国家自然科学基金(51127003)
- 作品数：10 被引量：28H指数：4
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- 新型旋转挤出流变仪
- 2021年
- 聚合物加工是决定塑料制品最终结构性能的中心环节,其重要的理论基础是聚合物流变学,研究聚合物流变行为的关键仪器是流变仪.但现有流变仪大多基于简化的流动模型,与实际复杂加工条件不符,难有效揭示聚合物在复杂应力场/温度场作用下的流变行为.我们基于前期发明的聚合物管旋转挤出加工技术和装备,研制了新型旋转挤出流变仪,可实现挤出/旋转的不同组合和管内外壁双冷,实施和调控旋转挤出中多种运动模式和应力场及温度场,实时检测挤出/旋转速度、应力、温度场,显示记录有关数据,既可用于研究实际加工复杂条件下聚合物加工流变行为,也可用于制备高性能多功能聚合物微导管.本文综述了新型旋转挤出流变仪的结构特点和原理及其在流变测试与聚合物微导管制备方面的应用.
- 李怡俊聂敏皮林白时兵王琪
- 关键词：结构原理
- 温度梯度对聚乙烯耐慢速开裂性能的影响被引量：8
- 2012年
- 通过调控温度梯度得到含取向球晶的聚乙烯(PE)试样,研究取向球晶结构对PE耐慢速开裂性能的影响。结果表明:在温度梯度作用下,PE球晶呈椭圆形,片晶沿温度梯度方向取向生长。当温度梯度下制备的试样受到轴向应力作用,取向晶片垂直于受力方向,易发生晶片层间破坏,导致其耐慢速裂纹开裂性能降低。随温度梯度增加,取向球晶增多,耐慢速开裂性能下降更明显。
- 杨天乐聂敏王琪
- 关键词：聚乙烯温度梯度
- 传统挤出聚乙烯管的多层次结构及应用中的薄弱点被引量：2
- 2015年
- 利用多种表征方法,系统地研究了3种管径PE管的多层次结构。结果表明:聚合物熔体在挤管过程中受到轴向挤出/牵引作用,分子链易沿轴向取向,而沿厚度方向存在的温度梯度也使片晶沿径向取向排列。对小口径PE管而言,管壁厚度较薄,这2种取向更加明显。XRD和DSC实验表明:管径变化对PE管晶体结构影响不大,但由于外壁快速喷淋冷却,内壁冷却速度较慢,形成的片晶厚度较大,tie分子链含量较低。
- 华正坤聂敏王琪
- 关键词：聚乙烯管
- 旋转／牵引速度比对旋转挤出聚乙烯管结构和性能的影响被引量：5
- 2013年
- 采用自行研制的聚合物管旋转挤出装置,研究了旋转挤出过程中旋转/牵引速度比对聚乙烯(PE)管结构和性能的影响。扫描电镜(SEM)和热收缩实验结果表明,通过控制旋转/牵引速度比,可有效调节PE管内串晶偏离轴向的角度,降低轴向取向度,提高PE管的力学性能。当旋转/牵引速度比为0.6时,旋转挤出PE管的环向拉伸强度从常规挤出管的19.4MPa提高到33.5MPa,提高了72.7%。
- 胡晓阳聂敏白时兵王琪
- 关键词：聚乙烯管
- 不同管径聚乙烯管的旋转挤出
- 2015年
- 通过口模旋转挤出制备3种管径聚乙烯(PE)管,系统研究其结构与性能。结果表明,相较于传统挤出PE管内串晶平行与轴向,旋转挤出过程中聚合物熔体的流动是轴向牵引流动和环向拖曳流动的叠加,其方向偏离轴向,可诱导串晶偏离轴向排列,从而提高PE管的环向取向度,实现PE管的环向增强,抑制裂纹在PE管内沿轴向扩展。随PE管管径的增加,在相同旋转角速度下环向流动线速度增大,串晶偏离轴向的夹角增加,环向取向度更高,因而旋转挤出制备的大口径PE管具有更优的性能。
- 聂敏胡晓阳王琪
- 关键词：聚乙烯管串晶
- 成核剂的自成纤对聚丙烯结构与性能的影响被引量：7
- 2014年
- 选用稀土β成核剂WBG,研究了不同加工温度下WBG自组装成纤效应及其对聚丙烯(PP)结构与性能的影响。结果表明:在190℃时,WBG不溶于PP熔体。WBG仅能发挥成核剂的作用,提高PP的韧性。在210℃以上时,WBG可溶于PP熔体,并在冷却过程中自组装形成纤维结构,诱导PP在其表面附生结晶形成β型杂化串晶结构,因而WBG改性PP样品的性能得到极大改善。相较于纯PP样品,WBG改性PP样品的拉伸强度和冲击强度达到42.3 MPa和8.3 kJ/m2,比纯PP样品的30.1 MPa和4.1 kJ/m2,分别提高了41%和104%。
- 李怡俊韩锐聂敏
- 关键词：聚丙烯Β成核剂自组装力学性能
- 旋转挤出和分子量对聚乙烯管蠕变破裂的影响
- <正>聚乙烯（PE）管综合性能优异,广泛应用于水、气压力输送领域。但常规PE管挤出加工过程中,受到轴向挤出/牵引作用,分子链沿轴向取向,但实际应用过程中其环向受力为轴向受力的两倍,PE管极易沿轴向破裂,使用寿命短[1]。...
- 张大合聂敏
- 文献传递
- 旋转挤出加工制备高性能聚合物管被引量：8
- 2014年
- 聚合物管主要用于流体压力输送,要求环向强度高,耐应力开裂性能好,使用寿命长。我们借鉴天然管竹子因竹纤维轴向排列使其轴向破裂易,横向破裂难的结构特点,提出形成偏离轴向的增强相结构可以显著提高聚合物管的性能,自行设计研制了新型的聚合物管旋转挤出装置,通过芯棒和口模独立可调的旋转运动与轴向速度可调的挤出/牵引运动的不同组合,形成与常规挤出不同的应力场,并通过管内外壁双冷技术调控聚合物管中温度场,从而在聚合物管中形成和定构不同层次的偏离轴向排列的增强相结构(如取向分子、串晶、原位成纤诱导形成串晶、外加纤维等),大幅度提高聚合物管的环向强度和耐应力开裂性能,如旋转挤出聚乙烯管形成偏离轴向串晶结构,使其环向拉伸强度和裂纹引发时间分别比常规挤出聚乙烯管提高78%和544%。我们还从理论上分析了旋转挤出中聚合物的流变行为,得到其流动速率数学表达式,阐明旋转挤出形成偏离轴向增强相结构的机理。旋转挤出加工为制备高性能聚合物管提供新设备、新技术、新理论。本文简要总结了我们通过旋转挤出制备高性能聚合物管的一些研究工作。
- 王琪聂敏白时兵郭岳张杰
- 旋转/拉伸复合力场对聚乙烯管结构和性能的影响
- ＜正＞聚乙烯（PE）管综合性能优异,广泛应用于燃气输送、供水、农业灌溉等领域。但常规挤出PE管的环向强度和耐应力开裂性能尚需改善。本课题组建立了旋转挤出新方法,前期工作表明旋转挤出可使PE管内串晶偏离挤出方向,显著提高P...
- 胡晓阳聂敏白时兵王琪
- 关键词：ORIENTATION
- 文献传递
- 静液压作用下旋转挤出聚乙烯管的裂纹增长模式
- 2015年
- 通过旋转挤出加工制备聚乙烯(PE)管。实验结果表明,相对于传统挤出PE管中串晶沿轴向排列,旋转挤出过程中,通过芯棒和口模的旋转,可对聚合物熔体施加环向应力,改变其受力方向,诱使串晶偏离轴向排列,从而提高PE管的环向强度,增加裂纹沿轴向增长的阻力,因而裂纹增长模式从竹子式的轴向增长转变为环向开裂,提高了PE管的耐开裂性能。
- 张大合白时兵李治向雨
- 关键词：聚乙烯管
