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反应注射成型(Reaction Injection Molding,简称RIM)这一聚合物加工技术自本世纪60年代问世以来得到了越来越广泛的应用。这一技术最大的特点是在聚合物成型加工中直接将不同的具有反应性的液体单体组分经混合后注入模具成型,因而在充模过程中无需进行加热并且充模压力很小,可节省大量能源并可使设备结构紧凑,特别适合于加工大面积的成型构件。 本文对RIM充模及熟化过程进行了研究。RIM充模流动及熟化过程是一个包含粘性流体流动、化学反应以及传质传热等化学和物理现象的复杂过程。尽管作适当简化建立起的模型不能包括RIM过程中复杂的微观混合及反应,但这样的模型对于指导实际生产还是很有价值的。 氨基甲酸乙酯RIM原料体系是最早开发应用的RIM原料,也是当前应用最为广泛的RIM原料。该类原料包括聚氨酯和聚脲两大类别。聚氨酯原料又可分为交联结构和相分离结构两类。聚脲类RIM原料与聚氨酯类RIM原料相比优点一是制品的机械性指标较高,二是可以实现内脱模。本文对相分离结构聚氨酯原料的RIM加工过程进行了研究。 在本文中,作者建立了用于计算长扁模RIM充模及熟化过程中压力、反应进度以及温度的模型,并进行了无量纲简化分析。依据凝胶数G和Greatz数的组合关系将RIM充模过程划分为三种情况并分别进行处理。本文提出了RIM充模过程驻留时间、驻留温度及驻留反应进度等概念。应用该概念可简捷地分析RIM充模过程中反应进度变化及温升变化状况,用于指导RIM加工过程中工艺参数的选择。 采用有限差分方法对上述计算模型进行了计算,对喷泉流进行了简化计算并实现了与主流的衔接问题。用Borland C++语言编制了计算程序,在486/66微型计算机运行计算。