水輔注射成型iPP制品的形態(tài)結(jié)構(gòu).pdf

1、水輔注射成型(Water-Assisted Injection Molding,WAIM)是在氣輔注射成型(Gas-Assisted Injection Molding,GAIM)和常規(guī)注射成型(ConventionalInjection Molding,CIM)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型聚合物成型加工技術(shù)。WAIM在制備厚壁、管狀制品及大型平板類制件時具有獨特的優(yōu)越性,近年來吸引了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。但截至目前,研究的工作重點主要集中

2、在水穿透過程中的數(shù)值模擬、制品的宏觀質(zhì)量和成型工藝的關(guān)系、水道結(jié)構(gòu)及水針的設(shè)計等方面,而有關(guān)WAIM制品結(jié)晶形態(tài)方面的研究還鮮有報道。鑒于此,本論文利用偏光顯微鏡、小角X射線散射和廣角X射線衍射等表征手段,重點研究了WAIM工藝條件下,等規(guī)聚丙烯(Isotatic Polypropylene,iPP)制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)形成和演化機理,以及β成核劑對制品形態(tài)結(jié)構(gòu)形成的影響。并通過WAIM和CIM在工藝過程中物理場異同點的機理進行比較分析研究,

3、闡明了iPP制品結(jié)晶形態(tài)和取向行為的形成原理和影響機制,從而為進一步改善WAIM制品的性能提供理論指導(dǎo)和實驗依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)研究了WAIM工藝條件下,iPP制品的結(jié)晶形態(tài)和取向行為,發(fā)現(xiàn)制品從模壁邊到水道邊,根據(jù)其形態(tài)結(jié)構(gòu)分布的不同,宏觀上可大致劃分為三層:表層、芯層和水道層；并且由于水穿透作用,表層和水道層有更多的shish-kebab結(jié)構(gòu)生成。
　　 (2)通過對不同分子量iPP的WAIM制品結(jié)

4、晶形態(tài)和取向行為的研究,發(fā)現(xiàn)低分子量iPP制品的表層和水道層要比高分子量的iPP制品對應(yīng)層保留有更多的shish結(jié)構(gòu)。
　　 (3)研究了β成核劑對WAIM工藝條件下的iPP制品層次結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),β成核劑能夠顯著影響WAIM制品的層次結(jié)構(gòu)。低含量的β成核劑可使WAIM制品的取向區(qū)域明顯擴大；高含量的β成核劑,使制品內(nèi)部晶粒變的非常細(xì)小,取向區(qū)域與各向同性區(qū)域的邊界消失,制品整個壁厚方向上的層次結(jié)構(gòu)趨于均一。