新型剪刀式力化学反应器及其对聚合物挤出流场的影响

借鉴剪刀强剪切工作原理,设计新型力化学反应器的螺杆和料筒结构,在螺杆单元上及料筒单元内壁开设剪刀螺棱,螺杆单元和料筒单元交错组合安装。物料流经高速旋转螺杆螺棱和静止料筒棱间隙,受到强烈剪切。使用Polyflow软件对等温条件下聚乙烯(PE)熔体在力化学反应器中进行剪切挤出模拟,对剪切速率、剪切应力、压力情况进行对比。结果显示,新型剪刀式螺杆与料筒模型表现出更加优异的剪切效果。     

石墨烯与聚乙烯复合材料的等温结晶动力学研究

采用分子动力学模拟,建立石墨烯(GRA)与不同链长体系的聚乙烯(PE)复合材料(GRA/PE)模型,为了提高GRA与PE的相容性,在部分由氧化石墨烯与PE构成的复合材料体系中加入增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)官能团,使其成为功能化石墨烯/聚乙烯复合材料(f-GRA/PE),并对两种体系在不同的温度下进行结晶模拟,分析链长、官能团及温度对PE分子链在GRA二维表面结晶动力学过程的影响。结果表明:GRA由于其特殊的二维表面,在范德华力相互作用下为PE分子链提供异相成核的位置,促进PE在其表面发生吸附-结晶;与相同链长GRA/PE体系相比,f-GRA与PE之间的界面相互作用增强,相容性提高,二者界面距离减小,体系结晶度降低;随着温度增加,GRA/PE体系的结晶茎取向发生变化,结晶度提高。     

半晶态聚乙烯变形机理的分子动力学模拟

采用相间蒙特卡罗方法,建立半晶态聚乙烯模型。在温度350 K,x、y方向压力为0.1 MPa下进行拉伸,探究聚乙烯的拉伸机理和拉伸过程中微观结构的变化。在拉伸过程中,在弹性变形阶段,键长随着应变的增加而增加,键角和二面角也有少量的增加,且键长率先增长。过了屈服极限后,键长、键角和二面角不再增加,有一定量的减小,然后逐渐趋于稳定。变形区域主要发生在非晶区,拉伸时,分子链会发生取向,随着拉伸的进行,分子链发生滑移,最后会出现空穴现象。     

剪刀式单螺杆螺棱头数和螺棱与机筒间隙对挤出流场影响的计算机模拟

针对剪刀式单螺杆挤出机的几何结构进行优化改进,改变对挤出流场影响较大的螺杆螺棱头数和螺杆螺棱与机筒螺棱之间间隙两种参数,通过Polyflow软件模拟等温状态下聚乙烯(PE)熔体在不同结构参数下的剪切挤出过程.对最大剪切速率、最大剪切应力和压力3个指标进行多角度分析.研究结果发现:螺杆螺棱头数的增加会使单螺杆挤出机的剪切...