譯叢序

序

前言

第1章 簡介

1.1 微孔塑料的發展歷史

1.2 微孔塑料的優點和應用

1.3 與微孔注射成型技術有關的專利和出版物

1.4 本書提綱

參考文獻



第2章 微孔注射成型基礎理論

2.1 微孔注射成型的基本步驟

2.2 超臨界流體（SCF）

2.3 氣體在聚合物熔體中的溶解度和擴散能力

2.3.1 氣體在聚合物熔體中的溶解度

2.3.2 氣體在聚合物熔體中的擴散速率

2.3.3 氣體?聚合物混合物的物理性能

2.4 泡孔成核

2.4.1 成核理論

2.4.2 實驗得到的成核結果

2.5 泡孔長大

2.5.1 泡孔長大模型

2.5.2 泡孔尺寸分布

2.5.3 壓力對泡孔尺寸的影響

2.5.4 拉伸黏度對泡孔長大的影響

2.6 在模具內成型

參考文獻



第3章 微孔材料的形態結構

3.1 批處理和注射成型所得試樣形態結構的差異

3.2 不同材料微孔注塑件的形態結構

3.2.1 非結晶性材料

3.2.2 結晶性材料

3.2.3 共混物和配混材料

3.2.4 增強材料和填充材料

3.2.5 生物聚合物

3.3 泡孔結構表征

3.3.1 微孔注射成型注塑件橫截面的表層?芯層結構

3.3.2 芯層處的泡孔結構

3.3.3 界面處的泡孔結構

3.3.4 表層處的泡孔結構

3.4 泡孔結構對微孔質量的影響

3.4.1 泡孔尺寸和密度

3.4.2 表層厚度

3.4.3 纖維取向

3.5 其他特殊泡孔結構

3.5.1 超微孔形態結構

3.5.2 雙峰泡孔結構

3.5.3 開孔結構

3.5.4 不同氣體制備的泡孔結構

3.6 結論

參考文獻



第4章 微孔注射成型用材料

4.1 聚合物的結構和特征

4.1.1 聚合物的種類

4.1.2 聚合物的結構

4.2 結晶性材料

4.2.1 微孔成型用結晶性材料的共性

4.2.2 聚丙烯（PP）的微孔成型

4.2.3 聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）的微孔成型

4.2.4 聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的微孔成型

4.2.5 聚酰胺（PA，尼龍）的微孔成型

4.2.6 聚甲醛（POM）的微孔成型

4.2.7 聚苯硫醚（PPS）的微孔成型

4.2.8 其他重要半結晶性材料的微孔成型

4.3 非結晶性材料

4.3.1 非結晶性材料微孔泡沫的一般性能

4.3.2 GPPS的微孔成型

4.3.3 PC的微孔成型

4.3.4 其他重要非結晶性材料的微孔成型

4.4 填料填充的材料

4.4.1 有機填料

4.4.2 無機填料

4.4.3 填料對微孔成型和注塑件性能的影響

4.4.4 PP中的成核劑

4.4.5 PP中的透明劑

4.5 纖維增強材料

4.5.1 有機纖維

4.5.2 無機纖維

4.6 納米材料增強復合材料

4.6.1 納米粘土填充的PE?HD

4.6.2 納米粘土填充的PA6

4.6.3 納米粘土填充的PP

4.6.4 納米粘土填充的GPPS

4.6.5 納米粘土填充的PE?LD

4.6.6 納米粘土填充的PBT

4.7 共混物和配混材料

4.7.1 Noryl?的微孔成型

4.7.2 丙烯腈?丁二烯?苯乙烯（ABS）的微孔成型

4.7.3 PC/ABS合金

4.7.4 PC/PBT合金

4.7.5 交聯EVAC的微孔成型

4.7.6 Kraton G?7722的微孔成型

4.7.7 不相容共混物的微孔成型

4.8 金屬粉末

4.9 生物聚合物

4.9.1 加工參數對PCL可發泡性的影響

4.9.2 發泡劑對PCL可發泡性的影響

4.9.3 分子結構改性對PLA可發泡性的影響

4.9.4 填料對PLA可發泡性的影響

4.9.5 植物蛋白質泡沫

4.9.6 生物聚合物共混物

參考文獻



第5章 微孔注射成型設計

5.1 注塑件設計

5.1.1 注塑件幾何形狀設計

5.1.2 注塑件的性能

5.1.3 微孔注塑件的組裝

5.2 模具設計

5.2.1 模具材料

5.2.2 模具表面塗覆和結構化

5.2.3 模具排氣

5.2.4 模具分流道和澆口

5.2.5 模具冷卻繫統

5.2.6 模具推出繫統

5.3 材料性能與減重幅度

5.3.1 拉伸強度模型

5.3.2 彎曲強度模型

5.3.3 Izod衝擊強度模型

5.3.4 拉伸強度模型應用結果

5.3.5 彎曲強度模型應用結果

5.3.6 衝擊強度模型應用結果

5.3.7 微孔注塑件力學性能的提高

5.3.8 力學性能建模和改進方法的有關結論

5.4 通過模具設計和注塑件設計提高表面質量

5.4.1 材料

5.4.2 通過注塑件設計解決表面質量問題

5.4.3 通過模具設計解決表面質量問題

參考文獻



第6章 微孔泡沫注射成型工藝

6.1 氣體計量

6.1.1 微孔泡沫用螺杆的塑化量

6.1.2 氣體計量量

6.1.3 氣體計量壓力設定

6.1.4 氣體計量時間

6.1.5 氣體計量結論

6.2 氣體混合和擴散

6.2.1 混合的影響

6.2.2 溫度的影響

6.2.3 壓力的影響

6.2.4 停留時間的影響

6.2.5 材料的影響

6.2.6 微孔成型階段的實驗結果

6.2.7 對空注射並確定單相溶液的質量

6.2.8 有關氣體混合和分散的結論

6.3 成核和初始泡孔長大

6.3.1 注射過程中的成核理論

6.3.2 溫度的影響

6.3.3 壓力降速率的影響

6.3.4 注射速度的影響

6.3.5 成核位置的影響

6.3.6 材料的影響

6.3.7 氣體用量的影響

6.4 充模分析

6.4.1 注射速度

6.4.2 注射速度曲線

6.4.3 模具溫度

6.4.4 收縮和翹曲

6.4.5 脫模

6.4.6 通過加工來提高表面質量

6.4.7 優化微孔注射成型工藝

6.4.8 模具溫度對微孔注射成型的影響

6.4.9 濕度對微孔注射成型的影響

6.4.1 0微孔注射成型時熔體溫度的影響

6.4.1 1微孔注射成型過程中出現的問題及其解決方案

6.5 微孔注射成型與氣體輔助注射成型的比較

6.5.1 氣體和熔體相

6.5.2 氣體壓力

6.5.3 模具設計

6.5.4 模具冷卻

6.6 微孔注射成型與結構發泡成型的比較

6.6.1 厚度和泡孔尺寸

6.6.2 階段的壓力

6.6.3 性能變化

6.6.4 設備

6.7 微孔注射成型與傳統注射成型的比較

6.7.1 保壓階段

6.7.2 壓力

6.7.3 冷卻

6.7.4 脫模

6.7.5 設備

6.7.6 成型周期

6.8 微孔注射成型與微孔擠出成型的比較

6.8.1 連續過程（擠出成型）與非連續過程（注射成型）的比較

6.8.2 螺杆設計和性能

6.8.3 成核

6.8.4 定型過程

6.8.5 物料

6.8.6 壓力

6.9 微孔注射成型與微孔中空成型的比較

6.9.1 連續型坯擠出

6.9.2 中間過渡型坯工藝

參考文獻



第7章 微孔注射成型裝置

7.1 微孔注射成型的兩個階段

7.2 往復式螺杆注射成型機

7.2.1 單向閥和閥澆口

7.2.2 微孔注射成型用螺杆和機筒

7.2.3 微孔注射螺杆頭

7.2.4 鎖緊裝置

7.2.5 微孔注射成型裝置的結構及參數

7.2.6 微孔注射成型的液壓繫統

7.2.7 微孔注射成型的控制繫統

7.2.8 美國塑料工業協會氣體計量過程的指導原則

7.3 擠出機與注射成型機的結合

7.3.1 擠出機上的SCF計量裝置

7.3.2 注射柱塞裝置

7.3.3 保持擠出機內壓力的方法

7.3.4 螺杆?柱塞式注射成型機的發展

7.4 SCF輸送繫統設計

7.4.1 物理發泡劑

7.4.2 泵對發泡劑加壓

7.4.3 氣體注射器設計

7.4.4 氣體計量控制繫統

7.4.5 氣體調節器

7.4.6 氣體輸送繫統的安全

7.5 氣體計量用的燒結金屬環（Optifoam?）

7.6 氣體計量用的動態混合器（Ergocell?）

7.7 氣體計量時在密封的料鬥中加氣（ProFoam?）

7.8 微孔成型的設備改造

7.9 液體硅橡膠的氣體計量混合器

7.1 0微孔注射成型的配套裝置

參考文獻



第8章 特殊工藝

8.1 共注射（夾芯）成型微孔注塑件

8.1.1 微孔共注射成型的充模分析

8.1.2 微孔共注射用材料

8.1.3 微孔共注射方法

8.1.4 微孔共注塑件和模具設計

8.1.5 微孔共注射成型結論

8.2 氣體反壓注射成型

8.2.1 氣體反壓注射成型工藝

8.2.2 模具和注塑件設計

8.2.3 氣體反壓模具的氣體控制繫統

8.2.4 氣體反壓注射成型微孔注塑件的結構和物理性能

8.3 疊塑

8.4 反向鑄壓

8.5 疊塑與反向鑄壓共用工藝

8.6 冷熱模具工藝

8.7 不減重的超微孔結構

8.8 發泡輕時的氣體用量

8.9 微孔泡沫中所用的化學發泡劑

8.9.1 產生N2的化學發泡劑

8.9.2 產生CO2的化學發泡劑

8.9.3 化學發泡劑改善熔體充模流動性能及縮短冷卻時間

8.9.4 使用化學發泡劑時的設計建議

8.9.5 使用化學發泡劑時的加工建議

8.9.6 吸熱/放熱混合型發泡劑

8.9.7 化學發泡劑成型時出現的問題及其解決方案

8.9.8 化學發泡劑方面未來的工作

8.1 0水作發泡劑

8.1 1應力發泡

8.1 2微孔金屬注塑件

8.1 3局部微孔泡沫

8.1 4薄壁微孔泡沫

參考文獻



第9章 微孔注射成型的模擬

9.1 裹氣材料的流變性能數據和pVT數據

9.1.1 超臨界流體和塑料熔體混合物的流變性能

9.1.2 超臨界流體和塑料熔體混合物的pVT數據庫

9.2 微孔注射成型的Moldflow模擬

9.2.1 理論

9.2.2 實驗與模擬

9.3 微孔注射成型的簡單模擬

9.3.1 黏度模型

9.3.2 氣體溶解度和濃度的計算

9.3.3 氣體擴散的計算

9.3.4 泡孔長大的計算

9.4 MuCell?工藝充模模擬的指導原則

參考文獻



第10章 微孔注射成型注塑件的後加工與性能測試

10.1 微孔注塑件的焊接

10.1.1 技術原理

10.1.2 焊接方法

10.1.3 PA6和PA66的實驗結果

10.1.4 超聲波焊接其他材料的實驗結果

10.2 表面拋光和噴塗

10.2.1 表面拋光

10.2.2 噴塗

10.3 後冷卻

10.4 脫氣過程

10.5 微孔注塑件的性能測試

10.5.1 衝擊性能測試

10.5.2 拉伸性能測試

10.5.3 彎曲性能測試

10.5.4 動態力學性能分析

10.5.5 低剪切流變性能測試

10.5.6 熱性能測試

10.5.7 收縮率測試

10.5.8 燃燒性能測試

10.5.9 聲學性能測試

10.5.1 0密度測試

參考文獻



第11章 微孔注射成型制品的市場與應用

11.1 微孔注射成型制品的市場分析

11.1.1 低成本產品

11.1.2 高質量產品

11.1.3 微孔結構的獨特性能

11.1.4 綠色產品

11.1.5 其他

11.2 典型應用案例研究

11.2.1 薄壁注塑件

11.2.2 汽車件

11.2.3 五金件

11.2.4 電氣部件

11.2.5 精密成型件

11.2.6 醫療器件

11.2.7 金屬和陶瓷粉末注塑件

11.2.8 高性能工程材料

11.2.9 特殊微孔結構

11.2.1 0微孔發泡瓶

11.3 未來的研究課題及潛在應用

11.3.1 超微孔注塑件

11.3.2 特殊功能注塑件

11.3.3 采用超臨界流體的特殊加工

參考文獻



第12章 微孔注射成型的成本

12.1 材料

12.1.1 基材

12.1.2 發泡劑

12.1.3 添加劑

12.2 模具

12.3 設備

12.4 成型過程

12.4.1 冷卻過程

12.4.2 保壓

12.4.3 注射時間

12.4.4 螺杆回位時間

12.4.5 脫模時間

12.4.6 特殊微孔加工技術——海豚皮技術

12.4.7 薄壁成型的微小泡孔

12.4.8 低黏度熔體

12.4.9 其他

12.4.1 0成型周期縮短的經驗總結

12.5 尺寸穩定性

12.5.1 保持尺寸公差的夾具

12.5.2 後熱處理

12.5.3 後機械加工

12.5.4 根據組裝尺寸分組

12.6 微孔泡沫的性能提高

12.6.1 隔熱性能

12.6.2 減振性能

12.6.3 隔聲性能

12.6.4 質輕

12.6.5 無應力注塑件

12.6.6 通過將不同材料組合實現特定性能

12.6.7 可回收的廢舊材料

12.7 投資回報分析（ROI）

12.8 不同成型工藝的成本比較

12.9 節能案例分析

參考文獻



附錄

附錄A 壓力降速率dp/dt公式（第7章 ）

附錄B 模板變形量相同時鎖緊載荷W與支撐距離L間的關繫（第7章 ）

附錄C 發泡與未發泡注塑件的拉伸強度比（第5章 ）

附錄D 實際減重比的計算（第5章 ）

附錄E 發泡與未發泡注塑件的彎曲強度比（第5章 ）

附錄F vm與vt之間的關繫（第6章 ）

附錄G 噴嘴型流變儀環形槽黏度模型（第9章 ）