为什么使用具有加热和冷却功能的实验室液压机对 Pp 生物复合材料是必要的？

精确的热管理是生产有效复合材料测试样品的关键因素。使用具有加热和冷却功能的实验室液压机是完全熔化聚丙烯树脂以实现适当纤维润湿的必要条件，而随后的压力下的受控冷却可防止翘曲并确保样品产生准确、可重复的力学测试数据。

核心要点 热量和压力的结合将生物复合材料压制成致密的、无孔的结构，但冷却阶段同样至关重要。它在弹出之前稳定材料，以消除热应力，确保样品的物理特性反映材料本身，而不是加工缺陷。

加热周期的关键作用

加热系统的主要功能是将聚丙烯树脂的温度升高到其熔点。

此阶段将固体树脂转化为可流动的液态。没有精确的加热，基体就无法有效地将复合材料的元素结合在一起。

一旦熔化，树脂必须彻底涂覆增强材料，特别是木纤维和硅灰石颗粒。

加热板通过保持降低树脂粘度的温度来促进这一点。这使得聚合物能够渗透纤维束并包裹颗粒，从而形成粘结的复合材料结构。

如果热塑性复合材料在高温时从模具中取出，温度的突然下降会导致不均匀收缩。

压机的冷却功能允许材料在夹紧压力下逐渐冷却。这可以防止导致最终板材翘曲或尺寸不稳定的热应力的产生。

控制冷却可确保聚丙烯在整个样品中形成一致的晶体结构。

通过控制冷却速率，压机可确保材料从外到内均匀固化。这“锁定”了微观结构，确保测试板具有一致的热历史。

压力是将捕获的空气和挥发物从熔融混合物中去除的驱动力。

通过施加显著的力（通常是分步增量），压机可以排出微气泡，否则这些气泡将成为失效点。无孔样品对于准确的拉伸和弯曲测试至关重要。

液压驱动力将组件压制成紧密堆积的致密结构。

这种致密化消除了模塑板材中的密度梯度。为了满足严格的机械性能评估行业标准，需要均匀的密度。

与快速注塑成型相比，使用加热和冷却压机是一个较慢的过程。加热和随后的冷却阶段显著延长了总循环时间。然而，这种时间投入对于最大限度地减少内部应力和最大限度地提高尺寸精度是必要的。

虽然较慢，但液压机使用静压而不是挤出或注塑成型中的高剪切应力。

这对于生物复合材料来说是一个关键优势。高剪切会破坏淀粉颗粒或天然纤维等易碎填料的完整性；压机的静压可以保留其原始形态以进行准确分析。

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Mustafa Öncül, Kutlay Sever. Improvement of Mechanical and Viscoelastic Properties of Polypropylene with Wood and Wollastonite Fillers. DOI: 10.18466/cbayarfbe.1565156

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .