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微层共挤技术可成型具有交替多层结构的微层聚合物制品,特殊的交替多层结构形成的受限空间和层界面可赋予微层制品独特的力学性能。本文研制新型的微层共挤装置。制备不同层数的PP/POE微层片材,研究其低温缺口、无缺口和不同方向的冲击强度和增韧机理。制备PP/POE微层微孔发泡材料,分析发泡温度和层数对泡孔结构的影响。研制挤出吹塑电动锁模装置,综合微层共挤装置,制备PP/POE微层吹塑制品。本文可为微层共挤技术的推广及高性能微层制品的制备提供新思路和新方法。研制新型的微层共挤装置,其核心结构是由不同数量分层单元组成的层倍增器。通过对分层单元进行不同方式的组合,可实现环状聚合物熔体在径向或周向的层倍增过程,可成型微层管状和片状制品,克服现有分层单元流道结构较单一的不足。研制挤出吹塑电动锁模装置。该锁模装置采用单台伺服电机驱动实现开合模和移模,且可实现自动调模。通过对肘杆机构进行优化设计,可减小锁模装置的尺寸。与同等规格液压锁模装置相比,该电动锁模装置的能耗可降低约86.3%。采用研制的微层共挤装置制备不同层数的PP/POE微层片材。结合微层样品的冲击断面形貌、断裂功理论和弯曲形变理论,分析微层片材的缺口、无缺口和不同方向的冲击强度和增韧机理。发现,微层样品在缺口冲击过程中主要由连续的薄的POE层形成内部空穴或微小形变消耗冲击能;而在无缺口冲击过程中连续的薄的POE和PP层均会通过产生银纹和明显的塑性变形对总断裂功产生重要影响,从而显著延长样品的裂纹扩展路径。微层样品在法向比在横向具有更优的冲击能耗散能力,这是因为在横向微层样品的冲击力由PP和POE层分别单独传递;而在法向冲击力由PP和POE层交替协同传递。采用间歇发泡法,在恒温和变温模式下,制备16、32和128层呈PP实体层和POE发泡层交替排列的微层微孔发泡材料。恒温模式下,通过改变发泡温度和层数,可制备POE层呈闭孔、变形闭孔和部分连通结构的微层微孔发泡材料。变温模式下,16和32层样品在40~60°C发泡温度下呈现明显的双峰泡孔结构。通过改变发泡温度和样品层数,可实现对大小泡孔平均直径和密度的灵活调控。综合所研制的微层共挤装置和挤出吹塑电动锁模装置,制备PP/POE微层吹塑制品。利用微层共挤装置制备8、16和64层的PP/POE圆管状型坯,再采用电动锁模装置进行吹塑,制备PP/POE微层塑料容器。拉伸测试结果表明PP/POE微层塑料容器的屈服强度、弹性模量和断裂伸长率与相同层数PP/POE微层片材的相当。