單螺桿振動(dòng)塑化擠出機(jī)中聚合物熔體流動(dòng)過程動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、任何聚合物材料必須經(jīng)過成型加工才能體現(xiàn)出各種優(yōu)良性能，因此都要涉及到對熔體流動(dòng)過程特性的研究，前人對擠出中熔體流動(dòng)過程動(dòng)態(tài)特性的研究或多或少存在一些不足。到目前為止，對完全真實(shí)模擬聚合物螺桿振動(dòng)塑化擠出機(jī)成型加工情況下的熔體流動(dòng)過程動(dòng)態(tài)特性的研究還不夠深入或不夠完善。因此，展開對聚合物熔體流動(dòng)過程動(dòng)態(tài)特性的研究，對高分子材料動(dòng)態(tài)加工中熔體本構(gòu)方程的發(fā)展建立、動(dòng)態(tài)成型加工設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)、以及獲得性能良好的制品，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗，具有重

2、要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在合理的假設(shè)前提下，采用冪律流體模型，對單螺桿振動(dòng)塑化擠出機(jī)計(jì)量段熔體輸送行為進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析研究，建立了冪律流體動(dòng)態(tài)擠出方程，得到了基于可測量參數(shù)的熔體動(dòng)態(tài)流量、剪切應(yīng)力、剪切速率和表觀粘度的表征公式，給出了求解冪律流體非牛頓指數(shù)n和稠度K的數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)方法。在建立的動(dòng)態(tài)流率和流動(dòng)指數(shù)的表征公式基礎(chǔ)上，對振動(dòng)力場作用下單螺桿擠出機(jī)毛細(xì)管模頭中熔體的流動(dòng)過程進(jìn)行了理論分析研究，并與螺桿中熔體擠

3、出流動(dòng)過程的研究結(jié)果進(jìn)行了比較，分析表明熔體在螺槽和毛細(xì)管模頭中的熔體流動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)特性對振動(dòng)力場的響應(yīng)規(guī)律趨于一致。 本文還進(jìn)行了以測量得到表征公式中的參數(shù)為目的的實(shí)驗(yàn)研究。通過在聚合物動(dòng)態(tài)流變綜合測試儀上做實(shí)驗(yàn)并測得動(dòng)態(tài)擠出壓力、平均流量、振動(dòng)頻率、螺桿軸向振幅等動(dòng)態(tài)參數(shù)。最后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究，計(jì)算得到了實(shí)驗(yàn)條件下，所用材料的動(dòng)態(tài)擠出方程中的流動(dòng)指數(shù)n和稠度K。對結(jié)果的分析研究表明：振動(dòng)作用下，流量將產(chǎn)生周期性脈動(dòng)，其