高分子材料加工成型技术创新与发展研究

孙成

摘   要：高分子材料在日常生活中使用率较高，在成型加工技术上有较快的进展。生活中，棉花和天然橡胶材料比较常见，用这些材料制成高分子制品以供使用，其质量的好坏取决于制品成型加工技术的精良程度。加工过程是将材料的压力和温度进行加热塑造成所需的形状，再经过冷却，便可在室温下保持所需形状。文章对此进行了分析与研究。

关键词：高分子材料;加工成型;创新;发展

我国目前的高分子材料，大部分是用分子质量较高的化合物组合而成的复合性制品，其特点是有一定挤压性、可塑性及可延性。但是在一些特殊的领域，如航天等领域对其性能提出了较高的要求，所以需要研发满足特定需求的高强度聚合物。汽车工业的快速发展，使人们对车辆的高速、节能、美观及舒适度的要求愈发看重，由于汽车业规模的扩张，也推动了零部件制造业的发展，所以为了减少车辆的成本和车身的载荷，关键在于提升塑料类材料的质量。

1    高分子材料的加工成型技术发展现状

科技不断发展使得人们对生产技术和质量有了更高的要求，以往的双螺旋轴挤出成型技术已经转化成聚合物反应加工技术。国外的连续性和混炼挤出机已经解决了同类型设备运作过程中的问题，由于国内生产力大，需要高合金材料的生产效率，但是国内的加工设备存在传热技术和混炼过程不可控等问题。

2    高分子材料成型加工技术

高分子材料的成型加工技术通常是使用加温作用，将材料温度提升，从而让材料整体发生熔化，再使用相关设备来加工成定制的形状。加工技术一般有挤压、吹、拉等。高分子加工和成型有预聚物加工、高分子溶体加工和低分子聚合物加工等形式。高分子加工过程中的特征分别有物理和化学变化两种，特殊状况下会同时发生两种变化。

2.1  吹塑成型技术

吹塑技术的工作原理是：把塑料头模中的缝隙挤成圆柱形，再将空气压缩吹入头模的中心位置，转换薄膜管为大直径的气泡管薄膜。成型技术主要是上引法，具体过程如图1所示。

2.2  挤出成型技术

挤出成型技术的成型方法有内径定型和外经定型。根据管道的形状来冷却和设置，再经冷水将水槽冷却后，经牵引送到切割装置处，将其切割为需要的长度。

2.3  压制成型技术

压制成型技术多用在热固性塑料成型方面，分为模压和层压成型，两种技术的生产过程和使用都较为简单，可在大型制品上使用。

2.4  双向拉伸技术

双向拉伸技术是将狭缝机头被挤出的薄片進行竖行两个方向的拉伸，在拉伸时同时，进行热定型处理。

2.5  注射成型技术

注射成型技术较多应用于热塑型塑料中，其原理是通过让粒料在注射机器的料筒内部加热后，在切割的作用下成为流体状态，最后，用螺杆对其施压，从而让溶体进入模腔快速冷却固化。

2.6  压延成型技术

压延成型技术是通过旋转使物料受到挤压，从而拥有要求的厚度和光滑的表面的一种薄片制品成型技术。

在制品的厚度超过了一定范围后，便不能使用这种方法，而应该使用吹塑法。

3    高分子材料的加工发展研究

3.1  聚合物动态反应加工技术设备

聚合反应加工技术是通过双螺旋挤出机为设计原理而逐步发展来的，但是国内关于反应成型的加工技术还不够成熟，存在众多缺陷。因此，需要使用聚合物反应成型技术，在交换聚碳酸酯连续化生产中，关键的技术手段是缩聚反应器所拥有的反应挤出技术，现在生产量最大的是改性聚合物和合金材料。现今国内的反应加工设备都是混合设备、传统混合的改造产品，在进行传热、传质及混炼过程中存在化学反应难以控制的问题。在设备方面，不足之处还有投资费用高、噪音大、不易密封等。聚合反应加工技术无论是在原理还是结构上，都与传统的技术有所不同，此技术可以控制化学反应的过程、反应物的凝聚结构即反应品的物理和化学性能。从理论上做到了聚合物混炼时或停留时保持其能量与质量正常的传输，使得设备结构集成化问题得到了解决，有体积小、重量轻等优点。

3.2  动态反应加工设备为基础的新技术

信息储存光盘会将反应技术直接合成，这种技术将以往的成型前处理繁杂、环节多、周期持久、能耗多、运输过程易受污染等问题进行了有效解决，并结合了动态连续反应成型技术使得产品的质量得到了有效的控制，让产品更加节能。无机物/聚合物复合材料物理场强化设备技术是通过强震动力剪切力场的作用，对无机粒子的功能和表面的特性进行设计。此技术可以在振动力场进行混炼挤出操作的同时，控制好硫化工艺。

4    结语

随着经济的飞速发展，我国必须发展有自己特色的高分子成型加工技术，掌握最先进的技术，让部分企业将高分子材料的研究纳入到自己的知识产权中。促进科学与产业的研究，将成果转化为生产力，推动高分子材料成型加工技术的发展。高分子材料领域应具有本国特点，破除国外对技术的限制，进行跨越式的改变;研究先进的前沿技术，建立知识产权。此外，塑料电磁动态提炼挤出机在市场中得到了广泛的应用。

[参考文献]

[1]林嗣杰.浅析高分子材料成型加工技术的发展[J].魅力中国，2014（5）：112.

[2]董维煜.关于高分子材料成型加工技术的探讨[J].科技与企业，2014（13）：393.