超临界CO2发泡微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大过程的数学模型和数值模拟研究

利用CO2超临界法进行发泡是目前塑料发泡研究和应用领域中较为热门的一个方面.研究探讨了超临界CO2/PS微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大的机理,选用球形模型为表征气泡长大的物理模型,利用Dewitt本构方程、守恒定律和理想气体状态方程,研究探讨了气泡核自由长大阶段的数学模型,并对数学模型进行了求解和实验验证.     

超临界CO2/PS微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大阶段的机理研究

一、引言 微孔塑料是指泡孔的平均直径小于30μm（微米）的发泡塑料[1]。与普通塑料相比,其具有质轻、省料、能吸收冲击载荷、比强度等优点外,还具有优异的机械和物理性能,如较高的冲击强度和韧性,良好的隔音性能,很低的导电系数和导热系数等。常用的微孔塑料成型的主要方法有三种：间歇式成型、连续挤出成型和注射发泡成型。由于连续挤出法生产效率高,产品质量稳定,     

超临界CO2/PS微孔塑料挤出成型中成核数对气泡核自由长大的影响

以超临界CO2为发泡剂,研究了PS微孔塑料挤出成型中气泡核自由长大的机理,选用球形模型为表征气泡长大的物理模型,利用Dewitt本构方程、守恒定律和理想气体状态方程导出了气泡核自由长大阶段的数学模型。通过此数学模型着重对气泡成核数与气泡核自由长大平均半径之间的关系进行了数值模拟预测,并以实验验证了其正确性,结果表明：当其他加工条件不变时,增加气泡的成核数,气泡长大的平均半径将变小。因此,在制备微孔塑料时,我们可以通过增加气泡的成核数来改善制品的泡孔结构。