振动力场作用下PP/CaCO3共混物的力学性能

为研究新型动态三螺杆挤出成型技术对制品力学性能的影响,以PP/CaCO3共混物作为研究对象,在振动频率0～60Hz、振幅0～250μm的范围内对三螺杆挤出机施加振动,制成试样后进行拉伸强度、冲击强度测试和扫描电镜观察,研究不同振动参数对共混物力学性能及断面形态结构的影响.结果表明:制品的力学性能对振动参数的响应存在一个最佳值;与没有引入振动(稳态)的挤出相比,振动频率为20Hz、振幅为225μm时,共混物的冲击强度提高了21.7%;振动频率为20Hz、振幅为145μm时,共混物的拉伸强度提高了10.4%.     

聚合物加工成型技术创新研究进展

依据聚合物工业对加工过程节能降耗、废旧聚合物循环利用、可再生资源利用的重大需求,笔者在聚合物振动剪切形变加工成型方法和设备的基础上提出和研究了聚合物体积拉伸形变加工成型方法和技术,着重讨论了拉伸形变支配的叶片挤压系统的塑化输运过程、技术特征及混合特性.研究结果表明:这种新技术及其设备与传统螺杆塑化输运技术及其设备相比较,具有加工热机械历程缩短、加工能耗降低、混合混炼效果好、物料适应性广、制品质量高等优异的技术特点,且在聚合物多相多组分复合材料、聚合物/生物质复合材料等物料体系的加工方面具有显著优势.     

振动力场作用下单螺杆塑化熔融过程数值模拟

为研究振动力场对单螺杆挤出机中熔融过程的影响，根据“流动的固体”这一概念，利用流体动力学实现对整个熔融区域的求解，解决了相变以及固熔界面跟踪的问题，建立了简化的二维动态熔融模型．由于熔融过程是一个非等温相变过程，并且振动力场作用下聚合物具有依时性非线性黏弹特性，因此修正了具有松弛谱特性的Maxwell非等温黏弹本构模型，对动态熔融过程进行了模拟，并分析了振动频率与振幅对熔融行为的影响规律．     

挤出过程中振荡对PP/CaCO3体系混合特性的影响

本文利用自行设计的一种新型毛细管动态流变仪,研究了挤出过程中振择ＰＰ／ＣａＣＯ３体系混合特性的影响。当ＰＰ／ＣａＣＯ３填充体系在一较佳振荡条件下挤出时,振荡 非常有利于ＣａＣＯ３在ＰＰ熔体中的分散。实验研究表明,有效的振荡作用能促进低分子填料在聚合物熔体中的分散,从而使填充聚合物体系具有良好的混合特性。     

T型模头熔体流动与模具变形耦合的数值模拟

为了研究T型模头熔体出口的流率均匀性,利用计算流体动力学软件Polyflow对一种T型模头内的熔体流动和模具变形进行了耦合数值模拟.结果表明:模具流道表面沿模具厚度方向的变形在挤出方向和模具宽度方向均为非线性变化,造成熔体出口流率均匀性与不考虑模具变形的理论设计结果相差较大;随着挤出量增加,狭缝沿模具厚度方向的变形增大,熔体出口流率均匀性降低;随着模具厚度增加,狭缝沿模具厚度方向的变形减小,熔体出口流率均匀性提高.     

螺旋芯棒式吹膜模头熔体流动特性的数值模拟

对吹塑薄膜螺旋芯棒式模头内熔体的流动现象进行了三维数值模拟。结果表明,随着螺槽的逐渐消退,螺槽内熔体的速度由入口处的沿螺槽方向流动逐渐变为沿模头轴向流动,而环形间隙内熔体的速度在入口处存在较小的环形分量,随间隙厚度的增加逐渐变为沿轴向流动。沿挤出方向,螺槽中熔体的压力等值线由垂直于螺槽逐渐变为垂直于轴向,环形间隙中熔体的压力等值线由倾斜于轴向逐渐变为垂直于轴向。