高分子材料成型加工综述

苍琼　杜禹　陈晨

[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

[中图分类号]  TQ316                   [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2019）36-0228-02

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。

一、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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

二、高分子材料成型加工工艺

（一）塑料成型加工工艺

塑料是当前比较常见的一类高分子材料，塑料的成型加工同样也是较为关键的工艺类型。塑料成型加工主要就是在原有高聚物的基础上，通过添加恰当的添加剂，借助于适宜的温度和压力作用，促使其能够形成所需要的塑料产品。在塑料制品的成型处理中，往往涉及模压、注射、挤出、吹塑、浇注以及粉末压制烧结等不同工艺手段，应该结合具体处理需求进行恰当选用。

在塑料成型加工中，一般主要涉及热塑性塑料以及热固性塑料两种不同的加工处理方式。热塑性塑料的成型加工一般需要借助于粉状热塑性高聚物进行处理，在合理添加其他物质的基础上，将这些混合均匀的物质进行加热处理，促使其能够形成线形以及支化，借助固化剂以及温度控制，确保其能够呈现交联结构，进而也就可以塑形为所需要的塑料制品。比如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等都是比较常见的热塑性塑料。热固性塑料在成型加工中往往表现出较高的耐热性，自身刚度也比较高，进而也就提升了成型难度，一般一次成型后无法再次成型，如酚醛塑料、氨基塑料以及环氧塑料等，都是比较常见的热固性塑料。

（二）橡胶成型加工工艺

橡胶作为当前应用范围比较广的一类高分子材料，在成型加工中同样也应该予以重视，因为橡胶往往表现出较高的弹性，进而也就需要在成型加工中予以针对性处理。一般橡胶成型加工同样也需要借助于一些外加剂，如硫化剂、补强剂以及防老剂等，都应该在橡胶材料成型加工中予以恰当运用。在橡胶成型加工中，往往还需要关注天然橡胶和合成橡胶的差异，注重针对不同橡胶类型进行有效分析，力求采取较为适宜、合理的加工方式，保障橡胶产品最终的定型较为合理。

在橡胶成型加工处理中，往往涉及模压法、传递模压法以及注射法三个基本处理方式，这也是模制法生产橡胶产品的重要方式。一般在成型加工中需要借助钢模或者铝模进行模具的有效制作，将胶料合理填充入模腔内，促使其能够具备有效定型条件。对需要制作为橡胶棒或者是橡胶管的成型加工需求，则可以借助挤出成型法处理。

（三）合成纤维成型加工工艺

合成纤维作为高分子材料中比较特殊的一个类型，在工业以及衣物制作等方面同样也表现出了积极作用，因为其具备较高强度以及耐磨性，在酸碱性环境下能够保持理想稳定性，如此也就需要针对成型加工工艺严格把关。当前常用的合成纤维主要有涤纶、棉纶、腈纶人造羊毛以及丙纶等。结合合成纤维成型加工工艺的具体应用进行分析，其一般主要涉及抽丝、牵伸以及热定型等环节，在具体操作过程中需要严格按照合成纤维的生产条件要求进行精确化把关，以最终保障合成纤维产品能够在柔软性以及弹性方面具备理想表现，符合后续的实际应用需求。

三、高分子材料成型加工发展趋势

基于当前高分子材料成型加工的应用效果，其虽然确实在很多领域都表现出了突出作用，成型加工水平也越来越高，但是依然存在一些性能低下或者是效率不高等问题，成为未来进一步创新研究的目标。未来高分子材料成型加工应该关注以下几个方面。

1.未来高分子材料成型加工应该进一步提高产品性能，促使高分子材料产品能够具备更高的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性能以及机械强度，进而才能够促使其在更多领域得到有效运用，尤其是对要求较为苛刻的航空航天、电子信息、电器设备等方面，更是需要借助更高性能的高分子材料产品，需要在加工制造中予以优化。比如针对高分子材料成型加工中的催化体系进行转变，促使其能够进一步优化高分子材料的性能，或者是创造新的聚合物，将不同高分子材料进行复合化处理，都能够促使高分子材料产品具备更强性能。

2.未来高分子材料成型加工还需要进一步关注智能化技术的引入和运用，充分借助智能化手段，实现对高分子材料成型加工过程的实时监管，体现更强自动化调控作用，对成型加工过程中存在的一些缺陷和问题也能够及时自我修复，最终确保高分子材料成型加工具备更高效率，并且同时还可以保障成型加工品质。

3.未来高分子材料成型加工还需要关注绿色化效果，针对当前高分子材料成型加工中存在的各类污染成分予以彻底规避，避免因为废弃物的排放带来严重环境压力。基于此，未来除了要研发无毒无害的高分子材料外，还需要在成型加工过程中进行优化，促使成型加工更为清洁，能够实现可循环利用，针对各类有毒害的废弃物也需要进行全面收集和净化处理，促进高分子材料成型加工的绿色化发展。

四、结语

综上所述，高分子材料作为当前我国社会发展中比较关键的一类应用材料，在很多领域都发挥着重要作用，应该切实围绕成型加工工艺进行严格把关，切实优化成型加工精确度，保障最终产品可以得到可靠运用。针对常见的塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料需要选择最为适宜合理的成型加工工艺，优化保障最终的加工效果。

参考文献：

[1]刘福刚.CAE/CAD技术在高分子材料加工中的应用研究进展[J].合成树脂及塑料，2018，35（4）：89-93.

[2]张其梅，李准准，李敏，等.高分子材料加工实验一体化建设与实践[J].高分子通报，2017（11）：90-93.

[3]梁洁珍.高分子材料加工成型技术创新与发展[J].化工设计通讯，2017，43（5）：65，74.

[4]鄧亚峰，郭晓丽.三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用[J].中国塑料，2017，31（5）：6-12.

[5]赵丽娟，裴晨，赵可清，等.高分子材料加工在线检测研究进展[J].高分子通报，2011（3）：1-5.

[6]杨卫民.高分子材料先进制造的微积分思想[J].中国塑料，2010，24（7）：1-6.

◎编辑 赵瑞峰