【摘 要】
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尼龙6作为性能优越的热塑性工程塑料,在很多领域都有应用。由于其单体(己内酰胺)聚合反应速率快,无副反应,副产物产生等特点,越来越多人将其作为热塑性复合材料反应加工研究的首选,
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尼龙6作为性能优越的热塑性工程塑料,在很多领域都有应用。由于其单体(己内酰胺)聚合反应速率快,无副反应,副产物产生等特点,越来越多人将其作为热塑性复合材料反应加工研究的首选,受关注程度不断升高。 本文以尼龙6作为研究对象,研究反应加工过程中纤维结构及边际效应对其浸渍影响。在研究这两者的影响时,选取牛顿流体,运用Navier-Stokes方程组,采用有限体积法(FVM)求解计算域流场物理量,利用流体体积(VOF)界面追踪技术实现了等温充模阶段的模拟。综合分析了充模阶段流场物理量的变化情况,研究了纤维结构、树脂粘度以及边际效应对充模时间以及气泡形成与排除的影响,模拟结果与分析结果及实验对照,吻合良好。数值计算结果表明,对于低粘度熔体,编织纤维的横纵向孔隙宽度均有一个最佳尺寸,树脂粘度的增加会影响气泡在纤维中的形成以及排除过程;边际效应中边际宽度的增加对充模影响最大,入口压力与入口速度影响较小。 此外,利用MATLAB软件,研究了尼龙6在模腔内的反应及其过程中的结晶行为。分析了注射温度、壁面温度以及反应速率常数对Nylon6-RIM聚合与结晶的影响,结果表明在注射温度为130℃,壁面温度为150℃,而反应速率常数在0.5×106s-1左右为实施Nylon6-RIM较适宜工艺条件,为Nylon6-RIM实际工业生产提供了参数改善的理论依据。
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