金属/聚合物薄膜调控发泡聚丙烯非对称冷却动力学及其对成型性能的影响

微孔注射成型(MIM)因气泡缺陷导致表面质量问题，严重制约其工业应用。来自国内的研究团队创新性地将模内装饰(IMD)技术与MIM结合，采用铜箔(Cu)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜调控界面传热与泡孔演化。通过数值模拟与实验验证，揭示了薄膜材料对传热路径的非对称调控机制，显著提升制件表面质量（表面接触角降低42%）、泡孔结构（泡孔密度提升35%）和力学性能（冲击强度提高32.8%），为制备高强度-高外观-低密度材料提供了新策略。

　　

这项突破性研究揭示了金属/聚合物薄膜在发泡聚丙烯(PP)成型过程中的非对称冷却效应。通过将铜箔(Cu)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜集成到微孔注射成型(MIM)工艺中，研究人员发现两种薄膜展现出截然不同的热传导特性：高导热性的铜箔能加速薄膜侧冷却速率，使泡孔尺寸减小38%，泡孔密度提升至1.2×10⁶ cells/cm³，同时推动芯层泡孔结构向非薄膜侧偏移；而低导热的PET薄膜则导致泡孔尺寸增大，芯层结构反向迁移。这种"热传导梯度调控"机制不仅消除了表面气泡缺陷，还诱导了独特的表面结晶行为，使制件力学性能实现跨越式提升——拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别飙升至31.7%、41.8%和32.8%的增幅。该研究为开发兼具美学品质和机械性能的轻量化材料提供了全新的工艺路线。