混沌螺杆混沌混合性能模拟与实验

针对混沌螺杆的混沌单元,对其加工高分子材料的混合性能进行模拟并与螺杆单元比较,采用PP/ABS共混物进行力学性能与微观形态实验。结果表明:混沌单元的停留时间概率密度曲线峰宽,拉伸长度对数曲线斜率增大,对物料拉伸折叠作用强,有利于提高共混物的混合性能;随着混沌螺杆转速的增加,PP/ABS共混物的冲击强度和拉伸强度先下降后上升;混沌单元的周期性间断多副螺棱具有很好的混沌混合特征,物料开始进入混沌单元时分散相被迅速分离,分散相粒径减小有一个相对缓慢期,随后分散相又被迅速分离,使得分散相粒径不断减小,提高了PP/ABS共混物的混合效果。     

PP/石墨/Al2O3导热复合材料的制备及性能

选择粒径为15μm鳞片石墨(FG)和3μm Al2O3混杂导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机,当Al2O3质量分数为20%时,改变FG的质量分数,制备PP/FG/Al2O3导热复合材料,研究混沌混合加工对导热复合材料性能的影响。结果表明,随着FG含量的增加,导热复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势,而断裂伸长率、冲击强度逐渐减小,弯曲弹性模量逐渐增大,加工流动性能变差。当FG质量分数为40%时,导热复合材料的拉伸强度和弯曲强度有最大值,分别为32.76,46.88 MPa;抵抗热变形能力和热稳定性能逐渐提高,热导率逐渐增大。当FG质量分数为50%时,维卡软化温度提高7.2℃,负载变形温度提高38.6℃,最大分解速率温度提高13.7℃,热导率是未填充FG的6.6倍、纯PP的7.9倍。制备的导热复合材料具有优异的力学、耐热、导热性能。     

同向非对称双螺杆混合石墨增强导热高分子材料性能研究

选用粒径为15 μm的鳞片石墨和3 μm的氧化铝(Al2O3)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10 %（质量分数,下同）而Al2O3填充量为10 %~50 %范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/Al2O3/石墨导热高分子材料并进行性能测试。结果表明,添加少量石墨,在Al2O3填充量低时可增强导热高分子材料的拉伸强度,石墨与Al2O3的混杂减缓了拉伸强度下降的速率,改善了导热高分子材料的弯曲和冲击性能;PP/Al2O3/石墨的熔体流动速率比PP/Al2O3的小,PP/Al2O3/石墨比PP/Al2O3的负载热变形温度升高约15 %。     

新型混炼组件加工聚合物混合性能模拟对比

以聚碳酸酯(PC)为模拟材料,分别采用复合组件和屏障组件,应用聚合物流体动力学软件Polyfl ow,对这两种新型混炼组件加工聚合物的混合性能进行模拟与对比分析。结果表明,复合组件和屏障组件的流场都以拉伸作用为主,复合组件内流场的最大拉伸强度要高于屏障组件;复合组件流场中粒子受到的最大剪切速率相对比较小,最大剪切速率主要集中在小于400 s-1的区域,在最大剪切速率大于400 s-1的区域,屏障组件内流场受到的剪切作用强度要略高于复合组件;复合组件和屏障组件的分布混合性能相差不大,屏障组件对物料的拉伸作用要强于复合组件,分散混合效果更好,复合组件对物料的混合效率要好于屏障组件。