高分子材料成型加工技術(shù)分析

鄭天宇

摘 要：隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的技術(shù)水平也處在非常高的水平。高分子材料作為工業(yè)生產(chǎn)的重要材料，也得到了快速發(fā)展。高分子材料可以提升產(chǎn)品的價值，因而也受到了相關(guān)企業(yè)的高度重視。本文旨在對高分子材料成型加工技術(shù)進(jìn)行具體分析和研究，并結(jié)合其發(fā)展前景，為今后的工業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：高分子材料；成型加工；技術(shù)分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.025

0 引言

高分子材料在生活中非常常見，例如棉花、天然橡膠等，為人們的生活提供了重要的便利。但是對于材料使用來說，高分子材料制品的性能與加工技術(shù)是密切聯(lián)系的。通過溫度、壓力等共同作用將材料的形態(tài)進(jìn)行改變，并提升其性能。而我國現(xiàn)階段的高分子材料成型加工技術(shù)也得到了穩(wěn)定發(fā)展，技術(shù)比較全面。

1 高分子材料成型加工技術(shù)的內(nèi)涵

高分子材料成型加工技術(shù)主要是通過溫度的作用，讓其整體的狀態(tài)發(fā)生改變，再進(jìn)行形態(tài)重塑。而具體的類型有聚合物加工、高分子熔體加工等多個方面。近年來這項技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域也取得了巨大的突破。針對于現(xiàn)階段的形勢來看，該技術(shù)的主要目的在于提升生產(chǎn)率和使用性能，并朝著可持續(xù)發(fā)展的方向而發(fā)展。所以在未來也能實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，在一定程度上減少生產(chǎn)的能源消耗和成本[1]。

2 具體的技術(shù)種類

2.1 吹塑技術(shù)

也稱中空吹塑，一種發(fā)展迅速的塑料加工方法熱塑性樹脂經(jīng)擠出或注射成型得到的管狀塑料型坯，趁熱或加熱到軟化狀態(tài)，置于對開模中，閉模后立即在型坯內(nèi)通入壓縮空氣，使塑料型坯吹脹而緊貼在模具內(nèi)壁上，經(jīng)冷卻脫模，即得到各種中空制品。這種技術(shù)細(xì)化可以分為上引、下引和平引。

2.2 注塑技術(shù)

該技術(shù)一般運用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料產(chǎn)品。由于這種技術(shù)可以在大多數(shù)的環(huán)境下發(fā)揮作用，因而使用范圍比較廣泛，且生產(chǎn)周期相對較短，可以保障在短時間內(nèi)的生產(chǎn)效率，也是我國現(xiàn)階段常用的一項技術(shù)。以現(xiàn)階段塑料的品質(zhì)來看，大多數(shù)的塑料都可以利用這項技術(shù)。如果要實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與外觀的雙重標(biāo)準(zhǔn)，就需要利用到一些具體的機械設(shè)備，例如擠出機。在設(shè)備設(shè)計和運用上都需要進(jìn)行合理規(guī)劃[2]。而注塑技術(shù)的特點也包含了很多方面，比如可以對惰性氣體進(jìn)行組合，也可以對模具加熱、移動進(jìn)行成型等，涉及了多個領(lǐng)域。

2.3 壓制成型技術(shù)

壓制成型是利用壓力將置于模具內(nèi)的粉料壓緊至結(jié)構(gòu)緊密，稱為具有一定形狀和尺寸的坯體的成型方法。壓制成型的坯體水分含量低，坯體致密，干燥收縮小，產(chǎn)品的形狀尺寸準(zhǔn)確，質(zhì)量高。另外，成型過程簡單，生產(chǎn)量大，便于機械化的大規(guī)模生產(chǎn)，對具有規(guī)則幾何形狀的扁平制品尤為適宜。具有壓制成型廣泛用于建筑陶瓷、耐火材料等產(chǎn)品的生產(chǎn)。影響壓制成型坯體質(zhì)量的工藝因素主要有成型壓力、壓制制度，粉料的工藝性能及模具的適用等。但是這種技術(shù)有一定的局限性。那就是當(dāng)制品的厚度超過壓制范圍時，其作用會有明顯的下降，此時可以通過吹塑法來提升生產(chǎn)效率。

2.4 擠出成型

擠出成型的要點在于將塑化的高分子材料通過旋轉(zhuǎn)加壓，利用擠出機來進(jìn)行成型。此時材料可以通過牽引設(shè)備從設(shè)備口引出，配合冷卻定型后最終得到需要的產(chǎn)品類型。在目前的工業(yè)生產(chǎn)中這項技術(shù)主要是對高分子材料的塑化和成型，以得到性能更好的二次產(chǎn)品[3]。

2.5 注射成型

注射成型技術(shù)主要運用于熱塑性塑料的成型，也可以用于熱固性塑料的成型。其技術(shù)原理在于通過加熱，將材料進(jìn)行升溫，變?yōu)檎沉鲬B(tài)，然后施加壓力，讓材料進(jìn)入設(shè)備模型內(nèi)進(jìn)行冷卻。

3 高分子材料成型加工技術(shù)的未來研究方向

3.1 聚合物加工技術(shù)

聚合物加工技術(shù)主要是通過擠出機的工作原理而發(fā)展的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段的技術(shù)水平下，已經(jīng)可以研發(fā)出進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)的擠出機。國外的十螺桿擠出機可以解決作為反應(yīng)器的包括雙螺桿和四螺桿擠出機在內(nèi)的其它擠出機所存在的問題。但傳統(tǒng)擠出機具有一定的缺陷，即在運行當(dāng)中會出現(xiàn)一定的問題。但是隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，聚合物反應(yīng)加工技術(shù)也得到了更加迅速的發(fā)展。而很多企業(yè)在近年來主要使用的收視傳統(tǒng)的混合設(shè)備進(jìn)行改造，但是這種模式在化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生上面比較難控制，而反應(yīng)的具體結(jié)果也具有一定的不確定性。在這種形勢下，技術(shù)研究的成本相對比較大。未來這種技術(shù)會有更完善的發(fā)展體系，例如引入電磁場并發(fā)揮其優(yōu)勢，對加工過程中的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有效控制，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。

3.2 新材料的使用

該技術(shù)在未來也必然會得到推廣使用。相比于傳統(tǒng)技術(shù)來說，該技術(shù)的方式比較簡單，且能源的消耗低，也不會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。而該技術(shù)主要利用光盤及PC樹脂生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)等步驟整合為一種連續(xù)的成型技術(shù)，最大的優(yōu)勢在于在提升生產(chǎn)質(zhì)量的同時實現(xiàn)了能源的節(jié)約。未來這種技術(shù)在強大振動力場的作用之下，聚合物的優(yōu)勢會被更加充分利用，提升產(chǎn)品的性能。又例如熱塑性彈性體全硫化制備，實現(xiàn)橡膠在混煉過程中的動態(tài)全硫化，可以解決共混物在共混加工過程中的反轉(zhuǎn)問題。

4 結(jié)語

通過研究，可以看出隨著科學(xué)水平的不斷提升，我國的工業(yè)領(lǐng)域也得到了長足的進(jìn)步，在高分子材料方面的研究也一直在進(jìn)行。而高分子材料成型加工技術(shù)的有效運用，也是我國工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。因此作為相關(guān)的企業(yè)，需要在當(dāng)前的技術(shù)模式下不斷完善和優(yōu)化，并深入研究工作，充分發(fā)揮主觀能動性掌握有著我國自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)質(zhì)的跨越，有效地對高分子材料進(jìn)行加工，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮軍.對高分子材料成型加工技術(shù)關(guān)鍵點的分析[J].科技與企業(yè)，2014，05（17）：324-324.

[2]盧清瑜.淺析高分子材料成型加工技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2013，06（23）：9-9.

[3]張敏，鞏建敏.淺析高分子材料成型加工技術(shù)及其發(fā)展[J].科技資訊，2014，12（24）：74-74.