跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.14.81) 您好!臺灣時間:2024/12/15 04:22
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:柯至軒
研究生(外文):Zhi-Xuan Ke
論文名稱:超臨界流體微細發泡射出成型對尼龍6/氟化雲母奈米複合材料機械性質之研究
論文名稱(外文):Study on Mechanical Properties of Microcellular Injection Molded Nylon6/Fluoromica Nanocomposites
指導教授:黃世欣黃世欣引用關係
指導教授(外文):Shyh-Shin Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:清雲科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:108
中文關鍵詞:尼龍6奈米複合材料氟化雲母超臨界流體微細發泡射出成型
外文關鍵詞:PA6/Nano-CompositesFluoromicaSuper Critical FluidMicrocellular Injection Molding
相關次數:
  • 被引用被引用:20
  • 點閱點閱:536
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究使用微細發泡射出成型技術探討製程條件對尼龍6/氟化雲母奈米複合材料機械性質之影響,以尼龍6與尼龍6/氟化雲母奈米複合材料為成型材料,氮氣﹙N2﹚作為發泡劑。在不同的射速、熔膠溫度、背壓、預塑量和超臨界流體﹙SCF﹚含量的製程參數下,進行拉伸與衝擊之研究。另一方面,分別使用X-ray、示差掃描熱分析儀(DSC)、動態機械分析(DMA)、掃瞄式電子顯微鏡﹙SEM﹚探討材料的機械性質、熱性質、結晶性質與發泡結構之變化。
研究結果顯示,2.5mm厚度方面,放置一星期後的微細發泡尼龍6奈米複材之拉伸強度比純尼龍還小,而放置十個月後的微細發泡尼龍6奈米複材之拉伸強度仍然沒有太大的變動,但微細發泡純尼龍6之拉伸強度卻降低19%,1.2mm厚度之微細發泡尼龍6奈米複材則降低4.5%。2.5mm厚度方面,微細發泡尼龍6奈米複材之拉伸強度隨著射速、熔膠溫度、預塑量、MPP的提高而增加,但隨著SCF含量的提高而降低,而純尼龍6之拉伸強度隨著射速、預塑量、MPP的提高而增加,但隨熔膠溫度與SCF含量的提高而沒有決定性之影響。1.2mm厚度方面,微細發泡尼龍6奈米複材之拉伸強度隨著射速、熔膠溫度、預塑量、MPP的提高而增加,但隨著SCF含量的提高而沒有明顯的影響。衝擊強度方面,尼龍6奈米複材之衝擊強度隨著MPP的提高而降低,隨著模溫的提高而增加,但隨著射速、熔膠溫度、預塑量與SCF含量的提高而沒有決定性之影響。
This study investigates the effects of microcellular injection molding process parameters: mold temperature, melt temperature, short shot size, melt plastification pressure(MPP), SCF level, and injection speed on the mechanical properties of the Nylon6/Fluoromica nanocomposites. Other properties are investigated by X-ray, DSC, DMA, and SEM. The result shows that the tensile strength of the microcellular injection molded Nylon 6/nanocomposites is lower than that of neat Nylon 6 after one week under constant humidity condition. However, the tensile strength of the microcellular Nylon 6/nanocomposites is not changed very much and it is reduced 19% of its original value for neat Nylon 6 after ten months under constant humidity condition. As the injection speed, short shot size, and MPP are increased, the tensile strength of both microcellular injection molded neat Nylon 6 and Nylon 6/nanocomposites are increased. The impact strength of Nylon 6/nanocomposites is decreased as MPP is increased, but it is increased as melt temperature is increased. The addition of the nano material to the Nylon 6 can improve the foaming density and make the bubble smaller.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2傳統複合材料與高分子/奈米複合材料之概述 2
1.2.1高分子/奈米複合材料發展現況與應用 3
1.3傳統射出成型與發泡射出成型之概述 4
1.3.1傳統射出成型製程之簡介 4
1.3.2發泡射出成型製程之簡介 5
1.3.3超臨界流體微細發泡射出成型製程之簡介 6
1.4文獻回顧 8
1.5研究動機與目的 12
1.6本文架構 13
第二章 基本原理 19
2.1高分子/奈米複合材料之分類與製備 19
2.2無機層材料之特性 22
2.3發泡塑膠 23
2.3.1發泡材料之分類與原理 23
2.3.2發泡劑之分類與原理 24
2.4超臨界流體(Super Critical Fluid, SCF) 28
2.5超臨界流體微細發泡射出成型製程 30
2.5.1超臨界流體微細發泡射出成型製程原理 30
2.5.2微細發泡射出成型製程條件對發泡成品的影響 32
2.5.3氣泡成長理論 35
第三章 實驗方法 42
3.1實驗規劃與流程 42
3.2實驗材料 42
3.3實驗設備 43
3.4實驗方法 45
3.4.1 X-ray繞射儀測試 45
3.4.2微細發泡射出成型之製程條件設定 46
3.4.3機械性質測試 46
3.4.4 DSC測試 49
3.4.5 DMA測試 49
3.4.6 SEM測試 50
第四章 結果與討論 63
4.1 X-ray繞射儀的測試結果探討 63
4.2機械性質探討 63
4.2.1製程條件對拉伸試片的拉伸強度影響之探討 64
4.2.2製程條件對衝擊試片的衝擊強度影響之探討 68
4.3 DSC測試結果探討 69
4.4 DMA測試結果探討 70
4.5 SEM測試結果探討 71
第五章 結論與未來發展方向 100
5.1結論 100
5.2未來發展方向 101
參考文獻 103
簡 歷 108
1.山口和三,新山茂利,前田拓也,“超臨界流体を利用した微細発泡体及び成形加工技術の開発”,和歌山県工業技術センター,pp.3-6,平成15 年度,2003。
2.王世敏,許祖勛,傅晶,奈米材料原理與製備,五南圖書公司,台北市,民國九十三年。
3.王昭欽,「發泡之原理及其在押出成型加工之應用」,工業技術人才培訓計畫講義,民國九十一年三月。
4.中國科學技術大學高分子物理教研室編著,高聚物的結構與性能,科學出版社,1983。
5.左演聲、陳文哲、梁傳,材料現代分析方法,北京工業大學出版社,2001。
6.李世陽,「奈米高分子複合材料之新市場應用機會」,化工資訊,15~19頁,民國九十年五月。
7.吳舜英,徐敬一合編,塑膠發泡成型技術,高分子工業雜誌社出版,臺灣復文興業公司,臺南市,民國九十二年。
8.邱百正,「尼龍6奈米複合材料之機械性質」,逢甲大學,碩士論文,民國八十八年。
9.沈銘原,「碳纖維補強奈米蒙脫土/環氧樹脂複合材料」,逢甲大學,碩士論文,民國九十年。
10.徐國財、張立德,奈米複合材料,五南圖書公司,台北市,民國九十三年。
11.陳惠俐,「射出成型尼龍六奈米複合材料機械性質之探討」,中原大學,碩士論文,民國九十二年。
12.張國揚,「奈米複材之歷年來研究成果」,化工資訊,10 ~ 14頁,民國九十年五月。
13.許樹恩、吳泰伯,「X光繞射原理與材料結構分析」,中國材料科學學會期刊,1993。
14.喬放、李強、漆宗能、王佛松,「聚醯胺/黏土納米複合材料的制備、結構表徵及性能研究」,納米塑料,75~86頁,民國九十一年。
15.廖建勛,「高分子奈米複合材料之結構與物性」,塑膠資訊,第17期,21~25頁,民國八十七年。
16.廖建勛,「高分子散逸結構與物性」,塑膠資訊,第22期,14~25頁,民國八十七年。
17.廖建勛,「納米高分子複合材料」,工業材料,第125期,114~115頁,民國八十六年五月。
18.漆宗能,尚文宇,聚合物/層狀矽酸鹽奈米複合材料,五南圖書公司,台北市,民國九十三年。
19.蔡宗燕,「奈米級無機層材之開發與應用」,工業材料,第125期,121 ~ 129頁,民國八十六年五月。
20.賴耿陽,塑膠材料技術讀本,臺灣復文興業公司,臺南市,民國八十三年一月。
21.賴耿陽,聚醯胺樹脂(耐隆NYLON),復漢出版社,臺南市,民國七十八年。
22.蘇寶林,「Nylon6/氟化雲母奈米複材射出成型製程條件對成品性質影響之研究」,中原大學,博士論文,民國九十三年。
23.顧宜主編,林金福、林尚明、段維新、葉逸彥、嚴建國審定,複合材料,新文京開發出版有限公司,台北縣,民國九十一年。
24.A. B. Strong, Plastics-Materials and Processing, 2nd edition. Prentice Hall, Inc., New Jersey, 2000.
25.Alexander Chandra, Shaoqin Gong, Mingjun Yuan, Lih-Sheng Turng, “Microstructure and Crystallography in Microcellular Injection Molded Polyamide-6 Nanocomposite and Neat Resin”, Polymer Engineering and Science, pp.52-61, 2005.
26.Amon, M. and Denson, CD, “A Study of the Dynamics of Foam Growth - Analysis of the. Growth of Closely Spaced Spherical Bubbles”, Polym. Eng. Sci., 24, pp. 1026-1034, 1984.
27.BK Kim, YM Lee, and HM Jeong, “Physical Properties of ABS/SMA/Nylon-6 Ternary Blends : Effect of Compounding. Sequence”, Polymer, 34(10), pp.2075-2080, 1993.
28.Blumstein, A.Bull, “A. Etude des polymerizations en couche adsorbee I”, Chim.Soc., pp.899-906, 1961.
29.C. W. Macosko, “Dynamic mechanical spectroscopy testing of foams”, NATAS Proceedings, v.18, pp.271-282, 1989.
30.C. Zeng, X. Han, L. J. Lee, K. W. Koelling, and D. L. Tomasko, “Structure of. Nanocomposite Foams”, SPE ANTEC Tech Papers, 60(2), pp.1504, 2002.
31.Eisenberg, P., Tulin, M.P., In Handbook of Fluid Dynamics, V Streeter (Ed.) , McGraw-Hill , New York, 1961.
32.Hrishikesh Kharbas, Paul Nelson, Mingjun Yuan, Shaoqin Gong, and Lih-Sheng Turng, “Effects of Nano-Fillers and Process Conditions on the Microstructure and Mechanical Properties of Microcellular Injection Molded Polyamide Nanocornposites”, Polymer Composites, Vol. 24, No. 6, December, 2003..
33.H. Wang, C. Zeng, M. Elkovitch, L.J Lee, and KW Koelling, “Processing and Properties of Polymeric Nano-Composites”, Polymer Engineering and Science 41(11), pp. 2036-2046, 2001.
34.Hwang, S. S., Chen, S. C., and Chung, M. H., “Study on the Mechanical Properties of Microcellular Injection Molded Parts”, SPE ANTEC Tech. Papers , pp.776-780, May. 2005.
35.J. E. Martini, F. A. Waldman and N. P. Suh,. “The Production and Analysis of microcellular Thermoplastic Foams”, SPE ANTEC Tech. Papers, Vol.28, pp.674,1982.
36.Jonathan S. Colton and Nam P. Suh, “Nucleation of Microcellular Foam: Theory and Practice”, Polymer Engineering and science, Vol. 27, No. 7, pp.500, 1987.
37.J. W. Cho and D. R. Paul, “Nylon 6 Nanocomposites by Melt Compounding” ,Polymer, 42, pp.1083, 2001.
38.Kelvin T., Okamoto, Microcellular Processing, Hanser Gardner publications, Inc., Cincinnati, 2003.
39.Kramschuster, A, Cavitt R., Ermer, D., and Turng, L. S., “Warpage Comparison between Microcellular and Conventional Injection Molding”, SPE ANTEC Tech. Papers,, pp.573-577, May. 2005.
40.Lih-Sheng Turng, “Microcellular Injection Molding”, SPE ANTEC Tech. Papers,, pp.686-690, May. 2003.
41.MI Kohan, Nylon Plastics Handbook, Hanser/Gardner. Publications, Cincinnati, Ohio 1995.
42.Mingjun Yuan, Lih-Sheng Turng, Shaoqin Gong, Daniel Caulfield, Chris Hunt, and Rick Spindler, “Study of Injection Molded Microcellular Polyamide-6 Nanocomposites”, Polymer Engineering And Science, Vol. 44, No. 4, April, 2004.
43.M. N. Bureau, J. Denault, Franck Glowacz, Mechanical. “Behavior and Crack Propogation in Injection-Molded Polyamide 6/Clay Nanocomposites”, SPE ANTEC Tech. Papers, pp.2125-2129, 2001.
44.P. C. LeBaron, Z. Wang, and T. J. Pinnavaia, “Polymer-Layered Silicate Nanocomposites: an Overview”,Applied Clay Science, v.15, pp.11-29, 1999.
45.P. H. Nam, P. Maiti, M. Okamoto, T. Kotaka, T. Nakayama, M. Takada, M. Ohshima, A. Usuki, N. Hasegawa, and H. Okamoto, “Foam Processing and Cellular Structure of Polypropylene/Clay Nanocomposites”, Polym. Eng. Sci., 42, pp.1907, 2002.
46.Privalko, V. P., Karaman, V. M., Privalko, E. G., Lehmann, B., Friedrich, K., “Structure and Thermoelasticity of Polyamide 6/Organoclay Nanocomposites”, J. Macromol. Sci. Phys., 42 (5), pp. 975-987, 2003.
47.R. Krishnamoorti and E. P. Giannelis, “Rheology of end-tethered polymer layered-silicate nanocomposites”, Macromolecules,v.30, pp.4097, 1997.
48.Satish K. Goel and Eric J. Beckman,“Generation of Microcellular Polymeric Foams Using Supercritical Carbon Dioxide. II Cell Growth and Skin Formation”, Polymer Engineering and Science, Vol. 34, No. 14. p. 1148, Nov., 1994.
49.Shyh-Shin Hwang, Der-Kuang Lin, Pe-Ming Hsu and Zhi-Xuan Ke, “Warpage Comparison between Microcellular and Conventional Injection Molding”, The First Taiwan/Japan International Polymer Processing Conference, pp.54, October 17-19, Taiwan, 2005.
50.Shyh-Shin Hwang, Shyh-Hong Weng, Pe-Ming Hsu and Zhi-Xuan Ke, “Shrinkage/Warpage Optimization by Microcellular Injection Molding”, Super Green 2005, Poster Presentations pp-48 pp.92, November 20-23, NTU Taipei Taiwan, 2005.
51.Suh, N. P., Microcellular Plastics, In Stevenson, J. F. (ed.) Innovation in Polymer Processing, Hanser Publisher, Inc., Munich, 1996.
52.Turng, L.S. “Special and Emerging Injection Molding Processes”, Journal of Injection Molding Technology, Vol. 5, pp.160, 2001.
53.VanderHart, D. L., Asano, A., Gilman, J. W., Chem. Mater., “Solid-State NMR Investigation of Paramagnetic Nylon-6 Clay Nanocomposites. 1. Crystallinity, Morphology, and the Direct Influence of Fe3+ on Nuclear Spins”, Chem. Mater., 13, pp.3781-3795, 2001.
54.V. Kumar, “Microcellular Plastics:Does Microcellular Structure Always Lead to an Improvement in Impact Properties”, SPE ANTEC Tech. Papers, 38, pp.7, 2002.
55.V. Martini, J. E., Nam. P. Suh, and F. A. waldman, “Microcellular Closed Cell Foams and their Method of Manufacture”, U.S. Patent, 4,473, pp.665, 1984.
56.Von Menges, Georg/Mohren, How to Make Injection Molds, Hanser Fachbuchverlag, 2001.
57.Y. Kojima, T. Matsuoka, H. Takahashi, T. Kurauchi, “Crystallization of a Nylon-6-Clay Hybrid by Injection Molding Under. Elevated Pressure”, Journal of Materials Science Letters, v12, pp.1714-1715, 1993.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 碳纖維補強奈米蒙脫土/環氧樹脂複合材料之研究
2. 超臨界流體微細發泡射出成型對聚烯烴彈性體蒙脫土奈米複合材料機械與熱性質之研究
3. 射出成型尼龍6奈米複合材料機械性質之探討
4. Nylon6/氟化雲母奈米複材射出成型製程條件對成品性質影響之研究
5. 尼龍六奈米複合材料之機械性質
6. 聚烯烴/奈米碳管複合材料微細發泡射出成型機械/熱/發泡/流變性質之研究
7. 低密度聚乙烯與聚丙烯奈米複合材料微細發泡射出成型機械:熱性質之探討
8. 層狀蒙脫土與球狀碳酸鈣分別與乙烯-醋酸乙烯酯形成奈米級複合材料的微細發泡射出成型機械/熱/流變性質之研究
9. 微米/奈米級二氧化矽和馬來酸酐在聚丙烯/二氧化矽複合材料的微細發泡射出成型品機械/熱/流變性質之研究
10. 黏土含量在聚乳酸/蒙脫土奈米複合材料的微細發泡射出成型機械/熱/流變性質之影響
11. 不同碳纖維含量在聚丁烯對苯二甲酸酯/碳纖維複合材料微細發泡射出成型品之機械/導電/熱/性質電磁干擾遮蔽之影響
12. 低密度聚乙烯與聚丙烯奈米複合材料微細發泡射出成型機械/熱性質之探討
13. 超臨界流體微細發泡射出成型對聚烯烴彈性體/蒙脫土奈米複合材料機械與熱性質之研究
14. 超臨界流體微細發泡射出成型對聚丙烯複合材料機械性質之研究
15. 超臨界流體微細發泡射出成型對PP/POE和HDPE/POE混合物之研究
 
1. 超臨界流體微細發泡射出成型對聚丙烯/木粉混合物機械性質之研究
2. 聚烯烴/奈米碳管複合材料微細發泡射出成型機械/熱/發泡/流變性質之研究
3. 低密度聚乙烯與聚丙烯奈米複合材料微細發泡射出成型機械:熱性質之探討
4. 超臨界流體微細發泡射出成型對紡紗機輥輪厚度收縮現象之探討
5. 液體輔助射出成型之研究
6. 不同碳纖維含量在聚丁烯對苯二甲酸酯/碳纖維複合材料微細發泡射出成型品之機械/導電/熱/性質電磁干擾遮蔽之影響
7. 微米/奈米級二氧化矽和馬來酸酐在聚丙烯/二氧化矽複合材料的微細發泡射出成型品機械/熱/流變性質之研究
8. 低密度聚乙烯與聚丙烯奈米複合材料微細發泡射出成型機械/熱性質之探討
9. 層狀蒙脫土與球狀碳酸鈣分別與乙烯-醋酸乙烯酯形成奈米級複合材料的微細發泡射出成型機械/熱/流變性質之研究
10. 超臨界流體微細發泡射出成型對聚烯烴彈性體/蒙脫土奈米複合材料機械與熱性質之研究
11. 超臨界流體微細發泡射出成型對尼龍6/蒙脫土奈米複合材料機械/熱/發泡性質之研究
12. 聚烯烴/β環糊精複材微細發泡射出成型品性質探討
13. 尼龍6/微米奈米複合材料製備和性質
14. 不同碳纖維含量在聚丁烯對苯二甲酸酯/碳纖維複合材料微細發泡射出成型品之機械/導電/熱/性質電磁干擾遮蔽之影響
15. 黏土含量在聚丙烯/蒙脫土和聚苯乙烯/蒙脫土奈米複合材料的微細發泡射出成型品熱/流變/翹曲性質之研究