聚合物微发泡流体流变性能的研究

发布时间：2023-03-23 05:08

　　微发泡聚合物本构模型用来描述微发泡塑料在加工过程中的流变特性。除剪切速率、温度和压力等纯聚合物本构模型影响因素外,气体浓度、成核率和泡孔直径也会影响富气熔体流变特性,而且相互作用,这些因素增加了构造本构模型的难度,至今还没有较为精确的本构模型来描述富气熔体的流变特性。因此,开展富气熔体流变特性的研究,进而构造出更精确、更适用的本构模型,不仅扩展了微发泡注塑成型理论体系,还对实际生产加工中工艺设计和制品生产有重要的指导意义。本文以纯聚合物本构模型为基础,对现有的富气熔体本构模型进行分析对比,构造新的本构模型。针对影响本构模型的几个重要因素开展实验研究,使用最小二乘法对本构模型参数拟合,并对模型进行优化与改进。成功的构造出了描述富气熔体流变特性的本构模型,分析了温度、气体含量与剪切速率对富气熔体黏度的影响,提出了生产加工中对工艺参数的参考范围。主要研究成果如下:(1)基于纯聚合物熔体的Cross-WLF黏度模型,分析了Moldflow模型对富气熔体的描述能力和其构建方法,发现Moldflow模型没有考虑剪切速率对富气熔体的影响,依据温度、压力、剪切速率和气体含量对富气熔体黏度的影响方式,对...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 聚合物熔体流变特性
        1.1.1 聚合物熔体流动
        1.1.2 聚合物熔体流变及描述方法
        1.1.3 聚合物熔体黏度测量方法
    1.2 微发泡聚合物
        1.2.1 微发泡聚合物熔体的形成
        1.2.2 影响微发泡聚合物熔体流动的因素
        1.2.3 微发泡聚合物熔体流变研究现状
    1.3 论文研究的意义及主要内容
        1.3.1 论文研究的目的及意义
        1.3.2 论文的主要研究内容
2 聚合物熔体本构模型
    2.1 纯聚合物本构模型
        2.1.1 幂率模型
        2.1.2 Carreau模型
        2.1.3 Cross模型
        2.1.4 Cross-A rrhenius模型
        2.1.5 Cross-WLF模型
    2.2 微发泡聚合物本构模型
        2.2.1 幂函数模型
        2.2.2 多项式模型
        2.2.3 Cross-Carreau模型
        2.2.4 Moldflow模型
    2.3 本文提出的修正微发泡聚合物本构模型
    2.4 本章小结
3 微发泡聚丙烯流变性能实验
    3.1 黏度测试原理与方法
        3.1.1 剪切应力的计算
        3.1.2 剪切速率的计算
    3.2 纯聚丙烯熔体黏度的测量
        3.2.1 材料与仪器
        3.2.2 实验与结果
    3.3 微发泡聚丙烯熔体黏度的测量
        3.3.1 发泡剂的选择
        3.3.2 实验与结果
    3.4 本章小结
4 本构模型的拟合
    4.1 最小二乘法
    4.2 Cross-WLF模型的拟合
        4.2.1 数值计算
        4.2.2 结果分析
    4.3 Moldflow模型的拟合
        4.3.1 相关参数的计算
        4.3.2 结果分析
    4.4 修正模型的拟合
    4.5 本章小结
5 微发泡流变性能的影响因素
    5.1 温度
    5.2 发泡剂含量
    5.3 剪切速率
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3768346