成型加工对熔融插层制备聚合物/粘土纳米复合物的影响

对近年来关于熔融插层法制备聚合物/粘土纳米复合物(PCN)过程中成型加工影响作用的研究进展进行了综述。介绍了不同加工设备对制备PCN的不同影响,并指出双螺杆挤出机是进行熔融混合的最合适的加工设备。概述了停留时间、螺杆结构等加工条件和不同成型工艺对制备PCN的不同作用。并对今后的研究提出了展望。

微孔塑料成型过程中影响聚合物/气体均相体系形成的工艺因素

综述了微孔塑料成型过程中聚合物 /气体均相体系形成的影响因素。表征均相体系的重要参数是气体在聚合物中的溶解度 ,因此通过SEM、玻璃化转变温度法、粘度法等间接方法来衡量溶解度 ,可以间接表征均相体系。对影响均相体系形成的压力、温度、时间和剪切作用等工艺条件进行了分析。适当增加压力、升高温度有利于均相体系的形成。剪切作用可提高气体的扩散性和溶解性 。

近红外光谱检测技术在聚合物领域的应用研究进展

近红外光谱(NIR)检测技术能够提供样品丰富的结构和组成信息,且具有分析速度快、样品无需处理等突出特点,在聚合物领域有了越来越广泛的应用。综述了该技术在聚合物合成到成型加工再到回收利用整个生命周期过程中各个环节的应用研究进展。在聚合物的合成和加工过程中,近红外光谱检测技术可用于材料参量的定量测量,且由于光纤良好的化学和热稳定性,使其能够在强腐蚀、高温、高压等危险环境下进行在线实时监测。对于聚合物合成,选择聚合反应转化率、聚合产物粒径和聚合物组成三个关键参量,概述了近红外光谱在线测量上述参量的相关研究进展;对于聚合物加工,主要讨论了反应性挤出加工过程中近红外光谱在线测量聚合物分子量、残余单体含量、接枝率等反映材料加工状态参量的应用研究。在聚合物的回收利用过程中,近红外光谱可用于废旧塑料制品的定性分类识别,围绕该应用分析了其国内外的研究现状。指出了近红外光谱检测技术在应用中存在的问题,并提出几点建议,最后对该技术在聚合物领域的发展方向进行了展望,并认为随着研究工作的深入和在线测量仪器的发展,近红外光谱检测技术将在聚合物领域有着更加广阔的应用前景。

聚合物注塑制品的取向研究

概述了聚合物注塑制品的取向机理,取向研究手段。介绍了应用Moldflow软件模拟以及使用偏光显微镜、傅立叶偏光红外光谱仪研究动态注塑制品取向结构的初步结果,指出动态下取向效应明显强于稳态,制品皮层取向产生的光学效应明显强于芯层,红外偏光技术能够较好地对取向态进行定量测试。

聚合物纳米复合材料微孔发泡及其影响因素的研究概况

结合聚合物异相成核的空穴模型,分析了含添加剂的聚合物异相成核理论。纳米级添加剂粒子比微米级添加剂粒子具有更小的尺寸和更大的表面积,与聚合物基体的接触更加紧密,因此其发泡制品具有更好的泡孔结构和性能。分析了聚合物/粘土纳米复合材料用超临界CO2发泡过程的影响因素。结果表明,剥离型纳米复合材料具有更小的泡孔尺寸和更大的泡孔密度。聚合物纳米复合材料与连续挤出发泡过程的结合为微孔发泡提供了一项新的技术。

基于机器视觉的聚合物粒子运动轨迹研究

挤出过程中,了解聚合物粒子的运动轨迹对于研究黏性剪切、混炼等理论具有重要作用。将机器视觉应用于动态全程可视化挤出过程,采集彩色聚合物示踪粒子图像,利用LabVIEW软件进行图像分析处理获得粒子在挤出输送段的运动轨迹和速率。较传统研究方法具有优越性。

聚合物加工过程中数据采集系统的设计与实现

在聚合物加工过程中,需要对成型设备的关键参数(如区段温度、压力、扭矩等)进行实时监测,以确保加工过程的精确度。利用数据采集设备以及VB所开发的上位监测程序组成的数据采集系统,通过对数据采集卡驱动程序DLL文件的调用能够有效地对现场数据进行实时读取、显示与保存,在科研和工程中有一定的实际应用价值。

聚合物动态挤出过程多变量数学模型研究

以聚合物动态流变综合测试仪为实验装置,通过实验方法,找出在聚合物动态流变测试塑化挤出过程中影响熔体温度与熔体压力的主要因素,分析了其动态特性,并在此基础上首次提出了熔体温度与熔体压力关于模头加热器功率、螺杆转速的多变量传递函数矩阵形式数学模型。

正弦脉动力场对聚合物/刚性粒子体系毛细管挤出压力的影响

介绍了在毛细管动态流变仪上对聚合物/刚性粒子体系正弦脉动力场下流变特性进行研究的方法。通过对PP/CaCO3体系在振动力场下的流变特性进行实验研究,揭示了聚合物/刚性粒子体系流变性能对振动频率和振幅的依赖关系,以及不同温度下振动力场对挤出压力的影响。

茂金属聚烯烃新型成型技术及其装备的研究

介绍了茂金属聚烯烃的优越性能 ,难以加工的因素以及解决其加工问题的途径。从电磁动态技术、内冷系统、模头、螺杆各个方面重点阐述了茂金属聚烯烃新型成型技术及其装备。

振动力场作用下聚合物熔体分子动力学(Ⅰ) 运动模型

引入振动力场以后,聚合物熔体分子的运动模式和状态都会发生变化。研究聚合物熔体分子在振动力场作用下的运动过程对于准确把握聚合物材料成型加工过程的各物理性能具有重要意义。本文建立了振动力场作用下聚合物熔体分子运动的珠-簧物理模型,运用统计力学方法求解该模型,得到了聚合物分子的动态松弛时间与振动频率的关系表达式,研究该式可以发现,聚合物的松弛时间是与振动频率密切相关的,当其他参数固定时,松弛时间随振动频率增加而减少。为聚合物成型加工工艺制定及成型设备研制提供了理论依据。

振动力场作用下聚合物熔体分子动力学(Ⅱ) 表观黏度的影响

在本文(Ⅰ)报所建立的振动力场作用下聚合物分子运动物理模型和解析模型的基础上,推导出了振动诱导作用下聚合物熔体动态表观黏度与振动频率的关系表达式。通过实例计算和动态流变仪实验验证,证明了该模型的正确性和有效性,并且得出结论:振动力场作用下,聚合物熔体的表观黏度与振动频率密切相关,表观黏度随振动频率增加而减小;当振幅大于聚合物分子链长度时(一般都会大于分子链长度),再增加振幅对表观黏度的影响不大。证明了(Ⅰ)报中物理模型以及数学推导的正确性,为聚合物成型加工工艺制定及成型设备研制提供了理论依据。

振动力场作用下三螺杆挤出机计量段中聚合物挤出的模拟

建立了同向旋转三螺杆挤出机计量段实际流道真实尺寸的三维非牛顿模型,利用ANSYS软件中的FLO- TRAN CFD分析功能对该流场进行数值模拟,分析了振动力场作用下挤出机计量段内的黏度分布、压力分布、速度分布以及振幅对流量的影响,同时与无振动状态的挤出特性进行了比较。研究结果表明:振动力场的引入使熔体黏度和流量呈周期性变化,熔体黏度降低,螺棱两侧压差随振幅增大而增大,剪切作用增强,分散性混合能力和分布性混合能力提高。

振动力场下单螺杆挤出机聚合物熔融过程模拟

采用数值模拟方法对振动诱导挤出熔融过程中振动参数的影响规律做了深入系统的研究。利用大型通用有限元软件ANSYS作为计算机仿真平台,利用振动力场作用下聚合物依时性非线性粘弹特性和自行修正的具有松弛谱特性的Maxwell本构模型,对振动诱导挤出熔融过程在不同振动参数作用下的响应情况进行模拟分析。结果表明在一定振动参数范围内振动力场的引入有利于加速熔融进程。

超声振动对聚合物结构性能的影响

介绍了聚合物挤出成型过程中的超声振动技术 ,并对挤出模头引入超声振动后对聚合物物理机械性能、相容性、结晶性能的影响进行了评述。

不同聚丙烯材料共混的微孔发泡成型研究

聚丙烯(PP)熔体强度低,发泡性能差。将两种PP材料共混来改善PP的发泡性能,研究PP材料性质对共混体系微孔结构的影响。研究表明:在各种发泡温度下使用纯PP材料很难制得泡孔结构好的微孔材料,而两种PP材料共混以后再进行微孔发泡,泡孔结构得到了改善。与两种相似熔点和黏度的PP共混材料相比,在高黏度的PP中混入少量的低熔点、低黏度PP时,可以制得泡孔结构更好的微孔材料。研究了共混比例对泡孔形态的影响,并从熔体黏弹性和结晶性能两方面分析了泡孔结构变化的机理。

连续挤出成型PVC微孔塑料的研究现状

综述了连续挤出成型聚氯乙烯(PVC)微孔塑料的国内外研究现状,目前的研究主要集中在PVC微孔塑料的配方设计方面但,超临界CO2连续挤出成型PVC微孔塑料的工艺开发将成为今后的研究方向。

动态成型注塑螺杆熔体输送能力的研究

根据动态注射成型时螺杆的工作特点,采用自行修正的Tanner本构方程研究了聚合物熔体在螺槽中的等温流动。同时,近似地给出了振动力场下注塑螺杆熔体输送能力的表达式,理论分析了振动参数对沿程压力降及动态成型熔体输送能力的影响。结果表明。振动力场使塑化过程中聚合物的粘度降低,流动阻力减小,沿螺槽方向的平均压力降减小,在保持成型条件不变的情况下,施加振动可以提高熔体输送能力。

动态注塑成型工艺参数对聚丙烯制品收缩率的影响

研究了动态注塑成型工艺参数对PP制品成型收缩率的影响,从理论和实验上探讨了动态注塑参数与制品收缩率之间的关系。文中采用L27(313)正交矩阵进行实验,试验结果表明:动态注塑参数对制品的垂直于流动方向与平行于流动方向收缩的影响是不同的,振动参数对两个方向上收缩率的影响都较强,说明振动力场的引入能使聚合物加工过程发生变化。

无需预干燥的PET三螺杆挤出实验研究

PET加工过程前的预干燥过程需要耗费很多的能量,本文将三螺杆排气挤出机引入PET加工中,以实现PET材料的无需预干燥加工。本实验设计出三种不同螺杆组合,在不同螺杆转速和喂料速度下加工PET,研究三螺杆排气挤出机加工过程中各参数对聚合物熔体的排气效果、降解情况的影响规律。并通过对三种螺杆组合加工后的试样的比较分析得出结论:对于特定的工艺,存在一个最佳工作点,在稳定工作的情况下能得到最高的排气效率,并实现PET材料的无需预干燥加工,降低了能耗。