對高分子材料成型加工技術的研究

王 悅（沈陽燃氣有限公司，沈陽 110000）

對高分子材料成型加工技術的研究

王 悅
（沈陽燃氣有限公司，沈陽 110000）

隨著現代科技的不斷發展，以及工業技術的不斷進步，高分子材料被廣泛應用于航空、通訊、環保、醫療、軍工等各個領域。本文主要針對高分子材料的加工成型技術進行研究，從該技術的定義、發展趨勢等方面，對該項技術的研究進行逐一闡述。

高分子材料；成型技術；材料加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.237

1　高分子材料概述

1.1高分子材料定義及分類

高分子材料是指具有含有聚合物成分或本身為聚合物材質的，由相對分子質量較高的化合物所構成的復合型材料。此種材料具有結構易改性，延展性和可塑性極高，因此也具有易于加工的特點。常見的天然類材料主要包括：纖維素、蛋白質、蛛絲蠶絲、天然橡膠以及甲殼素和木質素等。傳統的合成類材料主要包括塑料、合成纖維以及樹脂等。除此上述傳統種類之外，還包括一些帶有電、磁、生物以及分離效應等功能的新型延伸類材料。隨著該材料在航天、通訊、軍工醫療等各個高精尖端領域的應用，其材質也在朝著高強度韌度以及耐高溫的高性能方向發展。

1.2高分子材料的發展

人類對高分子材料的使用，最早可以追溯到十五世紀。生活在美洲的瑪雅人已經懂得使用天然橡膠制造生活用品。在1869年第一種人工合成塑料“賽璐珞”在美國誕生，1887年法國誕生了第一種人造絲，1909年還是在美國，全人工合成塑料酚醛樹酯誕生……縱觀近現代高分子材料的發展史，其實并不悠久，從上世紀三十年代初期德國化學家施陶丁格創立線型說至今也不過七十多年的歷史。高分子材料因其優良的特性、低廉的成本，在人們的生活中迅速地被廣泛應用起來。從嬰兒嘴里被整日拉扯撕咬卻依然柔韌的橡膠奶嘴兒，到可以耐高溫抗輻射的宇宙飛船的隔熱涂層，從日常生活中最常見的各種塑膠生活用品從再到種類繁多的人造器官……高分子材料無處不在。

2　高分子材料成型加工技術簡述

2.1高分子材料加工成型技術定義

該技術主要是通過改變材料的外部溫度，將其融化，再通過專業設備對其進行塑型加工的過程。根據材料的不同，加工的方式也會有所不同，主要的成型技術包括灌注、擠壓、吹塑、拉伸以及吸塑等。該項技術所秉承基本加工原則是：性能、生產率高，低成本運作，按時交貨。于此同時還要保證產品加工過程中環保指標全部達標，做到全回、零排、低耗。并由大規模粗放型產銷轉型為周期性多品種專精類研發產銷轉變。對于該項技術的質量考核指標，主要參考的是成品外觀、尺寸是否符合產品要求的規格和精度，以及成品的耐受性：如抗熱抗壓抗腐蝕等技能屬性。

2.2高分子材料成型加工技術分類

該項技術主要涵蓋的種類繁多，諸如吹塑、注塑、擠壓、激光以及吸塑和拉伸等，因此筆者選取三種最常見類型對該項技術進行闡述。

2.2.1擠壓式成型技術

該技術的成型過程是受熱與塑化同時進行，材料在通過擠出機的料筒的時候，由于螺旋桿和料筒的摩擦擠壓產生熱量將材料融化，再由螺旋桿向前推送至壓縮段并且壓實，直到經過設備頭面后冷卻成型，這種技術通常用于處理熱固性塑料。

2.2.2注塑式成型技術

此技術的成型原理則是通過對材料有針對性進行配比混合，利用材料間發生的化學反應，同時借助惰性氣體的輔助作用，將材料直接注射成需要的形狀。該項技術廣泛應用于塑料制品的加工，不僅可以生產出常規形狀的塑料制品，亦可根據實際需求生產出符合要求的復雜形狀制品。

2.2.3吹塑式成型技術

這項技術主要是將熱塑性的樹脂以擠出或注射的方式，形成管狀，再經加熱軟化處理后的管狀材料放置在對開模具中，然后將模具關閉并注入壓縮空氣使其緊貼于模具壁，冷卻脫離后，即制成管狀制品。該技術又可細分為擠出與注射兩種方式的吹塑，主要用于樹脂質管狀制品的加工。

3　高分子材料成型加工技術的發展和延伸

隨著高分子材料應用的領域逐漸廣泛，并且不斷朝高精尖領域延伸，因此高分子材料成型加工技術也在朝更高端的方向發展。主要體現為產品生產方面的“三高”——即高集成化、高精密度、高產量，從而最大程度提高產品的整體質量和科技附加值。而該項技術的發展，則程性能強、功能高，復合、智能以及綠色環保的方向發展。

第一，在航空、機械制造、電氣信息、軍事工業等方面，高分子材料的耐受性要不斷提升，抗磨蝕性高，抗腐蝕能力強，高溫耐受性好，抗老化能力強，因此在對材料進行加工成型這個程序上要求的技術標準也是非常高的。第二，在醫療領域，高分子材料被應用于各種人造器官的制造上，因此對材料的吸水性，抗催化分解，抗腐蝕功能要求都比較高，因此在對材料進行成型時，對成型的延展性和拉伸性的要求會高于其他成型技術。第三，復合型材料在很多領域都應用非常廣泛，尤其是造船和海洋工程方面，這方面的復合型材料主要要求粘連性強，耐熱耐腐蝕。第四，還是在醫療方面，對于某些人造器官有再生性或自行分解性的智能化要求，因此在材料進行成型時應特別注意不能損毀材料本身的活性，尤其要掌握好材料定型時的溫度。第五，在材料的成型以及后續加工工序中，要特別注意對那些排放量高污染重的技術進行及時的淘汰和改良，努力做到技術上的全回收，零排放，綠色環保。

4　結語

綜上所述，本文對高分子材料的概念，并對其特點以及發展史進行了詳細闡述和總結，又對高分子材料的成型加工中的常見技術進行了介紹，并對該技術未來的發展趨勢以及延伸到相對應的高精尖領域需求特點進行了總結。該項技術是一項具有潛力并且前景廣泛的朝陽技術，該技術的進步和發展將帶動整個高分子材料領域的進步。因此我們應當將理論與實踐更好地結合起來，將科研成果不斷用于實踐，從而使整個領域都能得到夠長足地發展。

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