類(lèi)固態(tài)熱壓印法制備聚合物微針的研究.pdf

1、本文用類(lèi)固態(tài)熱壓印法制備了聚碳酸酯微針，通過(guò)有限元軟件模擬了在微針模具非限域和限域狀態(tài)下微針的成型過(guò)程及工藝條件（壓印溫度、壓強(qiáng)、壓印時(shí)間）對(duì)微針成型的影響;在用非限域微針模具實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)微針模具的加熱系統(tǒng)和限域模具進(jìn)行了改進(jìn);用限域微針模具實(shí)驗(yàn)研究了類(lèi)固態(tài)熱壓印法制備聚碳酸酯微針的加工工藝參數(shù)對(duì)微針成型規(guī)律的影響，并且重點(diǎn)研究了模具上下模板差溫的類(lèi)固態(tài)熱壓印方法制備聚碳酸酯微針的加工工藝參數(shù)對(duì)微針成型規(guī)律的影響。所得結(jié)果如

2、下:
　　1.通過(guò)有限元分別模擬非限域和限域狀態(tài)下工藝條件對(duì)微針成型的影響，所得規(guī)律均是壓強(qiáng)的增加對(duì)微針的成型有促進(jìn)作用，當(dāng)溫度較低時(shí)，壓強(qiáng)的增加可以大幅增加微針的長(zhǎng)度;當(dāng)溫度較高時(shí)，壓強(qiáng)的增加可以加快微針成型的速度;合理的設(shè)定壓印時(shí)間可以提高微針的制備效率。在非限域狀態(tài)下，當(dāng)壓強(qiáng)為50MPa，溫度為156℃時(shí)，微針成型效果良好;在限域狀態(tài)下，當(dāng)壓強(qiáng)為12MPa，溫度為149℃以上，微針成型效果良好，證明限域狀態(tài)有助于微針的成型。

3、
　　2.由于所用設(shè)備的加熱系統(tǒng)不合理，導(dǎo)致微針制備過(guò)程中工藝不穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)非限域模具的加熱系統(tǒng)改進(jìn)，采用“六面加熱”的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的快速加溫和溫度的精確控制，大幅提高微針的制造效率。以類(lèi)固態(tài)熱壓印的方法利用改進(jìn)加熱系統(tǒng)之后的非限域微針模具對(duì)聚碳酸酯微針的制備過(guò)程中，溫度和壓強(qiáng)的增加均有助于微針的成型。通過(guò)對(duì)模具進(jìn)行限域改進(jìn)，以類(lèi)固態(tài)熱壓印的方法成功制備了長(zhǎng)度一致的聚碳酸酯微針，所需壓強(qiáng)僅為改進(jìn)前的24％。
　　3.以類(lèi)

4、固態(tài)熱壓印的方法利用限域微針模具制備了聚碳酸酯微針。模具上下模板等溫的和差溫的研究結(jié)果表明，在模具上下模板等溫情況下，溫度和壓強(qiáng)的增加對(duì)微針的成型有促進(jìn)作用。在壓強(qiáng)為12MPa，溫度為151℃的條件下，壓印時(shí)間為30～35s，冷卻時(shí)間為5min。在模具上下模板差溫的類(lèi)固態(tài)熱壓印方法制備聚碳酸酯微針過(guò)程中，模具上模板溫度的合理選擇(80～90℃)能夠在保證微針成型質(zhì)量的前提下減少壓印時(shí)間和降溫時(shí)間;模具下模板溫度對(duì)微針成型起著決定性的作用