螺杆构型对聚丙烯pp尼龙pa共混体系影响的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文螺杆构型对聚丙烯（PP）/尼龙（PA6）共混体系影响的研究姓名：胥伟伟申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：马秀清20090603螺杆构型对聚丙烯（ＰＰ）／尼龙（ＰＡ６）共混体系影响的研究摘要影响ＰＰ／ＰＡ６共混体系性能的主要因素有配方、相容剂、操作条件、混合设备等，而混合设备中螺杆构型是影响共混体系性能的关键因素。本文采用专业ＣＦＤ（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ）软件ＰＯＬＹＦＬＯＷ，对啮合同向双螺杆挤出过程中，ＫＢ＋Ｓ（捏合块元件＋Ｓ型元件）和Ｓ＋ＫＢ（Ｓ型元件＋捏合块元件）两种螺杆构型下的三维等温非牛顿流场进行了

2、模拟计算，通过计算得到了各流场下的速度场、压力场、剪切应力场、回流量及停留时间分布，由此分析比较了两种螺杆构型的混合性能，结果表明：ＫＢ＋Ｓ螺杆构型回流量较大，停留时间分布较宽，因此这种螺杆构型具有较强的轴向混合能力：同时其剪切应力较大，具有良好的分散混合能力，并通过实验验证了这一结果。本文采用正交实验设计研究了ＰＰ／ＰＡ６／ＰＰ—ｇ—ＭＡＨ的配比对共混物性能的影响，结果表明相容剂对共混物的力学性能影响最大，其次为ＰＡ６。研究了加工温度和主机螺杆转速对共混物力学性能的影响，结果表明共混物的拉伸强度和弯曲强度随着加工温度的升高而降低，随着螺杆转速的升高而增加；冲击强度随加工温度

3、的升高有上升的趋势，随着螺杆转速的升高变化不大。在螺杆的熔融段设置了剪切型元件（ＫＢ）和拉伸型元件（Ｓ），在熔体输送段设置了齿形盘（ＴＭＥ）、六棱柱Ｔ（ＦＴＸ）和非啮合多过程（ＮＩ．ＭＰＥ）元件，研究了六种不同的螺杆构型对共混物性能和形态结构的影响，结果表明：在熔融段设置捏合块元件（ＫＢ），在熔体输送段设置六棱柱元件（ＦＴＸ），可以得到抗冲击性能和加工流动性能都较好的聚合物合金材料。关键词：ＰＰ／ＰＡ６共混体系，数值模拟，螺杆构型，力学性能ＡｂｓｔｒａｃｔＩＮＦＬＵＥＮＣＥｏＦＳＣＲＥＷＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩｏＮＳｏＦＴＳＥｏＮＴＨＥＰＲｏＰＥＩＵ’ＩＥＳＡＮＤＭｏＲＰＨｏＬ

4、ｏＧＹｏＦＰＰ／ＰＡ６ＢＬＥＮＤＳＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＰＰ／ＰＡ６ｂｌｅｎｄｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｆｏｒｍｕｌａ，ｃｏｍｐａｔｉｌｉｚｅｒ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｍｉｘｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓａｎｄＳＯｏｎ．Ｆｏｒｔｈｅｍｉｘｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｓｃｒｅｗｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｉｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｉｎｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅＰＰ／ＰＡ６ｂｌｅｎｄｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃｒｅｗｃｏｎｆｉ

5、ｇｕｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｒｅｅ——ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｓｏｔｈｅｒｍａｌＮｏｎ??－ＮｅｗｔｏｎｉａｎｍｏｄｅｌｉｎｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇＣＯ—ｒｏｔａｔｉｎｇｔｗｉｎｓｃｒｅｗｅｘｔｒｕｄｅｒｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｐａｃｋａｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＰＯＬＹＦＬＯＷ．ＴｈｅｓｃｒｅｗｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｉｎｃｌｕｄｅｄＫＢ＋Ｓ（ｋｎｅａｄｉｎｇｂｌｏｃｋｓａｎｄＳｅｌｅｍｅｎｔ）ａｎｄＳ＋ＫＢ（Ｓｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｋｎｅａｄｉｎｇｂｌｏｃｋｓ）．Ｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄ

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