發(fā)布時間：2022-01-05 15:23

　　資源的加速消耗和環(huán)境的嚴重破壞已成讓整個社會開始前所未有的關注節(jié)能減排問題。對于以消耗石油和白色污染為代價的聚合物材加工行業(yè),實現(xiàn)節(jié)能減排已經(jīng)迫在眉睫。然而,由于長鏈分子的高構象熵、強的分子間相互作用效應和分子間的拓撲纏結,聚合物材料的成形成性過程存在工藝窗口窄、流動行為復雜和產(chǎn)品缺陷多等問題。上述問題的解決可使聚合物材料的加工技術進一步降能降耗、節(jié)省原料和提高產(chǎn)品質量。二氧化碳是一種無毒、廉價、生物兼容和可調(diào)性強的流體,將二氧化碳引入到聚合物加工工藝中,可以實現(xiàn)對聚合物微觀凝聚態(tài)演變的干預和介觀結構形成的調(diào)控,從而提升聚合物產(chǎn)品力學性能和服役性能。這種優(yōu)勢引起傳統(tǒng)聚合物加工行業(yè)的高度重視,開發(fā)了包括聚合物發(fā)泡注塑工藝在內(nèi)的多種二氧化碳輔助的聚合物成形工藝。此外,這種優(yōu)勢還吸引了眾多科研工作者開展聚合物/二氧化碳體系的相關研究,探討其在組織工程、藥物輸運、電磁屏蔽、超級隔熱、吸聲、吸油等領域中的應用潛力。目前,人們圍繞聚合物/二氧化碳的二元體系,在聚合物流場中氣體相的形態(tài)演變和聚合物在高壓二氧化碳環(huán)境中的凝聚態(tài)演變等方面開展了許多研究工作。然而,仍存在諸多關鍵問題亟待研究和解決。氣泡在... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：317 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２聚合物發(fā)泡注塑成形系統(tǒng)示意圖，１－注塑機，２－超臨界流體發(fā)生裝置，３－超臨界流體??３??

Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?ｔｈｅ?ｄｕａｌ－ｓｔａｇｅ?ｄｕａｌ－ｍｏｄｅ?ｂｕｂｂｌｅ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｏｌｙｍｅｒ??ｆｏａｍｉｎｇ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｌｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??為消除聚合物發(fā)泡注塑產(chǎn)品表面缺陷，迫切需要探明微小氣泡形態(tài)演變規(guī)律、??掌握塑件表面各種缺陷形成機理。目前，關于表面螺旋紋、銀紋等形貌的形成機??理己有多種假說，Ｃｈａ和ＹｏｃｍＰＨ人為螺旋紋是因聚合物熔體在模具表面冷卻固??化過程中氣體無法溢出而形成的。Ｐｉｅｒｉｃｋ等認為表面銀紋是聚合物與模具型??腔表面之間的氣泡受到拖拽作用形成的。Ａｎｄｒｅａｓ等［２１１的研究表明，突然的壓力??降可使得聚合物在進入模具型腔時，熔體流動前沿內(nèi)部過早發(fā)泡，這些氣泡隨泉??涌流場移動到聚合物熔體與模具表面之間，最終在塑件表面形成螺旋紋和銀紋。??Ｃｈｅｎ等Ｐ，２３１也認為，制件表面銀紋是氣泡被泉涌流場運送到聚合物表面而形成??的。由上述研究可知，制件表面螺旋紋、銀紋等缺陷的形成與聚合物發(fā)泡注塑充??填過程中的流場息息相關。然而，上述假說均未從理論上揭示球形氣泡在聚合物??７??

化判據(jù)不同的兩種排氣邊界條件。其一是型腔側面的邊界條件，另一個是型腔充??填末端的邊界條件。??圖２－１給出了注塑充填過程的２Ｄ和３Ｄ模型的邊界示意圖，其中，２Ｄ模型??中的ＣＤ線和３Ｄ模型中的ｅｆｇｈ面為入口邊界，其邊界條件記為／＾ｅｔ；?２Ｄ模型??中的ＡＣ和ＢＤ線以及３Ｄ模型中的ａｄｅｈ和ｂｃｆｇ面為型腔壁面邊界，其邊界條??件記為廠＾？；?３Ｄ模型中的ａｂｈｇ和ｃｄｅｆ面為型腔側壁面邊界，其邊界條件記為??廠２Ｄ模型中的ＡＢ線和３Ｄ模型中的ａｂｅｄ面為型腔末端加強排氣邊界，??其邊界條件記為／；ｅ？ｔ；２Ｄ模型中的ＡＢＣＤ面為空白邊界，其邊界條件記為廠ｅｍｐｔｙ。??其中，廠為無滑移邊界條件，為實現(xiàn)模具排氣功能的混合型邊界??條件。表２－丨給出了本章建立的聚合物發(fā)泡注塑充填過程多相流數(shù)學模型的完整??邊界條件，其具體邊界條件施加方法如下：??（ａ）??ｃ??（ｂ）??圖２－丨注塑充填過程２Ｄ、３Ｄ模型的邊界示意圖。（ａ）?２Ｄ模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超臨界二氧化碳溶脹聚甲基丙烯酸甲酯的在線可視測量及熱力學模擬計算[J]. 陳力驊,曹貴平,張人瀚,何峰,劉濤,趙玲,袁渭康,George W. Roberts.  化工學報. 2009(09)
[2]聚合物微發(fā)泡材料制備技術理論研究進展[J]. 何亞東.  塑料. 2004(03)
[3]微孔泡沫塑料成型研究進展[J]. 牟文杰,吳舜英.  中國塑料. 2002(05)



本文編號：3570592