超臨界流體發(fā)泡連續(xù)擠出成型工藝是目前工業(yè)化生產微孔塑料的主要方式,而超臨界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,ScCO2)得益于優(yōu)異的溶解、擴散性能和成本優(yōu)勢,成為微孔塑料成型中理想的發(fā)泡劑。聚合物/ScCO2均相體的形成是微孔塑料成型的關鍵,其形成快慢關系到后續(xù)的氣泡成核、生長以及定型。溫度、壓力、超臨界流體質量分數(shù)以及擠出機螺桿轉速等工藝條件會影響到聚合物/ScCO2均相體的流變特性,而均相體的流變特性則會直接影響泡孔成核及其生長過程,進而影響最終制品的泡孔尺寸和密度。為明確不同的工藝參數(shù)對聚合物/ScCO2均相體流變性能的影響,并為實際加工工藝過程的制定提供指導意見,以聚苯乙烯(PS)/ScCO2為研究對象從理論預測和實驗探究兩方面進行研究:(1)搭建測量PS/ScCO2均相體剪切黏度的實驗裝置,利用該裝置進行不同溫度、不同壓力、不同剪切速率及不同CO2含量時的黏度測量,分析不同溫度、壓力、剪切速率以及CO2質量分數(shù)等條件對PS/ScCO2均相體流變特性的影響規(guī)律,并從機理上進行分析。(2)利用Carreau模型和Cross-Carreau模型對實...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 不同工藝條件對聚合物流變性能影響的實驗研究
        1.2.2 聚合物熔體黏度的理論研究
        1.2.3 聚合物/ScCO₂均相體流變性能的實驗研究
        1.2.4 ScCO₂在聚合物中溶解度的測量研究
    1.3 課題研究內容
第二章 PS/ScCO₂均相體流變特性的實驗研究
    2.1 實驗裝置
        2.1.1 實驗裝置的介紹
        2.1.2 實驗裝置的工作原理
        2.1.3 CO₂質量分數(shù)的計算
        2.1.4 錐形混合元件的工作原理與均相體黏度的計算
    2.2 實驗過程
        2.2.1 實驗安排
        2.2.2 實驗原料
        2.2.3 實驗步驟
    2.3 實驗結果與分析
        2.3.1 CO₂質量分數(shù)對PS/ScCO₂均相體流變性能的影響
        2.3.2 壓力對PS/ScCO₂均相體流變性能的影響
        2.3.3 溫度對PS/ScCO₂均相體流變性能的影響
        2.3.4 剪切速率對PS/ScCO₂均相體流變性能的影響
    2.4 本章小結
第三章 PS/ScCO₂均相體黏度預測模型
    3.1 黏度模型
        3.1.1 冪律模型
        3.1.2 Carreau模型
        3.1.3 Cross-Williamson模型
        3.1.4 Cross-Carreau模型
        3.1.5 Ellis模型
        3.1.6 Bingham流體
        3.1.7 其他模型
        3.1.8 模型初步選擇
    3.2 模型的選擇分析
        3.2.1 Carreau模型的參數(shù)確定
        3.2.2 Carreau模型的預測結果
        3.2.3 Carreau模型的誤差分析
        3.2.4 Cross-Carreau模型的參數(shù)確定
        3.2.5 Cross-Carreau模型的預測結果
        3.2.6 Cross-Carreau模型的誤差分析
    3.3 模型評價與確定
    3.4 本章小結
第四章 PS/ScCO₂均相體流變性能的理論預測分析
    4.1 壓力對均相體流變性能的預測分析
    4.2 溫度對均相體流變性能的預測分析
    4.3 剪切速率對均相體流變性能的預測分析
    4.4 CO₂質量分數(shù)對均相體流變性能的預測分析
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3980265