模压法微孔发泡pc片材的制备及机理研究

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1、摘要本论文采用普通模压机成功制备了微孔发泡聚碳酸酯(PC)薄型片材，通过研究加工参数对泡孔结构和力学性能影响，制备了可控泡孔结构和力学性能优异的微孔塑料；同时，通过关联微孔发泡PC片材的泡孔结构与力学性能的关系，建立了泡孔结构预测力学性能的数学模型；最后，对模压法制备微孔发泡PC片材的成型过程进行了分析，并对微孔成型机理进行了研究。探讨,n-v参数对微孔发泡PC片材泡孔结构的影响，研究表明：微孔发泡PC片材的泡孔尺寸随发泡时间的增加先减小后增大，随发泡压力的增大而减小，随上、下板温度的增加而增大；泡孔密度的变化趋势与泡孔尺寸的变化相反；微孔发泡PC片材的

2、密度随加工参数的增加而减小。控制微孔制备的加工参数，可以制备所需泡孔结构的微孔发泡PC片材。探讨力H-r-_参数对微孔发泡PC片材力学性能的影响，研究表明：拉伸强度和拉伸模量都随加工参数的增加而减小，但是拉伸模量的变化趋势更为显著；经过微孔发泡后，大多数微孔发泡PC片材的比强度是增加的。研究还发现，发泡时间对力学性能的影响最为显著。通过关联微孔发泡PC片材泡孔结构与力学性能之间的关系，建立了数学模型，以便从泡孔结构理论预测微孔发泡PC片材的力学性能。通过微孑t,PC片材泡孔的形态分析，对模压法制备微孑1．PC片材的成型过程进行了分析和模拟，对微孔发泡的机

3、理进行了初步探讨。采用经典成核理论描述泡孔的成核过程，结合宏观和微孔成型过程，对经典成核理论泡孔成核的吉布斯自由能进行了修正；而对泡孔的增长过程，采用了经典的细胞模型进行描述。关键词：微孔发泡；PC；模压法；力学性能；机理致谢本工作得到国家自然科学基金(50473026)资助。ABSTRACTInthisthesis，thethinmicrocellularpolycarbonate(PC)sheetissuccessfullypreparedbycompressionmolding．ThemicrocellularPCsheetwithcontroll

4、ablecellularstructureandexcellentmechanicalpropertycanbepreparedbyinvestigatingtheeffectsofprocessingparametersoncellularstructureandmechanicalproperty．Andthemathematicalmodelissetuptopredictthemechanicalpropertybysimulatingtherelationshipbetweencellularstructureandthemechanicalp

5、roperty．AlsotheprocessandmechanismofmierocellularPCsheetbycompressingmoldingareinvestigated．．Theeffectofprocessingparametersoncellularstructureshowsthatthecellsizedecreasestillto8minuteandthenincreasewitlltheincreaseoffoamingtime，itdecreaseswiththeincreaseoffoamingpressure，andinc

6、reaseswiththeincreaseofupper-plateandlower-platetemperature．Thevariationofthecelldensityiscontrarytothatofcellsize，andthedensityofmicrocellularPCsheetdecreaseswitlltheprocessingparameters．TheeffectofprocessingparametersonmechanicalpropertyofmicrocellularPCsheetdisplaysthatthetens

7、ilestrengthandtensilemodulusdecreasewiththeprocessingparameters，butthevariationoftensilemodulusismuchmorethanthatoftensilestrength．ThePCsheethasmuchhigherspecificstrengthaftermicrocellularfoaming．Therelationshipbetweenthecellularstructureandmechanicalpropertyhasbeeninvestigatedan

8、dsimulated．Themathematicalmodelissetupto