具有阵列化特征的聚合物制品注塑成型均一性研究

摘要

近年来，随着生命科学与医疗技术的不断发展，人们对于信息的检测和获取日益多元化、快速化、便捷化，这就使得阵列化聚合物制品应运而生。基于性能良好、可大批量加工及具有良好的生物相容性等优点,具有阵列化特征的聚合物制品正日益成为生物医疗及化学检测的首选。随着精密注塑技术及检测技术的不断发展，检测效率和准确性要求不断提高，因而研究开发尺寸、形貌及空间排列均一化的阵列结构制品对于应用及检测结果的准确性具有十分重要的应用价值。
　　为此，本文以具有阵列化结构特征的多孔支架基片为研究对象开展了系统的研究。
　　首先，针对多孔支架基片具有大量重复特征的结构特点，依照熔体充模流动理论和注塑成型模具设计原理，为达到制品均一性工艺成型的目的，对多孔支架注塑模具中的浇注系统、冷却系统、推出系统等进行了平衡设计和制造。借助短射实验，对模具浇注系统的设计及制造的合理性进行了检验，通过初步调整工艺参数及修整模具消除了基片宏观缺陷，为后续制品均一性成型研究做好前期准备。
　　其次，为实现多孔支架上384个Φ1.84 mm通孔在尺寸上均一性成型，从理论和实践两方面研究了多孔支架基片成型圆孔均一性与注塑成型工艺参数之间的规律。利用Moldflow软件对多孔支架基片成型过程进行了数值模拟；结合数值模拟结果和工艺调试结果，设计了单因素实验；采用方差分析法分析注塑工艺参数对阵列制品成型均一性的影响规律，获得最佳工艺条件。在此基础上，为进一步消除多孔支架基片成型翘曲，通过温差实验、退火实验等手段对制品进行后处理，最终得到满足设计要求的多孔支架基片制品。
　　最后，根据单因素实验结果，将对阵列制品成型均一性影响最敏感的熔体温度作为变量，分析不同温度下成型制品分子内部的凝聚态结构。通过偏光分析和X射线衍射分析，得到制品内部大分子链的结晶状态和界面状态，阐明注塑成型工艺参数对制品均一性影响的内在机理,为今后的具有阵列化结构特征的聚合物制品注塑成型的深入研究打下理论基础。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究主要内容

2 多孔支架基片注塑成型模具设计

2.1 多孔支架基片及其材料选择

2.2 注塑成型实验设备与测量设备

2.3 多孔支架基片模具的设计及制造

2.4 本章小结

3 多孔支架基片注塑成型实验

3.1 多孔支架基片模具调试

3.2 基于Moldflow的数值模拟

3.3 多孔支架基片均一性成型规律实验

3.5 本章小结

4 多孔支架基片翘曲改善

4.1 多孔支架基片翘曲检测与分析

4.2 多孔支架基片温差实验

4.3 多孔支架基片退火实验

4.4 本章小结

5 多孔支架基片均一性成型凝聚态结构分析

5.1 取样方式及过程

5.2 多孔支架基片偏光分析

5.3 多孔支架基片X射线衍射分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢