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高分子材料加工成型技术创新与发展研究

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：章勇生

[导读] 摘要：高分子材料是当前社会发展中比较重要的一类材料，其在很多领域表现出了积极作用，为了优化高分子材料的应用价值，针对高分子材料的成型加工工艺予以高度重视极为必要。

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        摘要：高分子材料是当前社会发展中比较重要的一类材料，其在很多领域表现出了积极作用，为了优化高分子材料的应用价值，针对高分子材料的成型加工工艺予以高度重视极为必要。以高分子材料成型加工为研究对象，首先指出加工特点，然后又具体从塑料、橡胶、合成纤维三个常见高分子材料类型入手介绍成型加工工艺，最终探讨未来高分子材料成型加工的发展方向，希望具备参考借鉴作用.
        关键词：高分子材料；成型加工；工艺
        在人类社会发展中，各类材料的灵活运用成为比较关键的要素，高分子材料作为当前比较关键的一类材料，确实在很多领域都发挥重要价值。高分子材料一般由高分子质量的化合物构成，比较常见的有塑料、橡胶、合成纤维以及胶粘剂等，这些高分子材料在航空航天、国防领域以及制造业等多个行业中发挥着重要作用。在高分子材料的应用中，为了更好地提升其应用价值，往往不仅需要关注于高分子材料自身的性能，从成型加工角度进行严格把关同样极为必要，有助于最终提高高分子材料的作用和效益，具备较高研究价值.
        1 高分子材料成型加工特点
        高分子材料成型加工主要是指针对相应材料进行恰當处理，按照后续应用需求，将其转变为固定的形状，促使其可以发挥出实用价值，保障高分子材料制品能够在后续运用中发挥应有作用。结合高分子材料自身的性能特点，其作为非金属材料，在成型加工中一般表现出以下几个方面的性能。
        1.1可挤压性是高分子材料成型加工的重要属性
        因为绝大部分高分子材料在受到挤压时，都能够出现明显形变，如此也就可以通过控制挤压力度和方向，促使高分子材料能够具备相匹配的形变效果，成型更为合理。在高分子材料挤压变形处理中，往往需要促使相应高分子材料呈现出粘流态，高分子材料的流变性以及流动速率满足挤压形变要求，进而才能有效发挥作用，并且通过合理调控，确保其能够保持挤压后的形状。
        1.2可模塑性是高分子材料成型加工所具备的重要属性
        其主要指高分子材料在温度和压力的调控下，自身能够借助于模具发生有效形变，进而模塑成型。这种可模塑性特点同样也需要考虑高分子材料在不同状态下表现出来的流变性以及热性能，在条件最佳的前提下，针对高分子材料施加较为合理的压力和热量，进而也就能够促使其在相应模具中发生变化，逐步填充完全模具。当然，针对具体模具进行恰当选择，确保其结构尺寸更为合理可靠也是确保高分子材料成型加工效果的重要条件。
        1.3可延性也能够较好支持高分子材料的成型加工
        因为高分子材料在受到明显压力或者是拉伸时，自身能够借助于变形予以适应，进而也就必然能够借助于该性能进行成型加工，促使最终聚合物发生符合要求的转变。比如在当前很多高分子材料的成型加工中，都能够较好借助于压延或者是拉伸工艺，促使高分子材料转变为薄膜或者是片材，进而促使其在后续发挥出更强的应用价值。高分子材料可延性应用中往往还需要关注应变硬化作用，如此才能够更好地优化高分子材料的成型加工效果。
        2 高分子材料的相关概述
        高分子材料本身是一种复合材料，它使由聚合物以及分子质量比较高的化合物构成。高分子材料之所以应用到工业生产中主要是因为它的结构很容易改变，并且可塑性也比较高，在工业加工中常常应用到高分子材料。目前高分子材料的类型有多种[1]。比如天然类的材料就有纤维素以及天然橡胶等，同时塑料和树脂也属于高分子材料的一种。除了以上两种材料外还有许多延伸类的材料也应用到工业生产之中。

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        目前成型技术在国外已经发展的比较成熟，尤其是美国已经研发出更具有稳定性的混炼挤出机，这种挤出机解决了传统挤出机缺乏连续性的弊端。但是在国内高分子成型技术主要应用在塑料领域。但是随着国内工业的发展高，传统的生产技术在传热方面以及混炼方面都具有不稳定性，因此必须要从成型技术入手，解决当前工业生产过程中存在的问题。
        同时传统的生产设备的投资成本比较高，密封比较困难，专家和技术人员还需要从材料成型的原理出发解决该技术的不足。高分子材料成型技术具有良好的发展前景，未来发展的趋势就是从成型原理出发，解决传统设备存在的问题，并促进工业的发展。
        3 高分子材料的加工成型技术探究
        3.1 热塑性弹性体动态全硫化技术
        热塑性弹性体动态全硫化技术的主要目的就是要对混炼环节的橡胶相的动态全硫化，然后对硫化反应进行直接控制。进而实现对混合加工环节中出现的共混物相态反转问题进行控制[2]。该技术在应用过程中要与混炼技术相结合，将混炼技术应用到振动力场挤出的整个过程中，才能达到预先设置的效果。热塑性弹性体动态全硫化技术目前已经具备了知识产权，在一定程度上促进了TPV技术的发展。
        3.2 信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术
        传统的成型技术在实际应用过程中存在着比较大的弊端，比如在传统生产过程中生产的流程比较复杂，中间环节多，因此生产的周期长，所耗费的能源量也比较大。除此之外在传统技术在运输和存储过程中还会造成污染问题。信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术将树脂生产、中间储运以及光盘盘基成型三者进行有效结合，并且在应用过程中与动态连续反应技术相结合，其主要目的就是要弥补传统技术存在的弊端，保证在生产过程中能够有效的解决耗能少的问题，同时提高工业产品的质量。
        3.3 聚合物材料新技术
        聚合物材料新技术的主要作用就是对无机粒子的表面的特性以及无机粒子的功能进行设计。该技术的应用原理比较简单，主要是在强振动剪切力场的作用下进行设计工作。应用聚合物材料新技术可以在不添加或者添加极少的化学改性剂的情况下，很轻松的实现对无机粒子的表面进行设计和改造[3]。同时利用该技术还可以进行原位包覆以及强制分散，并且解决了传统技术间断性的问题，在应用该技术时能够连续的制备无机物以及聚合物，该技术已经在工业生产中得到广泛应用，是聚合物以及无机物生产中比较重要的一环。
        3.4 聚合物动态反应加工技术
        聚合物动态反应加工技术在我国研究的也比较晚，所有现在应用的并不成熟，因此在工业生产过程中还存在着一定的问题，需要不断的研究进行技术突破。随着我国经济的发展，给该技术的研究提供了资金支持，该技术的应用范围也越来越广，应用的效果也越来越好。目前我国对聚合物以及相关材料的需求量比较大，该技术还不能完全满足当今工业的发展需求[4]。比如在进行工业生产时，在热感传播中还存在着一定的问题，通过该技术难以控制化学反应的程度，同时对反应物的分子分布情况也很难把握，因此该技术还需要进一步的完善和发展。在聚合物生产过程中不仅资金投入量大，而且在生产过程中还会产生大量的噪音污染以及光污染，如果还是单纯的采用传统技术无法解决当前问题，因此必须要对聚合物动态反应加工技术提出更加严格的要求。
        4 结束语
        目前我国工业生产中主要的问题就是能源消耗量大，污染问题严重，因此高分子材料的加工成型技术发展的主要方向就是节能降耗，实现工业清洁长远发展。虽然高分子材料成型技术的出现已经解决了工业生产中的许多问题，但是，目前我国高分子材料成型技术在应用过程中还存在着比较大的弊端，因此还需要专家和学者对其进一步研究，让其应用领域更加广泛，技术发展也更加成熟。
        參考文献：
        [1]刘小东.高分子材料的加工成型技术研究[J].化学工程与装备，2017（1）：181-183.