文档介绍：第卷第期塑料工业
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年月
/共混物注射冷却过程中
二维温度场的研究::
许鹏飞,尹海英,杨伟,张艺。,付晓蓉
.四川大学化学工程学院,四川成都;.攀枝花学院生物与化学工程学院,四川攀枝花;
.四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都
摘要:采用数值模拟结合实验验证的方法,先建立高密度聚乙烯/聚丙烯共混物注射冷却过程
中二维温度场的数学模型,根据改进焓法用软件对模型进行求解计算得到共混物二维温度分布的模拟值;
通过数据采集器对不同比例的/共混物注射冷却过程中的温度变化进行了数据采集,并将采集所得温度的实
验值与模拟值进行了比较分析。结果表明:共混物在液相冷却段和结晶段温度分布的实验值与模拟值吻合良好,在固
相冷却段实验值略高于模拟值。
关键词:高密度聚乙烯/聚丙烯共混物;注射成型;冷却;二维温度场
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
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高分子材料以其优异性能已被广泛地应用于生以往对于注射冷却过程中温度场的研究大多集中
产、生活的诸多领域。注射成型是目前高分子材料最在单一结晶型聚合物方面,或者是仅仅研究了注射冷
常用的加工方法之一。聚合物在注射成型的高剪切速却过程中一维温度分布¨。随着相关工业的飞速
率下形成的各种相态结构受到模具中的温度变化规律发展,特别是伴随着共混和合金化技术的广泛应用,
的影响,所以温度变化规律是其结构形成的控制因素仅研究单一聚合物在工程中的应用已远远不能满足工
之一。因此,研究聚合物注射件冷却过程的温度场对业的需求,简单的一维模拟也已不能满足指导生产的
其结构预测和结构控制有非常重要的意义。需要
国家自然科学基金石油化联合基金联系人..
作者简介:许鹏飞,男,年生,硕士研究生,主要从事化工传递过程的研究。—.
· · 塑料工业正
本文以和的共混物为研究对象,在获边界条件为:
得共混物热力学参数基础上,采用改进焓法结合: , ,
软件对共混体系在注射成型冷却过程中, ,
,
己己
的二维温度分布进行了模拟计算,并以实验进行验’
式中, 一注塑制品厚度,。
证,模拟计算值与实验结果吻合较好。
引入热焓,该表达式中的比热容在每
数学模型
个相中的值不同,在同一相中视为常数。于是方程
. 模型描述
可写成式的形式。
如图所示,结晶型塑料熔体被注入模具型腔
立
后,随冷却时间的推移,制件出现三个区域:固体、以,立\, 、一
区、固体熔体共存区模糊区、熔体区,三个区域
由两个移动界面,,和,,所分割。
当两界面在中心重合时,型腔内的熔体全部凝固。本
占
研究中采用柱状模具,因制件长度方向上的尺寸远大
于宽度和厚度,故在模拟中可视冷却过程为二维传热
问题,传热方向沿制件宽和厚两方向。
图相变区域内温度与热焓的关系
液相
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面相最,,磅
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模糊区,
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