微孔塑料擠出成型熔體輸送流動的數(shù)值模擬.pdf

1、微孔塑料(Microcellular plastics，簡稱MCP)是指泡孔直徑小于10μm，泡孔密度大于109個/cm3的新型泡沫塑料。目前，國內(nèi)外對微孔發(fā)泡擠出成型研究的可見報道還極為少見，因而對該技術(shù)的成型機理進(jìn)行研究顯得很有必要。本文結(jié)合聚合物流變學(xué)、流體動力學(xué)和熱力學(xué)理論，經(jīng)合理假設(shè)，建立了聚合物熔體在螺桿中流動的有限元模型，利用CFD軟件POLYFLOW實現(xiàn)了有限元方程的求解，通過FIELDVIEW后處理軟件對模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行后

2、處理得到流場的變化曲線圖繼而加以分析。 本文采用PS/CO2熔體作為研究對象，研究了工藝條件對PS/CO2熔體成型結(jié)果的影響。通過對熔體在螺桿內(nèi)熔體流動的數(shù)值模擬計算，得到了螺桿輸送段中的壓力場，速度場，剪切速率的分布。研究得到： 1、在成型設(shè)備方面，主要進(jìn)行了以下幾個方面的研究工作：對擠出機螺桿進(jìn)氣段中的熔體輸送段進(jìn)行大量的數(shù)值模擬，并初步確定了適合熔體輸送段元件的結(jié)構(gòu)及確定適合氣體輸送所需要的條件，并經(jīng)過大量數(shù)值模擬

3、總結(jié)得到了適合微孔發(fā)泡螺桿的熔體輸送段的幾何尺寸。 2、工藝研究方面，初步掌握了物料配方、溫度、壓力、CO2進(jìn)氣量等主要工藝參數(shù)對PS/CO2熔體及其共混物發(fā)泡性能、泡孔尺寸和泡孔結(jié)構(gòu)的影響，采用單因素試驗法研究了微孔發(fā)泡擠出成型工藝制品的氣泡成核與影響因素之間的關(guān)系，得到了主要影響因素對最終氣泡成核的影響，分析了其產(chǎn)生的原因。 本研究通過對熔體輸送段的變化和工藝控制，實現(xiàn)了PS/CO2及其共混物的連續(xù)擠出微孔發(fā)泡成型過