● 摘要
聚氨酯筛网因其优异的耐磨性、回弹性、耐疲劳及耐腐蚀性，在采矿、冶金、建筑、交通及污水处理等部门有着广泛的应用。本文以研发一种适于纤维增强聚氨酯精细筛网的成型技术为目的，分析了精细筛网的结构，确定了适用于精细筛网的原材料及成型方法，研究了材料体系的力学性能和成型性能，并利用计算机模拟了浇口位置及数量对筛网成型过程的影响，最后利用可视化成型方法制备出高质量聚氨酯精细筛网样件。本论文主要由六章组成：第一章：绪论。概述了聚氨酯及其筛网、聚氨酯筛网成型方法和成型设备；总结了现有聚氨酯精细筛网制备中存在的关键问题，提出了本文的研究目的、研究内容和方案。第二章：成型方法的确定及原材料的选择。通过对所研制聚氨酯筛网的结构分析和常用聚氨酯筛网成型方法的比较，确定采用闭模浇注法制备筛网；通过综合比较常用聚氨酯合成原料及其性能，选择聚四氢呋喃醚二元醇-甲苯二异氰酸酯（PTMG-TDI）型预聚体和3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺（MOCA）扩链剂为聚氨酯精细筛网的原材料。第三章：聚氨酯弹性体力学性能研究。通过原材料组分配比、固化温度及固化时间对聚氨酯弹性体的拉伸强度、断裂伸长率及邵A硬度影响的研究，确定了聚氨酯精细筛网的固化条件如下： PTMG-TDI型预聚体/MOCA配比为100:16.5、固化温度120℃、固化时间2h。第四章：聚氨酯浇注体系成型性能研究。利用转矩流变仪及自制螺线流动长度测试仪，研究了聚氨酯浇注体系的流变行为及充模流动性。结果表明，温度能显著影响聚氨酯浇注体系的粘度、凝胶时间及螺线流动长度。第五章：筛网成型过程计算机模拟。利用Moldflow软件，通过合理的近似和假设，模拟了筛网的成型过程，确定出合理的浇口位置，阐明了浇口数量对成型过程的影响规律，并优化了模具设计和成形工艺流程。第六章：聚氨酯精细筛网的可视化成型。利用可视化成型模具，对筛网成型过程的计算机模拟结果进行了验证，结果表明：模拟结果与实际情况相符，为制备高质量的聚氨酯精细筛网提供了依据。论文主要贡献如下：1、设计并制备了一种约0.1mm孔隙、32％开孔率的先进聚氨酯精细筛网样件，为产业化奠定了重要基础；2、开发了一种具有广泛用途的聚合物熔融指数-流动长度-宽温域模压成型三功能一体的小型实验装置，并首先用于聚氨酯精细筛网树脂组分可模性的研究中；3、利用计算机模拟技术预测和改善了聚氨酯精细筛网成型工艺和模具结构，为产业化聚氨酯精细筛网模具设计和生产具有重要的指导作用。论文综合体现了材料设计与性能及工艺窗口、模具设计与制件成型和性能表征，以及计算机模拟等多方面研究成果。