非丁基橡膠疊層復(fù)合材料成型裝備的研究.pdf

1、丁基橡膠以其優(yōu)良?xì)怏w阻隔性而廣泛應(yīng)用于輪胎生產(chǎn),成為生產(chǎn)輪胎內(nèi)胎及氣密層不可替代的原材料。我國(guó)是輪胎生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),面對(duì)國(guó)外丁基橡膠生產(chǎn)技術(shù)的壟斷,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力有限的現(xiàn)狀,相關(guān)企業(yè)不得不大量依賴(lài)進(jìn)口,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求與價(jià)格完全受制于人。為了解決以上問(wèn)題,北京化工大學(xué)博士生導(dǎo)師、青島科技大學(xué)泰山學(xué)者楊衛(wèi)民教授提出用一種新的疊層高分子復(fù)合材料,即非丁基橡膠復(fù)合材料,來(lái)取代丁基橡膠和鹵化丁基橡膠,將其作為各種輪胎的內(nèi)胎、無(wú)內(nèi)胎輪胎和密封制品的

2、氣密層材料。該材料不僅具有優(yōu)異的氣體阻隔性,而且價(jià)格便宜、成型工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。
　　本文旨在研究非丁基橡膠疊層復(fù)合材料的加工方法及其成型裝備的模具設(shè)計(jì)和制造,通過(guò)微納疊層共擠技術(shù),設(shè)計(jì)并制造出用于加工非丁基橡膠疊層復(fù)合材料的新型微納疊層共擠出成型裝備。成型裝備主要由兩臺(tái)或多臺(tái)擠出機(jī)、匯流器、疊層器、口模等部分組成。其中,作為該成型裝備的核心組成部分的疊層器是由本實(shí)驗(yàn)室自主開(kāi)發(fā)研制的,已申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。高分子材料熔體在疊層器中經(jīng)過(guò)分

3、割一扭轉(zhuǎn)90°同時(shí)展開(kāi)―匯流過(guò)程,實(shí)現(xiàn)疊層復(fù)合。疊層器設(shè)計(jì)、制造工藝簡(jiǎn)單,精度容易保證,并且能夠極大地提高對(duì)物料的適應(yīng)性。
　　本文在對(duì)非丁基橡膠疊層復(fù)合材料加工方法及其成型裝備的模具設(shè)計(jì)及制造進(jìn)行研究的過(guò)程中,對(duì)疊層復(fù)合材料成型裝備的疊層器流道進(jìn)行了流場(chǎng)分析。本文以既已開(kāi)發(fā)研制出的疊層器為模型,運(yùn)用專(zhuān)用于粘彈性材料模擬的CFD軟件POLYFLOW對(duì)疊層流道的多種模型進(jìn)行了流場(chǎng)分析,包括疊層流道的單一物料擠出模擬以及兩種不同物料的