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微孔塑料连续挤出加工工艺与成型口模的研究

作　者: 陈昕
导　师: 柳和生
学　校: 南昌大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 微孔塑料连续挤出成型口模气辅挤出数值模拟
分类号: TQ320.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

微孔塑料作为一种新型材料,凭借优异的性能,自上世纪八十年代诞生以来,已经成为高分子材料研究领域内的一个热点,并拥有广阔的应用前景。连续挤出技术以其高效生产效率和低廉的成本为聚合物成型加工领域内广泛应用的一种技术,但却在用于微孔塑料的挤出上应用上并不成熟。连续挤出技术加工微孔塑料的难点在于快速形成聚合物熔体/气体均相体系和一套有效的成型口模。为此研究了超临界流体技术在均相体系形成中的优势,通过C02在熔体中的溶解度,确定其体积流量以及气体注入形式,并且选择合适的措施提高熔体与气体混合效果以保证工业化的生产速率。总结经典成核理论和前人的实验已得成果,分析挤出成型中成型口模对熔体成核的影响因素。通过探究微孔塑料传统成型口模中存在的问题,提出以气体辅助成型技术替代,并从理论上分析其特点、优势及可行性。以快速降压口模为原型,设计微孔塑料连续挤出成型口模。利用Polyflow对口模内PS/CO2均相体系熔体在不同几何参数、工艺条件和气辅挤出下进行数值模拟,分析这些因素对熔体压力场和速度场的影响,从而分析对熔体成核的影响。对比传统挤出和气辅挤出,从数值模拟的结果上验证气辅挤出的可行性。通过前文研究、模拟分析和设计的结果,搭建实验平台,利用超临界C02和聚丙烯PP,对不同工艺参数和气辅挤出状态下进行挤出发泡实验。结合实验结果,分析各参数对制品的影响,并从实验上分析气辅挤出应用于微孔塑料挤出中的优势。总结实验中遇到的问题,提出了对实验方案和成型口模进行进一步改善的措施。

微孔塑料连续挤出加工工艺与成型口模的研究

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