玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响

对玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT/GF）复合材料进行了微发泡注塑实验,采用海绵密度测试仪、万能力学试验机、扫描电子显微镜（SEM）等对制品的表观密度、力学性能、泡孔形态和结构等进行了测试和表征,探究了微发泡工艺参数对制品减重比及泡孔结构的影响,并通过对比减重比不同制品的泡孔结构与力学性能找出了制备具有理想泡孔结构制品的注塑工艺参数方案。结果表明,注气量和熔体温度是影响制品减重比的主要因素;注气量对泡孔结构的影响最大,其次为注射压力和注射速率;注塑工艺参数为注气量0.2 %、注射速率70 cm³/s、注射压力70 MPa时,制件的泡孔质量和力学性能较好。     

非对称温度场下微孔发泡模内表面装饰复合成型工艺的翘曲变形

以拉伸试验样条为研究对象,采用正交试验设计与流动仿真计算,对非对称温度场下微孔发泡模内表面装饰复合成型工艺（MIM/IMD）中制品翘曲的影响因素进行分析,获取翘曲变形最小的最佳工艺参数组合。并对4种注射成型工艺（MID/IMD、IMD、MID、CIM）分别在X、Y、Z方向的翘曲变形仿真结果进行对比,分析不同成型工艺的翘曲变形在不同方向上的变化、泡孔半径及密度,探究微孔结构及分布对翘曲变形的影响规律。结果表明,熔体温度210 °C、注射速率55 cm³/s、充填体积98 %、超临界N₂浓度0.2 %（质量分数）、冷却时间40 s时,翘曲最小,翘曲变形最大减少3.414 mm;采用发泡工艺对制品的翘曲有一定的抑制作用;非对称温度场导致覆膜侧的泡孔尺寸及密度大于非覆膜侧,且温度较非覆膜侧高,使样条覆膜侧收缩变形慢于非覆膜侧,从而导致样条两侧产生具有向非覆膜侧内凹卷曲趋势的不均衡翘曲变形。     

物理束缚PMMA微孔发泡材料结构与性能研究

研究了物理束缚比、发泡工艺参数对超临界CO_2发泡工艺制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微孔发泡材料的泡孔结构和力学性能的影响规律。结果表明,在较低的发泡温度(50、65、80℃)且物理束缚比为1.5时,发泡样品的表观密度最小,膨胀比最大。而在高的发泡温度(95、120℃)下,物理束缚比为2时,发泡样品的表观密度最小,膨胀比最大。另外,高温发泡时,由于基体强度较小,增加物理束缚比时,作用在基体束缚方向上的作用力逐渐减小,导致泡孔直径增大,泡孔密度减小,而低温下变化不明显。在发泡温度为95℃时,物理束缚发泡的PMMA样品较自由发泡的力学性能提高了约24%。     

微孔泡沫塑料注射成型工艺优化

结合CAE和TaguchiDOE技术研究了工艺参数对注射成型微孔(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)泡沫塑料泡孔直径的影响。结果表明,CAE和TaguchiDOE技术是研究工艺参数对制品质量的影响并优化工艺参数的有效工具;在所研究的工艺范围内,熔体温度和注射时间对泡孔直径有较强的影响;而注塑压力和模具温度对泡孔直径的影响较弱;通过减少注射时间、提高熔体温度和注塑压力可增大泡孔直径。     

超临界二氧化碳/水复合发泡体系制备聚苯乙烯发泡材料

采用超临界二氧化碳和水作为复合发泡剂,制备聚苯乙烯发泡材料,分析发泡剂的吸附过程,并通过观测扫描电镜照片研究发泡样品的泡孔结构.通过比较发泡剂吸附量、泡孔直径、泡孔密度和表观密度4个参数,分析使用复合发泡剂对聚苯乙烯发泡制品性能的影响.结果表明:使用二氧化碳和水作为复合发泡剂,聚苯乙烯中吸附的发泡剂含量增加,发泡制品表观密度降低,泡孔直径增大,泡孔密度减小.     

工艺参数对微孔注塑PC制品泡孔形态的影响

采用正交试验法研究了微孔注塑成型工艺参数(熔体温度、模具温度、注射速度、超临界流体(SCF)比例、背压和预塑量)对制品不同截面泡孔密度、泡孔直径的影响。结果表明:影响泡孔尺寸和泡孔密度的主要因素是SCF比例和背压;优化后的工艺组合为熔体温度290℃、模具温度60℃、注射速度70 cm~3/s、SCF比例0.6%、背压15 MPa、预塑量29 cm~3。     

基于Moldex3D分析模具温度对PP发泡注塑制品的影响

对微孔发泡注塑过程进行模具温度控制,对制品进行扫描电子显微镜、弯曲强度、冲击强度、表面粗糙度测试,探讨模具温度对制品的力学性能与泡孔结构的影响。结果表明,当其他工艺参数不变时,提高模具温度,制品的泡孔更加致密,有助于提高制品的弯曲性能和冲击性能并且有助于降低制品表面粗糙度;通过Moldex3D模拟统计泡孔平均直径、密度以及尺寸标准差,验证了模具温度升高时,泡孔尺寸标准差降低,泡孔分布更加均匀;通过模拟验证了当模具温度升高时,泡孔尺寸以及制品减重比变化趋势与实验结果一致。     

胀模工艺对微孔PLA/纳米黏土复合材料泡孔结构及性能的影响

采用胀模工艺对微发泡聚乳酸(PLA)/纳米黏土复合材料泡孔结构以及性能的影响研究。通过控制压力降速率条件,采用胀模工艺对微孔PLA/纳米黏土制品进行泡孔结构调控,研究了不同压力降速率条件下微孔PLA/纳米黏土制品泡孔结构、力学性能及表面质量的变化情况。结果表明,随着压力降速率下降,微孔形态由椭球形过渡到球形,制品芯层的平均泡孔直径、拉伸强度和拉伸模量呈上升趋势,泡孔尺寸更小的微孔PLA制品比那些尺寸大的泡孔制品的拉伸强度和拉伸模量要高。     

云母粉对注塑发泡PP/EPDM共混物泡孔结构和力学性能的改善

采用注塑发泡方法制备了质量比为75/25的聚丙烯/三元乙丙橡胶(PP/EPDM)共混物和质量比为75/25/7.5的PP/EPDM/云母粉复合材料制品,分析了两种制品泡孔结构和结晶性能的差异及其对制品力学性能的影响。结果表明:与共混物发泡制品相比,复合材料发泡制品的拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、断裂伸长率和无缺口冲击强度分别提高约5%、48%、206%和22%,并呈现应变硬化现象。复合材料发泡制品的泡孔直径明显较小且分布较均匀,泡孔密度明显较大,结晶度较高,这些是使复合材料发泡制品具有较高力学性能的主要原因。     

PET挤出发泡成型的工艺参数研究

采用挤出化学发泡法进行聚对苯二甲酸乙二醇(酯PET)的发泡成型,得到了表观密度较低、泡孔细密均匀的PET发泡材料。研究了单螺杆挤出机的机筒温度、机头温度和螺杆转速等工艺参数对PET发泡效果的影响。结果表明:实验范围内,PET挤出发泡成型的最佳工艺参数为机筒温度265℃,机头温度220℃,螺杆转速30 r/min。     

EPDM包覆层注射成型模拟及工艺参数研究

为了提高三元乙丙橡胶(EPDM)包覆层注射成型工艺的研发效率,通过数值模拟和实验验证相结合的方式研究了EPDM的流动规律并优选出合适的工艺参数。采用Carreau模型拟合EPDM的流变特性方程,使用Moldflow软件模拟EPDM包覆层的注射成型过程;模拟过程选择了合适的浇口位置,预测了气穴、熔接线位置以及前沿温度的变化,结果与实验一致,气穴易于在弧形顶部形成,同时选择侧面对称的双注射口更有助于成型;分析了温度、压力以及流动速率对填充过程的影响,得到初步的预测成型参数。基于此,进一步通过实验验证得到了合格产品的工艺参数。使用拉伸实验研究所选范围的压力和注射速率对包覆层制品质量的影响,结果表明,合适的工艺参数为:注压温度170℃,镀铬模具温度170℃,注压最大压力30MPa,注压量为148cm³,注压速率为12mm/s。     

注塑工艺对PVC-U合金性能的影响

研究了注塑工艺对PVC-U合金性能的影响,结果表明:在注射温度185℃、注射压力80MPa、注射速度60g/s、注射时间5s的工艺条件下,注塑制品具有较好的力学性能。     

注射温度对PP/微球发泡材料发泡行为及力学性能的影响

通过二次开模注塑成型的方法,在180～230℃的范围内制备PP/微球发泡材料,采用SEM、Image-pro图像处理软件对泡孔进行观察、统计和计算,并测试了发泡材料的力学性能,研究了注射温度对PP/微球发泡材料发泡行为及力学性能的影响规律。结果表明:当注射温度为200℃时,PP/微球发泡材料的发泡质量较理想,泡孔平均直径为32 m、泡孔密度为7.95×106个/cm3,同时获得理想的综合力学性能。     

PET的注射成型工艺对制品性能的影响

通过注射成型试验探索聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的成型工艺条件,并结合紫外可见光谱和力学性能测试方法,分析注塑成型工艺对PET性能的影响。研究发现:PET适宜的注射成型温度为280℃,模具温度为70℃,注塑压力为50 MPa,冷却时间为20 s。此条件下制得的PET制品不易结晶、透明无缺陷、无翘曲和凹痕、综合力学性能较好,拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较小,断裂伸长率和缺口冲击强度较大。     

微胶囊发泡剂/热塑性聚酯弹性体注射发泡成型工艺研究

采用注射成型工艺制备了热塑性弹性体(TPEE)发泡材料。研究了发泡剂用量、发泡温度以及注射压力对TPEE发泡材料性能的影响。采用万能力学试验机和扫描电子显微镜(SEM)分别测试和观察了TPEE发泡材料的力学性能和泡孔结构,并测试了TPEE发泡材料的表观密度。试验结果表明:TPEE发泡材料的材料性能与发泡剂用量之间的关系为非线性关系;一定的发泡温度可以影响发泡材料的表观密度,进而影响材料的力学性能;注射压力在一定程度上影响发泡剂的发泡倍率,对发泡材料的性能以及外观产生一定的影响。在发泡剂用量为4.5份、注射温度185℃、合模时间200 s、注射压力40 MPa、注射速度30 g/s的条件下,能够得到综合性能比较理想的发泡材料。     

石墨烯/聚丙烯纳米复合材料流变与拉伸性能

采用熔融共混法制备了多种粒径、不同含量的石墨烯(GNP)/聚丙烯(PP)纳米复合材料,通过流变实验和拉伸实验分别研究了GNP粒径和GNP含量对复合材料流变特性的影响以及注塑成型工艺参数(注塑温度、注射压力、注射速度及背压)对复合材料拉伸性能的影响。研究结果表明,GNP微粒能够显著改善PP基体的抗拉强度,在一定含量范围(3%~9%)和较大粒径(40μm)时,会对PP熔体的流动性产生较大影响。虽然,注塑成型工艺参数对GNP/PP复合材料的抗拉强度影响较小,但是,其对材料的韧性影响较大。随着注塑的温度、压力、速度和背压的升高,材料韧性呈先增后降的趋势,最优参数组合为注塑温度215℃、注射压力60 MPa、注射速度50%、背压压力1 MPa。     

微发泡阻燃苯乙烯类复合材料的制备及性能研究

采用AKZO Nobel核-壳型耐高温发泡剂微球,利用双螺杆挤出机挤出造粒。分别制备了微发泡阻燃高抗冲聚苯乙烯(F-FRHIPS)及微发泡阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(F-FRABS);研究了发泡剂用量和注塑温度对复合材料表观密度、力学性能、热变形温度(HDT)以及阻燃性能的影响。结果表明:随着发泡剂用量的增加,复合材料的表观密度降低,但力学性能、HDT及燃烧性能下降;注塑温度低于240℃时,复合材料的力学性能、HDT及燃烧性能略有下降,进一步提高注塑温度,材料性能发生明显衰减;DSC分析表明:发泡剂适宜的使用温度为220～250℃;扫描电镜(SEM)分析表明:过高的温度会导致发泡剂壳体破裂而引起缺陷,而增加发泡剂用量时,由于核-壳结构存在并不会引起气泡泡体并连、气体溢出及塌陷等问题。     

计算机模拟的工艺参数及模具结构对双组分注塑PP/TPE结合强度的影响

针对于双组分注塑质量稳定性差的问题,以Ford C346发动机舱侧饰条制备为例,采用注塑级改性聚丙烯(PP)为硬料,热塑性弹性体(TPE)为软料,通过计算机辅助工程进行模流分析,设计生产工艺参数及模具的结构,通过拉伸强度测试验证了双组分注塑工艺参数和模具处理对软硬料结合强度的影响。结果表明,模具温度60℃,熔体温度210℃,注射速度20cm3/s和保压压力7 M Pa是双组分PP/TPE注射的最佳工艺条件;模具结构采用增加硬料和软料接触面的粗糙度、对硬料加固处理和圆弧过渡方式可明显改善PP/TPE结合强度。计算机分流模拟的结果与实践结果基本是相同的。     

车用CD托架CAE注塑工艺参数优化分析

以汽车CD托架注塑成型为例,结合生产实际问题,构建了产品CAE分析模型,运用Moldfl ow2015软件对产品材料推荐的注塑成型工艺参数进行了初步仿真,对注塑过程中的翘曲、熔接痕、气穴等缺陷成因进行了分析,并给出了质量改善优化目标,提出了一种结合Taguchi试验法、BP神经网络预测的注塑成型工艺寻优方法,并对寻优结果进行了CAE模流分析验证。结果表明,神经网络预测结果与CAE模流分析结果相近,产品翘曲量降低至1.192 mm,产品较佳的注塑成型工艺参数为:料温为225℃,模温为60℃,注塑压力为70 MPa,注塑时间为1.3 s,第一保压压力为80 MPa,第一保压时间为12 s,第二保压压力为30 MPa,第二保压时间为3 s,冷却时间为15 s,型腔随形水路C1,C2冷却水的温度均为30℃。提出的优化设计方法能有效降低模具试模成本,缩短模具生产周期。