导　　师： 申长雨;王亚明

学科专业： H0503

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 郑州大学

摘　　要： 高聚物晶态结构是聚集态结构的一种,高聚物加工过程即定构(STRUCTURING)过程是决定制品性能的中心环节.高聚物成型加工过程中的结晶对制品的最终性能有很大的影响.该文围绕结晶性高聚物非等温结晶做了如下工作:1.以工业上广泛应用的等规聚丙烯(IPP)为例,利用差示扫描量热仪(DSC)对的非等温结晶动力学参数进行了研究,并且用非等温结晶动力学方程解析了其结晶动力学参数.2.以IPP为例,用应变控制型旋转流变仪,研究了在等温和非等温条件下的剪切诱导结晶,并且把实验结果与相同温度条件下的DSC实验结果进行了比较.结果表明,剪切对结晶有促进作用.在相同的温度条件下,频率对其相对结晶度的影响在后期比较明显;锥板间隙也对其结晶相对结晶度有一定的影响,一般情况是相同时刻下的相对结晶度一般随着锥板间隙的减小而增大;形变量也对相对结晶度有一定的影响,由于成核机理的关系,小形变量在结晶前期比大形变量下的相对结晶度要小,后期则相反;但是在相同温度条件下,剪切作用下的相对结晶度都要比静态条件下的相对结晶度要大.3.利用傅立叶非稳态热传导微分方程,把高聚物的结晶焓当作内部热源来处理,计算了充填结束与保压这段时间里温度的变化.并且把比热容看成是温度的函数,把此函数方程带入到Z-MOLD源程序中.在分别考虑结晶焓、比热容以及不考虑结晶焓以及比热容是变量的情况下,对相同成型条件下的以上三种情况的计算结果进行比较.结果发现,高聚物结晶潜热对温度场的影响比较大,在注射成型数值模拟的时候应该考虑结晶高聚物注射成型过程中的结晶焓;比热容对温度场的影响不是太大,这是一些比较成熟的注射成型CAE软件没有把比热容看成是变量的原因.4.在只考虑温度对结晶的影响、不考虑其它因素对高聚物结晶影响的情况下,结合非等温结晶实验,通过拟合出不同降温速率下的结晶焓,然后计算出注射成型制品不同位置处的结晶度.虽然不同计算结晶度的方法有不同的含义,但是同种方法所计算出来的结晶度对考察和评价高聚物制品性能还是有一定的参考作用.

关 键 词： 结晶性高聚物 注塑成型 计算机模拟 非等温结晶 剪切诱导结晶 温度场

分 类 号： [TQ320.1]

领　　域： [化学工程]