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孔洞塑料定型和核體噴涂數字構架的解析

作者:admin來源:中國塑膠網 日期:2012-11-1 16:10:56 人氣: 標簽:

  注射成型法是將聚合物物料熔融后,將發泡劑氣體注入機筒內的聚合物熔體中,形成熔體/氣體均相體系,再通過加熱,使體系中的氣體由熔體中析出形成大量的氣泡核;注射螺桿前移將含有大量氣泡核的聚合物熔體注射入型腔中,由壓縮空氣提供的背壓防止氣泡在充模過程發生膨脹;充模過程完成后,型腔內壓力下降使氣泡膨脹,然后冷卻固化定型。

  微孔塑料的成型過程一般要經過氣體的溶解、氣泡核的形成、氣泡核的膨脹和泡體的固化定型4個階段。氣體溶解階段就是把某種(如CO2或N2)超臨界流體注入聚合物中形成單相溶液,它可以影響泡孔的數量和泡孔分布的均勻性;氣泡核形成階段直接決定泡孔的數量和分布;氣泡核的膨脹階段決定泡孔的大小、形狀及泡體結構;固化定型階段使已達到膨脹要求的泡體固化定型并最終得到制品。

  成核噴嘴幾何結構對微孔塑料成型加工的影響微孔塑料成型加工過程的前提條件是泡孔成核速率要達到極高的值(是傳統發泡工藝的數量級倍),而且要大大高于發泡劑擴散進泡孔的速率(即泡孔長大速率)。在這種條件下,在泡孔開始長大之前會產生大量的泡孔,隨后,當發泡劑擴散開始控制泡沫的形成過程時,所有泡核同時開始以幾乎相同的速率長大,這樣就得到了一種內含大量微孔,而且分布均勻、尺寸也均勻的材料。

  在給定體積流率的情況下,噴嘴的幾何結構參數(直徑、長度)完全決定了壓力降與壓降速率,據于此我們可以設計噴嘴的不同幾何結構參數,從而獲得不同的壓力降和壓降速率并最終獲得微孔塑料成型所需的成核速率。

  可以看出以上分析并沒有考慮熔體在噴嘴內的高壓高速流動將會產生大量的剪切熱,從而在軸向和徑向存在溫差會對聚合物/氣體均相體系的穩定性產生影響,最終影響制品質量。筆者認為這也是一個很重要的因素,值得研究。

  結束語微孔發泡成型工藝是一種新型的加工工藝,我國研究起步較晚,目前國內還未見該技術研制成功的報道,但其在塑料工業中的應用及發展前景是令人廣為關注的。而噴嘴作為微孔成型的關鍵部件,對最終的成品質量會產生很大的影響(主要是通過泡孔成核和分布來影響)。

  

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