高分子材料加工成型技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展研究

孫成

摘 ? 要：高分子材料在日常生活中使用率較高，在成型加工技術(shù)上有較快的進展。生活中，棉花和天然橡膠材料比較常見，用這些材料制成高分子制品以供使用，其質(zhì)量的好壞取決于制品成型加工技術(shù)的精良程度。加工過程是將材料的壓力和溫度進行加熱塑造成所需的形狀，再經(jīng)過冷卻，便可在室溫下保持所需形狀。文章對此進行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：高分子材料;加工成型;創(chuàng)新;發(fā)展

我國目前的高分子材料，大部分是用分子質(zhì)量較高的化合物組合而成的復(fù)合性制品，其特點是有一定擠壓性、可塑性及可延性。但是在一些特殊的領(lǐng)域，如航天等領(lǐng)域?qū)ζ湫阅芴岢隽溯^高的要求，所以需要研發(fā)滿足特定需求的高強度聚合物。汽車工業(yè)的快速發(fā)展，使人們對車輛的高速、節(jié)能、美觀及舒適度的要求愈發(fā)看重，由于汽車業(yè)規(guī)模的擴張，也推動了零部件制造業(yè)的發(fā)展，所以為了減少車輛的成本和車身的載荷，關(guān)鍵在于提升塑料類材料的質(zhì)量。

1 ? ?高分子材料的加工成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

科技不斷發(fā)展使得人們對生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量有了更高的要求，以往的雙螺旋軸擠出成型技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化成聚合物反應(yīng)加工技術(shù)。國外的連續(xù)性和混煉擠出機已經(jīng)解決了同類型設(shè)備運作過程中的問題，由于國內(nèi)生產(chǎn)力大，需要高合金材料的生產(chǎn)效率，但是國內(nèi)的加工設(shè)備存在傳熱技術(shù)和混煉過程不可控等問題。

2 ? ?高分子材料成型加工技術(shù)

高分子材料的成型加工技術(shù)通常是使用加溫作用，將材料溫度提升，從而讓材料整體發(fā)生熔化，再使用相關(guān)設(shè)備來加工成定制的形狀。加工技術(shù)一般有擠壓、吹、拉等。高分子加工和成型有預(yù)聚物加工、高分子溶體加工和低分子聚合物加工等形式。高分子加工過程中的特征分別有物理和化學(xué)變化兩種，特殊狀況下會同時發(fā)生兩種變化。

2.1 ?吹塑成型技術(shù)

吹塑技術(shù)的工作原理是：把塑料頭模中的縫隙擠成圓柱形，再將空氣壓縮吹入頭模的中心位置，轉(zhuǎn)換薄膜管為大直徑的氣泡管薄膜。成型技術(shù)主要是上引法，具體過程如圖1所示。

2.2 ?擠出成型技術(shù)

擠出成型技術(shù)的成型方法有內(nèi)徑定型和外經(jīng)定型。根據(jù)管道的形狀來冷卻和設(shè)置，再經(jīng)冷水將水槽冷卻后，經(jīng)牽引送到切割裝置處，將其切割為需要的長度。

2.3 ?壓制成型技術(shù)

壓制成型技術(shù)多用在熱固性塑料成型方面，分為模壓和層壓成型，兩種技術(shù)的生產(chǎn)過程和使用都較為簡單，可在大型制品上使用。

2.4 ?雙向拉伸技術(shù)

雙向拉伸技術(shù)是將狹縫機頭被擠出的薄片進行豎行兩個方向的拉伸，在拉伸時同時，進行熱定型處理。

2.5 ?注射成型技術(shù)

注射成型技術(shù)較多應(yīng)用于熱塑型塑料中，其原理是通過讓粒料在注射機器的料筒內(nèi)部加熱后，在切割的作用下成為流體狀態(tài)，最后，用螺桿對其施壓，從而讓溶體進入模腔快速冷卻固化。

2.6 ?壓延成型技術(shù)

壓延成型技術(shù)是通過旋轉(zhuǎn)使物料受到擠壓，從而擁有要求的厚度和光滑的表面的一種薄片制品成型技術(shù)。

在制品的厚度超過了一定范圍后，便不能使用這種方法，而應(yīng)該使用吹塑法。

3 ? ?高分子材料的加工發(fā)展研究

3.1 ?聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)設(shè)備

聚合反應(yīng)加工技術(shù)是通過雙螺旋擠出機為設(shè)計原理而逐步發(fā)展來的，但是國內(nèi)關(guān)于反應(yīng)成型的加工技術(shù)還不夠成熟，存在眾多缺陷。因此，需要使用聚合物反應(yīng)成型技術(shù)，在交換聚碳酸酯連續(xù)化生產(chǎn)中，關(guān)鍵的技術(shù)手段是縮聚反應(yīng)器所擁有的反應(yīng)擠出技術(shù)，現(xiàn)在生產(chǎn)量最大的是改性聚合物和合金材料?，F(xiàn)今國內(nèi)的反應(yīng)加工設(shè)備都是混合設(shè)備、傳統(tǒng)混合的改造產(chǎn)品，在進行傳熱、傳質(zhì)及混煉過程中存在化學(xué)反應(yīng)難以控制的問題。在設(shè)備方面，不足之處還有投資費用高、噪音大、不易密封等。聚合反應(yīng)加工技術(shù)無論是在原理還是結(jié)構(gòu)上，都與傳統(tǒng)的技術(shù)有所不同，此技術(shù)可以控制化學(xué)反應(yīng)的過程、反應(yīng)物的凝聚結(jié)構(gòu)即反應(yīng)品的物理和化學(xué)性能。從理論上做到了聚合物混煉時或停留時保持其能量與質(zhì)量正常的傳輸，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題得到了解決，有體積小、重量輕等優(yōu)點。

3.2 ?動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新技術(shù)

信息儲存光盤會將反應(yīng)技術(shù)直接合成，這種技術(shù)將以往的成型前處理繁雜、環(huán)節(jié)多、周期持久、能耗多、運輸過程易受污染等問題進行了有效解決，并結(jié)合了動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到了有效的控制，讓產(chǎn)品更加節(jié)能。無機物/聚合物復(fù)合材料物理場強化設(shè)備技術(shù)是通過強震動力剪切力場的作用，對無機粒子的功能和表面的特性進行設(shè)計。此技術(shù)可以在振動力場進行混煉擠出操作的同時，控制好硫化工藝。

4 ? ?結(jié)語

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國必須發(fā)展有自己特色的高分子成型加工技術(shù)，掌握最先進的技術(shù)，讓部分企業(yè)將高分子材料的研究納入到自己的知識產(chǎn)權(quán)中。促進科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的研究，將成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展。高分子材料領(lǐng)域應(yīng)具有本國特點，破除國外對技術(shù)的限制，進行跨越式的改變;研究先進的前沿技術(shù)，建立知識產(chǎn)權(quán)。此外，塑料電磁動態(tài)提煉擠出機在市場中得到了廣泛的應(yīng)用。

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