气辅共挤成型是将气辅挤出成型和共挤成型相结合而成的新技术,它通过气体辅助控制系统和气辅共挤口模使挤出时在口模壁面形成稳定的气垫膜层,口模呈完全滑移非黏着挤出,兼有气辅挤出成型和共挤出成型的优点,有助于解决共挤成型中的挤出胀大和界面不稳定的技术难题。本项目通过建立气辅共挤成型的实验装置及深入的实验研究,得到了气辅共挤成型时在口模壁面建立稳定气垫膜层的条件;通过理论分析建立气辅共挤成型的机理模型和对气辅共挤成型的有限元分析,获取在不同口模构型、不同工况和不同物性条件下口模内外的速度场、温度场、应力场、剪切速率的分布;通过对实验样品的观测和分析以及对数值模拟的研究表明,气辅共挤出成型时的挤出胀大在1%以内,相同条件下传统共挤的挤出胀大达35.2%,对黏性包围引起的界面不稳定,气辅共挤时为5%,传统共挤时为12.5%。因此,采用气辅共挤成型技术可有效消除挤出胀大现象,有效减小不同熔体之间的界面不稳定现象。基于实验和数值模拟研究,提出了建立稳定气辅共挤成型的条件,提出气辅共挤成型口模的设计原则。 本项目的研究成果丰富和发展了聚合物挤出成型理论,并为气辅共挤成型技术的工业化应用奠定了基础。
英文主题词co-extrusion;gas-assisted extrusion; gas-assisted co-extrusion;gas-layer;multilayer flow