黄益宾 余 忠 熊爱华 章 凯

1.上饶师范学院江西省塑料制备成型重点实验室，上饶，3340012.南密西西比大学聚合物与高性能材料系，哈蒂斯堡，394013.江西农业大学工学院，南昌，330031

聚合物气体辅助挤出中气体流动对熔体截面的影响

黄益宾1,2余 忠1熊爱华3章 凯1

1.上饶师范学院江西省塑料制备成型重点实验室，上饶，3340012.南密西西比大学聚合物与高性能材料系，哈蒂斯堡，394013.江西农业大学工学院，南昌，330031

将聚合物熔体和低速热空气均视作不可压流体，针对一聚苯乙烯(PS)片材的全气体辅助挤出，建立了描述其气体-熔体两相分层流动的三维有限元模型，采用黏弹应力分离法(EVSS)和非协调流线迎风法(SU)等有限元方法，利用PolyFlow求解器对气体辅助流道中气体和熔体流动进行了计算，分析了熔体截面变化的规律及原因。研究结果表明：气体辅助流道内，气体对熔体有拖曳作用；沿挤出方向，熔体速度逐渐增大，而截面积逐渐减小，都在口模出口面上达到极值，同时截面形状有微小改变；口模出口面上熔体沿挤出方向的速度随入口气体体积流率的增大而近似线性增大，熔体截面积则近似线性减小。

气体辅助挤出；不可压缩流体；入口体积流率；有限元方法

0 引言

气体辅助(简称“气辅”)挤出是一种新型挤出成形技术，基于完全滑移无黏着的挤出机理，气体辅助挤出能极大地改善传统挤出中存在的挤出胀大等问题。近年来，国内学者对气辅挤出中聚合物熔体的流动开展了较多研究[1-3]，但这些研究大都侧重熔体流动，而较少考虑气体层对熔体的影响，在数值研究中更是用完全滑移的边界条件代替气体层的作用，这使得研究结果并不能真实地反映流道内熔体的流动及截面变化情况。……