侯慶新(哈爾濱商業(yè)大學輕工學院,黑龍江 哈爾濱 150028)
在我國,高分子材料加工成型技術起步還是相較于西方國家以及日本等比較晚的,但是我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,推動了科技的不斷革新,在高分子材料加工成型技術上的發(fā)展速度是遠超國外的,現(xiàn)如今就高分子材料加工成型技術其實在我國已經(jīng)達到了世界前沿,并且由此產(chǎn)生的高分子材料也得到了廣泛的運用,同時我國重視對于人才的培養(yǎng),很多高校都開設了相關的材料成型專業(yè),從技術上進行不斷的研究和革新,當然因為高分子材料的加工成型技術所需要涉及到的知識或者說相關的學科還是很多的,數(shù)學,物理以及化學都是重要的研究學科,只有不斷的深入研究才能夠保證技術上的創(chuàng)新,這才是技術不斷進步的主要影響因素。
高分子材料其實就是一種復合材料,但是相對于復合材料而言,高分子材料在構成上更具有獨特性,它是由聚合物以及分子質(zhì)量比較高的化合物構成的,而高分子材料之所以能夠很好的運用到各個領域,這跟它自身結構變化性高,可塑性強有很大的關系,因此在工業(yè)加工中高分子材料的應用是十分廣泛的,現(xiàn)如今全世界對于高分子材料的研究技術已經(jīng)成型,很多的高分子材料都被創(chuàng)造了出來,而這其中天然的有纖維素和天然橡膠等,而塑料以及樹脂則是當前運用最為廣泛的高分子材料之一。相較于國外已經(jīng)比較成熟的高分子材料成型技術,我國在這方面的發(fā)展還是有一點滯后,我國在高分子材料成型技術上還是更多的沿用傳統(tǒng)技術,這也就使得在高分子材料的成型上存在一定的不穩(wěn)定性,從傳熱上以及混煉技術上還是存在一定的問題,因此當前我國在高分子材料的成型技術上更多的還是應該解決技術上存在的不足,只有解決設備問題以及技術問題,培養(yǎng)更多的專家以及技術人員才能夠促進整個高分子材料成型技術的全面提高,才能夠追趕上國外先進技術,特別是在混煉擠出機上的工業(yè)技術發(fā)展是促進高分子材料成型技術發(fā)展的關鍵。
高分子材料成型加工技術其實就是指的對于高分子材料進行恰當處理之后使得其能夠真正的發(fā)揮相關的應用要求,將高分子材料的固定形狀創(chuàng)造出來保證相關實用價值的可行性,而高分子材料自身存在的性能特點則是影響其在成型加工上具備的相關性能的特點。
高分子材料本身往往具有可形變的特點,絕大多數(shù)的高分子材料在受到擠壓之后都會有明顯的形變特征,因此對于高分子材料成型加工時,其本身具有的可擠壓性以及明顯形變特點都是展現(xiàn)其應用效果的重要方式,在針對高分子材料的擠壓變形處理中,只需要將高分子材料呈現(xiàn)為粘流態(tài),就可以通過對其進行流變性以及流動速率進行控制而得到擠壓形變要求,從而創(chuàng)造出具有應用價值的獨特形狀。
高分子材料在一定的溫度以及壓力的控制調(diào)解下,能夠發(fā)生可塑性形變,這種有效形變是高分子材料模塑成型的關鍵,再加上高分子材料自身在不同狀態(tài)下以及不同環(huán)境下展現(xiàn)出來的不同流變性以及熱性能,使得高分子材料具有可模塑性特點,只需要掌握相關的壓力以及熱量,就可以有效的控制高分子材料的模具中的變化心態(tài),從而通過針對不同模具選擇來得出不同的性能可靠,結構穩(wěn)定的高分子材料,這就是高分子材料加工成型的重要屬性以及特點。
高分子材料不僅僅具備有可擠壓性以及可模塑性,其本身還因為在受到壓力以及拉伸過程展現(xiàn)出來的變形適應能力使得其能夠借助壓力或者拉伸成為最終不同心態(tài)的聚合物轉(zhuǎn)變,比如我們常見的壓延使得高分子材料變成薄膜,拉伸使得高分子材料變成片材等,從而更好的實現(xiàn)了高分子材料的多種應用價值,再加上高分子材料在可延性展現(xiàn)出來是還具有一定的硬化效果,使得高分子材料成為了優(yōu)秀的材料選擇,在成型加工上更有效果。
在高分子材料的加工成型技術中,熱塑性彈性體動態(tài)全硫化技術是一個當前應用十分廣泛的技術,其主要指的是對混煉環(huán)節(jié)的橡膠進行動態(tài)的全硫化,控制的是整個過程中的硫化反應,借助這種全硫化的技術來實現(xiàn)對混合加工中相關混合物的相態(tài)反轉(zhuǎn)控制,現(xiàn)如今將這種技術跟混煉技術相結合已經(jīng)能夠達到了很好的對高分子材料的熱塑性控制,因此在這方面我國已經(jīng)具備有獨自的知識產(chǎn)權,同時也借助這種熱塑性技術來實現(xiàn)了對于TPV技術的促進作用。
現(xiàn)如今高分子材料在多個領域運用都是十分廣泛的,而傳統(tǒng)的高分子材料成型技術因為其弊端比較明顯,在生產(chǎn)過程中流程復雜,環(huán)節(jié)很多,導致生產(chǎn)效率不高,生產(chǎn)周期過長,效果并不明顯,再加上傳統(tǒng)技術革新比較慢,在運輸和存儲上存在的污染問題一直沒有得到很好的處理,因此導致高分子材料成型是巨大的難題,而現(xiàn)如今借助信息儲存技術以及信息儲存光盤盤基直接合成反應成型技術可以將樹脂生產(chǎn)以及運輸結合起來,從而實現(xiàn)了對于整個合成反應過程中的動態(tài)控制,減少了相關能耗的同時還提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。
聚合物材料新技術是高分子材料加工成型技術的一個分支,其主要是針對無機粒子表面特性以及功能進行重塑設計,這個技術其實原理很簡單,它主要是對于設計工作環(huán)境要求比較嚴格,必須在強振動剪切力場的作用下才能夠進行,同時應用聚合物材料新技術可以保證在沒有或者只有少數(shù)化學改性劑的情況下實現(xiàn)對于整個無機粒子進行表面上合集與改造,同時還可以很好的實現(xiàn)對于原位包覆以及強制分散的進行,這在很大程度上改變了傳統(tǒng)技術在間斷性上的問題,使得對于無機物以及聚合物的生產(chǎn)能夠連續(xù)不斷,因此在工業(yè)生產(chǎn)中,這項技術對于高分子材料的制造作用是很大的,對于聚合物以及無機物生產(chǎn)的推動作用是不可忽視的。
聚合物動態(tài)反應加工技術一直都是我國起步較晚,發(fā)展并不足夠成熟的技術,在工業(yè)生產(chǎn)上還有一定的問題,需要更多的科研以及技術工作者不斷的去創(chuàng)新和突破,但是現(xiàn)如今我國經(jīng)濟發(fā)展帶來的資金支持是十分充足的,這也為該技術的研究提供了基本的物資保障,再加上這項聚合物動態(tài)反應加工技術在國外運用十分的廣泛,對于某些特定產(chǎn)品的生產(chǎn)效果很好,因此該技術是未來工業(yè)發(fā)展的需求,也是我國在不斷研究,對于我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響很大的技術,只是現(xiàn)如今我國對于該技術的運用還無法滿足當前工業(yè)生產(chǎn)的需求,在熱感傳播技術上的創(chuàng)新還存在一定的問題,沒有辦法很好的控制其內(nèi)部的化學反應,沒有辦法對反應物的分子秦空進行把控,同時在聚合物的生產(chǎn)過程中還伴隨著光污染以及噪音污染,這是傳統(tǒng)技術沒有辦法有效解決的,也是需要大量資金投入不斷研究創(chuàng)新的,因此對于聚合物動態(tài)反應加工技術的要求只會越來越嚴格。
綜上所言,在我國工業(yè)生產(chǎn)以及發(fā)展過程中,高分子材料的加工成型技術的創(chuàng)新還需要不斷的進行,傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中伴隨著污染嚴重,能源消耗大的問題都是促使我國不斷研究高分子材料加工成型技術的關鍵,只有借助高分子材料成型技術才能夠很好的解決在工業(yè)生產(chǎn)中存在的諸多問題,當然高分子材料成型技術本身也還存在一定的發(fā)展弊端,還需要不斷的研究和探索,只有這樣才能夠讓高分子材料在多個領域運用更加廣泛,我國的科技水平也才能夠有更加長遠的發(fā)展。