维增强聚合物共混挤出-注塑成形全流程模拟

短纤维增强聚合物广泛应用于汽车、电子、机械等领域,共混挤出和注塑成形是其最常见的制备和成形工艺。现有共混挤出与注塑成形的模拟仿真存在材料和工艺信息孤立、产品优化协同困难的问题,难以满足聚合物产品高端化与定制化的发展需求。文中提出了一种短纤维增强聚合物共混挤出-注塑成形过程的联合仿真方法,建立共混挤出过程全区域流场计算模型,基于流场模拟实现纤维断裂和纤维长度分布模拟,在此基础上,建立考虑纤维含量的流变与压力-比容-温度(PVT)模型计算材料等效热力学参数,通过模流-结构性能求解注塑拉伸试样的纤维取向与弹性模量分布,实现共混挤出-注塑成形全流程模拟。纤维质量分数为20%,30%和40%的玻纤增强尼龙6注塑拉伸试样弹性模量实验与模拟结果相对误差分别为9.94%,8.32%和3.72%,验证了联合仿真的准确性。

PS／改性纳米CaCO_3的共混挤出制备

通过共混挤出方法制备聚苯乙烯(PS)／改性纳米CaCO3复合材料,分析测试其冲击强度和弯曲性能及维卡软化温度,并表征了纳米CaC,3子在PS中的分散状态。当w(nano-CaCO3)为2．5％-5．0％时,复合材料的冲击强度和弯曲强度均显著提高,对热性能影响较小,维卡软化温度仍维持在98℃左右。透射电子显微镜观测表明,纳米CaCO3粒子在复合材料中仍呈纳米分散状态。

聚苯乙烯/聚乙烯的反应性挤出共混

过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）在聚苯乙烯（ＰＳ）和聚乙烯（ＰＥ）熔体中诱导了大分子自由基的反应．ＰＥ大分子自由基的主要反应方式是偶合扩链，而ＰＳ大分子自由基的反应导致断链．加入多官能团单体可以抑制ＰＳ大分子自由基的降解．对质量配比为８０／２０的ＰＳ／ＬＬＤＰＥ（聚苯乙烯／线性低密度聚乙烯）反应挤出共混物分析的结果表明：在共混体系相界面上ＤＣＰ和多官能团单体可促进ＰＳ／ＰＥ接枝共聚物的形成，改善了相容性．

挤出共混法制造纳米复合材料

纳米微粒分散在基体聚合物的连续相中成为聚合物系的纳米复合材料。挤出共混法通过熔融混炼聚合物和纳米微粒可加工成稳定的纳米复合材料。

聚碳酸酯—聚苯乙烯的反应性挤出共混研究(Ⅰ)

研究了噁唑啉官能化聚苯乙烯(RPS)与聚碳酸酯(PC)的共混反应,对反应性共混物及相应的非反应性共混物作了应力-应变试验及动态力学分析(DMA),并测定其接枝率及密度,发现反应性挤出共混提高了PS/PC共混物的力学性能。

尼龙1212/SEBS-g-MA/DIDP/BSBA共混体系的制备与力学性能研究

选择SEBS g MA和两种不同的小分子增塑剂DIDP、BSBA ,采用共混挤出的方法 ,制备了尼龙 12 12(PA12 12 ) /SEBS g MA/DIDP/BSBA共混合金 ,并对其力学性能进行了研究。结果表明 ,随着SEBS g MA质量分数的增加 ,共混合金的冲击强度明显提高。当SEBS g MA质量分数为 10 %时 ,其缺口冲击强度为 89 3kJ/m2 ,是PA12 12的 2 0倍左右 ;拉伸强度保持率是PA12 12的 90

PES／TLCP共混物的加工性能及其原位增强特性

本文分析了ＴＬＰＣ与ＰＥＳ及其共混物的流变特性和相容性，通过注塑和双螺杆共混物挤出拉伸来研究上述共混物的原位增强特性。结果表明，共混物粘度比ＴＬＣＰ和ＰＥＳ的粘度要低，液晶的加入有效地改善了加工性能；共混体系中液晶与ＰＥＳ几乎不相容；ＰＥＳ及其共混物的粘度较高，注塑性能较差，而比较适合于双螺杆共混挤出拉伸加工；液晶含量的增大使共混物熔体粘度下降，拉伸强度提高，脆性增大；随着熔体拉伸比的增大，复合丝拉伸强度大幅度提高，达到了良好的原位增强效果。

挤出-注塑制备黄麻增强PLA复合材料及其性能

通过挤出共混、造粒、注射成型的方式制备了黄麻纤维填充聚乳酸(PLA)复合材料,研究了复合材料的力学性能以及黄麻与PLA之间的微观界面形貌。结果表明:黄麻的加入,并没有很好地改善黄麻/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度;碱处理后的黄麻与PLA之间的界面性能有所改善;碱处理黄麻的加入,改善了黄麻/PLA复合材料的断裂伸长率与冲击韧性。

增韧聚醚酰亚胺(PEI)复合材料的制备及性能研究

采用三元乙丙橡胶(EPDM)、自主创新研发的聚苯乙烯基炭化微球、聚醚酰亚胺为原料,通过挤出熔融共混法制得增韧聚醚酰亚胺复合材料。实验结果表明,当加入三元乙丙橡胶用量为15份时,其冲击强度、断后伸长率与纯料进行对比,分别提高了200.0%、272.7%,达到了提高聚醚酰亚胺抗冲性能的目的;DSC测试结果表明,在聚苯乙烯基炭化微球作用下,三元乙丙橡胶与聚醚酰亚胺具有一定的相容性;TGA测试结果表明,聚醚酰亚胺复合材料加工温度在430℃范围内热稳定性良好;SEM冲击断面表明,EPDM/聚苯乙烯基炭化微球母粒料的加入对聚醚酰亚胺具有增韧效果,且粒子分布均匀。

增韧聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究

将通用聚苯乙烯(GPPS)、聚苯乙烯基微球(CSPS-SMs)、助剂与三元乙丙橡胶(EPDM),采用二次熔融共混挤出造粒法制备出了聚苯乙烯复合材料。工段一中:将EPDM、CSPS-SMs和助剂通过熔融挤出制得EPDM/CSPS-SMs母粒料;工段二中:将母粒料与GPPS熔融共混挤出制得聚苯乙烯基复合材料。通过万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)对聚苯乙烯基复合材料的力学性能、相容性、热性能、分散性进行了分析。实验结果研究表明:当添加母料至15份时其综合性能最佳,与纯GPPS相比,其拉伸强度提升了8.5%,冲击强度提升了59.6%。DSC结果分析表明:GPPS与EPDM具有良好的相容性。TGA结果分析表明:在250℃范围内,聚苯乙烯复合材料具有良好的热稳定性。SEM结果分析表明:当添加EPDM/聚苯乙烯基微球母粒料少于15份时,其聚苯乙烯复合材料的分散性良好。

原位聚合法制备生物基聚乳酸复合材料

针对聚乳酸制品制备成本过高以及生物基聚乳酸材料性能不足的缺点,本文以消旋乳酸作为主要的单体,以塑化后的生物质微粉作为聚合种子,使用原位聚合法制备生物质含量约为70%的生物质/聚乳酸复合物。使用双螺杆挤出机将制备出的生物质/聚乳酸复合物与市售商品聚乳酸共混,测量其共混产物的力学性能、红外光谱及断口形貌。实验数据表明:通过原位聚合处理确实可以形成生物质与聚乳酸之间牢固的界面结合,可使生物质/聚乳酸的拉伸强度达到33.4 MPa,同时可以形成缺陷较少的界面,能够保证较好的耐热性和加工性能。

PA6/蒙脱土纳米复合材料的制备

对蒙脱土进行填充处理后 ,用共混挤出法制备了PA6 /蒙脱土纳米复合材料 ,对经过活化的蒙脱土结构、复合材料的相态结构及力学性能。

QF/PEN复合生物材料的制备与表征

通过挤出法制备了石英纤维(quartz fiber,QF)/聚萘二甲酸乙二醇酯(poly ethylene naph-thalate,PEN)复合材料,通过燃烧实验对复合材料中石英纤维含量和材料的均一性进行了检测;用材料力学实验机测试了材料的力学性能;通过IR、XRD、SEM对复合材料进行了表征;用L929成纤维细胞与材料复合培养进行了细胞毒性评价。结果表明,石英纤维在PEN基体中的分布均匀;QF与PEN基体之间有氢键的结合,形成了稳定的界面;复合材料的力学强度比单纯聚合物基体有明显增强,当纤维含量为30%和45%时,QF/PEN复合材料的拉伸强度分别为80.21和87.96MPa,弯曲强度分别为125.71和137.79MPa,与骨组织生物力学匹配;细胞实验表明两类复合材料细胞毒性为1级,无细胞毒性。可见,QF/PEN复合材料是一种潜在的承重骨修复材料。

高性能户外用聚丙烯家具料的研究

以聚丙烯为主要原料，通过双螺杆挤出共混工艺，经过增强增韧和稳定化改性，研究出户外用聚丙烯家具料的配方和工艺。

聚合物反应加工技术进展

综述了高分子材料成型加工技术中反应性加工技术的最新进展。对反应注射成型技术、反应挤出成型技术、反应共混技术的最新进展及其在高分子材料加工中的作用进行了分析和介绍。

聚丙烯/木粉复合材料的制备及其力学性能的研究

以聚丙烯为基体,木粉为填料,采用机械共混、二次挤出共混和注塑成型方法制备不同木粉含量的PP/木粉复合材料,并且测定了PP/木粉复合材料的力学性能。实验结果表明:随着木粉用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大;木粉用量为60%时,复合材料拉伸强度达到最大值36.04 MPa;木粉用量为80%时,复合材料拉伸强度降低到34.60 MPa。木粉的含量由20%增加到80%,复合材料弹性模量由579.12 MPa增加到869.80MPa,断裂伸长率从18.92%降低到7.39%,冲击强度由9.33 kJ/m2降低到7.76 kJ/m2。这是因为PP/木粉复合材料体系中随着木粉含量的增加,木粉起到了应力集中的作用,使材料变脆,冲击强度降低。

道恩高材研制出高强度无卤阻燃增强尼龙66

山东道恩高分子材料股份有限公司技术人员利用双螺杆共混挤出法生产出高性能无卤阻燃增强尼龙66，用该材料制备的接触器、断路器外壳具有良好的阻燃性能及电绝缘性能，产品质量已得到了客户的认可。