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挤出成型中产品脱模后的膨胀是怎么回事?

(2014-10-27 09:31:29)
标签:

弹性体

挤出成型

膨胀

脱模

分类: 弹性体技术
      做过挤出试验或者现场生产的人很可能会发现,高分子材料通过挤出机挤出的时候,往往感觉从口模中出来的样品很小,但是在出来以后的一瞬间,挤出物突然膨胀数倍,有点类似于爆米花的感觉,不过,这不是爆米花,而是属于高分子材料的挤出胀大原理,而且和爆米花的膨胀原理是不同的……
     所谓的挤出物胀大,是指高聚物熔体从小孔或狭缝中挤出时,挤出物的直径或者厚度会明显大于模口的尺寸的现象。如在聚合物的挤出加工成型过程中,由于熔体具有粘弹性,当挤出物离开口模后,会出现挤出物的截面面积比口模的截面面积大的现象,即为所述的挤出胀大现象,一些聚合物如PE/PP等的膨胀直径可达到原始直径的3-4.5倍,挤出胀大是非牛顿力学和聚合物流变学的一个重要课题,当然也是聚合物弹性理论中的一个难点。
      目前挤出胀大现象的解释比较普遍地认为有两个原因:一是可能是熔体在口模中的剪切变形引起的弹性回复;另外一方面可能是入口收敛所引起的拉伸变形的弹性回复,总而言之,挤出胀大的机理可归结为高分子材料可回复弹性变形导致的。
      影响挤出胀大的因素很多,如聚合物熔体的入口与出口流动、口模结构尺寸、聚合物的分子量大小与重均分子量分布、加工温度、熔体挤出时的剪切速率、剪切应力及口模出口处的热耗散等。挤出胀大现象严重影响了制件的形状和尺寸精度,所以,应该基于现有的配方,对设备和工艺充分考虑了挤出物胀大的效应对产品性能的影响,如在挤出生产中,应合理设计挤出模具和工艺温度等,以精确控制挤出产品的质量。
 
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