挤出木塑细孔泡沫材料加工参数-流变-形态研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:x1010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
木塑(WPC)细孔泡沫材料具有质轻、价廉和木材外观等优点,可用于建筑和装饰领域。超临界二氧化碳(Sc-CO2)作为一种新型、环保的物理发泡剂,具有高溶解度、高扩散系数、低黏度、不可燃等优点,正被广泛用于泡沫材料的制备。本文对WPC的流变性能、Sc-CO2在WPC中的溶解、发泡机头内的流场模拟、WPC泡沫材料的制备及泡孔形态等进行深入的研究,建立了WPC泡沫材料加工参数-流变-泡孔形态之间的关系。   制备木纤维分散均匀的WPC是得到均匀泡孔结构的WPC泡沫材料的首要条件。因此,本文研究了三种混炼流场、四种螺杆转速和润滑剂的加入对WPC中木纤维分散均匀性的影响。结果表明,当螺杆结构和螺杆转速共同作用使得挤出机内流场为中等的分散、分布混炼,材料含有偶联剂和润滑剂时,所制备的WPC中木纤维分散均匀。   本文采用狭缝机头和旋转流变仪,分别测量了不同木纤维含量和温度下WPC的在线剪切黏度和动态黏弹性能。继而,通过安装在挤出发泡系统末端的高压狭缝机头,测量了WPC/Sc-CO2混合物的在线剪切黏度,并基于Carreau-Yasuda模型和自由体积理论建立了WPC/Sc-CO2混合物的剪切黏度模型。   根据本文建立的WPC/Sc-CO2混合物剪切黏度模型,采用有限元软件Polyflow对不同尺寸的毛细管机头内流场进行了数值模拟。通过模拟得到的沿机头流动方向的压力和速度曲线,结合磁悬浮天平测量的Sc-CO2在高密度聚乙烯中的平衡溶解度,获得机头压力降速率和成核点位置,最终得到适合制备WPC泡沫材料的机头尺寸。采用同样的方法,分析温度、Sc-CO2含量、木纤维含量对机头压力降速率和成核点位置的影响。   采用单螺杆挤出发泡系统和数值模拟得到的适合制备WPC泡沫材料的机头,制备了WPC细孔泡沫材料,并分析了温度和Sc-CO2含量对泡孔形态的影响。所制备的WPC细孔泡沫材料的泡孔平均直径都小于50μm,泡孔密度都大于8.8×105 cells/cm3。本文还建立WPC的复数黏度、损耗角与WPC细孔泡沫材料泡孔形态的关系。   根据WPC泡沫材料泡孔形态的实验数据,本文建立了BP神经网络模型,用于综合分析木纤维含量、温度和Sc-CO2含量与WPC泡沫材料泡孔形态之间的关系。
其他文献
初中生是祖国和民族的未来与希望,是祖国未来的建设者和接班人。提高国民素质和培养一代高素质的跨世纪人才,是时代赋予广大教育工作者的神圣职责。教育部在制订《九年义务教育
英语作为初中教育教学的重要组成部分,对提高学生的口语交际能力以及英语学习水平有着重要的帮助,在初中英语教学中应用情境教学法进行教学,不仅能够让学生在充满英语气息的氛围
本论文介绍了一款集成CCD信号处理器的检测方法,详细描述了CCD模拟信号的产生、CCD信号处理器的时序控制、CCD信号的采集传输以及应用程序的设计。给出了检测系统的硬件结构和
学位
为主动应对世界范围内新一轮科技革命和产业变革,我国抓住机遇,寻找战略,推动工程教育改革创新,达成“新工科”建设,对于高校来说,新工科就是对传统高校工科专业的升级改造.
本论文的研究目的是设计一种红外图像处理系统,能够实现对红外弱小目标的精确检测和实时跟踪。为了以更快的速度完成此检测、跟踪任务,本文将图像的预处理电路放在FPGA里实现,通
学位
球磨机是选矿、化工、冶金及材料等工业部门中应用最普遍、通用的粉磨设备,因此,在其正常工作过程中,要求球磨机具有较高的安全性和可靠性以保证正常生产,避免重大的经济损失
随着科技的发展和市场需求的不断提升,小体积、性能可靠、能够适应各种空间约束的紧凑型驱动传动系统的开发成为新的研究方向。想要满足市场多变的要求,就需要开发一类驱动传
ZrB2-SiC陶瓷因具有高熔点,低密度,良好的抗热震性及导热能力强的特点,在极端环境应用领域有着广阔的前景。但ZrB2-SiC陶瓷高硬度、高脆性的材料特点决定了其机械加工型能差的事
中国汽车工业的爆炸式增长带来国产零配件的大量需求,电动助力转向作为-种新型的动力转向,在行车安全,节约能源,保护环境等方面都有传统的液压助力转向无法比拟的优越性,电动
碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics-CFRP)因其具有轻质、比模量高、抗疲劳和耐热性能好等诸多优点,被广泛应用于航空航天、化工机械,交通运输、体育器械和纺