高分子材料加工成型技術創新與發展研究

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，其質量的好壞取決于制品成型加工技術的精良程度。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。

關鍵詞：高分子材料;加工成型;創新;發展

我國目前的高分子材料，大部分是用分子質量較高的化合物組合而成的復合性制品，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域，如航天等領域對其性能提出了較高的要求，所以需要研發滿足特定需求的高強度聚合物。汽車工業的快速發展，使人們對車輛的高速、節能、美觀及舒適度的要求愈發看重，由于汽車業規模的擴張，也推動了零部件制造業的發展，所以為了減少車輛的成本和車身的載荷，關鍵在于提升塑料類材料的質量。

1 ? ?高分子材料的加工成型技術發展現狀

科技不斷發展使得人們對生產技術和質量有了更高的要求，以往的雙螺旋軸擠出成型技術已經轉化成聚合物反應加工技術。國外的連續性和混煉擠出機已經解決了同類型設備運作過程中的問題，由于國內生產力大，需要高合金材料的生產效率，但是國內的加工設備存在傳熱技術和混煉過程不可控等問題。

2 ? ?高分子材料成型加工技術

高分子材料的成型加工技術通常是使用加溫作用，將材料溫度提升，從而讓材料整體發生熔化，再使用相關設備來加工成定制的形狀。加工技術一般有擠壓、吹、拉等。高分子加工和成型有預聚物加工、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變化兩種，特殊狀況下會同時發生兩種變化。

2.1 ?吹塑成型技術

吹塑技術的工作原理是：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，轉換薄膜管為大直徑的氣泡管薄膜。成型技術主要是上引法，具體過程如圖1所示。

2.2 ?擠出成型技術

擠出成型技術的成型方法有內徑定型和外經定型。根據管道的形狀來冷卻和設置，再經冷水將水槽冷卻后，經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

壓制成型技術多用在熱固性塑料成型方面，分為模壓和層壓成型，兩種技術的生產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

雙向拉伸技術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

注射成型技術較多應用于熱塑型塑料中，其原理是通過讓粒料在注射機器的料筒內部加熱后，在切割的作用下成為流體狀態，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

壓延成型技術是通過旋轉使物料受到擠壓，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。

在制品的厚度超過了一定范圍后，便不能使用這種方法，而應該使用吹塑法。

3 ? ?高分子材料的加工發展研究

3.1 ?聚合物動態反應加工技術設備

聚合反應加工技術是通過雙螺旋擠出機為設計原理而逐步發展來的，但是國內關于反應成型的加工技術還不夠成熟，存在眾多缺陷。因此，需要使用聚合物反應成型技術，在交換聚碳酸酯連續化生產中，關鍵的技術手段是縮聚反應器所擁有的反應擠出技術，現在生產量最大的是改性聚合物和合金材料。現今國內的反應加工設備都是混合設備、傳統混合的改造產品，在進行傳熱、傳質及混煉過程中存在化學反應難以控制的問題。在設備方面，不足之處還有投資費用高、噪音大、不易密封等。聚合反應加工技術無論是在原理還是結構上，都與傳統的技術有所不同，此技術可以控制化學反應的過程、反應物的凝聚結構即反應品的物理和化學性能。從理論上做到了聚合物混煉時或停留時保持其能量與質量正常的傳輸，使得設備結構集成化問題得到了解決，有體積小、重量輕等優點。

3.2 ?動態反應加工設備為基礎的新技術

信息儲存光盤會將反應技術直接合成，這種技術將以往的成型前處理繁雜、環節多、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，并結合了動態連續反應成型技術使得產品的質量得到了有效的控制，讓產品更加節能。無機物/聚合物復合材料物理場強化設備技術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計。此技術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 ? ?結語

隨著經濟的飛速發展，我國必須發展有自己特色的高分子成型加工技術，掌握最先進的技術，讓部分企業將高分子材料的研究納入到自己的知識產權中。促進科學與產業的研究，將成果轉化為生產力，推動高分子材料成型加工技術的發展。高分子材料領域應具有本國特點，破除國外對技術的限制，進行跨越式的改變;研究先進的前沿技術，建立知識產權。此外，塑料電磁動態提煉擠出機在市場中得到了廣泛的應用。

[參考文獻]

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