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英蓝电子期刊(2008.8)
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      北京化工大学 杨卫民 教授负责创建的这份英蓝电子期刊,旨在带领师生锐意创新,传播知识,服务社会。英蓝电子期刊将介绍本领域科研进展和前沿科技知识,向广大企业提供行业信息和咨询服务,为进一步发展基于网络环境下的产、学、研合作新模式打下基础。
  英蓝电子期刊目前分为《塑料加工进展》和《橡胶加工进展》两部分,每部分两个栏目:“加工新技术”将介绍国际上最新的研究成果和技术; “科学研究进展”将介绍国际学术界最新的研究与发展,主要为摘要形式,如读者感兴趣可发邮件至En.learn@163.com联系我们,并按编号索取全文;欢迎各企事业单位与我们联系,探讨学术、开展交流与合作。
  中国是全球制造业的希望,高聚物成型加工是制造业的朝阳。


SV伺服环保节能注塑机闪亮登场
 
  东华机械有限公司生产的注塑机去年荣获“中国名牌产品”称号。在4月上海举行的第22届中国国际塑料橡胶工业展览会和6月东莞厚街举行的第二十届东莞国际连系工业及模具展中,展出了今年的最新研究成果——SV环保节能注塑机。
  东华SV系列环保节能注塑机配备环保节能的伺服电机,与传统注塑机相比,节约能源可达25-85%,除此之外,该注塑机在响应速度、低速稳定、制品重复精度方面均有较大的优势,可适用于各种电子、IT等精密制品的生产,并广泛应用于家电、日用品、玩具等行业。
 
 
文章编号:3235
 

Victrex建成世界首条PEEK薄膜生产线
 
  近日,Victrex公司成功推出PEEK树脂Victrex薄膜生产线,总投资100万美元,位于英国的这条生产线是世界上第一条PEEK薄膜生产规模装置。产品Aptiv的特点是高强度、高耐热性和极优的耐磨性,未来还将生产耐磨性更好和高级音响性能的牌号。Aptiv符合复合薄膜、热成型和层合制品、粘接带等高性能薄膜市场要求。美国高性能薄膜每年需求量年均增长率为15%,竞争材料有PEI、PI、氟聚合物、PET和PEN。Aptiv已用于绝缘电线/电缆、半导体、汽车和航空工业,可以做话筒振膜和压敏粘接带底层。生产线采用美国Davis-Standard公司的单螺杆挤出机,薄膜最大幅宽 1.5m,厚度6-750μm。生产线另一个特点是采用美国Enercon工业公司的气相等离子表面处理系统,与电晕处理比,等离子处理的薄膜表面能高,易于与其他材料粘接,粘接强度高。
 
文章编号:3228
 

我国首创二氧化碳降解材料塑料袋
 
  中海油化学公司与中科院长春应化所合作开展的二氧化碳可降解塑料(PPC)下游产品应用开发项目取得重要进展,科研人员成功地将二氧化碳可降解材料吹膜并制作成环保塑料袋,这在国际上尚属首例。我国'限塑令'出台后,这种环保塑料袋的问世令人鼓舞。
  据了解,该塑料袋使用后,在堆肥条件下可完全生物降解,不会对环境造成任何影响。今后,中国海油工程技术中心还将与相关科研单位合作,重点开发高阻隔薄膜,制成更具有刚性、更薄的薄膜,满足食品包装等要求,不断开拓二氧化碳降解塑料的应用领域。
 
 
文章编号:3227
 

日本新型增塑剂研发生物降解塑料
 
  日本大八化学工业公司研制出生物降解型聚乳酸塑料用己二酸酯类增塑剂,该产品具有良好的增塑性和耐析出性能,成品与软质聚氯乙烯塑料的柔韧性相当,用于食品包装安全可靠。
  聚乳酸是以植物为原料的可降解树脂,开发的新型增塑剂是加工和提高硬树脂使之成为可塑的软质薄膜和片材不可或缺的材料。该公司在聚乳酸中添加15%的己二酸酯类增塑剂后,可制成透明、耐析出的与聚氯乙烯柔韧性相媲美的薄膜。另外,该增塑剂耐水解,可用于胶粘剂和涂层材料,同时又可作为挤压成型改性剂使用。
  该增塑剂安全适用,应用于食品包装袋或容器具有良好的生物降解性能,有利于环境保护,值得普及推广。
 
文章编号:3226
 

埃克森美孚TPV新材料 与金属直接粘合
 
  埃克森美孚化学公司(Exxon Mobil)的Santoprene热塑性硫化弹性体(TPV)8291-85TL可与金属直接键合从而简化耐候密封条制造。这种产品尤其适用于需要金属和TPV表面可通过共挤出工艺结合的汽车耐候密封条应用中。
Santoprene TPV 8291-85TL被用为TPV与耐候密封条中金属部分的中间层。因为其与金属之间的强化学粘合,它可避免基于溶剂的底漆以及粘合系统和它们所产生的易挥发性有机化合物(VOC)。
  一般而言弹性体与金属之间的耐候密封条应用基于热固性橡胶和商业化粘结剂之间的结合而形成键合。粘结系统的应用很复杂,并且需要机械清洁或吹沙磨蚀,化学蒸汽去垢,刷涂用溶剂以及避免过量底漆或粘结剂的掩饰处理,所有这些均会影响密封功能性和美学外观。
  Santoprene TPV 8291-85TL可建立牢固的键合从而促进高质量复杂设计部件的制造。键合于冷却轧钢,电镀钢铁,不锈钢,铝,铜以及更多。Santoprene TPV 8291-85TL可被用于汽车耐候密封条应用包括有金属支撑传送带密封或分割棒,低窗框密封和门板。其它非汽车领域应用包括密封设备,夹具以及隔音板。
  Santoprene TPV 8291-85TL与不锈钢和铝之间的粘结强度可与商业化粘结系统相比。在抛光共挤出产品测试中,剥离强度可达到每线性英寸30至55磅。
 
文章编号:3223


美科学家成功制取纳米级聚乙烯超薄薄膜
 
  美国Konstanz大学的研究者们开发了一种制造超薄薄膜的新工艺,这种工艺对于科学家和工程师们来说具有深远意义。
  据了解,他们是通过单独的预处理纳米晶结构单元制备薄膜。
  传统的制备超薄薄膜(厚度小于0.1μm)的工艺是将聚合物溶解于有机溶剂中形成稀溶液,并涂覆于表面。为了在一开始即破坏固体聚合物晶体结构使其溶解于溶液中,工艺往往是在高温下进行。规整晶体层仅当溶剂被除去或冷却后才会形成。
  在新工艺中,研究学者们采用了聚乙烯(PE),这是一种具有简单的化学结构并且在从薄膜和包装材料到技术部件等领域均有广泛应用的聚合物。PE无毒并且对环境友好,但是非常难以生成超薄薄膜。利用镍络合物作为催化剂对乙烯进行聚合反应得到结晶聚合物粒子的液相悬浮液。这些是单独的,分离的单晶,并且它含有厚约为25x6 nm的晶体薄层,周围有厚约1 nm的无定形(非晶相)层。
  在聚合物晶体的表面常常有无定形相的存在。此液相悬浮液滴被滴在玻璃片上并每分钟旋转2000转(旋转涂覆)。过量的液体被旋转除去,留下了均一的厚度约为50 nm的极薄薄膜。尽管无定形相仅占据了粒子体积的一小部分,它们之间的相互作用力却很强,这也使单独的粒子牢固地存在于薄膜中。
 
文章编号:3200
 

美国研发出最新激光塑料焊接技术
 
  最近,美国黑福斯激光技术公司公布了一项最新的塑料焊接技术,有关人士认为这一技术在包装业中将有很大的应用潜力。
  激光焊接的基础是超过连接的母材强度的接头可以通过向连接的母材发射高能激光束,母材吸收、熔化并融合在一起的过程来实现。传统的激光焊接技术依靠光纤来传输激光,结果焊缝宽度仅有 1mm左右,这一局限使激光焊接大构件或几何形状复杂的塑料构件成为一个费时又困难的工序。
  但黑福斯公司研制的双极高能激光系统,焊接接头的宽度可达 20mm,因而能对大尺寸热塑材料进行焊接。这项技术已成功地应用于聚丙烯。聚碳酸酯及薄膜材料的焊接。据该公司介绍,这项技术也可进行不同材质塑料之间的焊接,如泡沫塑料和塑料薄膜之间,以及塑料模具之间的焊接。
  这项技术的推出,对塑料使用大户之一的包装业来说,无疑是一个好消息。塑料用作包装材料由来已久,但为保证其连接性和密封性,主要还是采用化学胶粘联结和热塑加压联结,存在的主要问题是浪费材料,并且连接和密封的可靠性较差。在食品化学品等包装中,采用焊接技术的优势非常明显,除了焊缝较宽外,施焊时不直接接触塑料,这是靠一套非接触系统来保证的,这样不会有产品污染问题,也不需添加黏结剂或熔剂。当使用聚烯烃类塑料时,不必添加辅料或母材预热,直接施焊即可取得密闭性较好的接头。另一个优越性是双极激光系统高度可控,能量稳定,所以焊接接头质量一致性好,有较高的可靠性,可对极薄的材料进行超精细焊接。双极激光系统对焊接构件的尺寸和几何形状没有限制。
 
文章编号:3188
 

辽阳石化研制成功高阻隔聚酯专用料
 
  辽阳石化研究院采用纳米复合方法,在聚酯合成过程中加入经高分子改性的纳米溶胶,使其均匀分散在聚酯高分子链间,有效阻隔气体渗透,制得的高阻隔聚酯阻隔性能突出,是普通聚酯阻隔性的两倍。使用该技术生产的高阻隔聚酯切片在制瓶时操作简单,便于控制,不需要特别精密、复杂的注塑模具,可以在普通注塑—制瓶联合设备上直接生产单层、透明的高阻隔聚酯啤酒瓶,有效降低生产成本。
  据介绍,高阻隔聚酯专用料是一种新型瓶用聚酯原料,可以广泛应用于啤酒、奶制品等食品包装领域,能够替代此类食品的传统包装,使用量大,市场前景良好。
 
 
文章编号:3222
 

木塑复合材料风化过程中的外观和化学变化
 
James S. Fabiyi, Armando G. McDonald, Michael P. Wolcott, Peter R. Griffiths
 
摘要:本文研究了高密度聚乙烯基(HDPE)和聚丙烯基(PP)的木塑复合材料(WPC)在自然条件和特殊条件(氙弧和长波紫外线)下风化过程中的外观和内部化学变化。研究过程中采用了比色法、扫描电子显微镜、傅里叶转换红外光谱法(FT-IR)和热解-气相色谱-质谱法(Py-GC-MS)来检测材料的变化。研究结果表明不管是在自然条件下还是在特殊条件下,较长的暴露时间会导致木塑复合材料颜色和亮度变化、羰基浓度变化和复合材料中的木材损失加剧。在同样的条件下,高密度聚乙烯基木塑复合材料的风化程度比聚丙烯基木塑复合材料的风化程度要轻。本文还建立了高密度聚乙烯基木塑复合材料在风化过程中颜色变化与化学变化之间的关系。结果表明,木塑复合材料风化导致的颜色变化主要是由氧化作用和复合材料中木质素的分解作用引起的。
关键词:羰基浓度;颜色变化;开裂;风化;木塑复合材料
 

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文章编号:3236
 

天然纤维复合材料窗框的注射成型模拟分析
 
Wan Aizan Wan Abdul Rahman, Lee Tin Sin,Abdul Razak Rahmat
 
摘要:借助Moldflow软件对窗框制造的注射成型工艺进行了研究。填充稻壳的高密度聚乙烯作为原料。创建实体和中空两种设计(A001和A002)来比较各自的利弊。分别进行注射成型窗框的流动、冷却和成本分析。在分析完成时,选择最可行的设计根据BS EN 14608:2004和BS EN 14609:2004来进行进一步的应力分析。最后,根据BS EN 13115:2001来将机械性能分类。由于谷壳塑料复合物(RHPC)流变性质未知,就认为谷壳复合物的实际工艺条件类似于Cross-WLF模型中木屑复合物的工艺条件。RHPC熔体通常是剪切变稀的,这意味着随着剪切速率的增加而粘度降低。从分析中可知,由于中空设计填充、保压和冷却性能优越,所以中空窗框更好一点。另外中空设计的窗框成本较实体设计更低一些。然而,中空设计的高注射压力和高合模吨位是不利的。A002中空设计作为制造最可行的窗框设计。进行应力分析来将窗框分类,并决定静态抗扭能力。根据BS EN 13115:2001,A002窗框机械强度为2级。
关键词:流动分析;注射成型;Moldflow;天然纤维复合物;谷壳;窗框
 
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文章编号:3237
 

注射成型运行转变过程的温度控制
 
Ke Yao, Furong Gao, Frank Allgower
 
摘要:注射成型机筒温度响应慢。在机器停止状态到运行状态的转变过程中,在温度区域存在明显的温度波动。这就导致不均匀的熔体温度和不连续的产品质量。这篇文章介绍了这个工业问题并提出一个使用反馈控制器和迭代学习前馈相结合的组合策略来解决这个问题。在工业机型的往复螺杆式注射成型机上对这个策略进行试验。实验表明这个组合策略与传统反馈控制器相比性能优越。
 


关键词:注射成型;机筒温度控制;运行转变;迭代学习;前馈控制
 
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文章编号:3238
 


基于PG方法的注射成型3D填充模拟
 
Huamin Zhou, Bo Yan, Yun Zhang
 
摘要:具有三维复杂几何形状的注射成型件使用广泛,如厚的或非均匀厚度的结构,这就迫切的需要用2.5D来取代3D模拟。然而,3D有限元方法具有数值非真振荡,这就导致与Navier-Stokes方程Galerkin公式相关的不太满意的结果。这篇文章采用(PSPGStreamline-Upwind/Petrov-Galerkin)法和SUPG(Pressure-Stabilizing/Petrov-Galerkin)法,在权函数中加入摄动因子以消除振荡,建立了速度和压力同次插值的三维流体流动控制方程的稳定有限元求解格式。通过比较该数值模拟方法与现有的商业分析软件Moldflow的计算结果表明,基于PG原理的三维注射成型流动数值模拟软件具有良好的精度和稳定性。
关键词:填充模拟;注射成型;对流扩散;SUPG;PSPG
 
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文章编号:3241

 

使用热绝缘高聚物膜来进行模具温度控制以提高微孔注射成型制品的表面质量
 
Hui-Li Chen, Rean-Der Chien, Shia-Chung Chen
 
摘要:微孔注射成型塑料与常规泡沫塑料和非发泡塑料相比有许多优点,但是它的使用范围却由于可见的表面质量问题而受到限制,如银纹和旋涡痕。这项研究提出了一种模具温度控制方法,这种方法是把一种热绝缘复合高聚物膜(82%PET+18%PC)黏贴到模具型芯的表面,以使在微注射过程中塑料熔体-模具表面界面处的热传导推迟,从而达到提高注塑件表面质量的目的。同样也对膜厚对制品表面质量的影响做了研究,使用了表面粗糙度测试和视觉探测的方法。研究发现,与没有高聚物膜的注塑件相比,在不明显增加循环周期时,制品的表面质量能得到明显的提高。当高聚物膜的厚度从 0.125mm增加到 0.188mm时,制品的表面粗糙度可以从5.6μm降低至1.8μm。与此同时,当膜厚为 0.188mm时,制品表面气泡的流痕可以完全消除。在模具型芯表面黏贴高聚物膜来进行模具温度控制对提高微孔注射成型的表面质量有非常成功的效果。
关键词:模内装饰;微孔;温度波动;表面质量;流痕
 
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增强对复合材料齿轮计量的影响
 
S. Senthilvelan, R. Gnanamoorthy

 
摘要:注射成型高聚物复合材料齿轮在功率和运动传递中广泛应用。为了扩大增强高聚物材料在精密运动传动和减小噪音方面的应用,就必须提高注射成型齿轮的质量和精度。由于注射成型齿轮质量受材料收缩行为的明显影响,因此有必要了解纤维取向对制品收缩行为和齿轮质量的影响。在实验室注射成型非增强的和20%短玻璃纤维增强的尼龙66直齿轮,并进行齿轮制造的计算机辅助模拟。齿轮制造的模具流动分析结果与实际的纤维取向和测量参数是对应的。齿廓、熔接线区域和注射点处的实际纤维取向用光学显微镜来观察。沿着齿廓的纤维抑制收缩,并减小了各向异性收缩,这可以明显的降低齿轮设计时的渐开线齿廓曲线参数的偏差。嵌入齿轮表面的纤维增加了轮齿曲线形式和齿向形状误差。与设计值相比,在轮齿界面上的非一致的纤维增加了轮齿厚度、齿隙和径向跳动偏差。
关键词:注射成型;聚合物齿轮;纤维取向;各向异性收缩;齿轮计量
 

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