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原文传递汽车专用聚丙烯材料的研制

论文题名：	汽车专用聚丙烯材料的研制
关键词：	汽车工程;聚丙烯材料;工艺设计
摘要：	聚丙烯材料在汽车领域需求量相当大，广泛应用于汽车内外饰件，如保险杠、仪表盘等，应用前景非常广阔。　　本文为了研究在汽车专用聚丙烯材料中，各工序对产品性能与生产的影响，根据工艺流程对产品性能影响较大的工艺进行分析，分别对填料前处理、混料工艺、下料工艺、螺杆组合、挤出工艺（含温度、转速、产量）进行研究，发现其工艺变化对产品性能和生产影响的规律，并通过检测分析其规律的原因及机理，对比不同工艺参数对比产量，能耗，产品质量稳定性的影响，从而进一步设计出效率更高，质量更稳定的工艺，从而指导设计，服务生产。　　通过对不同填料的前处理活化工艺进行试验，分别对比不同品种、不同比例偶联剂对活化效果的影响，通过检测活化度、沉降体积，对比各工艺之间的差异，最终得出碳酸钙体系中添加2％偶联剂，表面改性效果最佳。而1250目滑石粉体系中，添加量为1.6%时效果最佳，综合性能最好。　　通过试验研究混料时间、混料速度对预混料混合度的影响，高速混合时，混料时间为90秒时混合效果最佳，低速混合时1.5min效果最佳。　　通过设计高速混料、主喂料下料、侧喂料工艺以及部分侧喂料下料工艺，研究不同下料工艺对产品力学性能、机台产量、比能耗、质量稳定性的影响，全部高速预混质量最高，但效率较低，能耗高，主喂料、侧喂料分别加5%、15%填料时效率最高，能耗最低。　　通过设计调整塑化区、混炼区螺纹块的数量与厚度、是否添加齿形盘等7个方案，对比不螺杆组合对材料力学性能，比能耗，质量稳定性的影响，实验表明预混料工艺时，弱塑化强剪切螺杆组合能耗与质量均较好，侧喂料料工艺时，加厚剪切块、齿形盘、薄剪切块的螺杆组合产量、能耗与质量均较好。　　通过DOE设计温度、转速、产量3因子3水平正交试验，研究各挤出工艺的交互作用，设计出综合性能最佳的挤出工艺。并通过电镜扫描进一步分析形成机理。当温度204.8℃，螺杆转速519.5rpm，喂料速度656kg/h时，冲击强度与断裂伸长率综合达到最佳值，此时冲击强度为30kj/m2，断裂伸长率为55.9%，扫描电镜分析此时，材料较均匀，界面相容性较好。　　通过统计一段时间力学性能数据，制作控制图，进行过程能力分析，结果表明，性能合格，符合技术要求，质量稳定可靠。
作者：	罗立善
专业：	材料工程
导师：	戴文利
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湘潭大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文