论文题目: 聚合物在振动场中挤出成型时的流变行为和产品结构与性能的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 高雪芹
导师: 申开智
关键词: 振动场,挤出成型,转阀式振动挤出装置,流变行为,力学性能,凝聚态结构
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在聚合物成型加工过程中,成型加工条件能影响聚合物的形态,而形态决定了制品的宏观性能,我们通过在挤出成型过程中加入振动场来控制聚合物的形态,充分挖掘聚合物材料的内在潜力,从而赋予制品预期的性能,适应更广泛的应用领域。根据研究需要我们自行研制了一套转阀式振动挤出装置,该振动挤出装置的振动频率较高,在0~93.3Hz 连续可调,振幅调节方便,在0~30mm 连续可调,振动装置采用液压系统,由于液压振动强度较高,在挤出成型过程中加入液压振动可使聚合物熔体受到高压贯穿式振动场的作用,使振动场对聚合物熔体的作用大大增强,装置的设计方案为原创性思维,目前国内外均没有类似装置。该装置不需要特殊的成型工艺条件,可控制试样的凝聚态结构、提高其性能,具有很强的实用性和工业化前景。我们利用振动挤出装置研究了聚合物在振动场中挤出成型时的流变行为,关于振动场对聚合物加工流变行为的研究已有很多报道,但是在挤出成型加工过程中引入中频(0～100Hz)液压振动场并研究振动参数对聚合物熔体流变行为影响的工作则未见报道。研究表明振动场对聚合物的流变性能影响效果非常明显,聚合物熔体在振动场作用下挤出特性得到改善,表观粘度降低,随着振动频率的增加,表观粘度先下降至最低值,然后出现回升趋势,回升到一定程度后基本上保持不变,即使在回升后表观粘度还是低于未施加振动时的表观粘度值。振动场使挤出口模压力降低、挤出流率升高,在口模压力保持不变的情况下聚合物熔体的挤出流率在振动场的作用下有明显提高。在振动场作用下挤
论文目录:
1. 前言
1.1 研究背景
1.1.1 挤出成型概述
1.1.2 聚合物形态、性能和加工方法的关系
1.1.3 聚合物熔体振动技术的起源和理论研究
1.1.4 振动注射成型研究
1.1.5 振动挤出成型研究
1.2 本论文选题的意义和目的
1.3 本论文的主要研究内容
1.4 本论文的创新点
2. 振动挤出实验装置的研制
2.1 振动方案设计
2.1.1 振动位置
2.1.2 振动方式
2.1.3 振动源
2.1.4 振动波形、频率和振幅
2.2 振动方案选择
2.3 振动(转阀式液压振动)挤出系统的设计
2.3.1 系统构成
2.3.2 转阀式液压振动系统设计
2.3.3 电气控制系统
2.4 挤出机头的设计
3. 聚合物在振动场中挤出成型时流变行为的实验研究
3.1 聚合物在振动场中挤出成型时流变行为的实验研究
3.1.1 实验部分
3.1.2 聚合物熔体在不同频率下振动时的流变行为研究
3.1.3 聚合物熔体在不同振幅下振动时的流变行为研究
3.1.5 聚合物熔体在不同螺杆转速下振动时的流变行为研究
3.2 聚合物在振动场中挤出成型时流变行为讨论
3.2.1 振动挤出成型流变行为的理论依据
3.2.2 振动参数对聚合物熔体粘度的影响
3.2.3 振动场对挤出口模压力的影响
3.3 本章小结
4. HDPE 振动挤出试样的性能与凝聚态结构研究
4.1 实验部分
4.1.1 振动挤出成型试样的制备
4.1.2 力学性能测试
4.1.3 形态结构表征
4.2 振动参数对试样力学性能的影响
4.2.1 振动挤出试样的纵向力学性能
4.2.2 振动挤出试样的横向力学性能
4.3 形态结构表征
4.3.1 WAXD 测试结果
4.3.2 SEM 测试结果
4.3.3 DSC 测试结果
4.4 本章小结
5. HDPE 6100M/1158 共混体系振动挤出试样的性能与凝聚态结构研究
前言
5.1 实验部分
5.1.1 振动挤出成型试样的制备
5.1.2 力学性能测试
5.1.3 形态结构表征
5.2 振动参数对试样力学性能的影响
5.2.1 振动挤出试样的纵向力学性能
5.2.2 振动挤出试样的横向力学性能
5.3 形态结构表征
5.3.1 WAXD 测试结果
5.3.2 SEM 测试结果
5.3.3 DSC 测试结果
5.4 讨论
5.4.1 应力诱导结晶
5.4.2 HDPE 6100M 与HDPE 6100M /1158 比较
5.5 本章小结
6. PP 振动挤出试样的性能与凝聚态结构研究
6.1 实验部分
6.1.1 振动挤出成型试样的制备
6.1.2 力学性能测试
6.1.3 形态结构表征
6.2 振动参数对试样力学性能的影响
6.2.1 振动频率对力学性能的影响
6.2.2 振幅对力学性能的影响
6.3 形态结构表征
6.3.1 WAXD 测试结果
6.3.2 SEM 测试结果
6.3.3 DSC 测试
6.4 本章小结
7. PP 加β成核剂振动挤出试样的性能与凝聚态结构研究
前言
7.1 实验部分
7.1.1 振动挤出成型试样的制备
7.1.2 力学性能测试
7.1.3 形态结构表征
7.2 振动挤出对 PP 加β成核剂试样力学性能的影响
7.2.1 振动挤出试样的纵向力学性能
7.2.2 振动挤出试样的横向力学性能
7.3 形态结构表征
7.3.1 WAXD 测试结果
7.3.2 SEM 测试结果
7.3.3 DSC 测试结果
7.4 本章小结
8.总结论
参考文献
致谢
发布时间: 2005-10-17
参考文献
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