《熱塑性聚合物微孔發(fā)泡原理與技術(shù)》為“材料先進成型與加工技術(shù)叢書”之一。微孔聚合物是指聚合物基體內(nèi)含有大量微米級泡孔結(jié)構(gòu)的一類高分子材料，不僅可實現(xiàn)聚合物構(gòu)件的輕量化，而且賦予聚合物構(gòu)件或制品隔熱、隔聲、緩沖和吸附等諸多功能，適應(yīng)輕量化和功能化材料及構(gòu)件的發(fā)展趨勢和應(yīng)用需求。但微孔發(fā)泡成型加工工藝過程及參數(shù)調(diào)控難度大，影響構(gòu)件的輕量化、使用性能和外觀質(zhì)量。闡明微孔發(fā)泡成型原理和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)演變行為、建立成型過程工藝控制方法與模具技術(shù)、實現(xiàn)其構(gòu)件的高質(zhì)高效成型加工，已成為學(xué)術(shù)與工程界急需解決的瓶頸問題�！稛崴苄跃酆衔镂⒖装l(fā)泡原理與技術(shù)》詳述了熱塑性聚合物微孔發(fā)泡成型原理及機理，提出了成型加工的新工藝新方法，旨在為解決輕量化高性能聚合物微孔發(fā)泡構(gòu)件成型加工難題提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)指導(dǎo)。
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目錄
總序
前言
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 微孔發(fā)泡聚合物分類與功能 1
1.2.1 微孔發(fā)泡聚合物的分類 2
1.2.2 微孔發(fā)泡聚合物的特點 2
1.2.3 微孔發(fā)泡聚合物的應(yīng)用 3
1.3 微孔發(fā)泡聚合物及其成型工藝發(fā)展歷程 5
1.3.1 間歇發(fā)泡成型技術(shù) 5
1.3.2 珠粒發(fā)泡成型技術(shù) 6
1.3.3 連續(xù)擠出發(fā)泡成型技術(shù) 7
1.3.4 注塑發(fā)泡成型技術(shù) 8
1.3.5 新興的微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù) 9
1.4 本書提綱 11
參考文獻 11
第2章 聚合物/發(fā)泡劑氣體均相體系 14
2.1 引言 14
2.2 物理發(fā)泡劑 15
2.3 化學(xué)發(fā)泡劑 17
2.4 擴散理論 18
2.4.1 擴散行為 18
2.4.2 擴散系數(shù)的測量 19
2.4.3 擴散系數(shù)的預(yù)測 21
2.5 溶解度 24
2.5.1 溶解度的測量 25
2.5.2 溶解度的預(yù)測模型 28
2.5.3 典型材料體系的溶解度 31
2.6 流變行為 33
2.6.1 實驗測量 34
2.6.2 流變模型 37
2.7 熱力學(xué)溫度 39
2.7.1 測試研究 39
2.7.2 預(yù)測模型 41
參考文獻 42
第3章 聚合物/發(fā)泡劑氣體混合體系的結(jié)晶 47
3.1 引言 47
3.2 晶體形貌 48
3.3 結(jié)晶度的變化速率 55
3.4 晶體生長速率 57
3.5 二次形核理論模型 61
3.5.1 物理模型 62
3.5.2 數(shù)學(xué)模型 63
3.5.3 理論計算與分析 68
3.6 晶型轉(zhuǎn)變 71
參考文獻 75
第4章 泡孔形核、長大與形態(tài)演變 81
4.1 引言 81
4.2 氣泡形核 82
4.2.1 **形核理論 82
4.2.2 **形核理論的發(fā)展 83
4.2.3 考慮熔體黏彈性的形核理論 85
4.2.4 黏彈性形核理論的實驗論證 88
4.3 氣泡長大 92
4.3.1 氣泡長大模型的發(fā)展 92
4.3.2 考慮黏彈性的氣泡長大模型 93
4.3.3 黏彈性氣泡長大模型計算結(jié)果及討論 99
4.4 氣泡形態(tài)演變 104
4.4.1 數(shù)學(xué)建模 105
4.4.2 計算方法 108
4.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果 109
參考文獻 114
第5章 微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)及裝置 119
5.1 引言 119
5.2 微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀 120
5.2.1 微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)的發(fā)展 120
5.2.2 微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀 125
5.3 微孔發(fā)泡注塑成型裝備 126
5.3.1 超臨界流體發(fā)生、計量與注入系統(tǒng) 127
5.3.2 微孔發(fā)泡注塑專用螺桿與料筒 135
5.3.3 其他配件 142
5.4 動態(tài)模具溫度控制系統(tǒng) 145
5.4.1 蒸汽加熱動態(tài)模溫控制系統(tǒng)及模具 147
5.4.2 電熱式動態(tài)模溫控制系統(tǒng)及模具 151
5.5 微孔發(fā)泡注塑成型系統(tǒng)組成 157
參考文獻 158
第6章 微孔發(fā)泡注塑件泡孔結(jié)構(gòu)與性能 162
6.1 引言 162
6.2 微孔發(fā)泡注塑工藝中泡孔生長過程 164
6.3 微孔發(fā)泡注塑件內(nèi)部泡孔的形成過程與演變規(guī)律 165
6.3.1 泡孔結(jié)構(gòu)形貌對比分析 167
6.3.2 內(nèi)部泡孔結(jié)構(gòu)的形成過程 169
6.4 微孔發(fā)泡注塑件不發(fā)泡皮層的形成過程與結(jié)構(gòu)特點 171
6.4.1 不發(fā)泡皮層結(jié)構(gòu)形態(tài)分析 173
6.4.2 不發(fā)泡皮層的形成過程與機理分析 174
6.4.3 不發(fā)泡皮層的結(jié)構(gòu)特點 175
6.4.4 不發(fā)泡皮層形成的厚度影響因素分析 178
6.4.5 微孔發(fā)泡注塑工藝生產(chǎn)實踐 180
6.5 動態(tài)模溫控制技術(shù)輔助微孔發(fā)泡注塑成型工藝 181
6.5.1 模具溫度對發(fā)泡注塑件表面質(zhì)量的影響 181
6.5.2 模具溫度對塑件內(nèi)部泡孔結(jié)構(gòu)的影響 187
參考文獻 193
第7章 開合模輔助微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù) 196
7.1 工藝原理 197
7.2 聚苯乙烯開合模輔助微孔發(fā)泡注塑成型工藝 198
7.2.1 材料、設(shè)備、制備工藝及分析測試 198
7.2.2 保壓時間對泡孔形貌的影響 199
7.2.3 冷卻時間對泡孔形貌的影響 202
7.2.4 開模距離對泡孔形貌的影響 204
7.2.5 開模速度對泡孔形貌的影響 205
7.2.6 模具溫度對泡孔形貌的影響 205
7.2.7 發(fā)泡注塑件的隔熱性能 206
7.2.8 發(fā)泡注塑件的介電性能 207
7.3 聚丙烯開合模輔助微孔發(fā)泡注塑成型工藝 208
7.3.1 材料、設(shè)備、制備工藝及分析測試 209
7.3.2 保壓時間對泡孔形貌的影響 209
7.3.3 保壓壓力對泡孔形貌的影響 211
7.3.4 開模距離對泡孔形貌的影響 212
7.3.5 聚四氟乙烯改性對泡孔形貌的影響 212
7.3.6 發(fā)泡注塑件的隔熱性能 216
7.3.7 發(fā)泡注塑件的壓縮性能 218
7.4 尼龍彈性體開合模輔助微孔發(fā)泡注塑成型工藝 219
7.4.1 材料、設(shè)備、制備工藝及分析測試 219
7.4.2 保壓時間對泡孔形貌的影響 220
7.4.3 開模距離對泡孔形貌的影響 221
7.4.4 氣體含量對泡孔形貌的影響 223
7.4.5 保壓壓力對泡孔形貌的影響 223
7.4.6 注射速率對泡孔形貌的影響 224
7.4.7 發(fā)泡注塑件的彈性 225
7.4.8 發(fā)泡注塑件的隔熱性能 227
7.4.9 發(fā)泡注塑件的隔聲性能 228
參考文獻 229
第8章 高壓氣體輔助微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù) 233
8.1 內(nèi)部氣體輔助微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù) 233
8.1.1 成型原理 234
8.1.2 內(nèi)部氣體輔助微孔發(fā)泡注塑件的性能與質(zhì)量 236
8.2 氣體反壓輔助微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù) 247
8.2.1 氣體反壓輔助注塑工藝 247
8.2.2 模具型腔氣體壓力控制系統(tǒng) 250
8.2.3 氣體反壓對微孔發(fā)泡注塑件表面質(zhì)量和泡孔形態(tài)的影響 255
8.3 氣體反壓輔助化學(xué)發(fā)泡注塑成型技術(shù) 262
8.3.1 氣體反壓對熔體發(fā)泡行為和泡孔形態(tài)的影響 263
8.3.2 氣體反壓對熔體流動前沿的影響 264
8.3.3 氣體反壓對塑件表面光澤度的影響 265
8.3.4 氣體反壓對塑件內(nèi)部泡孔形態(tài)的影響 267
8.4 氣體反壓參數(shù)和注塑參數(shù)對塑件內(nèi)部泡孔的影響 269
8.4.1 氣體反壓參數(shù)對塑件內(nèi)部泡孔的影響 269
8.4.2 發(fā)泡劑含量對塑件內(nèi)部泡孔的影響 272
8.4.3 熔融溫度對塑件內(nèi)部泡孔的影響 273
8.4.4 注射壓力對塑件內(nèi)部泡孔的影響 275
8.4.5 注射速率對塑件內(nèi)部泡孔的影響 276
參考文獻 278
第9章 釜壓發(fā)泡成型技術(shù) 280
9.1 引言 280
9.2 降壓發(fā)泡工藝 281
9.2.1 工藝原理與過程 281
9.2.2 聚丙烯的降壓發(fā)泡工藝 282
9.3 升溫發(fā)泡工藝 288
9.3.1 工藝原理與過程 288
9.3.2 聚丙烯腈的升溫發(fā)泡工藝 289
9.4 熔融降壓發(fā)泡工藝 294
9.4.1 工藝原理與過程 294
9.4.2 聚丙烯的熔融降壓發(fā)泡工藝 294
9.5 預(yù)等溫降壓發(fā)泡工藝 302
9.5.1 工藝原理與過程 302
9.5.2 聚乳酸的預(yù)等溫降壓發(fā)泡工藝 302
9.6 珠粒發(fā)泡工藝 308
9.6.1 工藝原理與過程 309
9.6.2 珠粒發(fā)泡工藝中的預(yù)發(fā)泡 310
9.6.3 濕法發(fā)泡與干法發(fā)泡 311
參考文獻 314
第10章 特殊功能微孔聚合物制備技術(shù) 317
10.1 引言 317
10.2 導(dǎo)電微孔聚合物 318
10.2.1 聚合物導(dǎo)電原理 318
10.2.2 本征型導(dǎo)電聚合物 319
10.2.3 復(fù)合型導(dǎo)電聚合物 320
10.2.4 本征型導(dǎo)電微孔聚合物實例 321
10.2.5 復(fù)合型導(dǎo)電微孔聚合物實例 325
10.3 電磁屏蔽微孔聚合物 329
10.3.1 電磁屏蔽基本原理 329
10.3.2 微孔聚合物的電磁屏蔽機理 331
10.3.3 電磁屏蔽微孔聚合物實例 332
10.4 油水分離微孔聚合物 335
10.4.1 開孔發(fā)泡聚合物的制備方法 335
10.4.2 聚丙烯油水分離微孔聚合物及其性能 337
10.4.3 PLA/PBS油水分離微孔聚合物及其性能 341
10.5 隔熱微孔聚合物 345
10.5.1 熱傳遞基本原理 345
10.5.2 微孔聚合物的隔熱性能測量方法及原理 346
10.5.3 微孔聚合物的傳熱原理 348
10.5.4 微孔聚合物的微觀傳熱機理 349
10.5.5 大發(fā)泡倍率PMMA/CNT微孔復(fù)合材料及其隔熱性能 353
10.6 其他特殊功能微孔聚合物 357
10.6.1 用于組織工程支架的微孔聚合物 357
10.6.2 用于壓阻傳感器的微孔聚合物 359
10.6.3 用于摩擦發(fā)電的微孔聚合物 360
參考文獻 361
關(guān)鍵詞索引 366
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