聚合物动态成型技术的研究及进展.pdfVIP

维普资讯 第 15卷第 5期 高分子材料科学与工程 Vo1．15，No S 1q99年 9月 P0IYMER M ATER1AISSC1ENCE AND ENGINEERING Sept 1999 文章编号 ：1∞0—7555(1999)D5一D008—05 聚合物动态成型技术的研究及进展 j ·f6 !血虚 墨垒王 ／ l、／ (华南理25大学25业装备-9控制25程系，广州，5l0641j 摘要 简违了聚合物动态成型技术以度在聚合物体系中叠加振动的两类基奉方式，即机械振动和超声振动体系． 井着重综iS_了熔融聚合物在机械振动作用下的流变行为与挤 出特性， 度借助 于流变扭 、振动机 头和塑料 电磁动 态塑化挤 出机进行的聚合物动态成型技术的研究度其进展。 关键词聚 型，查 聚 ， ， 中图分粪号：TQ320．669 文献标识码：A 迄今为止，在聚合物材料成型加工领域 已经取 以较低的频率和相当大的振幅为特征，一般其工作 得了相当广泛的技术进步 例如增大了挤出机螺杆 元件具有圆形或环形流道，带有一个或两个可移动 直径和长度、注塑机的最大注塑量 以及螺杆的转速 的壁。相反，另一类有效体系以高频和很小的振幅为 等 很明显，进一步增大加工机械的尺寸是此领域中 特征的超声渡体系 ，包括超声频率的剪切和体积声 的一个主要发展区域 ，然而这方面进步的程度 已接 波效应。 近它潜力的最终极限 这就引起 了在成型加工中用 在熔融聚合物 中作用剧烈振动是相对简单的， 其它强化方法的强烈兴趣 后来，物理(力学)场直接 而且能借助于叠加高频超声波来获得。在无移动元 作用于熔融聚合物就成为一个这样的区域。在直接 件的情况下，通过不同设计的超声振动件的弹性振 的物理场条件下，特别是在机械和超声振动作用于 荡使介质获得周期性剪切和体积应变，这种振动件 熔体的情况下进行成型，从而在聚合物的主要剪切 同时又可以是挤出机头的成型元件 ，例如 Fig．1是 流动上叠加了一个附加的应力，使材料的状态 由组 一 用于发泡挤出的超声渡机头体系 。(关于超声波 合应力决定 ，强化 了聚合物加工 中的物理和化学现 振动对聚合物体系的作用，将在另文中讨论)。 象，这就是现代聚合物成型加工领域中的一个重要 方法 ：聚合物动态成型 “』。 在动态成型条件下，叠加振动后聚合物介质所 获得的组合应力 ，导致 了聚合物熔体有效粘度的减 小 ，从成型模具挤出熔体所要求压力的降低 产量增 大 、功耗降低、制品的力学性能提高以及挤出螺杆推 力元件载荷的减小等 J。本文将简述在熔融聚合 Fig 1 Oltrasolli~wavesextrssionsystenl l：Booster；2：adaptor；3：die．4：melt；5：ex：=ud 物 中叠加振动的基本方式，并着重综述熔融聚合物 ei- 挤出时在机械振动作用下的行为与效应 。 与此同时 ，在机械体系 中，尽管发展商业用途的 机头和其他带有机械旋转和振动元件的装置遇到了 1 振动的基本方式 一 系列实际困难，但是在实验室及实验性工厂中已 在熔融聚合物中施加振动的方式大致有以下两 存在多种类型机头的设计，他们借