微注塑制品微观形态及性能最新研究进展.pdf

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1、杨灿等·微注塑锄品微观形态及性能最耨研究进展最取新耕gYand杨灿，尹晓红(浙江师范大学工学院，浙江金华321004)摘要：微注塑(IM)被认为是最具灵活性、可靠性以及成本优势的聚合物微／纳器件制造技术之。因尺寸效应影响，IM过程中熔体流场明显不同于普通注塑过程，进而产生特殊的制品微观形态及其性能。本文分别从纯聚合物材料与聚合物复合材料两方面综述了IM制品微观形态及其性能的最新研究进展。最后，对该领域未来的发展方向进行了预测。关键词：微注塑；微观形态；性能；进展中图分类号：TQ325文章编号：1009-797

2、X(2013)06-0021—05文献标识码：A0前言限制，另一方面熔体的变形速率与冷却速率急作为注塑技术新兴发展的一个重要分支，剧增大。在此特殊流场作用下，IM制品内部微注塑(gIM)在聚合物微／纳制造领域中的作将产生独特的微观形态，进而对其宏观性能产用变得日益重要。鉴于其具有成本低、生产率生影响。高以及材料利用率高等诸多优势，近年来IM随着人们对gIM技术研究的不断推进，目前技术已用于生产制造众多种类的聚合物微／纳器微制品的微观形态及性能得到了工业界与学术件⋯。界的广泛关注。本文将从纯聚合物材料与增强众所

3、周知，在普通注塑(CIM)填充过程聚合物材料IM制品两方面进行论述。中，熔体经历包含剪切与拉伸效应在内的复杂1纯聚合物材料gIMt0品形态与性能流场作用，从而使材料的分子链优先沿流动方有关IM制品微观形态的研究可追溯到早期向排列。另一方面，因聚合物为热的不良导人们叉寸薄壁注塑制品形态演变的相关研究。体，从而在熔体厚度方向存在较明显的温度梯这些研究中制品厚度集中在300～500m之间。度“。上述不断变化的热力条件影响着半结晶在此尺寸范围内，使用各种半结晶聚合物材料聚合物材料晶体的成核与生长过程，从而产生时制品内

4、部均倾向于形成典型的“皮芯”结所谓“皮一芯”形态的多层次微观结构。注构，即包含高度取向的非结晶皮层，无取向的塑制品内部的流动诱导结晶主要为分子链的初始球晶芯层以及两者之间晶体基本平行于流动方取向与后续松弛过程之间相互对抗的结果。当cIM逐步过渡到IM时，制品尺寸逐渐减小，作者简介：杨灿(1982)，男，博士，毕业于华南理工下列两个因素的变化比较明显：一方面在填充大学机械设计及理论专业，研究方向是聚合物加工装备与工艺。与冷却阶段熔体沿厚度方向的温度梯度受到了收稿日期：2013—05272013年第39卷·21·

5、CH

6、NARU8BER／PLAST

7、cSTEcHNoLoGYANDEQU

8、PMENT待进一步研究。209～l4WhitesideBR，MartynMT，CoatesPD，Greenway作为未来研究方向，很有必要对增强材料¨钊G．A1lenPandHornsbyP2004Micromoulding：中填料与基体之间的界面相互作用机理进行深processmeasurements，productmorphologyand八研究。此外，受尺寸限制，如何精确测量propertiesPlastRubberCompos3

9、311-7ltoH．KasamaKandKikutaniT2007SurfaceIM制品宏观性能也一直成为该领域急需解决¨replicationandstructuraldevelopmentin的问题。micromoldingformicro／nanocompositesProcAnnualTechnicalConf．，(MSEC2007)，(15一l8October2007)参考文献：PP133—40【1]ChoiSj，KiInSK2011Multi·scalefillingsimulation[14]G

10、ibozJ．CopponnexTandM∈leP2009ofmicro—injectionmo1dingprocessJ．MechSciMicroinjectionmoldingofthermoplasticpolymers：Technol25ll7～24morphologicalcomparisonwithc0nventional【2]MavridisH，HrymakANandV1achopoulosJl986injectionm01di“gJMicromechMicroengl9Finitee1eInen

11、tsimu1ationoffountainf1owinO25023injectionmo1dingPoIymEngSci26449-54．[15】杨灿注塑微结构复制性能及形态研究[D】厂州：华南[3]ChuJ-S，KamalMR，DerdouriAandHrymak理工大学，20IlA2012Morpho1ogydevelopmentii1thegateregion[16]SchrauwenBAG，