德英美三国气体辅助注塑技术的发展现状

德英美三国气体辅助注塑技术的发展现状梁瑞凤（中国科学院化学研究所工程塑料国家工程研究中心北京１０００８０）气体辅助注塑成型是利用高压气体在注塑件内部产生中空截面、全面充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项９０年代才开始进入实用阶段的塑料成型新技术...     

气辅注塑CAE模拟技术的理论基础及分析实例

阐述了CAE模拟技术在气体辅助注射成型模具设计过程中的重要意义；介绍了气体辅助注射成型充填流动分析及保压分析中塑料熔体所遵循的数学模型和粘度参数模型，并介绍了在粘性流体力学基础上对数学模型进行了合理的简化和假设的方法；运用CAE软件C—MOLD对汽车保险杠模具结构设计及成型工艺条件进行了气辅注射成型模拟分析，优化了气体充填成型工艺和充填效果，改善了制品表面质量和力学性能，提高了首试成功率。     

在低频振动场中注塑成型iPP试样的结构与性能研究

利用自行研制的低频振动注塑成型装置进行等规聚丙烯(iPP)试样的结构与性能研究.实验中对常规注射和振动注射成型的试样力学性能和微观形态进行了对比实验.采用低频振动注塑成型工艺实现了IPP试样的自增强,在190℃下进行注射,强度由常规试样的41.3 MPa最大提高到振动试样的48.4 MPa(振幅PA=59.4 MPa,振频FR=0.7 Hz),强度提高了17.2%;SEM显示常规试样芯层结构主要由球晶构成,振动注射使球晶在流动方向上变形、取向,晶粒尺寸得到细化;DSC表明振动注射促进熔融峰向高温漂移,晶体结晶更加完善,结晶度最大提高了12.1%;WAXD显示低频大振幅振动注塑有利于γ晶型的生成,γ晶型有利于试样实现自增强.     

振动注塑PP的拉伸蠕变研究

分别通过改变机械振动注塑机的频率(5~25 Hz)和压力(10~18 MPa)获得不同条件下成型的PP样条,然后在各种成型条件下的PP样条上分别施加相同的拉伸力(F=125 N),进行24 h拉伸蠕变实验.结果表明,在相同的振动频率(10 Hz)和不同的振动压力下成型的PP试样,其24 h蠕变量随着压力的增大而减小;在相同振动压力(12 MPa)和不同的振动频率下成型的PP试样,其24 h蠕变量随着频率的增大而增大.当振动频率达到f=10 Hz的时候,其24 h拉伸蠕变量的变化趋于平缓.同时,也对不同振动条件下注塑的PP试样进行拉伸实验,冲击实验和动态力学性能测试,讨论了成型条件对性能的影响.     

模腔温度对注塑微孔发泡POM盖板泡孔结构和表面质量的影响

研发一种包含电加热和水冷却的快速热循环成型技术,以改善采用超临界氮气为物理发泡剂的注塑微孔发泡聚甲醛(POM)盖板的表面质量.通过优化设计,整个模具型腔表面的温度均匀性得到明显改善.定量研究模腔表面温度(T_M)对注塑微孔发泡POM盖板的泡孔结构和表面质量的影响,并分析相关的机理.结果表明,提高T_M可减小微孔发泡POM盖板的未发泡皮层厚度,但使其泡孔的直径少量增加、分布均匀性降低.使T_M从40提高至150℃可明显改善微孔发泡POM盖板的表面质量、减小表面粗糙度达85%,而不会明显增加成型周期.T_M取150℃时可消除常规注塑微孔发泡存在的制品表面缺陷.T_M要适当高(约130℃)以在改善微孔发泡POM盖板表面质量的同时保持良好的泡孔结构.     

基于正交试验法的聚乙醇酸精密注塑工艺研究

采用正交试验对聚乙醇酸(PGA)的精密注塑工艺进行优化.考察了注塑压力、注塑速度、背压对精密注塑产品质量的影响趋势和程度,并对试验结果进行了极差分析和方差分析.结果显示背压对注塑产品质量影响最大,其次是注塑速度,最后是注塑压力;注塑参数的最优组合为:注塑压力80 MPa,注塑速度60％,背压60％.     

标准气体在检测可燃气体报警器中的重要性

介绍可燃气体报警器的检测现状，分析可燃气体报警器检测元件中毒的原因，强调了检测可燃气体报警器时使用标准气体的重要性，以及标准气体的正确使用。     

超临界氮气对聚苯乙烯微观形态的影响——喷泉效应与层状结构的形成

当流体的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时,称该流体处于超临界状态,为超临界流体.超临界流体表现出许多不同于一般气体和液体的特性,如溶质在超临界流体中的溶解度可较同温常压下溶质在同种气体中的溶解度大很多,超临界流体密度与液体的密度相近,其粘度却比液体小近百倍,导热系数比常压气体大得多等.由于超临界流体具有这些不同寻常的特性,因而以超临界萃取为代表的超临界流体已有广泛的工业应用.近年来超临界流体在聚合物加工中的应用逐渐受到重视,如超临界分级、造粒、气体辅助注塑成型、发泡成型等[1～3].     

双环戊二烯反应注塑

作为一种新型工程材料,近年来聚双环戊二烯(polydicyclopentadiene, PDCPD)的研究备受关注。PDCPD多采用反应注塑成型工艺,需要在反应前有足够的储存稳定期以保证物料的混合和注模。本文介绍了不同催化体系的优缺点,着重阐述了极具应用前景的新兴Grubbs潜伏型催化剂最新进展,包括热触发型、化学触发型和光触发型等,并对其结构、性能及反应机理进行了详细分析。同时,围绕配体结构对催化特性的影响,对如何提高催化剂的潜伏性且保持其催化活性进行了对比和剖析。其中,螯合结构和O、S、N等杂原子基团的引入,提高了催化剂的潜伏性,但催化活性会有一定程度的下降。此外,还评述了聚双环戊二烯改性方面的相关研究,并对聚双环戊二烯产业发展的趋势进行了展望。     

优化注塑成型塑件变形方案的研究进展

塑件翘曲变形是注塑成型常见的质量缺陷之一,吸引诸多学者和工程从业者对其提出层出不穷的优化思路。本文从工业量产角度出发,将塑件分为图纸阶段、试制阶段以及最终量产阶段,并系统介绍其在不同阶段的优化思路。首先介绍薄壁塑件和非规整塑件翘曲变形的优化思路,分类详述新模温技术在优化塑件翘曲变形的应用以及总结预变形技术现今的研究热点,并提出动模温技术结合人工智能算法求解能够在未来有更长远的发展。通过梳理后制程定型思路优化塑件翘曲变形相关文献,本文认为其具有一定局限性。最后介绍成型技术在优化塑件翘曲变形和低翘曲规格材料的新应用,并且基于当前行业背景,提出联合仿真技术和在线检测技术是解决塑件翘曲变形的未来研究方向和技术发展趋势。     

聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料微型注塑研究

结合固相剪切碾磨和分子复合技术制备了适合于微型注塑加工的聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(PVA/n-HA)复合材料,实现了n-HA含量达30%的PVA/n-HA复合材料的微型注塑加工。采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析仪(TGA)和高压毛细管流变仪研究了PVA/n-HA复合材料的热性能和流变性能,结果表明:改性PVA/n-HA复合材料的熔点降低,热分解温度升高,获得120℃以上的热塑加工窗口;PVA/n-HA复合材料呈现剪切变稀特性,在高剪切速率下具有较低的熔体粘度,适合微型注塑加工,具有良好的充模性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了PVA/n-HA微型注塑样品的结构与性能,结果表明n-HA均匀分散于PVA基体中,提高了复合材料的尺寸稳定性;受微型注塑过程中高剪切应力诱导结晶作用的影响,PVA/n-HA微型注塑样品的结晶度高于常规注塑样品的结晶度。     

注塑制品残余应力的研究进展

由于实际工艺条件往往与理想值存在一定偏差,制品在成形后通常会存在一些难以避免的缺陷,而残余应力正是最为常见的一种。注塑制品的残余应力是在注塑成形过程中,外界约束去除后,仍存在于塑件内部的应力,在后期使用过程中容易引起塑件的翘曲、变形、乃至断裂破损,多数情况下对制品不利。因此,在塑料制品设计时应充分考虑到残余应力的影响。本文较为全面地介绍了注塑制品残余应力的产生、检测、减小残余应力的措施及残余应力的计算机模拟等内容。     

气体分离膜成膜技术及成膜机理的研究进展

介绍了气体分离膜的发展历史，从７０年代初期反渗透膜干燥技术获得气体分离膜，８０年代出现的“阻力型”“复合型”到９０年代发明的致密皮层非对称气体分离膜，着重介绍了成膜液相转化过程中发生微相分离的成膜机理，最后，提出现行成膜技术的不足及成膜机理的研究方向。     

添加剂和注塑工艺对AES颜色稳定性的影响

通过透射电子显微镜(TEM)研究发现,未染色丙烯腈―三元乙丙橡胶―苯乙烯共聚物(AES树脂)的宏观颜色变化与其橡胶形态密切相关,而橡胶形态受配方中添加剂组分的影响很大。另外,注塑工艺也会影响AES注塑样品的宏观颜色变化。通过在体系中加入润滑剂硬脂酸钙或芥酸酰胺,可以有效地控制AES注塑样品的颜色变化。     

聚合物气体辅助注射成型制品的形态结构

作为一种由常规注射成型发展起来的聚合物加工技术,气体辅助注射成型具有节约原材料、缩短成型周期以及提高制品性能等优点,已得到广泛的应用.由于气辅成型过程是一个在刚、柔双重约束界面条件下进行的多相复杂体系的多次流动过程,因而其形态结构的形成、发展和演化要远比常规注塑成型复杂.然而在气辅成型的形态结构方面,国内外的研究一直以来开展得较少.近年来,作者在聚合物及其共混物、复合材料气辅成型制品的形态结构方面已开展了广泛的研究工作,本文对这些工作和一些重要结果作了总结,并简要分析了成型过程中剪切场对形态演化的影响,最后对该研究方向的发展趋势作了展望.     

气体辅助注射成型表层熔体形成机理的分析

基于等温条件下下幂律流体的流动分析,对圆管气体辅助注射成型过程中影响表层熔体形成的因素进行了分析,指出在等温条件下牛顿流体所形成的表层熔体厚度比值约为0．3,接近试验值0．34－0．37,非牛顿流体的值（＜0．3）小于实际气辅成型值（约0．38）。文中对产生这一偏差的非等温条件下的影响因素进行作了进一步的分析,认为除了熔体温度、模具温度以及气体延迟时间对聚合物表层熔体的形成有重要影响,熔体／气体前沿之间的压力梯度值以及熔体／气体界面之间的剪切应力都对气体穿透过程中表层熔体的形成有重要影响。     

“气体计量基标准技术暨环境领域计量基标准资源整合与共享机制建设”研讨会召开

随着我国经济的快速发展，标准气体的需求量越来越大，对标准气体的质量要求亦越来越高。我国生产和使用标准气体的单位也随之增加，为了保证我国气体基标准量值的准确可靠，最大限度地整合优化提高共享本领域计量基标准资源，中国计量科学研究院生物、能源与环境计量科学和测量技术研究所于2006年8月1日-4日在青海西宁举办了“气体计量基标准技术暨环境领域计量基标准资源整合与共享机制建设”研讨会。     

用于气体分离的新型耦合膜分离方法及装置

本发明涉及气体分离方法及装置，用于气体分离的新型耦合膜分离方法，原料气体经多个分离单元进行分离，每个分离单元原料气体首先与一侧的气体分离膜接触，能与载体溶液形成配体通过促进传递的气体组分首先在与之接触的气体分离膜内溶解扩散，然后与载体溶液形成配体结构以促进传递形式通过薄层载体溶液与另一侧气体分离膜接触，通过在该气体分离膜内的溶解扩散在渗透侧解吸；原料气中不能与载体溶液形成配体的气体组分首先在与之接触的气体分离膜内溶解扩散，然后在薄层载体溶液中以溶解扩散的形式与另一侧气体分离膜接触，通过在该气体分离膜内的溶解扩散在渗透侧解吸，达到分离原料气体的目的。本发明分离方法既满足气体高压分离要求，杜绝塑性效应，又防止膜的润湿和泄露，维持长期的稳定性。     

矿井环境可燃气体分析方法及装置

一种矿井环境可燃气体分析方法及装置，属于检测和分析工矿环境多种可燃气体的方法及装置。该分析方法使用一个催化传感器，把催化传感器放置在多种混合可燃气体中，由单片机对电场控制器输出控制信号，电场控制器对催化传感器施加不同的电场，催化传感器输出不同的、包含混合可燃气体信息的信号，不同可燃气体的信息信号通过闭环检测器送入至单片机，单片机对得到的可燃气体进行分析，分析气体的种类和浓度，并通过数字显示器显示检测结果。     

检测易爆气体的催化发光传感器研究

报道了一种用于定量分析易爆气体混合物丙烷和异丁烷的基于碳酸锶纳米材料的催化发光传感器。基于该传感器在不同温度下对两种气体的灵敏度不同，在320℃和342℃两个工作温度下，两种气体的浓度范围均为1000mL／m^3～10000mL／m^3时，分别建立了混合组分浓度相对催化发光强度的两个线性回归方程。在342℃时，丙烷和异丁烷的检出限（3σ）分别为50mL／m^3和20mL/m^3。可通过解上述两个联立方程式求得未知混合物中两组分的浓度。外来物质甲烷、乙烷、CO、氨气通过传感器时，甲烷和乙烷分别引起5．6％和17．2％的干扰，其它气体不干扰测定。20000mL／m^3的水蒸气不干扰2000mL／m^3丙烷和异丁烷气体的测定。用该法分析了人工合成样品中两种气体的浓度。