振动注射制件的力学性能及振动场中熔体的流变行为研究

摘要

本文采用自行研制的振动注射装置成型HDPE和GFRPP试样，对其力学性能进行详细研究，并结合SEM、WAXD等测试方法，讨论振动参数(振动频率和振动压力幅度)对聚合物材料微观形态和力学性能的影响。同时，对振动场作用下聚合物熔体的流变性能进行了实验，实验材料使用HDPE、PP和ABS，研究了在不同温度下，振动参数对聚合物熔体表观粘度的影响。 得出以下结论：1.振动对HDPE的力学性能有显著影响，其注射成型试样的拉伸强度(包括平行流动方向和垂直于流动方向)随振动参数的改变有不同程度的提高。当振动压力最大时(Pα=49.5MPa)，拉伸强度达到最大。HDPE试样拉伸强度(流动方向)的最大增幅为25.6％。2.SEM分析结果显示，振动场能影响GFRPP材料的玻纤长度和玻纤取向。WAXD和SEM结果表明，HDPE振动成型试样的结晶部分主要由片晶构成，振动使晶区产生更明显的取向。3.振动能有效降低熔体表观粘度。增大振动压力幅度能降低表观粘度对温度的依赖性，从而降低聚合物的加工温度。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1概述

1.2聚合物形态控制技术的发展

1.2.1国内外研究现状

1.2.2当前存在的问题和我国的差距

1.2.3未来研究中的重要科学问题

1.3聚合物熔体振动技术的起源和理论研究

1.3.1聚合物熔体振动技术的起源

1.3.2聚合物熔体(溶液)振动技术的理论研究

1.3.3聚合物熔体振动技术的作用机理

1.4实现聚合物自增强的熔体注射成型方法

1.4.1实现单向自增强的注射方法

1.4.2实现单向自增强的注射方法

1.5课题意义和研究内容

1.5.1课题意义

1.5.2课题研究内容

第二章聚合物熔体在振动场中流变行为的实验研究

2.1实验方法

2.1.1表观粘度分析

2.2振动参数对聚合物熔体粘度的影响

2.2.1实验原料

2.2.2设备与仪

2.2.3振动频率对聚合物熔体表观粘度的影响

2.2.4振动压力幅度对聚合物熔体表观粘度的影响

2.2.5讨论

第三章振动注射成型HDPE的结构与性能

3.1实验部分

3.1.1材料及试样制备

3.1.2性能测试

3.1.3结构形态表征

3.2振动参数对试样性能的影响

3.2.1力学性能

3.3讨论

3.4振动参数对试样形态结构的影响

3.4.1扫描电镜(SEM)测试结果

3.4.2 WAXD测试结果

3.4.3 DSC测试结果

3.5小结

第四章振动注射成型GFRPP的结构与性能

4.1实验部分

4.1.1材料及试样制备

4.1.2性能测试

4.1.3结构形态表征

4.2振动参数对试样性能的影响

4.2.1力学性能

4.2.2耐热性能

4.3振动参数对试样形态结构的影响

4.3.1扫描电镜SEM

4.3.2 WAXD测试结果

4.4小结

第五章总结论

5.1结论

5.2进一步的研究设想

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢