利用傳統(tǒng)常規(guī)得塑料管材擠出模生產(chǎn)得管材，軸向強(qiáng)度遠(yuǎn)比周向強(qiáng)度高。但從管材受內(nèi)壓得實(shí)際使用情況來(lái)看，通過(guò)單元體受力分析可知，管材周向應(yīng)力約為軸向應(yīng)力得z倍，因而造成了塑料管材性能分配極其不合理，形成材料得極大浪費(fèi)雖然玻璃纖維等增強(qiáng)材料可大幅度提高聚合物復(fù)合材料得強(qiáng)度、模量及耐熱性能，但將這些增強(qiáng)材料加人聚合物中如果仍采用傳統(tǒng)常規(guī)得管材擠出模，則其主要增強(qiáng)得還是管材得軸向強(qiáng)度為了改善管材薄弱得周向強(qiáng)度，剪切控制擠管模f=1、旋轉(zhuǎn)擠出擠管模P-l等新型擠管模具應(yīng)運(yùn)而生，不少還取得了較好得效果。但這些模具在增強(qiáng)管材周向強(qiáng)度得同時(shí)，軸向強(qiáng)度卻未得到改善，有得甚至有所減弱:不過(guò)也有研究表明，口模牽伸等單向拉伸流場(chǎng)能夠提高管材得軸向強(qiáng)度。
我們綜合以上構(gòu)想，利用自行設(shè)計(jì)制造得雙向復(fù)合應(yīng)力場(chǎng)擠管模，生產(chǎn)出管材得軸向和周向拉伸強(qiáng)度均得到增強(qiáng)得低含量(僅3%)短玻纖增強(qiáng)HDPE/PP管材;感謝即對(duì)該管材得研制及其強(qiáng)度改善效果進(jìn)行初步探討;
1擠出模具
擠出模具為管材模，管材內(nèi)徑30 mm.外徑35 mm物料在擠出過(guò)程中順序通過(guò)周向剪切應(yīng)力場(chǎng)和軸向拉伸應(yīng)力場(chǎng)。在剪切應(yīng)力場(chǎng)中，芯棒上得旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)物料產(chǎn)生沿周向得剪應(yīng)力，旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)速可進(jìn)行調(diào)節(jié);從剪切段進(jìn)入口模段得圓環(huán)形流道斷面尺寸不斷縮小對(duì)物料產(chǎn)生沿軸向得拉應(yīng)力塑料熔體在流經(jīng)這2個(gè)應(yīng)力場(chǎng)時(shí)依次受到周向剪切作用和軸向拉伸作用后通過(guò)口模而成形為管材。
2擠出工藝
從加料斗到口模得各區(qū)段擠出溫度分別為:100,180,210,200和180，其中口模溫度為170剪切應(yīng)力場(chǎng)得溫度在170210℃可調(diào)。擠出時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速為20 r/min，周向剪切套轉(zhuǎn)速在0一25 r/min可調(diào)。
3 試樣制備及測(cè)試方法
從管材上分別截取圓環(huán)形周向強(qiáng)度測(cè)試試樣和直條形軸向強(qiáng)度測(cè)試試樣，拉伸試驗(yàn)在機(jī)械式拉力試驗(yàn)機(jī)(IJ-SOOC)上進(jìn)行，拉伸速度為50 mm/min
利用剪切拉伸雙向復(fù)合應(yīng)力場(chǎng)擠管模裝置可生產(chǎn)出軸和周向強(qiáng)度同江蘇潤(rùn)和工程塑業(yè)時(shí)得到增強(qiáng)得含量短玻纖增強(qiáng)HDPE PP管材:裝置中得軸向拉伸應(yīng)力場(chǎng)可小幅提高管材得軸向拉伸強(qiáng)度，裝置中得周向剪切應(yīng)力場(chǎng)較好地改善了管材得周向拉伸強(qiáng)度、管材得周向拉伸強(qiáng)度大體上隨著剪切應(yīng)力場(chǎng)中剪切套轉(zhuǎn)速得增大而提高:管材得軸向拉伸強(qiáng)度除在剪切套剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有些降低外，隨后也是隨著剪切應(yīng)力場(chǎng)中剪切套轉(zhuǎn)速得提高而得到提高，并***終得增強(qiáng)。
