單螺桿振動塑化擠出機中聚合物熔體流動過程動態(tài)特性研究.pdf

1、任何聚合物材料必須經過成型加工才能體現出各種優(yōu)良性能，因此都要涉及到對熔體流動過程特性的研究，前人對擠出中熔體流動過程動態(tài)特性的研究或多或少存在一些不足。到目前為止，對完全真實模擬聚合物螺桿振動塑化擠出機成型加工情況下的熔體流動過程動態(tài)特性的研究還不夠深入或不夠完善。因此，展開對聚合物熔體流動過程動態(tài)特性的研究，對高分子材料動態(tài)加工中熔體本構方程的發(fā)展建立、動態(tài)成型加工設備的優(yōu)化設計、以及獲得性能良好的制品，實現高產、優(yōu)質、低耗，具有重

2、要的科學價值和現實意義。 本文在合理的假設前提下，采用冪律流體模型，對單螺桿振動塑化擠出機計量段熔體輸送行為進行了詳細的理論分析研究，建立了冪律流體動態(tài)擠出方程，得到了基于可測量參數的熔體動態(tài)流量、剪切應力、剪切速率和表觀粘度的表征公式，給出了求解冪律流體非牛頓指數n和稠度K的數學公式和數學方法。在建立的動態(tài)流率和流動指數的表征公式基礎上，對振動力場作用下單螺桿擠出機毛細管模頭中熔體的流動過程進行了理論分析研究，并與螺桿中熔體擠

3、出流動過程的研究結果進行了比較，分析表明熔體在螺槽和毛細管模頭中的熔體流動過程的動態(tài)特性對振動力場的響應規(guī)律趨于一致。 本文還進行了以測量得到表征公式中的參數為目的的實驗研究。通過在聚合物動態(tài)流變綜合測試儀上做實驗并測得動態(tài)擠出壓力、平均流量、振動頻率、螺桿軸向振幅等動態(tài)參數。最后對實驗結果進行分析研究，計算得到了實驗條件下，所用材料的動態(tài)擠出方程中的流動指數n和稠度K。對結果的分析研究表明：振動作用下，流量將產生周期性脈動，其