振动技术在塑料成型加工中的应用

介绍了在塑料成型加工中施加振动力场的动态加工方法,阐述了振动力场在挤出和注射成型中的作用.运用高分子链及链段运动理论,分析说明振动力场的作用可使聚合物熔体的粘弹性减小,表现在实际加工中压力降低、流率增加、能耗减小和制品质量提高.     

振动技术在塑料挤出成型中的应用

介绍了振动技术在塑料挤出加工中的应用,分析了振动力场在挤出过程中的作用及其机理,并讨论了振动力场对聚合物挤出成型制品力学性能的影响。     

振动力场对注射制品取向结构影响研究

对影响聚合物制品取向结构的传统加工因素做了分析总结,从微观结构形态分析论证了振动力场对制品取向结构的影响,指出动态成型加工与传统稳态加工相比能够有效提高制品的取向;对振动力场作用下的聚合物注塑制品进行力学性能测试和偏光红外测试。结果表明,与传统稳态加工相比,制品的拉伸强度有了明显的提高;采用红外光谱仪对动态注射成型制品的取向函数进行测定后,发现振动力场能够显著提高制品芯层的取向,尽管对制品皮层的取向提高不是很明显,但缩小了皮/芯层之间的取向差异,从总体上提高了制品取向;研究比较了在振动力场影响下制品取向函数与拉伸强度的变化规律,指出振动力场通过提高制品的取向结构来提高制品的力学性能。     

振动力场对m-PE-LLD薄膜拉伸强度的影响

使用电磁动态吹膜机组加工m-PE-LLD薄膜,将振动力场引入到塑化挤出的全过程,考察了振动力场对m-PE-LLD薄膜拉伸强度的影响。研究发现,振动力场的加入使m-PE-LLD吹塑薄膜的横向强度增大、纵向强度减小,纵、横向拉伸强度趋于均匀。振动力场对PE-LD和PE-HD的拉伸强度的影响具有相似的规律,初步的分析机理认为:振动力场引入后,聚合物熔体同时受到轴向和周向的作用力,分子链会沿两个作用力的方向进行排列,形成网格化排列的结构,从而使薄膜纵、横向强度趋于均一。     

振动力场下填充聚合物挤出过程研究

研究了利用塑料电磁动态塑化挤出机加工ＰＰ／ＣａＣＯ３和ＬＤＰＥ／ＣａＣＯ３时的动态挤出过程,探讨了振动力场对聚合物填充体系挤出过程扣影响规律和作用机理。结果表明,在一定的振动条件下,振动力场的作用使挤出压力减同功率降低,混合分散效果明显提高。     

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。     

动态三螺杆挤出机制备热塑性硫化胶的研究

对比分析了动态热塑性硫化胶(TPV)的加工设备,着重介绍了附加振动力场的三螺杆反应挤出机的结构特点以及利用该机进行三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)的动态全硫化,对制品的物理力学性能和微观结构分别进行了测试分析和电镜扫描。结果表明,振动力场作用下EPDM/PP共混体系反应挤出动态硫化加工可有效地实现动态硫化反应、硫化橡胶的粉碎和分散以及相态反转,振动力场的作用明显提高了TPV性能。     

振动力场作用下聚合物熔体本构关系的研究进展

从加工和理论两方面总结和评述了振动力场作用下聚合物熔体本构关系的研究成果,着重介绍了高分子链缠结动力学的结构网络本构理论。同时指出经典的连续介质本构方程不能精确描述振动力场作用下的聚合物熔体流变行为,而分子链缠结动力学瞬态网络理论可以精确描述大振幅振动剪切场下的聚合物流变行为。     

振动挤出对LDPE熔融结晶行为的影响

通过对低密度聚乙烯(LDPE)毛细管动态挤出物进行测试分析,探讨了振动力场对聚合物挤出物熔融结晶行为的影响.发现在LDPE熔体流动过程中叠加适当的振动力场后,LDPE挤出物的熔融始态发生明显变化,结晶度不变的同时,晶粒大小有较大降低,并认为这是振动力场对聚合物内部结构产生影响的结果.研究结果对聚合物动态成型加工新技术的深入理论研究具有十分重要的意义.     

振动挤出对LDPE熔员结晶行为的影响

通过对低密度聚乙烯毛细管动态挤出进行测试分析，探讨了振动力对聚合物挤出物融结晶行为的影响，发现在ＬＤＰＥ熔体流动过程中叠加适当的振动力场后，ＬＤＰＥ挤出物的熔融始态明显变化，结晶度不变的同时，晶粒大小有较大降低，并认为这是振动力场对聚合内部结构产生影响的结果，研究结果对聚合物动态成型加工新的的深入理论研究具有十分重要的意义。     

An electromagnetic dynamic film blowing technology for mLLDPE

Metallocene linear low‐density polyethylene (mLLDPE) has superior physical and mechanical properties. However, mLLDPE has very poor film blowing processibility. To overcome this shortcoming, an electromagnetic dynamic extruding film blowing system for mLLDPE was developed. A vibration force field was superposed on the entire extruding process through the screw. The die pressure, the screw load, and the power consumption decreased and the melt strength increased as the vibration frequency and amplitude increased, implying that the bubble stability enhanced, which resulted in the improvement of the processibility. In addition, experimental data show that the film strength in the transverse direction greatly increased and the film mechanical properties in machine and transverse directions became more uniform, so the film quality was improved finally. This rule was confirmed by using two additional materials, high‐density polyethylene and low‐density polyethylene. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 101: 83–89, 2006     

Improvement in processability of metallocene polyethylene by ultrasound and binary processing aid

The effect of ultrasonic vibration and binary processing aid in improving the processability of metallocene linear low‐density polyethylene (mLLDPE) was investigated. During extrusion, ultrasonic vibration clearly reduced the die pressure and apparent viscosity of mLLDPE but had only a slight effect on its melt fracture. The effect of diatomite/PEG binary processing aid (BPA) was excellent in reducing the viscosity and eliminating the sharkskin fracture of mLLDPE. The effect of ultrasonic vibration and binary processing aid in improving the processability of mLLDPE was synergetic. With a combination of ultrasonic vibration and a small amount of processing aid, the flowability of mLLDPE was further improved, and the critical shear rate for the onset of sharkskin fracture was increased. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 1927–1935, 2007     

微孔发泡过程中聚合物/超临界CO2均相体系形成的研究

阐述以超临界CO2为发泡剂的微孔发泡中均相体系的形成过程，研究聚合物熔体和气体的混合机理，并分析影响均相体系形成过程的因素。结果表明，聚合物和气体本身的结构和性质、工艺条件、加工设备、外力场等均影响均相体系的形成，振动力场的引入可以提高多相体系的混合程度，在聚合物／气体均相体系的形成过程中引入振动力场是一个全新的研究方向。     

脉动注射对螺线槽模腔熔体流动性能的影响

采用阿基米德螺线槽模具对脉动注射充模过程中聚合物熔体的流变行为进行了实验研究,分析了振动力场对聚合物熔体充模流动性及模腔不同位置聚合物熔体充模压力的影响。结果表明,振动力场的引入有利于降低聚合物熔体的表观粘度,改善熔体的流动性,减小熔体在充模过程的压力损失。这种效果尤其对表观粘度高的聚合物熔体更为明显。     

振动力场强化制备热塑性弹性体形态图像分析

基于Matlab图形图像处理技术,开发了聚合物共混材料微观结构形态图像处理与分析应用软件,对振动力场强化制备的动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体SEM照片进行处理与分析,获得了EPDM在基体PP中的微观结构分布,进一步揭示振动参数对聚合物共混材料分散相细化与均布的强化作用。     

振动力场对含有成核剂的微孔塑料泡孔结构的影响

在微孔塑料成型加工过程中,成核剂的加入可以增加泡孔成核点数量,从而增加泡孔密度,改善泡孔的结构,但如果纳米级成核剂在发泡过程中分散性不好,会使泡孔分布不均匀,影响泡孔质量。在实验中,对含有成核剂(纳米碳酸钙)的发泡材料(聚苯乙烯)施加振动场,通过比较发现,施加振动后,纳米级成核剂的分散效果明显改善,颗粒分布变得更均匀,从而使得泡孔分布更均匀,改善了泡孔的结构,提高了微孔塑料泡孔结构质量。     

振动力场对销钉螺杆挤出机混炼过程的影响

利用流体动力学软件POLYFLOW对销钉螺杆挤出机的混炼段进行三维等温数值模拟.通过引入振动力场,采用粒子示踪分析方法对比分析不同振动力场参数对销钉螺杆挤出机混炼过程的影响.结果表明,振动力场对销钉的混炼性能有着明显的改善作用,但存在最佳的振动频率和振幅范围.该结论为寻求最优振动力场参数从而提高塑料混炼质量提供了参考.