气辅挤出胀大比与滑移段长度的关系

采用参数渐变法和Thompson变换,对粘弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究。考察了体积流量、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响。研究表明,熔体在滑移段的停留时间与材料松弛时间之比与挤出胀大比之间存在指数衰减关系,其实质是熔体在滑移段处于形变衰减过程。理论分析与数值模拟具有高度的一致性,表明该方程可用于指导气辅口模设计。

基于人工神经网络的聚合物挤出胀大比预测

在通过实验获得大量样本数据的基础上,利用Matlab语言与VB语言混合编程,开发了聚合物挤出胀大比预测软件。并利用BP网络建立不同口模挤出条件下挤出胀大比与剪切应力之间的关系来实现人工神经网络的训练。经过反复训练满意后,即可输入一系列剪切应力值来预测挤出胀大比。结果表明:网络的训练精度可控制在10-2以下,预测点与实测点吻合得较好,实现了由理论成果向应用技术的转化。

气辅挤出口模中滑移段长度对挤出胀大比的影响研究

采用壁面滑移方程和Thompson变换,对黏弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究。考察了剪切速率、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响。研究表明:随着剪切速率和松弛时间的增大,挤出胀大比增大;同时发现当剪切速率或松弛时间增大到某一数值时,挤出物出现先收缩后胀大现象,并伴有熔体破裂现象。模拟还表明:延长气辅挤出口模中滑移段的长度可以避免挤出物发生熔体破裂,并可有效降低挤出胀大比。

振动力场下聚合物熔体流变行为的响应与分析Ⅱ.毛细管挤出胀大比和第一法向应力差

在自行设计的恒速型毛细管动态流变装置上 ,对聚合物熔体进行动态挤出实验。实时采集毛细管的挤出胀大值 ,借助已建立的振动力场下聚合物熔体弹性行为的表征公式 ,计算振动力场下聚合物熔体在毛细管壁处的第一法向应力差。通过对比分析有无振动场下以及不同振动强度下聚合物熔体的流变性能 。

人工神经网络预测聚合物挤出胀大比软件

在通过试验获得大量样本数据的基础上,利用Matlab语言与VB语言混合编程,将人工神经网络技术移植于应用软件系统,开发了聚合物挤出胀大比预测软件。该预测软件具有良好的人机交互界面,用户可以方便地进行样本数据及口模参数输入、网络训练、查看训练误差及挤出胀大比预测等。预测值与试验值的对比结果表明,软件的预测精度较高,预测点与实测点吻合得较好。该软件系统的开发实现了由理论研究向实际应用的转化。

HDPE/OMMT纳米复合材料挤出胀大比的影响因素研究

利用流变分析仪研究了高密度聚乙烯(HDPE)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料在挤出过程中的挤出胀大行为及其影响因素,深入讨论了剪切应力、剪切速率、口模温度、口模长径比及OMMT用量对HDPE/OMMT纳米复合材料挤出胀大比B的影响。结果表明,B值随着剪切应力或剪切速率的增加而增大,并且与剪切应力近似呈线性关系;随着口模温度的升高或长径比的增加而减小,当口模长径比较小时,B值受剪切应力或剪切速率的影响尤为显著;同时B值随OMMT用量的增加而逐渐减小。

幂律流体流过扩张型圆锥流道时挤出胀大比的理论预示

从连续方程和运动方程出发，对一种幂律流体流过扩张型圆锥流道时的流动进行了分析计算，得到了挤出胀大比Ｂ与法向应力差Ｎ之间的回归关系．研究结果表明：在圆锥流道张角α不大时Ｂ值较小，α角增加，Ｂ值有增大的趋势；当α角一定时，法向应力差Ｎ增加，则Ｂ值也增大．这一结论对于喷丝板的设计具有参考意义．

基于BP神经网络的淀粉EVA复合材料挤出胀大比预测模型及应用

以淀粉和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为原料制备生物质复合材料,研究了模口温度、螺杆转速及EVA含量对挤出胀大现象的影响,并应用人工神经网络技术建立双层BP神经网络模型,将正交实验结果作为样本带入模型进行训练。经反复训练,修正误差后对复合材料的挤出胀大比进行预测。结果表明,该神经网络模型能较为准确的预测复合材料的挤出胀大比;随着模口温度的升高,或螺杆转速的下降,或EVA含量的降低,复合材料的挤出胀大比逐渐减小。

不同角度圆锥口模对聚合物熔体挤出胀大的影响

从理论上和实验上研究了圆锥挤出口模的几何结构对挤出胀大的影响,引入口模入口角、流动自然收敛角来计算圆锥型口模的挤出胀大比,从理论上和实验上指出聚合物熔体在圆锥口模的挤出胀大受到挤出口模入口角影响的一些规律。结果表明,不同角度圆锥口模挤出过程中,熔体在收敛流道受到拉伸流变,导致强烈的入口弹性效应,表现出熔体在不同角度圆锥口模挤出时有不同的挤出胀大比。当L/D较小时,挤出胀大与口模入口角有关,口模入口角θ为1 5°、30°时,挤出胀大较小,当口模入口角θ=4 5°～1 2 0°时,挤出胀大较大,但在这个圆锥口模入口角范围内,口模入口角的变化对挤出胀大影响很小;当L/D较大时,口模入口角对挤出胀大影响较小。

聚甲醛共混物及复合材料挤出胀大行为的研究

采用共混方法制备了聚甲醛（POM）/高密度聚乙烯（HDPE）共混物和POM/HDPE/纳米碳酸钙（nano-CaCO3）复合材料,在温度（T）为170-220℃和载荷（F）为1.2-12.5 kg的条件下,应用流动速率仪考察了温度、载荷及HDPE用量（φ）等对共混物和复合材料熔体挤出胀大行为的影响。结果表明,复合材料的挤出胀大比（B）随着温度的升高而近似线性下降;挤出胀大比随着载荷的增加而非线性提高;挤出胀大比随着HDPE用量的增加而提高,两者间呈非线性关系。

聚丙烯腈-二甲基亚砜溶液挤出胀大的研究

使用毛细管流变仪对聚丙烯腈(PAN)的二甲基亚砜(DMSO)溶液的挤出胀大进行了研究。研究发现,孔口胀大比(B)随表观剪切速率(γ)、溶液浓度的增大而增大;随毛细管长径比(L/D)增大、温度(T)升高、滤布层数(N)增多而减小;L/D增大或γ增大时,孔口胀大比活化能(EB)下降,C％增大,EB也增加。

环形微孔中钢针缩进量对中空纤维中空度和挤出胀大的影响

利用Polyflow数值模拟法,对使用圆形微孔内置同轴心钢针法纺制中空纤维过程中聚合物熔体的流速分布进行模拟。分析了钢针缩进量不同时,聚合物熔体在微孔内的流速分布变化和挤出胀大反应,以及聚合物熔体挤出胀大比的变化趋势和中空纤维中空度的变化。结果表明聚合物熔体的挤出胀大比随钢针缩进量的增大而逐渐增大;中空纤维的中空度与钢针缩进量呈非线性关系;钢针缩进量为0.05 mm时,所制备的中空纤维的中空度最大,钢针缩进量为0.20 mm时,中空纤维的中空度趋于0。试验结果与模拟结果良好的吻合性说明,本文建立的模拟方法具有一定的可行性和可靠性。

熔喷非织造布用聚丙烯材料的挤出胀大行为

为确定不同因素对熔喷非织造布专用料挤出胀大行为的影响,采用毛细管流变仪,对不同温度、长径比、剪切速率、熔融指数等条件下熔喷非织造布专用聚丙烯材料的挤出胀大行为进行系统研究。结果表明熔喷非织造布专用聚丙烯材料的挤出胀大比受多种因素的共同影响。在熔喷非织造布的生产过程中,可通过选用高熔融指数的原料、提高加工温度、加大喷丝板长径比、优化喷丝孔入口角度等方式消除挤出胀大现象,减少并丝,提高非织造布质量。

聚丙烯发泡体系挤出胀大模型的研究

运用正交实验的方法和数学回归的方法,对实验数据进行分析,得到了聚丙烯发泡体系剪切速率与切应力的关系,以及胀大比与毛细管数的关系表达式。通过结果检验可知,本文确立的胀大模型可以用于预测聚丙烯发泡体系胀大比。

POE/纳米碳酸钙复合材料的流变性能研究

试验研究聚烯烃弹性体(POE)/纳米碳酸钙复合材料的流变性能。结果表明,随着剪切速率的增大,复合材料的剪切粘度和非牛顿指数逐渐减小,挤出胀大比和零口型入口压力降增大,挤出物外观变差;随着纳米碳酸钙用量的增大,复合材料的剪切粘度对剪切速率的敏感性下降,非牛顿指数增大,挤出胀大比总体上呈下降趋势,零口型入口压力降变化较小,在相对低的剪切速率下,挤出物外观得到改善。

无机粒子填充聚合物复合材料的流变行为研究进展

从聚合物填充体系的流动性质和弹性性质两个方面,分别探讨了无机粒子的含量、无机粒子的种类及尺寸、温度、剪切应力或剪切速率等因素对填充体系的黏度和挤出胀大比的影响。在此基础上,对无机粒子填充聚合物复合材料流变学研究存在的问题进行了简要分析。

工艺参数对挤出成型的影响分析

采用有限元方法分析了工艺参数中入口流量和壁面滑移对挤出成型的影响,特别是对挤出压力降,挤出胀大比以及模流平衡系数等重要指标的影响。结果表明,随着入口流量的增大,模流平衡系数增大,同时模具型腔内的压力降也线性增大。壁面滑移的存在有利于减小挤出模内的速度梯度,从而减小挤出胀大比和模流平衡系数。

基于POLYFLOW模拟不同微孔形状及拉伸速率的共挤出流动

以聚酰胺6(PA6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)两种聚合物为原料,应用POLYFLOW软件模拟并列型PA6/PET熔体共挤出过程的现象,讨论了2种熔体在不同入口角、不同长径比的微孔结构下的挤出胀大比的变化规律。结果表明:长径比较小时,入口角对挤出胀大比有一定的影响;长径比较大时,入口角对挤出胀大比几乎没有影响;随着长径比的增加,挤出胀大比逐渐减小。随着拉伸速率的增加,挤出胀大比减少;拉伸速率过大时,容易产生熔体破裂,因此,适当的拉伸速率可以减小挤出胀大比。

碳酸钙填充聚丙烯熔体弹性研究

利用高压毛细管流变仪测量的第一法向应力差(N1)和挤出胀大比(B)研究了纳米CaCO3和微米CaCO3分别填充和同时填充聚丙烯(PP)体系的熔体弹性。对纳米CaCO3或微米CaCO3单独填充PP体系,N1和B随着剪切速率的增加星非线性上升趋势;随着CaCO3含量的增加,体系的N1和B先减小后增加;在一固定的剪切速率下,纳米CaCO3填充PP的N1高于微米CaCO3填充体系的,但不同粒径的微米CaCO3填充PP体系的N1差别不大。对纳米CaCO3和微米CaCO3同时填充PP体系,当CaCO3总质量分数不高而微米CaCO3与纳米CaCO3的质量比不超过1 :1时,体系的N1与纳米CaCO3单独填充PP体系相比有显著下降,但与微米CaCO3单独填充PP体系相比,下降不明显。

气辅挤出成型中挤出物直径的理论预测和实验研究

应用Polyflow软件对粘弹性聚合物熔体在气辅挤出口模内的流动进行了研究,得到了挤出物直径的挤出胀大比方程。模拟结果表明,熔体在滑移段的平均停留时间与材料松弛时间之比同挤出胀大比之间存在指数衰减关系。通过HDPE的气辅挤出成型实验,发现不同螺杆转速及挤出温度下挤出物直径的实验值与计算值达到很好的吻合,该计算方法可用于指导气辅口模设计。