国家自然科学基金(11272093)
- 作品数：31 被引量：69H指数：4
- 相关作者：徐百平喻慧文杜遥雪王玫瑰罗家胜更多>>
- 相关机构：广东轻工职业技术学院五邑大学华南理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广东省教育部产学研结合项目广东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 同向非对称双螺杆挤出PP/PA6形态演变被引量：1
- 2015年
- 借助于自主研制转速比为2的剖分式同向非对称双螺杆挤出机,对PP/PA6共混体系的混合过程进行了沿程取样研究,并比较不同螺杆截面对形态演变过程的影响,利用等价平均粒径分析分散相的粒径。粒径统计分析发现,单头和双头螺杆螺槽内分散相的形态有所不同,且单头螺杆的分散混合能力高于双头螺杆,而在熔融后期螺杆端部,分散相平均粒径值有所下降。
- 罗家胜喻慧文杜遥雪王玫瑰徐百平
- 关键词：PP/PA6粒度分布
- 多物理场耦合叶片塑化单元聚合物混合性能研究被引量：4
- 2014年
- 阐述了聚合物叶片注塑成型机的结构组成和工作原理,通过叶片塑化单元转子模型及本构方程的表征,分析了该单元聚合物熔体拉伸流动特性和混合性能.结果表明,叶片塑化单元的流场为拉伸与剪切复合流场,混合指数值高达0.945,叶片两边的强拉伸流场区域黏度值较低,具有较强的拉伸作用,可以提高聚合物的塑化混合性能和熔体流动性;叶片单元的混合指数多分布在0.5～0.6之间,而螺杆元件的混合指数多分布在0.4 ～0.5之间,螺杆元件在产生拉伸流场方面远低于叶片单元;动态时叶片塑化单元的拉伸速率比稳态时的大,随着振动强度的增加,该单元拉伸速率和平均拉伸混合效率提高,但是动态时的振动强度不宜过大.因此,采用叶片塑化单元及多物理场耦合开发的叶片注塑成型机优于传统注塑成型机.
- 杜遥雪周阳胡建朋冯彦洪徐百平
- 关键词：黏度拉伸速率
- 同向非对称双螺杆混沌混合制备导热高分子材料性能研究被引量：3
- 2015年
- 以聚丙烯(PP)为高分子材料基体,选用粒径为3μm的氧化铝(Al2O3)导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,制备PP/Al2O3导热高分子材料,通过力学性能、熔体流动速率、热变形温度、维卡软化温度、热导率和扫描电镜的测试分析,研究混沌混合加工对导热高分子材料性能的影响。结果表明:随着Al2O3含量的增加,PP/Al2O3导热高分子材料的拉伸强度先增大后减小,冲击韧性逐渐下降,加工流动性能变差,弯曲性能和抵抗热变形能力提高,热导率逐渐增大,Al2O3含量为20%左右达到逾渗阈值,当Al2O3含量为50%时,其热导率是纯PP的1.7倍。微观形态观察表明:Al2O3含量为30%时,PP/Al2O3导热高分子材料的综合性能最好,同传统双螺杆挤出相比,同向非对称双螺杆混沌混合加工可以制备出力学性能、热性能、导热性能等更加优异的填充型导热高分子材料。
- 杜遥雪杜思莹罗家胜徐百平
- 关键词：力学性能热性能导热性能
- 自洁型非对称同向双螺杆挤出机混合分析被引量：6
- 2014年
- 设计了自洁型非对称同向双螺杆,并采用实验研究及数值模拟方法分析其混合特性。采用活性纳米CaCO3(nano-CaCO3)填充线形低密度聚乙烯(PE-LLD)的体系进行实验研究,在挤出量一定的前提下分别在自洁型非对称同向双螺杆挤出机以及普通同向双螺杆挤出机上造粒,通过扫描电子显微镜观察产品中nano-CaCO3分布情况。结果表明,非对称双螺杆挤出PE-LLD/nano-CaCO3复合材料中nano-CaCO3分布较为均匀,粒径尺寸更小,具有明显的增韧效果,这与数值模拟结果一致。
- 喻慧文徐百平谭寿再薛刚冯彦洪罗家胜
- 关键词：POLYFLOW纳米碳酸钙复合材料
- 同向差速双螺杆引入摄动环元件制备PP/ABS复合材料被引量：2
- 2021年
- 为取消捏合块的应用,自主研制了一种差速摄动环螺纹元件,对转速比为2∶1的同向差速双螺杆挤出机进行改造,使用带摄动环的差速双螺杆挤出机、传统等速双螺杆挤出机和差速双螺杆挤出机制备聚丙烯(PP)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)复合材料,并对PP/ABS复合材料的相形态和力学性能进行表征和分析。通过摄动环差速双螺杆挤出机制备的PP/ABS复合材料中的分散相表现出最小的直径和最佳均匀分布。与传统双螺杆挤出机相比,摄动环差速双螺杆挤出机制备的PP/ABS复合材料表现出更好的力学性能:拉伸强度提高9.21%~21.95%、弯曲强度提高了16.1%~19.48%、冲击性能提高了40.56%~77.62%。拉伸和弯曲性能与差速双螺杆相比,制备的PP/ABS复合材料也提高了6.93%~11.24%和8.53%~15.47%。力学性能的提高是由于上下啮合区拓扑流道的变化以及摄动环和机筒间存在的窄间隙产生的拉伸场作用导致的。
- 张志旋谭寿再杨卫波喻慧文杜遥雪徐百平
- 关键词：同向双螺杆力学性能
- 非对称双螺杆制备ABS/PUR-T/HNTs阻燃复合材料的性能被引量：8
- 2017年
- 分别采用自主研制的新型同向非对称双螺杆挤出机以及传统双螺杆挤出机制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)/膨胀型阻燃剂(IFR),ABS/热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)/IFR以及ABS/PUR-T/IFR/埃洛石纳米管(HNTs)等3种阻燃复合材料试样,表征了试样的冲击、拉伸和弯曲强度以及极限氧指数(LOI),同时测试了非对称双螺杆挤出机制备的试样的燃烧性能,分析了PUR-T和HNTs对试样性能的影响。结果表明,相比于传统双螺杆挤出机,自制非对称双螺杆挤出机由于具有更优异的混合性能,所制备的复合材料试样力学性能和LOI均有提高;针对非对称双螺杆制备的试样,加入质量分数为17.5%的PUR-T后,其冲击强度提高,而拉伸和弯曲强度降低,LOI由27%提升至40%,热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(MHRR)、总热释放量(THR)和生烟速率(SPR)降低,火灾性能指数(FPI)提高,阻燃效果显著增加;进一步加入2%的HNTs后,试样的冲击、拉伸和弯曲强度得到提高,LOI稍有下降,但仍为37%,MHRR和THR有所增大,但PHRR和SPR进一步降低,且FPI提高,有助于降低火灾危险性。
- 喻慧文徐百平庄文柳王玫瑰吴宏武
- 关键词：埃洛石纳米管复合材料阻燃燃烧性能
- 差速双螺杆非充满输送粘弹流体的可视化被引量：4
- 2018年
- 给出了一种新型同向非对称双螺杆结构,2根螺杆的转速比为2∶1。为探索其物料流动以及混合特性,研制了全程可视化新型实验样机。采用一种常温粘弹性流体羧甲基纤维素钠着色后,观察流体在可视化设备中流动以及混合过程。采用4台摄像机采集挤出过程图片,提取图像关键尺寸后计算得到填充度,建立法向分布尺寸和填充度的关系模型。采用电导率法测定物料在各工况下的停留时间,考察了螺杆转速对物料轴向混合的影响。首次捕捉到新型双螺杆在非充满情况下的流动图像,发现上下啮合区及远离啮合区的非对称现象存在及单头螺槽内料陇的拉伸作用。
- 喻慧文徐百平徐百平吴宏武王玫瑰
- 关键词：可视化
- 一种差速双螺杆非充满熔体输送模型被引量：2
- 2018年
- 自主研制了可切换螺杆转速比的机筒全程透明的同向双螺杆挤出仪器,可分别进行等速及差速双螺杆挤出可视化实验研究。制备了羧甲基纤维素钠溶液作为加工流体,观察不同计量加料情况下,螺杆构型及双螺杆转速对流体输送行为的影响,提出了全新的包括正位移和拖曳流的部分充满流体输送模型。实验表明,在非充满情况下,流体输送的拓扑路线不同,与等速双螺杆相比,物料在差速双螺杆左右螺槽内充满度存在非对称现象,上下啮合区存在较大的堆积现象。2种螺杆构型输送机理相似,均存在拖曳流、正位移输送及螺杆机筒间隙漏流。在非充满情况下,初步建立了差速同向自洁双螺杆的流体输送解析理论,得到了不同情况下充满度计算公式。当产量一定时,随着螺杆转速的增加,螺槽充满度下降,漏流增大,拖曳流量减少,而正位移量增加。
- 喻慧文喻慧文吴宏武徐百平周延辉王玫瑰
- 关键词：可视化
- 一种新型嵌入式行星螺杆挤出机及其混沌混合行为被引量：2
- 2013年
- 提出了一种新型嵌入式行星螺杆挤出机结构,引入了周期性扰动及排气功能,研制成功1.5代实验样机。对嵌入式行星螺杆内流动与混合开展了数值模拟研究,初步进行了线性低密度聚乙烯填充10%CaCO3挤出样品扫描电子显微镜测试,并与同向双螺杆挤出机挤出样品进行了对比分析。证实了行星螺杆的周期性扰动可以导致混沌混合的发生,有利于螺杆压力的建立、能有效提高物料分散混合效果和提高制品质量。
- 何亮徐百平喻慧文刘跃军王小龙
- 同向非对称双螺杆挤出TPU／PP共混体系研究
- 2015年
- 通过对同向非对称双螺杆挤出机和传统同向双螺杆挤出机的应用,研究了在无添加相容剂情况下热塑性聚氨酯/聚丙烯(TPU/PP)共混体系的力学性能和相形态。结果表明,和传统同向双螺杆挤出机相比,同向非对称双螺杆挤出机在长径比和捏合块均减少的情况下加工的共混物力学性能更好,分散相的平均粒径更小、更均匀,并且共混物的韧性和相容性更好。
- 罗家胜徐百平杜遥雪冯彦洪
- 关键词：热塑性聚氨酯共混
