層疊式取向機(jī)頭的擠出機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)汽車輪胎提出了全面高性能化的要求。近些年以來(lái)，高分子材料科學(xué)不斷地發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)高分子材料的需求日益增加，許多新型高分子材料應(yīng)運(yùn)而生，短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料便是其中之一，它是比較理想的具有特殊用途的輪胎胎面膠材料。在膠料中添加短纖維，并利用各種方法使短纖維沿適當(dāng)方向取向，能明顯地提高輪胎的整體性能，使其具有高抗撕裂、低磨耗與低滾動(dòng)摩擦等特性，但是如何使短纖維沿適當(dāng)方向取向又是一個(gè)亟需解決的困難。
　

2、　本文設(shè)計(jì)出一種層疊式取向擠出機(jī)頭，意在短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料擠出過(guò)程中將擠出膠料分層并使短纖維沿適當(dāng)方向取向。機(jī)頭設(shè)計(jì)所采用的層疊法是一種新型微納疊層共擠出技術(shù)，即通過(guò)對(duì)復(fù)合膠料熔體進(jìn)行分層-扭轉(zhuǎn)-合并來(lái)增加復(fù)合材料層數(shù)的技術(shù)。
　　首先，查閱了國(guó)內(nèi)外與短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料相關(guān)的文章、專利以及文獻(xiàn)，研究探討了短纖維增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料在擠出過(guò)程中短纖維的取向機(jī)理，研制出了層疊式取向擠出機(jī)頭，該機(jī)頭能通過(guò)對(duì)膠料進(jìn)行分層-扭轉(zhuǎn)-匯合來(lái)

3、增加復(fù)合材料的層數(shù)，并實(shí)現(xiàn)短纖維的徑向取向。
　　其次，為了更形象更直接地表示流道的構(gòu)型對(duì)物料在流道內(nèi)流動(dòng)的影響，選擇了有限元分析軟件POLYFLOW對(duì)流道構(gòu)型的主要因素進(jìn)行了分析，對(duì)全充滿流道的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)、剪切速率場(chǎng)和粘度場(chǎng)進(jìn)行了模擬，通過(guò)模擬結(jié)果分析機(jī)頭流道構(gòu)型對(duì)膠料分層及短纖維取向的影響。
　　最后，進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，在相同實(shí)驗(yàn)條件下利用所設(shè)計(jì)的層疊式取向機(jī)頭與普通擠出機(jī)頭進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，層疊式取