增塑PVC材料的搪塑成型-結(jié)構(gòu)-性能相關(guān)性的分析.pdf

1、粉末搪塑表皮被廣泛應(yīng)用在各種中高檔汽車儀表板上，開(kāi)展搪塑粉的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其熱加工性能的研究有助于促進(jìn)高檔汽車國(guó)產(chǎn)化。本文首先對(duì)搪塑工藝的早期階段，即PVC溶膠的搪塑工藝進(jìn)行分析。PVC溶膠的物理凝膠化轉(zhuǎn)變是其加工成型中的重要過(guò)程，轉(zhuǎn)變初期的黏度變化特點(diǎn)決定了材料能否均勻分布在模具壁上，進(jìn)而影響制品質(zhì)量。本文首先利用有限元軟件COMSOL Multiphysics，模擬得到成型過(guò)程中模具及PVC溶膠材料的非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，同時(shí)計(jì)算得到PVC溶膠

2、結(jié)構(gòu)參數(shù)場(chǎng)的時(shí)間演變和空間分布情況，最后由材料的結(jié)構(gòu)-性能相關(guān)關(guān)系獲得PVC溶膠的黏度場(chǎng)及其演變規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對(duì)比分析不同的增塑劑對(duì)PVC溶膠物理凝膠化轉(zhuǎn)變行為的影響。模擬結(jié)果顯示，由于傳熱的阻力不同，越靠近模具，溶膠的升溫速率越快，發(fā)生凝膠化轉(zhuǎn)變也越早。在溶膠的受熱過(guò)程中，材料體系的黏度首先減小至最低值;發(fā)生凝膠化轉(zhuǎn)變之后，由于PVC樹(shù)脂與增塑劑兩者之間的相互作用變強(qiáng)，使得材料體系的黏度迅速升高直至使其無(wú)法流動(dòng);不同的增塑劑和加熱

3、環(huán)境對(duì)材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)場(chǎng)及黏度場(chǎng)演變特征有不同的影響。
　　 繼而利用掃描電鏡和顆粒分析儀觀察兩種搪塑粉的表面形貌和粒度分布情況，并對(duì)搪塑粉進(jìn)行分離提純，結(jié)合凝膠滲透色譜實(shí)驗(yàn)測(cè)定提純后的PVC分子量;利用偏光顯微鏡和熔體流動(dòng)速率實(shí)驗(yàn)考察搪塑粉的受熱熔融性能;通過(guò)HAAKE流變實(shí)驗(yàn)分析搪塑粉的結(jié)構(gòu)-性能相關(guān)性，探討實(shí)驗(yàn)溫度、加料量和搪塑粉種類對(duì)其流變性能的影響;在此基礎(chǔ)上，利用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析實(shí)驗(yàn)、應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)和Haward模型進(jìn)一步研

4、究搪塑表皮的力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種搪塑粉的粒徑都在150μm左右，粉料中含有大量的增塑劑，使得搪塑表皮的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低;搪塑粉的熔融合并有一個(gè)臨界溫度，兩種粉料的熔體流動(dòng)性能相差較大;搪塑粉在HAAKE流變儀中發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化，溫度和加料量對(duì)這一過(guò)程影響顯著;應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛳齈VC大分子間粘性力的影響，結(jié)合Haward模型能夠很好的計(jì)算表皮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高斯模量。
　　 最后利用熱重分析和裂解氣相色譜/質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)探討