注塑发泡工艺对PEEK制品性能影响

聚醚醚酮(PEEK)作为最具代表性的特种工程塑料,由于其具有较好的力学性能已被广泛应用于航天和军事领域。采用超临界流体注塑发泡的方式制备了发泡聚醚醚酮,发泡制品的质量降低了21%(比强度为59.8),最低介电常数为2.47。泡孔结构的介入降低了制品的力学性能,但是,较好的减重效果使发泡制品仍然具有较好的比强度。探究了泡孔结构对发泡PEEK制品的介电性能的影响规律,结果表明,更宽的发泡层使样品中的气体含量更高,可以有效降低制品的介电常数。由于分子链的极化作用,PEEK试样在X波段存在明显的介电常数波动现象。结晶可以抑制分子链的极化,因此,较高的结晶度可以降低制品的介电常数。研究表明,定向调控PEEK发泡制品的介电性能提供了指导方向。

聚酰胺6微纤增强聚丙烯复合材料制备及化学注塑发泡性能研究

将原位成纤(INF)和化学注塑发泡(CFIM)技术结合,研究了相容剂对聚丙烯/聚酰胺6(PP/PA6)复合材料微纤形貌、黏弹性、力学性能和CFIM行为的影响。结果表明,PP-g-MAH相容剂的加入显著减小了PA6分散相尺寸,得到平均直径约265 nm的PA6微纤均匀分布于PP基体中,微纤网络结构的存在和相界面的协同增强效应显著提高了INF复合材料力学强度,拉伸强度相比纯PP提升26.2%,冲击强度相比纯PP提升62%;基于自制的吸‐放热平衡化学发泡剂的CFIM实验,制备出泡孔尺寸62μm、泡孔密度近5×10^(5)个/cm^(3)的INF复合泡沫制品,实现了12%样品减重的同时,相比纯PP泡沫,比拉伸强度提高了17%,比冲击强度提高了46%。

国内外注塑发泡成型技术发展概况

阐述了国内外注塑成型发泡技术的发展情况和应用背景,分析了微孔注塑成型技术的优势,综述了微孔注塑成型技术的基本原理、先进辅助技术以及应用材料,简要介绍了微孔注塑成型制品的表征手段,并对微孔注塑成型技术的发展前景进行了展望。

超临界流体微孔注塑发泡制品的泡孔形态优化研究现状

在节能减排背景下,超临界流体微孔注塑发泡制品的应用对实现交通载具轻量化具有重要意义。超临界流体微孔注塑发泡工艺中泡孔形态的调控对产品质量控制而言非常关键却不易实现。为此,首先针对超临界流体注塑发泡的工艺流程,剖析了导致泡孔形态不均的原因;其次综述了工艺参数、材料改性、工艺方法改进及辅助发泡技术的泡孔形态调控方法,并对相应的泡孔调控机理进行归纳总结;最后,对超临界流体微孔注塑发泡工艺的发展方向做出了展望。

成核改性对聚乳酸注塑发泡成型的影响

以滑石粉、TMP-3000(酰肼亚胺类混合物)为成核剂,分别与聚乳酸(PLA)熔融共混,加入注射机中注塑发泡成型。研究了不同成核剂对PLA制品的泡孔形态和力学性能等的影响。结果表明,两种成核剂都可以有效地提升PLA注塑发泡试样的发泡效果和力学性能。滑石粉和TMP-3000的质量分数分别为2%、0.6%时取得最优发泡效果和力学性能,且滑石粉效果更佳。

高熔体强度聚丙烯注塑发泡能力评价

采用凝胶渗透色谱仪和熔体强度仪研究了高熔体强度聚丙烯HMS20Z和通用聚丙烯PPH-T03的分子结构及熔体强度。结果表明:HMS20Z的相对分子质量分布较PPH-T03宽,宽相对分子质量分布有助于提高其熔体强度。在注塑发泡实验中,具有更高熔体强度的HMS20Z较PPH-T03可以承受更高的物理发泡剂N_(2)注气量,且在相同的工艺条件下,得到的制品具有更高的减重比和更均匀细腻的泡孔结构。随着N_(2)注气量的增加,注塑发泡制品的减重比提高,抗冲击性能下降。相同减重比时,HMS20Z制品的泡孔更细腻,因此抗冲击性能下降幅度更小。

以惰性气体为发泡剂的注塑发泡实验与数据分析

以惰性气体为发泡剂使用3种材料进行注塑发泡实验,研究工艺参数对减小制品重量的影响。实验采用正交设计方法,对实验结果进行了分析。分析表明:注气压力、塑化长度和机筒温度对制品减重百分数有较大影响;在相同工艺条件下,加工聚丙烯材料将得到较大的注气量和制品减重百分数。通过分析还得到了各参数对减重的影响趋势图和实验范围内的最佳工艺参数。

聚己内酰胺微孔注塑发泡:纳米成核剂的影响

将几种纳米成核剂分别与线型PA6(L-PA6)和长链支化PA6(LCB-PA6)共混制得纳米复合材料。通过流变行为表征发现,纳米成核剂对于L-PA6的流变行为影响不大,但显著提高了LCB-PA6的熔体强度;通过非等温结晶动力学表征发现,纳米石墨与碳纳米管可有效提高PA6的结晶速率和结晶温度;通过泡孔形貌表征发现,加入纳米石墨对L-PA6的发泡性能提升最大,250℃的泡孔密度为1.66×10^(7) cm-3,达到L-PA6纯树脂的3倍以上,加入碳纳米管对LCB-PA6的异相成核效果最好,且可有效降低LCB-PA6对发泡温度的依赖性;通过力学性能测试发现,碳管与LCB-PA6的界面结合力较低导致LCB-PA6成核改性发泡材料表现出较低的拉伸模量与弯曲模量;而羧基化碳纳米管由于表面羟基的极性,增大了其与LCB-PA6的界面结合力,显著提高了LCB-PA6的拉伸模量与弯曲模量;纳米石墨由于其高强度层状结构,对L-PA6的拉伸模量与弯曲模量提升巨大。

微孔注塑发泡聚氨酯成型工艺及微观结构研究

采用超临界CO_2微孔注塑成型工艺制备热塑性聚氨酯弹性体(TPU)微孔泡沫材料,研究超临界流体(SCF)注塑发泡工艺对TPU泡沫微观结构及力学性能的影响规律。本文基于正交优化实验设计,以制品拉伸强度为优化指标,优化微孔成型工艺参数。最优微孔注塑工艺为:注射量16 cm^3;SCF含量0.4%;注射速度60 cm^3/s;保压压力1 MPa。本文通过研究成型工艺对制品结构及力学性能的影响,为超临界CO_2制备高发泡率高性能TPU软质泡沫材料提供技术支持。

云母粉对注塑发泡PP/EPDM共混物泡孔结构和力学性能的改善

采用注塑发泡方法制备了质量比为75/25的聚丙烯/三元乙丙橡胶(PP/EPDM)共混物和质量比为75/25/7.5的PP/EPDM/云母粉复合材料制品,分析了两种制品泡孔结构和结晶性能的差异及其对制品力学性能的影响。结果表明:与共混物发泡制品相比,复合材料发泡制品的拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、断裂伸长率和无缺口冲击强度分别提高约5%、48%、206%和22%,并呈现应变硬化现象。复合材料发泡制品的泡孔直径明显较小且分布较均匀,泡孔密度明显较大,结晶度较高,这些是使复合材料发泡制品具有较高力学性能的主要原因。

热塑性聚酯弹性体减振材料注塑发泡研究

以偶氮二甲酰胺(AC)、950DU、碳酸氢钠组成发泡剂体系,采用注塑成型工艺制备热塑性聚酯弹性体发泡材料。研究了三种发泡剂对发泡材料孔径、静刚度及动静刚度比的影响,并探讨了注塑温度等工艺参数对产品性能的影响。结果表明,采用复合发泡剂能制得性能优良的发泡材料,当AC母粒用量为1.7份、NaHCO3 0.9份、950DU0.5份时,发泡制品静刚度及动静刚度比均较低;注塑温度在一定范围内升高可降低制品静刚度及动静刚度比;成型后退火处理有助于降低动静刚度比。

微孔注塑发泡制备聚乳酸-天然橡胶多孔材料方法及材料

授权公告号:CN 107599296B授权公告日:2019年6月7日专利权人:贵阳学院发明人:张春梅、翟天亮、聂胜强等本发明公开了一种微孔注塑发泡制备聚乳酸-天然橡胶多孔材料方法及材料。通过乳液聚合制备接枝物;再将干燥的聚乳酸粒料与甲基丙烯酸缩水甘油酯-天然橡胶接枝物按比例混合,采用双螺杆挤出机熔融共混.

聚乳酸注塑发泡技术研究进展

综述了近年来国内外聚乳酸(PLA)注塑发泡成型技术的研究进展。

模具型腔气体压力对微发泡注塑件表面质量的影响

微发泡注塑成型制品表面的螺旋纹及银纹缺陷阻碍了此新工艺的推广应用,此缺陷主要是由填充过程中熔体流动前沿的泡孔发生破裂造成的。为提高微发泡注塑件的表面质量,提出一种利用高压氮气进行加压并使用高压容器进行稳压的模具型腔气体压力控制方法,构建相应的模具型腔气体压力控制装置和控制系统,进行某种医疗器械外观产品的气体反压(Gas counter pressure,GCP)微发泡注塑试验,研究填充过程中模具型腔气体压力对微发泡注塑件表面质量的影响规律。结果表明,随着模具型腔气体压力的提高,微发泡注塑件表面螺旋纹及银纹逐渐减少直至消除,塑件表面光泽度显著提高,塑件表面粗糙度明显降低。对选用的ABS材料,模具型腔气体压力为3 MPa时可获得表面质量优良的微发泡注塑产品。

微发泡注塑成型PC制件的表面缺陷及形态分析

微发泡注塑成型制品常有漩涡状流痕和银纹两类表面缺陷。漩涡状流痕与均相溶液的流动形态关系密切,多在浇口附近;而银纹多在远离浇口处。文中利用扫描电子显微镜(SEM)对微发泡注塑成型聚碳酸酯(PC)制品的漩涡状流痕、银纹及泡孔形态进行观察,发现微孔形态和表面缺陷之间存在如下关系:漩涡状流痕对应的气泡剪切变形较小,而银纹相关的气泡剪切变形较大;根据气泡SEM的形态,银纹可细分为银带纹、银丝纹。剪切变形大、不破裂气泡表面形成银带纹,破裂则形成银丝纹。

微细发泡注塑成型工艺与微泡尺寸的关系

以数值模拟作为实验手段,工艺参数对微泡长大的影响的判断则采用田口实验方法来进行;结果得出各工艺参数对微泡尺寸的影响次序由大到小为:熔体温度、初始填充量、注射时间、模具温度。在此基础上,进一步研究了各个工艺参数对微泡长大的影响,得出适当降低熔体温度和提高初始填充量可以优化微细发泡注塑制品的微泡尺寸;而注塑时间和模具温度对微泡尺寸的影响不大。

长玻纤增强PP微发泡注塑工艺

选用长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)为原料,利用扫描电子显微镜(SEM)具体分析了不同发泡质量下的制品截面,利用DOE软件分析工艺参数对纤维断裂的影响,通过减重率将制品的平均残余纤维长度、泡孔结构与力学性能建立联系,最终给出合理工艺建议。得出以下结论,纤维增强微发泡复合材料具有明显“三明治”结构;与未发泡制品相比,微发泡制品内平均残余纤维长度提高了25.1%~89.6%;注气量与注塑压力对平均残余纤维长度影响较为显著,提高平均纤维残余长度可以降低发泡对制品带来的力学损失;在实际生产过程中,首先需要考虑产品目标的减重比,根据减重比的大小来调控平均残余纤维长度以及其发泡质量,以达到目标减重比的同时减少力学性能的损失。

微细发泡注塑成型成核工艺与微孔形态的关系

以微孔形态为研究对象,利用田口实验设计方法安排相关数值模拟实验,通过对实验数据的信噪比和方差分析,研究了饱和压力、熔体温度、气体浓度及其三者之间的交互作用对微孔形态的影响。结果显示,影响微孔形态的因素从大到小依次为:饱和压力、气体浓度尺寸和熔体温度;同时研究表明,饱和压力和气体浓度之间的交互作用也是影响微孔形态的重要因素之一。最后基于最优工艺方案组合,达到了改善微孔形态,提升产品质量的目的。

不同成核剂及模温对聚丙烯注塑发泡材料性能的影响

采用化学发泡注塑成型技术,在二次开模的条件下研究了不同成核剂及模温对聚丙烯(PP)注塑发泡材料性能(如泡孔尺寸分布、泡孔密度、皮层厚度及力学性能)的影响。结果表明:成核剂及模温的改变均会对泡孔形貌产生影响,添加成核剂和提高模温均可有效促进成核过程,增加泡孔数量。成核剂的引入对发泡PP力学性能的影响不大,而模温可以影响发泡PP的皮层厚度,进而使材料的力学性能发生变化。在泡孔结构(泡孔尺寸及其分布、泡孔数量)相近的情况下,皮层越厚材料的力学性能则越好。

基于数学模型的微细发泡注塑成型工艺与微泡关系的研究

研究了微细发泡注塑成型工艺中微泡长大的数学模型,建立了成型工艺和微泡尺寸之间的数学关系。在对该数学模型进行数值分析的基础上,着重研究了熔体温度、注塑时间、模具温度、初始填充量对微泡尺寸的影响。