| 题名 | 注塑工艺对透明聚丙烯结构性能的影响规律研究 |
| 作者 | 刘欣 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 陈振斌 ; 张立基 |
| 关键词 | 透明聚丙烯 结晶形貌 注塑工艺 光学性能 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 透明聚丙烯(简称透明PP)不仅具有普通PP耐腐蚀、耐高温、质轻、机械性能优越等特点,还具有较高的透明性和光泽度,被广泛应用于医疗用具、透明包装、汽车工业以及日用消费品等领域。透明PP的透明度高,且在价格上较传统的透明材料有明显优势,因此透明PP的应用范围在迅速扩展,其需求量也逐年增长。透明PP一般要经过加工成型,才能最终以应用产品的形式面向使用客户。注塑成型作为透明PP的一种最重要的加工方式,其工艺条件的不同将直接影响制品的形态结构,进而决定制品的使用性能。相比普通PP,国内外对透明PP注塑过程中的结构演变及结构与性能间相互关系的研究相对较少,而透明PP特殊的特征结构,使现有的普通PP注塑工艺对结构与性能影响方面的研究成果不能直接地运用于指导透明PP制品的加工生产。因此,研究透明PP的注塑工艺-结构-性能三者之间的相互联系对透明PP的加工应用以及新产品的开发具有十分重要的指导意义。本文以中石油生产的透明PP(牌号为RP340R)为研究对象,通过正交实验分别研究了不同注塑工艺参数对RP340R光学性能和力学性能的影响,采用广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析仪(DMA)等结构表征手段考察了影响制品光学性能的关键注塑工艺参数对其形态结构的影响规律,并研究了RP340R制品结构与光学性能之间的相互关系,取得了一些有意义的成果,现总结如下:1)在相关文献基础上,选择了适宜的刻蚀剂,并对刻蚀时间进行考察,确定了RP340R样品的刻蚀方法,并明确了含第四代山梨增透剂的RP340R样品在一定的注塑工艺条件下呈现纤维网络结构的结晶形态,该结果为深入研究透明PP注塑工艺-形态结构-宏观性能三者之间的联系提供了技术支撑。2)通过注塑工艺对RP340R制品结晶形貌影响的研究,发现:含第四代山梨醇增透剂的透明PP呈现的纤维网络状结晶对制品的雾度和透光率有显著影响。一般而言,当纤维网络状结晶明显,纤维结构寸较小时,制品的透明度高;当纤维网络结晶不明显,纤维结构尺寸增加时,制品的透明度降低。3)注塑工艺对纤维网络结构的形成有显著影响:当注塑压力较低时,纤维网络结晶比较明显,纤维结构尺寸较小,随着注塑压力的增加,纤维网络结晶逐渐消失;注塑速率对纤维网络结晶的影响与注塑压力对纤维网络结晶的影响具有相同的趋势,随着注塑速率的增加,纤维网络结晶逐渐消失,在较低的注塑压下,注塑速率对纤维网络结晶的影响更加显著;熔体温度增加,纤维网络结晶也逐渐消失,但是过高的温度可能会导致熔体的热降解,刻蚀后又会使网络结构逐渐呈现出来。4)通过正交实验以及主要工艺参数对RP340R结构与性能影响的研究,发现:影响制品纤维网络结晶的最主要因素是注塑压力。影响制品透明性的最主要因素是注塑压力,其次是注塑速率和熔体温度,并且随着这三个参数的增加,均导致制品的雾度升高和透明性降低;在正交实验范围内,针对主要因素得出了RP340R光学性能最佳的工艺条件为注塑压力25 kg/cm~2,注射速度30%,熔体温度180~o C,该条件下成型的制品,雾度为6.6%,透光率为88.1%。影响制品力学性能的主要因素有熔体温度、注塑速率、保压时间、模具温度等,其中对弯曲模量、屈服强度和强度的影响规律各不相同;通过综合平衡法,得到了综合性能较好一组工艺参数组合,即熔体温度为220~o C,注塑压力为20 kg/cm~2,模具温度为80~o C,保压压力为20 kg/cm~2,保压时间为30 s,注塑速率为20%,冷却时间为20 s,该条件下成型的制品,弯曲强度为955.91 MPa、拉伸强度为27.51 MPa、冲击强度为6.4614KJ/m~2。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 80 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95038]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘欣. 注塑工艺对透明聚丙烯结构性能的影响规律研究[D]. 2019. |
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