屏障混炼塑化单元加工聚合物塑化混合特征

针对叶片式挤出和注射成型加工设备中的屏障混炼塑化单元,应用流体动力学软件Polyflow对其加工聚合物的塑化混合特征进行模拟并与螺纹单元比较。结果表明:屏障混炼塑化单元熔体黏度沿单元周向转动方向逐渐降低,最大剪切速率曲线在螺纹单元的右方,混合指数以大于0.5的区域为主,分离尺度曲线与螺纹单元的相近,拉伸长度对数、拉伸速率和时均混合效率的曲线均在螺纹单元的上方。因此,屏障混炼塑化单元实现了对聚合物熔体的正位移输送,有利于聚合物塑化能力和混合效果的提高;屏障混炼塑化单元流场内物料以拉伸作用为主,对聚合物的拉伸作用要强于螺纹单元,有利于对物料分散混合效率的提高;屏障混炼塑化单元对聚合物的分布混合能力与螺纹单元相当,对聚合物的分散混合能力大于螺纹杆单元,采用屏障混炼塑化单元加工聚合物具有很好的混合质量和节能效果。

屏障混炼塑化单元结构参数对成型加工的影响

建立了不同偏心距下的屏障混炼塑化单元的模型,借助Polyflow软件对不同模型进行了模拟,分析了速度、剪切速率、瞬时混合效率等塑化混合参数随偏心距变化的规律,给出了偏心距最优值。

屏障混炼塑化单元在成型加工中的聚合物输送特征研究

对新型聚合物叶片注塑成型机中的屏障混炼塑化单元进行了三维建模,采用网格重叠技术对流体区域进行网格划分。通过对轴向压力分布以及偏心距与剪切速率、拉伸速率关系的研究,分析了该单元成型加工聚合物输送特征。结果表明:新型屏障混炼塑化单元具有良好的正位移输送能力,有利于聚合物熔体的塑化混合,其中由转子转动产生的空隙体积的变化是屏障混炼塑化单元产生拉伸流场的主要原因;随着偏心距的增大,屏障混炼塑化单元的剪切速率和拉伸速率均增大,拉伸流场的作用增强,从而在剪切流场的基础上实现了强拉伸流场。

聚合物新型混合分散装置塑化过程模拟分析

对一种聚合物叶片注塑成型机的混合分散装置进行了三维建模,采用Polyflow软件对其屏障混炼单元中聚合物流体的流动状态进行了三维等温数值模拟,通过网格重叠技术对流体区域进行网格划分,用软件设定装置的运动边界条件,分析了能反映装置混合分散效果的参数,如速度矢量、剪切速率、混合指数等.结果显示:新型混合分散的出料槽中存在的涡流现象,有利于聚合物熔体的塑化混合,在邻近出料槽区域,熔体和出料槽挤压、拉伸作用最强,而在转子与料筒的中间部位则存在较强的拉伸流场.