挤出熔融聚乙烯短流道圆形型模具的研究.pdf

哈尔滨商业大学硕士学位论文 摘 要 在我国，圆型吹膜机头的应用领域十分广泛，尤其在薄膜吹塑领域的应用更为明显， 因此，机头设计的重要发展方向便是快速、精准的设计出性能优良的机头。在生产聚乙 烯吹塑薄膜的过程中，其中最能影响薄膜的因素就是挤出吹塑机头对熔体的压力和速率， 为了提高聚乙烯薄膜的力学性能指标，使其能更好的应用于各个行业，本文首先对聚乙 烯的特性进行深入研究。主要研究内容如下： 1.综合考虑几何尺寸参数、工艺参数和材料力学参数等因素，得出了圆型机头的挤 压性能指标。并对聚乙烯薄膜材料特性及吹塑薄膜成型工艺进行研究。 2.本文模具的流道采用螺旋式的流道，通过有限元分析得出熔体的压力和速率。可 6 以看出熔体从进口到出口，压力逐渐减小，进口压力为2.752*10 Pa，而到越接近出口压 5 力值越小，出口压力为2.752*10 Pa 。而对于熔体速率来说，随着熔体的挤出，速率逐渐 增大，进口处的速率为0m/s，到出口处速率达到了最大为8.224m/s 。通过实验验证了模 具结构设计的合理性，同时实验结果得出该模具结构尺寸下的机头温度在200℃ ，转速 18s 使其在熔料在机头停留 时，聚乙烯薄膜的力学性能最好。 3.其次依据模具设计的原理知识，完成了对圆型模具的设计，短流道圆形型模具比 现有的圆型流道螺旋上升通道短，减少熔融PE 高温情况下，存留时间段，减少高分子链 C-C 高温分解，影响高分子结晶，导致PE 薄膜力学性能。这就在上短流道圆型模具减少 螺旋圈数，增加螺旋之间的距离等特殊设计，需要加工精度更高，达到短流道效果。 4.通过实验对挤出低密度聚乙烯的力学性能进行了分析，并对薄膜的力学性能进行 了评价。流道然后根据吹塑机头的设计，在等温环境下，在流道内熔体的压力和熔体的 速率进行了分析。最后通过设计的吹塑模具和液晶式悬臂梁冲击试验机、热重分析仪、 DSC 降温扫描-差示扫描热量仪等实验设备对不同挤出温度下挤出的聚乙烯薄膜进行对 其结晶行为的影响、屈服强度、抗张强度、断裂伸长率的影响。 关键词：聚乙烯薄膜；短流道圆形型模具；流体仿真；力学性能。 I 哈尔滨商业大学硕士学位论文 Abstract In our country, the application field of circular blowing head is very wide, especially in the field of film blowing. Therefore, the important development direction of head design is to design the head with excellent performance quickly and accurately. In the process of producing polyethylene blown film, the most influential factor is the pressure and speed of extrusion blow molding head on the melt. In order to improve the mechanical properties of polyethylene film and make it better used in various industries, this paper first makes an in-depth study on the characteristics of polyethylene. The main research contents are as follows: 1. The extrusion performance index of the roun