高分子材料成型及控制技術(shù)探究

付佳堯

摘 要：高分子材料在國防、航天等高科技技術(shù)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，為了使其應(yīng)用效果得到有效保障，需要對其成型以及控制技術(shù)進行全面的研究。此次研究從高分子材料成型的原理入手，對成型方法、控制技術(shù)和發(fā)展方向進行全面的研究。此次研究對高分子材料成型和控制技術(shù)的重要性進行明確，從而使其作用得到最大化的體現(xiàn)，進而為高分子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

關(guān)鍵詞：高分子;材料成型;控制技術(shù)

0 前言

隨著經(jīng)濟水平和科技水平的不斷提高，使得越來越多的全新材料被研發(fā)出來，這樣使高分子材料應(yīng)用而生，并且在眾多領(lǐng)域中被應(yīng)用。為了使高分子材料能夠被合理化的使用，需要對材料成型和控制技術(shù)進行全面的研究。此次研究對豐富高分子材料成型和控制技術(shù)方面知識具有理論性意義，對高分子材料控制技術(shù)的有效實施具有現(xiàn)實指導性意義。

1 高分子材料成型的原理

與普通材料相比，高分子材料具有其特殊的屬性，使其在物料運輸與平衡、能量傳遞和平衡等方面比較獨特。高分子材料的合成和制備是通過對多個單元進行操作，使這些單元能夠共同作用，進而使合成和制備過程得以有效完成。在材料進行聚合時，面臨的問題主要以傳熱和傳質(zhì)為主，就傳統(tǒng)聚合過程而言，對溶劑進行有效的使用，使其反應(yīng)相對緩慢，從而使聚合得以實現(xiàn)。但聚合反應(yīng)與其存在較大的差異，其反應(yīng)非常迅速和激烈，物料溫度升高速度相對迅速，在幾分鐘之中，就能夠升至400-800℃，因此，在反應(yīng)中會產(chǎn)生巨大的熱量，需要及時對其進行脫除操作，從而使物料中降解和碳化現(xiàn)象得到有效避免。從而可知，傳統(tǒng)加工過程和聚合反應(yīng)過程兩者之間存在較大的差異，聚合反應(yīng)需要對相關(guān)設(shè)備進行有效利用，從而使生成的熱量能夠被有效移除。但是傳統(tǒng)加工過程中，設(shè)備主要在聚合物加熱中發(fā)揮作用。

2 高分子材料的成型方法

2.1 擠出成型

高分子材料的成型主要利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，將已經(jīng)成型的材料不間斷的從有機筒中擠出，將其擠入到機頭之中，熔融物料經(jīng)過機頭口模成型處理，從而使形狀相仿的型坯得以形成。之后，對牽引工具進行有效的使用，使其能夠從模具中將成型材料有效取出，并對其進行有效冷卻，從而使相應(yīng)的形狀被有效獲得。擠出成型是系統(tǒng)性工程的一種，其包括入料、塑化、成型、定型等步驟，各個步驟在高分子材料成型中都具有重要的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑的有效實現(xiàn)主要依靠中空吹塑方式，其通過氣體壓力，使處于閉合狀態(tài)下的熱熔型坯得到有效的膨脹，從而使中空制品得以形成。高分子材料成型的方式之一為吹塑成型，其特點主要為發(fā)展速度快、效率高，吹塑成型加工模式主要以擠出、注塑、拉伸為主。

2.3 注塑成型

通常情況下，注塑成型是高分子材料加工行業(yè)所使用的主要方法之一，其生產(chǎn)對象以空間感強、立體式材料形狀為主，其在塑料生產(chǎn)方面具有明顯的優(yōu)勢，從而受到企業(yè)的青睞。注塑成型方式的應(yīng)用范圍較大，其具有成型操作時間較短、花色具有多樣性、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢，從而使其成為高分子材料成型中實用性最高的方式之一。

3 高分子材料成型中的控制技術(shù)

3.1 復合材料控制技術(shù)

復合材料物理場強化設(shè)備新技術(shù)是在無機粒子表主要特征和功能的基礎(chǔ)上所設(shè)計，無機粒子表只有在強振動剪切立場之下才會發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，整個過程需要在連續(xù)且無干擾的加工環(huán)境之中開展，這樣能夠使改性劑和催化劑的使用得到有效縮減，從而使節(jié)約資源的目的得以實現(xiàn)。該項技術(shù)需要對聚合物的特點進行有效利用，使無機粒子的強制分散和原位包覆得以完成。除此之外，該項技術(shù)對振動立場的作用進行全面應(yīng)用，對硫化反直過程進行科學化的控制，在混煉擠出的全過程中進行有效引用，從而使加工中出現(xiàn)的共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題得到有效的解決。

3.2 形態(tài)控制技術(shù)

產(chǎn)品的熱性能、機械性能和加工性能受高分子材料化學結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)形態(tài)結(jié)構(gòu)的直接影響。在高分子材料成型加工過程中，需要對形態(tài)的控制進行強化，從而使不良反應(yīng)產(chǎn)生的影響得到有效杜絕，進而使高分子材料成型效果得到有效保障。高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與加工工藝之間存在直接的關(guān)聯(lián)，大部分的高分子聚合物外相體系無法進行相溶，在高分子聚合物進行混合加工時，對產(chǎn)品的穩(wěn)定性和形態(tài)控制技術(shù)提高較高的要求，為了使聚合物體系相容性得到有效提高，從而使其穩(wěn)定性得到顯著的增強，需要將第三組分方式引入其中。

3.3 溫度控制技術(shù)

就高分子材料聚合物加工而言，對其產(chǎn)生影響的主要因素為溫度，聚合物在進行反應(yīng)時，不同位置和時間對溫度需求具有一定的差異性。由于時間和位置的變化，溫度會發(fā)生一定的變化，從而使其規(guī)律無法被有效的掌握和控制，進而使產(chǎn)品的性能和效果產(chǎn)生嚴重的影響。因此，在高分子材料聚合物進行反應(yīng)時，需要在微纖中安裝導電離子，從而使導電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠有效形成，進而通過微纖系統(tǒng)對高分子材料產(chǎn)品的溫度進行有效控制得以實現(xiàn)。

4 高分子成型和控制技術(shù)發(fā)展方向

由于高分子材料成型和控制技術(shù)的不斷提升，使其加工工藝水平得到有效完善，從而使高分子材料的耐高溫、耐老化、耐腐蝕性等都得到有效的提升。在基團和分子結(jié)構(gòu)的作用下，使高分子的吸水和抗蝕等特定功能更加的凸顯。未來高分子成型和控制技術(shù)的發(fā)展方向以高分子材料的高性能、特定性能和生物性能為主。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使得高分子材料成型和控制技術(shù)得到有效的提高，從而使高分子材料的應(yīng)用范圍明顯擴大。因此，需要對高分子材料的成型和控制技術(shù)進行全面的研究，從而使其作用得到最大化體現(xiàn)，進而為高分子材料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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