熱塑性塑料流變性新型測定方法研究.pdf

1、　　本文基于注射機、模具調(diào)溫機、阿基米德螺旋槽模具、模具內(nèi)置壓力傳感器以及CAE 分析軟件 MOLDFLOW,借助數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在塑料熔體注射過程中獲得時間壓力曲線,分析塑料熔體在阿基米德螺旋線模具中的流變機理。開發(fā)了一種新型的評價熱塑性塑料流變學(xué)特性的方法。
　　首先,本文分別以 PP、HDPE 熱塑性塑料為例,在注塑機上阿基米德螺旋槽模具中進(jìn)行了充填實驗,探討了熱塑性塑料熔體在不同厚度的阿基米德螺旋型腔中的充填長度與注射壓力、

2、模具溫度、塑料種類及其流變性等因素的關(guān)系。研究表明,該PP 塑料注射溫度在 205℃~220℃范圍內(nèi)為宜；充填長度隨著熔體受到的真實壓力變化而變化；充填長度受模具型腔厚度影響很大,隨著厚度的增加,充填長度隨注射壓力變化的斜率更大,但隨著型腔厚度的進(jìn)一步增加,充填長度增加速度有所下降。模具表面溫度對充填長度的影響不大；成型系數(shù) K′可以綜合反映某種熔體在特定條件下的流動性,K′值越高,說明塑料流動性越好。
　　其次,分析了螺旋槽模

3、具中傳感器之間充填時間差與壓力差影響因素,計算了體積流量并分析了凝固層厚度對流量影響,獲得了熔體表觀剪切速率和表觀剪切粘度。研究表明,熔體溫度越高在螺旋模具中有更短的充填時間,充填速度加快的同時降低了模具型腔充填時間差與壓力差；有必要根據(jù)凝固層的厚度對熔體充填過程中的體積流量進(jìn)行修正,凝固層會占據(jù)熔體充填的通道,因為即使凝固層厚度較小,也會對熔體體積流量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響；
　　最后,建立了表觀剪切速率和表觀剪切粘度計算方程并從

4、CAE模擬分析和旋轉(zhuǎn)流變儀測試兩方面對本文所述測定熔體流變性的方法進(jìn)行分析驗證。研究表明,基于修正流量控制的CAE模擬分析獲得的充填壓力和充填螺旋長度結(jié)果與實際實驗情況吻合良好,說明經(jīng)修正后的熔體體積流量比較可靠；在表觀剪切速率小于 1500s-1的條件下,基于本文模型計算的表觀剪切速率與 MOLDFLOW 運算依據(jù)的 Cross-WLF模型有較高的匹配度；CAE 模擬獲得的表觀剪切粘度與本文模型獲得的表觀剪切粘度曲線有很高的相似性。通