线型聚乙烯及其共聚物的挤出畸变与熔体粘弹性的关系

采用恒速型双筒毛细管流变仪研究了一类线型聚乙烯熔体的挤出畸变与熔体非线性粘弹性的关系。实验研究了发生畸变时挤出压力的振荡规律 ,发现线型大分子或带小侧基的大分子熔体 ,容易发生壁滑和挤出压力振荡 ;而有较大侧基、或分子量分布宽、或带大量短支链的熔体 ,挤出畸变现象较轻。挤出畸变与熔体的弹性及熔体 壁面吸附状态紧密相关。容易发生壁滑和挤出压力振荡的熔体 ,弹性较大 (入口压力降大 ) ;在壁面的吸附作用强 (壁面临界剪切应力大 )。稳态剪切粘度大小与挤出畸变和压力振荡的关系不大 ;而拉伸应力和拉伸粘度大的熔体较易发生壁滑和挤出压力振荡。

微注塑成型流动中熔体壁面滑移的研究

基于宏观熔体流动的基本理论及其流动过程中壁面滑移机理的分析,针对微注塑成型模具中熔体充模流动时的壁面滑移行为,建立了微小通道中高聚物熔体流动的壁面滑移理论模型。并用数值模拟方法,对不同滑移系数时微小通道中熔体的壁面滑移对流动速度、熔体压力等的影响进行了研究。结果表明,微小通道中的壁面滑移可使壁面处熔体的流动速度增加,压力损失减小,有利于熔体的充模流动。

挤出口模内壁面滑移机理研究

运用理论和实验相结合的方法 ,研究了聚合物熔体在挤出口模内流道壁面滑移的机理 ,为合理设计口模 ,控制工艺参数以得到高质量的制品提供了理论依据。

考虑壁面滑移的Z-W流变模型及其应用

总结了聚合物熔体在剪切流场壁面滑移研究的成果 ,提出了Z W模型的物理概念。该模型考虑了界面分子链和固体壁面间解吸 吸附而发生的滑移、界面分子链和内部分子链间解缠 重新缠结而发生的表观滑移以及变形摩擦滑移。在稳态简单剪切流动过程 ,模型可以化简为应力和应变的二次微分方程 ,说明了壁面滑移来源于Cohesive滑移和Adhesive滑移两部分。对于自激振荡相关的多重内振荡和多重外振荡进行了归纳 ,应用统一模型定性地解释了毛细管实验中剪切应力的非线性、瞬态自激振荡、滑 粘转换和鲨鱼皮等现象。在聚合物熔体振动剪切流动 (LAOS)中 ,统一模型可以简化为杜芬方程。通过模拟发现 ,该模型可以解释小应变振幅下振动剪切时的线性流变行为和在大振幅振动流动中的复杂非线性行为。非线性行为与熔体粘弹性以及近壁面界面层的性质有关。统一模型在特殊情况下还可以简化Joshi模型、结构网络模型、Hatzikiriakos或等效的Graham模型。可见 ,Z W模型内涵比较丰富、适用面较广 ;

囊谦盆地新生代钾质火山岩成因岩石学研究

囊谦新生代钾质火山岩形成于碰撞后的板内构造环境 ,基性、中性和中酸性熔岩之间不存在分异和演化的关系 ,它们地球化学性质上的差异是源区部分熔融程度不同所致 ;钾质岩浆形成于 50～ 80km深处的富集交代地幔。横断山地区一些拉分盆地中火山岩源区的部分熔融可能与来自软流圈小而分散的上涌体的底侵有关。

Q345B连铸坯表面夹渣缺陷的形成原因及控制

描述了Q345B铸坯表面夹渣缺陷的宏观形貌,并通过扫描电镜及能谱仪对缺陷形貌进行观察和能谱分析。结果表明,缺陷内主要为氧化铁皮并含有保护渣成分。分析了铸坯表面夹渣缺陷的形成原因主要有以下4个方面:浸入式水口设计不合理引起的结晶器液面波动卷渣、结晶器内弯月面受冲击夹渣、保护渣成分不均匀引起的分熔现象及结晶器振动负滑脱时间长导致的下渣不均匀。并提出优化措施:1)优化浸入式水口的结构,将侧孔角度为25°减小至18°;2)改善结晶器流场,板间的氩气流量由原来的5 L/min减少至3 L/min以下,SEN的插入深度控制在90~130 mm;3)优化保护渣成分和性能,将保护渣熔点由原来的1 050℃提高至1 150℃,碱度大于1,黏度0.12~0.2 Pa·s,降低了保护渣的消耗;4)调整结晶器振动参数,使负滑脱时间由原来的0.207 s减至0.165 s。22炉的现场试验结果表明,优化后的工艺由于铸坯缺陷引起的中厚板表面裂纹发生率控制在1%以下,并实现了铸坯、中厚板表面质量的稳定控制。

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。

TPE用于针刺地毯的淋膜上胶工艺开发

针对针刺地毯的滑移问题及环保问题,将热塑性弹性体(TPE)粒子通过热熔淋膜法施加于针刺地毯坯布背面。着重介绍生产过程中TPE粒子干燥、挤压熔融、淋膜上胶等关键性技术与工艺。针刺地毯坯布经过淋膜上胶后,坯布背面形成一层TPE自黏膜,因此地毯的表面美观,弹性好,止滑性能优异,断裂强力和顶破强力明显增加,且符合环保生态要求。

IUPAC-LDPE的流变性测试实验之间的相对滑动

以IUPAC-LDPE熔体在150℃下详细的流变学表征实验和毛细管挤出实验为基础考察了该熔体在挤出实验中的滑动问题。根据相对滑动特性给出了判断相对滑动存在和计算相对滑动速度的方法.用Wagner模型,PSM模型和Osaki模型计算的表现剪切速率,在10s-1时的毛细管壁面剪切应力比毛细管挤出实验给出的应力值高出约15%-17%,这个结果意味着IUPAC-LDPE熔体在挤出实验中存在滑动现象.在表观剪切速率为0.1,1.0和10s-1时,挤出实验条件下的流动与根据在旋转流变仪上测定的流变特性用PSM模型计算的流动相比,它们之间存在的相对滑动速度分别为0.004,0.071和1.343mm/s.用Wagner模型和Osaki模型计算的相对滑动速度与PSM模型的结果相近.

新型聚乙烯防滑包装材料的制备及其性能研究

以聚乙烯包装薄膜为基材、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热熔胶为防滑涂层,经热喷涂和后期热处理,制备得到EVA喷涂PE防滑包装材料(E-S-PE)与热处理后EVA喷涂PE防滑包装材料(HE-S-PE)。通过扫描电镜、摩擦因数/剥离实验仪、智能电子拉力试验机进行表征,研究了喷涂定量和后续热处理工艺对材料防滑性能、黏结强度和力学性能的影响,并确定其最优喷涂定量。结果表明:E-S-PE与HE-S-PE的摩擦因数均随EVA喷涂定量的增加先增大后稳定,喷涂定量分别为40 g/m^2和70 g/m^2时,其摩擦因数较大,但其力学性能均随喷涂定量增大而整体下降,且HE-SPE的力学性能较E-S-PE的下降更明显。因此,确定该防滑材料EVA的最优喷涂定量为40 g/m^2。

考虑熔体弹性的壁面滑移对微尺度流动的影响

基于对Uhland滑移模型的理论分析,采用模型修正方法,建立了考虑熔体弹性的壁面滑移模型,并以PS材料为例,对所建滑移模型进行了数值模拟。模拟结果表明,随着通道特征尺寸的减小,壁面滑移有利于减小熔体的流动阻力,增大流动速度;毛细管流变实验结果与考虑熔体弹性作用的数值模拟结果的变化趋势一致。由此表明,熔体弹性作用对微通道中流动行为的影响不可忽视。

聚合物熔体破裂机理的研究进展

介绍了聚合物熔体破裂机理方面的研究进展,从滑移机理、破裂机理、真空孔穴机理三个方面揭露熔体破裂的本质。本文从吸附-解吸附理论、缠结-解缠结理论、共存理论三方面诠释滑移的形成理论,介绍了滑移引起不稳定流动导致熔体破裂方面的研究进展;诠释了破裂机理和真空孔穴机理,并介绍了两种机理导致聚合物熔体破裂方面的研究进展。

不同聚合物熔体壁面滑移的试验研究

采用毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(PE-HD)、聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)4种聚合物熔体的壁面滑移,考察了壁面滑移速度(v_s)与剪切应力(σ_w)、温度之间的关系以及壁面滑移对熔体流动性的影响。结果表明,在4种聚合物熔体流动过程中,σ_w满足一定条件时,均有壁面滑移现象产生;随σ_w的增加,vs值明显提高,两者之间呈幂函数关系;随温度的升高,发生壁面滑移的临界σ_w降低;壁面滑移对熔体流动性的影响与聚合物种类有关;且流动通道直径越小,影响越显著。

激光直接熔化沉积TA15合金高温原位拉伸过程中的组织演变行为

采用自主开发的原位高温扫描电镜-电子背散射衍射(SEM-EBSD)微拉伸系统,对激光直接熔化沉积(LMD)TA15合金进行300℃原位拉伸试验,研究了原位拉伸变形过程中的合金微观结构演变及断裂行为。结果表明:在高温拉伸变形时滑移是LMD TA15合金发生塑性变形的主要机制,裂纹扩展路径与滑移带扩展路径一致,均切过α板条簇进行扩展。合金的断裂方式为脆性-韧性混合断裂,其中β晶界的存在是造成合金局部区域发生脆性断裂的根本原因。变形前期,晶粒发生旋转,合金发生均匀塑性变形;随着应变量的增加,通过位错运动使局部晶粒内部产生大量低角度晶界,占比从拉伸前的4.9%增加到应变为12%时的33.7%,合金发生非均匀变形。

纤维细度对纺黏法非织造布的影响及改进措施

纤维的纤度对纺黏法非织造布的均匀度、遮盖性和机械物理性能有重大的影响。选择合适的原料,降低单孔流量,提高牵伸速度,提高熔体和冷却风温度,设备改造等是改善纤维细度的常用措施。

熔融玄武岩抽丝连续自动上丝装置设计与试验

针对连续玄武岩纤维上丝需求,传统人工作业的方式,存在劳动强度大、危险性高等问题,研究设计一种自动上丝装置,对取丝模块的生头结构和绕丝模块的螺旋运动轨迹等参数进行理论分析以及对控制模块进行集成化处理,为本装置集成了无线信号传输和手动触发按键两种启动模式。最后试制了连续玄武岩纤维自动上丝装置样机,进行自动上丝试验,实验结果表明,本装置可在10 s内完成理论运动轨迹,并能够实现对连续玄武岩纤维稳定上丝的功能。研究结果可为各类纤维自动上丝装置的研发提供理论依据。

超声辅助微注塑成型中熔体壁面滑移行为的研究

壁面滑移在聚合物熔体注塑成型过程对熔体充模流动行为具有显著的影响.本文基于对超声辅助微注塑加工机理的研究,分析了超声振动对微尺度型腔中熔体壁面滑移的作用方式.结合聚合物熔体壁面滑移方程和超声对熔体壁面滑移的影响机理,阐明了不同情况下的壁面滑移理论模型.采用毛细管流变仪研究了超声振动作用下的聚合物熔体的壁面滑移行为,通过分析壁面滑移的临界剪切应力变化,明确了超声振动作用下的熔体壁面滑移行为对微尺度型腔充模情况的影响.研究结果表明,超声辅助微注塑过程中,超声作用下的微尺度型腔中熔体壁面滑移的临界剪切应力降低或变为零,壁面滑移速度随剪切应力增加而增加,不同剪切速率时超声作用下的熔体黏度均明显降低,进而提升了熔体对微尺度型腔的充模能力并改善了微塑件的成型质量.