PS/超临界CO2挤出过程中泡孔结构演变的群体平衡模拟

【摘要】 为准确预测聚合物的泡孔结构并指导工业中发泡产品的性能调控和工艺优化,通过引入群体平衡方程(PBE),并耦合聚苯乙烯(PS)熔体流动方程及熔体相与气泡相中CO2传质机理,建立了挤出口模中PS/超临界CO2体系发泡过程数值模型,用于描述气泡群体的成核和生长行为。基于此模型计算,揭示了挤出口模中气泡的成核和生长行为,探明了挤出口模中泡孔结构的演变规律,并发现泡孔形成与流动特征及CO2饱和溶解度密切相关。根据气泡生长规律,可将口模内泡孔密度的演变分为四个阶段,工业上应控制气泡处于相应的生长阶段以得到期望的泡孔结构。