聚合物熔体振动挤出成型技术的研究进展

介绍了各种聚合物熔体振动挤出成型技术,包括机械振动、电磁振动和超声振动,对实现振动的装置或口模进行了简要介绍,利用这些振动设备对聚合物熔体振动挤出技术进行研究,发现振动挤出可使聚合物熔体加工流变性能和力学性能都得到一定程度的改善,凝聚态结构也发生了一些变化。

振动挤出对HDPE力学性能及凝聚态结构的影响

利用自行研制的新型液压振动挤出装置研究了振动挤出对HDPE力学性能和凝聚态结构的影响,研究表明,HDPE熔体在振动场作用下纵横向强度都得到提高,振动场使HDPE 6100M振动挤出试样的分子链产生取向,并使晶粒得到细化,试样内部结晶尺寸更为均一,结晶度提高。

振动挤出过程中毛细管内聚合物熔体的剪切应力分析

不依赖现有的任何本构关系 ,并考虑惯性项的影响 ,建立了平行叠加振动条件下毛细管内聚合物熔体剪切应力的计算公式 ;实验测量一定振动频率和振幅下毛细管瞬时入口压力、瞬时体积流量、以及体积流量与入口压力波形的相位差 ,通过上述公式即可求得振动力场下毛细管内聚合物熔体的剪切应力分布。

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 。

聚合物振动挤出过程中熔体应力与应变关系的研究

在恒速型毛细管动态流变实验装置上对LDPE熔体进行动态挤出实验 ,在线测量了毛细管瞬时入口压力、柱塞杆振动位移、振动位移与毛细管入口压力波形的相位差 ;然后对上述动态流变数据进行时域分析和频域分析 ,分别得到振动力场下LDPE熔体的入口压力脉动量与体积流量脉动量之间的关系曲线、LDPE熔体在毛细管壁处剪切应力与剪切速率之间的关系曲线。

橡胶振动挤出试验研究

在自行开发的橡胶振动挤出实验平台上进行橡胶振动挤出试验。结果表明,将振动引入橡胶挤出过程中可提高橡胶的流动性,降低橡胶流动阻力和挤出压力,节省挤出能耗;振动频率和振幅对挤出压力影响较大,应综合考虑能耗和挤出物表面质量,选择最优振动频率和振幅区间。

振动挤出对LDPE熔融结晶行为的影响

通过对低密度聚乙烯(LDPE)毛细管动态挤出物进行测试分析,探讨了振动力场对聚合物挤出物熔融结晶行为的影响。发现在LDPE熔体流动过程中叠加适当的振动力场后,LDPE挤出物的熔融始态发生明显变化,结晶度不变的同时,晶粒大小有较大降低,并认为这是振动力场对聚合物内部结构产生影响的结果。研究结果对聚合物动态成型加工新技术的深入理论研究具有十分重要的意义。

TekFlow聚合物熔体振动挤出成型技术

论述了一种新型聚合物熔体振动挤出成型技术TekFlow,该振动技术为一种旋转剪切与纵向振动的复合式机械振动,对该技术的理论依据、振动设备、振动设备中熔体的流变行为及振动挤出成品的性能方面展开了论述。该振动技术改善了聚合物的加工流变性能和力学性能,降低了成型温度与压力,提高了挤出产量,适用于热敏感性助剂或难分散性填料的共混挤出。

振动挤出HDPE共混物的拉伸性能和凝聚态结构

通过自行研制的新型液压振动挤出装置研究了振动在挤出成型中对高密度聚乙烯共混物(HDPE 6100M/1158)的拉伸强度和凝聚态结构的影响。结果表明:振动场作用下,HDPE 6100M/1158体系的纵向拉伸强度得到了提高,最大提高了27.9%;振动场提高了结晶度,使晶区产生取向,晶粒细化,结晶尺寸更均匀,结晶完善性更好。

振动挤出HDPE管材的结构与力学性能

使用自制的电磁动态塑化挤出机和螺旋芯棒式机头挤出高密度聚乙烯(HDPE)管材。采用爆破压力测试,拉伸性能测试,差示扫描量热法分析等研究振动频率和振幅对 HDPE 管材结构与力学性能的影响。振动挤出的 HDPE 管材周向强度显著提高,实现了管材的双向自增强。与稳态相比,振动挤出的 HDPE 管材结晶度提高,熔点升高,结晶完善;爆破压力最大提高了34.2%,轴向拉伸屈服应力最大提高了5.3%。

振动挤出对HDPE管材耐慢速裂纹增长性能的影响

使用自制的电磁动态塑化挤出机挤出高密度聚乙烯(HDPE)管材。对稳态挤出和振动挤出的HDPE管材耐慢速裂纹增长性能进行了测试。采用DSC、WAXD分析研究了振动力场对HDPE管材耐慢速裂纹增长性能的影响。结果表明:振动挤出的HDPE管材结晶度提高,熔点升高,晶片变厚,晶粒尺寸变大,结晶完善,耐慢速裂纹增长性能提高。

华南理工大学研究振动挤出高密度聚乙烯管材的结构和力学性能

华南理工大学从换能方式入手，将由脉振电磁场引起的周期性机械振动力场引入塑化挤出的全过程，成功研制出电磁动态塑化挤出机。该挤出机采用直接电磁换能和机电磁一体化的结构形式，使振动力场作用于塑化挤出的固体输送、熔融塑化和熔体输送3个过程，改变了聚合物的塑化挤出机理。由于螺杆的轴向振动在聚合物熔体的主要剪切流动上叠加了一个周期性变化的流动，

聚合物振动挤出多元非线性混合辨识模型研究

针对聚合物振动挤出加工过程输入输出参数较多、机理建模难度大的特点,基于正交试验,提出一种混合辨识建模法,分别建立了线型低密度聚乙烯(LLDPE)和聚丙烯(PP)在螺杆振动挤出时,输出参数(挤出功率、胀大比、压力)与输入因子(口模、螺杆转速、振幅、频率)间关系的多元非线性数学模型,并进行了实验验证。

HDPE在振动场中挤出成型时的流变行为

利用自行研制的新型液压振动挤出装置研究了高密度聚乙烯(HDPE)在振动场中挤出成型时的流变行为。研究表明,HDPE熔体在振动场中的表观粘度与振动频率、振幅、口模温度和挤出机螺杆转速均有关,随着振动频率的增加,表观粘度先降至最低值,然后回升到一定程度后基本保持不变,但始终低于未施加振动时的表观粘度;振幅越大,振动场对表观粘度的影响就越大;口模温度超过熔点时,振动场对表观粘度的影响有所增大;螺杆转速越大,振动场对表观粘度的影响就越小。

塑料异型材动态挤出流动分析及口模长度设计

本文以"L"型挤出口模为例,利用ANSYS软件对口模入口处受周期性振动的压力驱动的塑料熔体在模内的流动过程进行了三维等温数值模拟,研究了入口压力的振动参数对流场压力和速度的影响情况,结果表明:流场中压力和速度的振动频率与入口压力的振动频率相等,而流场压力和速度的振幅随入口压力振幅的增大或者频率的降低而增大,亦即,低频高幅的振动容易得到较大的振动幅值。研究还表明流场速度振动的衰减比压力振动的衰减慢,所以,口模长度设计时应以速度的衰减为依据。

幂律流体三维脉动流场数值模拟

利用ANSYS软件,模拟了振动诱导单螺杆挤出机熔体输送段中非牛顿幂律流体的三维脉动流场,得到了三维脉动流场的瞬时速度分布及螺槽中物料的流动轨迹。结果表明,在脉动流场作用下,非牛顿流体的瞬时速度响应与在驱动壁面上所施加的正弦形式的脉动驱动形式不同,横螺槽方向的环流中心位置受幂律指数影响,且发生周期性改变。振动的引入使得在相同的时间内,物料的流动路程增加,且可增大物料的平均停留时间,有利于改善混合效果。

新型塑料管材加工方法研究进展

塑料管材综合性能优异,广泛应用于城乡建设的各个领域。随着管材行业的发展,对管材性能的要求也越来越高,塑料管材加工方式也在不断发展。本文说明了塑料管材应用领域,介绍了管材的挤出成型生产方法,概括了塑料管材行业现状,探讨了传统管材加工方式存在的不足,阐明了开发新型管材生产工艺的必要性和重要性,从定义、原理、结构、管材性能等方面综述了塑料管材振动挤出、旋转挤出、固相拉拔和缠绕成型加工工艺的研究进展,最后对管材加工未来的发展趋势进行了总结与展望。