新型超轻发泡TPU颗粒材料在鞋材上的应用

研究了新型超轻发泡TPU颗粒材料的制备方法,考察了该材料在鞋材上的应用及性能。结果表明,利用超轻发泡TPU颗粒所制成的鞋底密度为0.25g/cm3,回弹性能达到61%,耐折12万次,裂口无增长,在-20℃条件下,其柔韧性良好,相比其他鞋材更轻便、回弹性高、更耐磨。

新能源汽车轻量化的关键技术

汽车轻量化是目前汽车节能减排最有效途径之一。以新能源汽车轻量化为目标,对新能源汽车轻量化进行关键技术的探索和研究。研究表明:通过采用纤维增强热塑性材料的全塑车身、纤维增强集成地板以及铝制轻量化车身框架等技术,可以有效减轻新能源汽车的整车质量,使整车质量降至850 kg(包括电池),可改善新能源汽车的驾驶性能和行驶里程,并通过模块化旋塑模具实现全塑车身成型制造。

新能源汽车全塑车身先进制造技术

主要介绍了新能源汽车全塑车身的整体轻量化设计、成型设备、车身模具、加工工艺的先进制造技术,并对其进行研究对比试验。结果表明,应用计算机辅助设计、机电控制和高分子材料等领域的先进技术,通过对旋塑设备进行热流分析与能效优化,采用模具内无线测温技术、模具单元分块快速开合模技术和微发泡技术可以满足全塑车身整体一次成型。

新能源汽车全塑车身顶盖结构设计与校核

传统汽车顶盖具有曲面面积大、表面质量要求高、成型工序复杂等特点。文章主要针对采用旋塑工艺的全塑车身结构,综合传统的汽车顶盖和汽车顶棚结构设计特点,提出一种采用"三明治"复合材料的车身顶盖结构,以达到集成零部件功能,精简了工艺步骤,减少了冲模制造成本的效果。

超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料的发泡机理和性能研究

用超临界二氧化碳制备热塑性聚氨酯弹性体发泡材料(E-TPU),分析发泡机理并研究发泡性能。结果表明:泄压速率和发泡温度是影响E-TPU发泡性能的两个重要因素;增大泄压速率有利于提高气泡成核速率和成核数量;升高发泡温度使气泡易膨胀长大,E-TPU密度减小;但发泡温度过高会导致气泡破裂和塌陷,E-TPU密度增大;当发泡温度为130℃左右时,E-TPU密度最小,发泡性能最好。

复合发泡剂制备TPU微孔发泡材料

采用CO_2、CO_2/水、CO_2/乙醇作为TPU发泡剂,研究其在TPU中的吸附与解吸附过程,以及其对TPU颗粒发泡行为的影响。结果表明:CO_2/乙醇发泡剂在TPU颗粒中的吸附量最大,在解吸附过程中,扩散速率也最慢;CO_2/水作为发泡剂时次之;CO_2作为发泡剂时最少,扩散速率也最快;同时CO_2/水、CO_2/乙醇降低了TPU颗粒的发泡温度,TPU发泡出来的颗粒密度也更小、泡孔结构更均匀。

阻隔性复合材料PA6/EPDM的模内制备方法及其性能研究

利用自主研发的模内叠层共挤出成型装置,通过改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的添加方式得到3种不同结构的聚酰胺-6/三元乙丙橡胶(PA6/EPDM)阻隔性复合材料。通过扫描电子显微镜观察,气体渗透性能及拉伸性能,研究了3种PA6/EPDM复合材料的形态结构、阻隔性能及力学性能。结果表明:采用模内叠层共挤出成型装置制备的PA6/EPDM复合材料氧气透过量较纯EPDM大大降低,最高能降低66.1%,气体阻隔性能得到显著提升,而不同结构的复合材料性能提升不同,具有交替层叠结构的复合材料气体阻隔性能优于海岛结构,而拉伸强度则相反。

LDPE/PU复合材料在旋塑包装箱中的应用

研究一种新型复合材料——低密度聚乙烯(Low-Density Polyethylene,LDPE)/聚氨酯(Polyurethane,PU),将其应用到包装箱领域.该包装箱通过旋塑工艺加工成型.通过单轴拉伸试验,分别测量出LDPE和PU的应力-应变曲线;根据旋塑模具设计要求用UG对包装箱进行结构设计;用ANSYS Workbench对该包装箱进行结构强度分析.仿真结果表明:LDPE/PU包装箱既保证结构强度,又满足轻量化要求,并能节约成本.

基于超临界二氧化碳的高效低阻聚丙烯熔喷纤维制备及其性能

为降低聚丙烯(PP)熔喷纤维的直径,解决其在空气过滤过程中过滤效率和过滤阻力之间的矛盾,借助静电场和超临界二氧化碳协同静电场制备PP熔喷纤维,并对PP纤维的形貌、过滤性能、力学性能进行表征与分析。结果表明:在制备过程中添加静电场后,PP纤维的平均直径从3.22μm降低至2.44μm,在此基础上经超临界二氧化碳处理后PP纤维的平均直径进一步降低至1.73μm,最小纤维直径达780 nm;随着纤维直径的降低,PP纤维直径分布变窄,纤维间黏结点减少,孔隙率和比表面积增加,微纳米纤维的过滤效率和过滤阻力均得到明显改善,其对0.3μm的颗粒物过滤效率高达99.25%,32 L/min气流量下过滤阻力仅为23 Pa。

基于超临界CO_2间歇法制备超轻TPU颗粒的研究

采用超临界流体间歇式微发泡技术制备了超轻热塑性聚氨酯弹性体(TPU)颗粒,利用扫描电子显微镜等研究了发泡温度、饱和时间及饱和压力对制备超轻TPU颗粒密度和性能的影响。结果表明,发泡温度和饱和压力是影响颗粒泡孔结构分布和粒料性能的主要因素;当饱和压力为11 MPa、发泡温度为145℃时,所得的超轻TPU颗粒密度较小、粒径较大,其内部泡孔数量较多,泡孔结构分布均匀。

高温封闭环境下无线测温装置的工作性能的实验研究

滚塑成型是一种热塑性塑料中空成型方法,而温度是滚塑成型过程中不能缺少的因素。在滚塑成型过程中烘箱内的温度很高,无法利用现有的温度测量装备对其实施在线测量,进而为恰当的温度调控提供必要的参考。提出一种应用于高温封闭环境下的无线测温装置,并且介绍其组成结构和工作原理,然后对其工作性能进行试验验证和调试,从而为优化滚塑工艺及提高滚塑设备的工作效率和能源利用率提供一种理论工具。

旋塑汽车后备箱盖设计

主要介绍了高分子材料成型的汽车后备箱盖设计流程,为了满足汽车轻量化需求,使用高分子材料代替原有金属冲压件,同时为了满足旋塑成型需求,对塑料后备箱盖的成型工艺进行了优化分析设计,其中包括内部金属嵌件形式方面的优化和嵌件使用应力的计算。结果表明,通过滚塑工艺成型的后备箱盖可以在保证后备箱盖功能、满足人机工程学功能的基础上减轻后备箱盖的质量达到87%,实现了汽车的轻量化设计。

全塑车身外观与C面一体化关键技术的研究

根据旋塑成型的工艺特点、旋塑模具的设计及加工要求,通过合理地设计全塑车身的结构,使其在满足外观整体一次造型的前提下,实现结构与功能的有效结合,主要体现在外观与C面一体化过程中,整车车身与灯罩、挡泥板、翼子板、引擎盖等关键部位的有效结合,实现全塑车身的一体化和轻量化。

车身非光滑表面凹坑排布对气动性能的影响

受仿生学非光滑旋成体减阻启发,以SAE(美国机动车工程师协会)标准模型为研究对象,采用CFD(计算流体力学)数值模拟方法,在SAE模型顶部布置不同排布形式和不同排布密度的凹坑单元,研究其对车身气动性能的影响.通过比较各模型的尾流、气流速度、压力场、湍流动能等流场性能指标,分析非光滑表面减阻机理以及造成各模型流场性质差异的原因.计算结果显示:当凹坑型非光滑单元以矩形排布时模型具有最小的气动阻力,且气动阻力随着凹坑密度的增加而减小,减阻率最高达到4.1%.

超轻微孔片材的间歇发泡工艺

对静压条件下超临界CO2制备微孔片材的工艺进行了探讨。重点考察间歇发泡工艺参数对微孔片材质量的影响。试验结果表明:采用间歇式发泡法,聚合物在高压釜体内的保压压力、保压温度、保压时间对其发泡质量的影响有很大不同。当保压压力、保压温度、保压时间相同时,卸压口的位置和卸压时间对高压釜体内聚合物发泡均匀性和发泡率有很大影响。

基于超临界CO_2制备熔体微分静电纺聚丙烯纤维

通过密封的压力容器将聚丙烯(PP)和超临界CO_2混合,形成气固均相体系,采用熔体微分静电纺丝法制备PP和超临界CO_2均相体系纤维;研究超临界CO_2昆合以及混合后形成的均相体系进行升温处理对制备纤维的影响。结果表明,纯PP、PP和超临界CO_2混合后形成的均相体系以及对均相体系升温处理后,制备的纤维平均直径分别为12.8、8.02、5.08μm;PP和超临界CO_2混合后,聚合物的黏度得到降低;PP和超临界CO_2混合后,制备的纤维结晶度得到降低。

超临界二氧化碳高压反应釜釜体及密封结构研究

针对用于间歇式微孔发泡的超临界二氧化碳高压反应釜在高压环境中易出现破裂、过量变形以及漏气等问题,根据发泡需要达到的压力、温度以及高压反应釜的结构,运用有限元仿真软件对超临界二氧化碳高压反应釜进行仿真分析,得到反应釜的釜体和密封结构在设计压力(32 MPa)作用下的应力应变云图。研究结果表明:在设计压力作用下,反应釜釜体会产生一定量的变形,但变形量较小,最大应力出现在封头与筒体的连接处,小于材料的屈服极限,满足强度要求;泛塞封封唇处的直径小于弹簧直径,封唇与内壁的接触应力大于设计压力,满足密封要求。

非充气塑料轮胎对整车气动性能的影响

以SAE(美国机动车工程师学会)汽车模型为载体,分别装载普通轮胎、蜂窝式塑料轮胎和辐板式塑料轮胎,采用计算流体力学数值模拟的方法研究轮胎对整车气动性能的影响。通过比较3种模型的气动阻力、气动升力、速度场、压力场和湍流动能,分析造成差异的原因。结果显示,塑料轮胎对整车的气动阻力影响较小,但能够减小气动升力,尤其是辐板式塑料轮胎减小升力达13.27%。

基于电磁感应加热技术的家用采暖器

利用电磁感应加热技术设计了一款家用采暖器,介绍了工作原理与各个组成部分。设计中采用分层交互式加热芯,使采暖器的热效率得到了提升。

表面粗糙度对塑料车身外流场的影响

以某全塑汽车车身为模型,应用流体力学数值模拟方法研究表面粗糙度对车身空气动力性能的影响。分别对相同外形不同粗糙度的各模型进行分析,比较各模型气动阻力、气动升力、速度场和压力场之间的差异,并分析造成差异的原因。结果表明,适当增加塑料车身表面粗糙度对气动阻力影响不明显,但是可以降低气动升力。此结论也将对金属车身的设计优化起到积极作用,对金属车身表面进行喷砂等处理,适当增大表面粗糙度会使其气动升力减小。