具有规则微结构表面聚丙烯塑件的超声模压粉末成型

利用自制的组合式模具,通过超声模压粉末成型工艺,制得形状尺寸可控的聚丙烯微塑件,成功复制了模芯表面的微沟槽阵列结构。设计单因素实验,研究了超声能量、焊接压力、保压时间对聚丙烯微结构塑件成型的影响。结果表明,适当增加超声能量与焊接压力,可有效提高熔体的填充能力。当超声能量为1000 J、焊接压力为115 kPa、保压时间为8 s时,所制得的微结构塑件具有较好的表面形貌复制率。差示扫描量热和X射线衍射分析表明,超声能量的增加不会改变聚丙烯的晶体结构;随着超声能量的增加,微结构塑件的结晶度降低、晶粒细化。     

超声粉末模压成型超高分子量聚乙烯微塑件的两相结构

应用了一种新颖的微型超声粉末模压成型方法(micro-UPM)成型超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微塑件。先利用超声振动使UHMWPE粉末自身快速加热并塑化,之后在合模压力下快速充填微型腔,成功制备了多种规格的微塑件。差示扫描量热实验结果表明,micro-UPM UHMWPE微塑件为两相状态,由初生态和熔化-再结晶态两相组成。在超声塑化时间为0.5~1.5 s的范围内,熔化-再结晶相熔融峰面积逐渐增大,而初生态相熔融峰面积逐渐缩小,结晶度逐渐减小。当超声塑化时间为1.5 s时,微塑件结晶度达到最小值54.3%,而熔化-再结晶相分数达最大值98.3%,micro-UPM UHMWPE微塑件塑化质量最佳。单晶X射线衍射实验表明,微塑件中间区的结晶度数值比表层大,与普通注塑成型的微塑件相比,micro-UPM微塑件的结晶取向性不明显。     

超声粉末模压成型超高分子量聚乙烯微塑件的两相结构EI北大核心CSCD

应用了一种新颖的微型超声粉末模压成型方法(micro-UPM)成型超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微塑件。先利用超声振动使UHMWPE粉末自身快速加热并塑化,之后在合模压力下快速充填微型腔,成功制备了多种规格的微塑件。差示扫描量热实验结果表明,micro-UPM UHMWPE微塑件为两相状态,由初生态和熔化-再结晶态两相组成。在超声塑化时间为0.5~1.5 s的范围内,熔化-再结晶相熔融峰面积逐渐增大,而初生态相熔融峰面积逐渐缩小,结晶度逐渐减小。当超声塑化时间为1.5 s时,微塑件结晶度达到最小值54.3%,而熔化-再结晶相分数达最大值98.3%,micro-UPM UHMWPE微塑件塑化质量最佳。单晶X射线衍射实验表明,微塑件中间区的结晶度数值比表层大,与普通注塑成型的微塑件相比,micro-UPM微塑件的结晶取向性不明显。     

超声粉末模压成型超高分子量聚乙烯微塑件的相结构演变规律

以带有微孔阵列(直径为150μm)的印制电路板(PCB)为微型腔镶块,将此微镶块应用于超声粉末模压成型工艺(micro-UPM),按照设定的成型工艺参数成型出超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微圆柱阵列塑件。差示扫描量热分析和纳米压痕实验数据表明,UHMWPE粉末未预热时所成型出的微圆柱阵列塑件整体上由初生态和熔化再结晶两相结构组成,当UHMWPE粉末预热温度由室温28℃逐渐升高到85℃时,所成型出的微圆柱阵列塑件整体上由初生态和熔化再结晶两相结构变成为单相熔化再结晶结构。X射线衍射实验数据表明,micro-UPM微塑件基体部分的结晶度大于微圆柱部分的结晶度,且(110)晶面的晶粒尺寸大于(200)晶面的晶粒尺寸。     

气辅助成型聚丙烯制品的结晶聚集态

用偏光显微镜和X射线衍射对气体辅助成型聚丙烯制件的结晶形态分布和β晶分布进行了分析研究,并与传统注射成型聚丙烯制件的结晶形态分布进行了对比。结果表明,气辅助成型制件在厚度上呈现取向层-过渡层-大球晶层非对称分布;取向层厚度与延气时间呈"V"字形关系,而随着延气时间的延长,过渡层变厚;过渡层的β晶含量比取向层和大球晶层要高。基于上述现象,提出高压气体延时充入引起二次剪切,并主要集中在过渡层,其次是取向层,气熔界面没有剪切发生,使得该处的晶体形态为大球晶。     

抽真空对微型塑件成型质量影响

针对微注塑成型过程中排气对塑件成型质量的影响,以细胞皿为研究对象,设计了带有抽真空装置的微注塑模具,通过测试,真空度达到-0.098 MPa.分别以聚丙烯（PP）和高密度聚乙烯（HDPE）进行成型工艺试验,当模具型腔未开设排气装置时,塑件流动前沿严重烧焦,严重影响了塑件质量.当有排气槽未抽真空时,在塑件的表面形成了微孔...     

N,N′-二苯基丁二酰胺诱导生成β晶型等规聚丙烯

研究了酰胺化合物——N,N′-二苯基丁二酰胺(DPS)的用量和结晶温度对聚丙烯中β晶型含量和结晶度的影响。发现DPS是聚丙烯的高效β成核剂,随着DPS含量的增加,聚丙烯中β晶型含量不断增多。等温结晶试验表明,添加0.2%DPS的聚丙烯样品在结晶温度为120℃时生成最大含量β晶型,此时β晶型的相对含量达到89.06%。     

聚丙烯熔体结晶过程中声发射源的实验研究

用光学显微镜观察了六种聚丙烯试样熔体在非等温结晶过程中形态织构的变化。并且与在同样条件下试样结晶过程中观察到的声发射现象进行对照。证实聚丙烯熔体结晶过程中产生声发射讯号主要是在结晶后期,特別是球晶生长结束并形成边界后,在球晶边界和球晶内部形成微缺陷的过程所导致的。它与球晶形成时体积收缩、内应力的产生和增加直接有关。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土复合材料的结晶动力学和结晶形态

用示差扫描量热法(DSC)研究了蒙脱土对聚丙烯及马来酸酐接枝聚丙烯的非等温结晶行为的影响;用偏光显微镜(POM)观察了聚丙烯及共混体系的结晶形态,估算了径向生长速率。结果表明,随着蒙脱土加入量的增加,聚丙烯的球晶结构逐渐受到破坏,球晶尺寸变小,径向生长速率降低。     

纳米云母对聚丙烯结晶形态和结晶性能的影响

采用热台偏光显微镜、差示扫描量热仪和X射线衍射仪研究了纳米云母(nano-Mica)对聚丙烯(PP)结晶形态和结晶性能的影响。结果表明,添加纳米云母使得聚丙烯的结晶速率提高,球晶尺寸变小,球晶数目增多,纳米云母起到了异相成核的作用;添加3%纳米云母后,聚丙烯的结晶温度从110.4℃提高到119.2℃,结晶度从33.1%提高到37.7%,熔点升高,过冷度降低;纳米云母的加入不改变聚丙烯的结晶晶型,但使得微晶尺寸和晶面间距都变小,这将产生更加致密的晶体结构,对复合材料的性能产生重要影响。     

磁场作用对等规聚丙烯结晶行为的影响

通过偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)等手段研究了磁场作用对熔融聚丙烯的结晶形态及其与热历史的关系。结果表明,在磁场作用下,聚丙烯球晶尺寸变大,能观察到球晶内部的叶脉状晶体单元;随着熔融温度升高和熔融时间的延长,磁场作用的效果更加明显。磁场作用不利于β晶的生长,会使聚丙烯的结晶更加完善;在磁场作用下熔融、结晶的聚丙烯,结晶度无明显的改变,而于磁场外熔融的聚丙烯在磁场作用下等温结晶时,结晶度有明显的提高。     

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。     

短玻纤增强聚丙烯复合材料气体辅助注塑成型真三维模拟

基于广义非牛顿流体和七参数Cross-WLF黏度本构,以矩形平板塑件为研究对象,选用短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,采用Moldflow软件对传统注塑成型和气体辅助注塑成型过程进行真三维模拟,对比研究了两种成型工艺中注射压力、锁模力和塑件变形情况,结果表明,采用气辅注塑成型能有效降低注射压力和锁模力;采用气辅注塑成型能减小塑件的变形,在文中工艺条件下,传统注塑成型塑件的变形量为1.187 mm,而气辅注塑成型塑件的变形量为0.7839mm,变形缩小了51.4%,尤其是采用气辅注塑成型能明显减小塑件的收缩变形量,其收缩变形量从1.042 mm降低至0.6839 mm。     

熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响

注塑成型聚丙烯制品的内部结晶形态对制品的最终性能起着至关重要的作用,而结晶形态的形成对成型条件(尤其是熔体温度)有一定依赖性。文中利用偏光显微镜、小角X射线散射和广角X射线衍射等实验方法,详细研究了熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响。研究结果表明,在实验温度范围内,制品厚度方向形态呈现五层皮芯结构,即冷冻层、过渡层、剪切层、β晶层、α球晶层。随着熔体温度提高,皮层厚度减小;结晶度提高,取向度极大值并无明显变化。     

聚丙烯/镁盐晶须复合材料的形态结构与性能研究

采用哈克单螺杆挤出机制备了聚丙烯/镁盐晶须复合材料,着重研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对复合材料的晶体结构与球晶形态、结晶和熔融行为、热稳定性以及力学性能的影响。研究表明镁盐晶须具有明显的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度大幅度提高,球晶尺寸细化。增容剂的加入改善了树脂与晶须的界面性能,界面粘结作用明显增强,提高了拉伸强度和冲击性能,并进一步提高了结晶温度和晶须的成核能力,但降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成。     

庚二酸类成核剂种类和结晶温度对等规聚丙烯中β晶型的影响——Ⅰ庚二酸、庚二酸镁和庚二酸铝的影响

研究了结晶温度(100℃~140℃)对庚二酸、庚二酸镁、庚二酸铝成核等规聚丙烯中β晶型生成的影响。发现聚丙烯熔体在120℃或130℃下等温结晶,可以产生β晶型。庚二酸是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型不稳定,易在加热时转变为α晶型,造成DSC熔融峰变宽。庚二酸镁也是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型含量低。庚二酸铝不是β晶型成核剂,对β晶型的生成有抑制作用。     

加有β成核剂的聚丙烯动态保压注塑成型试样的增强增韧

研究加有β晶型成核剂的聚丙烯．在动态保压注塑成型时获得的既增强又增韧的聚丙烯制件,其拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率得到大幅度提高;通过形态表征对增强增韧的机理进行了探讨．     

成核剂改性聚丙烯的研究进展

<正>近60年以来,聚丙烯(PP)以其优异的综合性能、低廉的价格迅速成为5大通用塑料中发展速度最快、新产品开发最为活跃的品种[1]。但是,PP属于部分结晶性高聚物,具有收缩率大、强度低、韧性差等缺点,限制了其进一步应用。聚丙烯在进行熔体结晶时,最容易形成多角晶粒、树枝状晶粒和球晶。而球晶的大小对聚丙烯的力学性能、物理性能和光学性能起重要作用,大的球晶通常使聚丙烯的断裂伸长率和韧性降低。添加成核剂能够促进聚丙烯结晶,在结晶过程中起到异相晶核的作用,使得聚丙烯结晶细     

微注射浇注系统对微制件熔接缝形成的影响的模拟研究

微塑件的需求逐年增加,微注射是批量生产高精度微塑件的主要手段,但与宏观注射方法相比,制件尺寸的微小化也给微注射在理论、工艺、设备、检测等方面带来了难题.浇注系统、熔接缝的位置和数目是影响微制件质量的主要因素,本工作就此进行了数值模拟,得出了微成型与传统注射成型工艺参数的差异.结果表明:微注射成型的温度、压力和速度均高于传统注射成型,微注射成型过程中温度是保证微注射能否顺利进行的关键,微注射成型的模具温度必须高于聚合物材料的玻璃化转变温度,因此对微注射成型必须进行有效温控.     

压力场对等规聚丙烯结晶行为的影响

以聚合物等规聚丙烯为研究对象,利用压力体积温度测量仪(PVT)等压实验方法,结合小角X射线散射仪(SAXS)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)等手段,研究了在不同压力场下聚丙烯的结晶行为及形态变化。结果表明,随着压力的增加,聚丙烯球晶的成核能力、结晶温度和结晶速率不断升高,晶粒尺寸减小;长周期受压力影响不断减小,连续增加的压力场使聚丙烯晶型发生转变,诱发γ晶型的生成,转变量有不断增加的趋势。