发泡环境对聚烯烃发泡材料泡孔质量及表面质量的影响研究
发布时间：2022-01-07 07:36
微孔塑料因为可以减少原材料的使用同时保持制品优异力学性能,所以在汽车、家电等领域得到了广泛的应用。目前工业上最具应用前景的发泡成型方式为微孔注塑发泡,微孔注塑发泡根据气体产生的方式分为物理发泡和化学发泡,其中物理发泡法需要对注塑机进行改造,成本较高,而化学发泡法只需要简单的注塑机即可。目前,释压成型和欠注成型是微孔注塑发泡成型的主要方式,释压成型制品虽然具有泡孔尺寸较小、泡孔密度较高、泡孔规整度好的优点,但其不能够成型比较复杂的制件,在工业上的应用受到了一定的限制;而欠注发泡能够成型形状比较复杂的制件,在工业应用上具有良好的前景。欠注注塑发泡成型虽然应用前景比较好,但也存在泡孔易变形、制品表面缺陷明显等缺点,进而限制了其在实际生产中的进一步应用。因此,揭示出泡孔恶化和表面缺陷的形成机理并对其进行调控,制备出具有较好泡孔质量和表面质量的制品是目前欠注注塑成型方式所要解决的主要问题。本文通过分析欠注发泡和释压发泡的发泡环境的影响因素,研究欠注成型方式逼近释压成型发泡环境的方式,进而分析欠注成型发泡环境对微发泡聚丙烯材料泡孔变形和表面缺陷的影响;同时通过引入反压气体和改变模具循环温度,研究其...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
释压发泡材料成型原理图
欠注发泡成型工艺原理如图1.2[15]，首先通过向模具型腔注入一定量的聚合物-气体均相溶液，由于模具型腔在熔体充模时会预先留存一定体积，熔体并不能全部充满型腔，所以熔体注入模具型腔时，熔体自身的内压力会降低，发泡剂分解出来的气体会在熔体填充的时候进行成核、长大，泡孔的成核与长大进一步推动熔体充满型腔，最终冷却定型得到制品。图 1.2 欠注发泡材料成型原理图[15]Fig 1.2 Schematic diagram of owe injection molding[15]刘阳夫[25]等人通过研究欠注注塑的射胶时间与熔体温度对发泡材料的泡孔影响。研究发现射胶时间为 1.6s、1.8s 时，发泡泡孔形貌较好，射胶时间过长泡孔发泡空间小、泡孔成核少，射胶时间过短会出现试样不完整的情况。泡孔随熔体温度升高，直径变大、密度降低。J. Gómez-Monterde[26]等人研究了发泡剂含量对泡孔形貌的影响，通过添加不同含量发泡剂制备减重不同的的圆棒形样品，结果表明发泡样品有一层未发泡表层存在，较大且分布不均的芯层泡孔被比较规整的泡孔包围，这主要是因为芯层热量较集中、冷却速率较慢导致芯层熔体的黏度较低，最终形成芯层的直径较大且分布不均匀的泡孔，但是对比不同减重的规整区泡孔则无明显区别。Lei Zhang[27]等人通过数值模拟和实验相结合，准确预测了压力场、温度场和熔体流动场的分布，有效的预测在快速热循环微孔发泡注塑过程中泡孔形态的变化过程，研究发现增加模具温度可以有效降低冷凝层的厚度，在发泡靠近表面的地方，由于较大的剪切改善了泡孔的成核，增加了泡孔数量，并且低熔体温度可以限制泡孔的成长，所以表层泡孔较小并且密度大。中间芯层的泡孔大且少，主要是因为熔体温度高和熔体压力较小造成的。Ferenc Ronkay[28]等人通过研究不同发泡剂的类型对泡孔质量的影响发现，
如图 2.1 所示，简单制件通过释压发泡制备，发泡空间部位减重一致。复杂制品因释压成型时各部位厚度不一空间一致，导致最终发泡制件各部位减重不一致。所以不释压成型在工业上广泛的应用。欠注成型能够成型相对形以欠注成型的研究对其在工业上的应用推广具有一定的
【参考文献】：
期刊论文
[1]微细发泡注射成型制品表面质量改善的研究[J]. 李冰,胡彪,胡广洪. 中国塑料. 2016(08)
[2]欠注成型工艺对PP微孔发泡材料发泡行为的影响[J]. 刘阳夫,张翔,张纯,蒋团辉,龚维,何力. 塑料工业. 2015(09)
[3]模具型腔气体压力对微发泡注塑件表面质量的影响[J]. 李帅,赵国群,管延锦,王桂龙,董桂伟,张磊. 机械工程学报. 2015(10)
[4]二次开模距离对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响[J]. 龚维,何颖,张纯,朱建华,何力. 塑料科技. 2011(12)
[5]释压量对发泡行为的影响[J]. 贾仕奎,何力,孙洪恩,赵武学,朱艳,朱建华. 塑料. 2010(05)
[6]聚丙烯微孔发泡材料发泡助剂实验[J]. 龚维,何力,高家诚,于杰,何颖. 重庆大学学报. 2009(02)
[7]二次开模注射成型微孔发泡PP工艺及其性能研究[J]. 张纯,罗筑,于杰,何力,龚维. 中国塑料. 2005(08)
硕士论文
[1]聚丙烯欠注成型发泡材料泡孔形态和表面质量的研究[D]. 王恒.贵州大学 2018
本文编号：3574122
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
释压发泡材料成型原理图
欠注发泡成型工艺原理如图1.2[15]，首先通过向模具型腔注入一定量的聚合物-气体均相溶液，由于模具型腔在熔体充模时会预先留存一定体积，熔体并不能全部充满型腔，所以熔体注入模具型腔时，熔体自身的内压力会降低，发泡剂分解出来的气体会在熔体填充的时候进行成核、长大，泡孔的成核与长大进一步推动熔体充满型腔，最终冷却定型得到制品。图 1.2 欠注发泡材料成型原理图[15]Fig 1.2 Schematic diagram of owe injection molding[15]刘阳夫[25]等人通过研究欠注注塑的射胶时间与熔体温度对发泡材料的泡孔影响。研究发现射胶时间为 1.6s、1.8s 时，发泡泡孔形貌较好，射胶时间过长泡孔发泡空间小、泡孔成核少，射胶时间过短会出现试样不完整的情况。泡孔随熔体温度升高，直径变大、密度降低。J. Gómez-Monterde[26]等人研究了发泡剂含量对泡孔形貌的影响，通过添加不同含量发泡剂制备减重不同的的圆棒形样品，结果表明发泡样品有一层未发泡表层存在，较大且分布不均的芯层泡孔被比较规整的泡孔包围，这主要是因为芯层热量较集中、冷却速率较慢导致芯层熔体的黏度较低，最终形成芯层的直径较大且分布不均匀的泡孔，但是对比不同减重的规整区泡孔则无明显区别。Lei Zhang[27]等人通过数值模拟和实验相结合，准确预测了压力场、温度场和熔体流动场的分布，有效的预测在快速热循环微孔发泡注塑过程中泡孔形态的变化过程，研究发现增加模具温度可以有效降低冷凝层的厚度，在发泡靠近表面的地方，由于较大的剪切改善了泡孔的成核，增加了泡孔数量，并且低熔体温度可以限制泡孔的成长，所以表层泡孔较小并且密度大。中间芯层的泡孔大且少，主要是因为熔体温度高和熔体压力较小造成的。Ferenc Ronkay[28]等人通过研究不同发泡剂的类型对泡孔质量的影响发现，
如图 2.1 所示，简单制件通过释压发泡制备，发泡空间部位减重一致。复杂制品因释压成型时各部位厚度不一空间一致，导致最终发泡制件各部位减重不一致。所以不释压成型在工业上广泛的应用。欠注成型能够成型相对形以欠注成型的研究对其在工业上的应用推广具有一定的
【参考文献】：
期刊论文
[1]微细发泡注射成型制品表面质量改善的研究[J]. 李冰,胡彪,胡广洪. 中国塑料. 2016(08)
[2]欠注成型工艺对PP微孔发泡材料发泡行为的影响[J]. 刘阳夫,张翔,张纯,蒋团辉,龚维,何力. 塑料工业. 2015(09)
[3]模具型腔气体压力对微发泡注塑件表面质量的影响[J]. 李帅,赵国群,管延锦,王桂龙,董桂伟,张磊. 机械工程学报. 2015(10)
[4]二次开模距离对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响[J]. 龚维,何颖,张纯,朱建华,何力. 塑料科技. 2011(12)
[5]释压量对发泡行为的影响[J]. 贾仕奎,何力,孙洪恩,赵武学,朱艳,朱建华. 塑料. 2010(05)
[6]聚丙烯微孔发泡材料发泡助剂实验[J]. 龚维,何力,高家诚,于杰,何颖. 重庆大学学报. 2009(02)
[7]二次开模注射成型微孔发泡PP工艺及其性能研究[J]. 张纯,罗筑,于杰,何力,龚维. 中国塑料. 2005(08)
硕士论文
[1]聚丙烯欠注成型发泡材料泡孔形态和表面质量的研究[D]. 王恒.贵州大学 2018
本文编号：3574122
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