淺談高分子材料成型及其控制技術(shù)

何 云

（定西市安定區(qū)巉口鎮(zhèn)人民政府，甘肅 定西 743000）

隨著改革開(kāi)放的不斷發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)都取得了巨大的進(jìn)步。為了節(jié)約成本和提高經(jīng)濟(jì)效益，越來(lái)越多的“新材料”被研制出來(lái)，其中的典型代表就是“高分子材料”，該材料作為一種實(shí)際應(yīng)用效果良好的材料，高分子材料在近期得到了廣泛的應(yīng)用。

1 高分子材料成型的原理

與普通的材料不同，高分子材料的物料運(yùn)輸與平衡、能量的傳遞與平衡都有其自身的特點(diǎn)。高分子材料的合成和制備，并非通過(guò)單個(gè)化工單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是由幾個(gè)單元操作組成，在這些單元的共同作用下完成合成和制備的過(guò)程。在材料的聚合過(guò)程中，會(huì)面臨兩大問(wèn)題，即傳熱和傳質(zhì)。對(duì)于傳統(tǒng)的聚合過(guò)程來(lái)說(shuō)，通常利用溶劑以及緩慢反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。而聚合反應(yīng)則與之有著很大的不同，反應(yīng)較為迅速和激烈，物料溫度升高的速度非常快，在短短的幾分鐘內(nèi)就可以達(dá)到400～800℃，因此在反應(yīng)中將產(chǎn)生較大的熱量，必須對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的脫除，從而避免在物料中發(fā)生降解和碳化現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的加工過(guò)程和聚合反應(yīng)的加工過(guò)程存在著本質(zhì)的不同，聚合反應(yīng)需要利用設(shè)備將生成的熱量移去，而傳統(tǒng)的加工過(guò)程則需要利用設(shè)備對(duì)聚合物加熱。

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 擠出成型

高分子材料的基礎(chǔ)成型是通過(guò)螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，不間斷的將已經(jīng)成型的材料由有機(jī)筒擠出來(lái)，擠入到機(jī)頭中去，熔融物料通過(guò)機(jī)頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯，然后借助相應(yīng)的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來(lái)，并對(duì)其進(jìn)行冷卻處理，進(jìn)而得到相應(yīng)的形狀。擠出成型是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，由入料、塑化、成型以及定性等過(guò)程，每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)高分子材料的成型起到關(guān)鍵性的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑就是通過(guò)中空吹塑的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要是依靠氣體的壓力，來(lái)促使處于閉合狀態(tài)的熱熔型胚發(fā)生鼓脹，進(jìn)而形成中空制品的技術(shù)過(guò)程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式，具有發(fā)展快、效率高的特點(diǎn)。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸，是目前常用的三種吹塑方法。

2.3 注塑成型

一般情況下，我國(guó)高分子材料加工行業(yè)普遍采用的成型方法是注塑成型，其面對(duì)的生產(chǎn)對(duì)象大都是空間感強(qiáng)、立體式的材料形狀，在塑料生產(chǎn)方面具有諸多的優(yōu)勢(shì)，受到了企業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。注塑成型方式應(yīng)用的范圍相對(duì)較廣，成型操作所需時(shí)間短、多樣的花色、生產(chǎn)效率高等等優(yōu)點(diǎn)，是高分子材料成型最具實(shí)用性的方法。

3 高分子材料成型技術(shù)的具體分析

3.1 復(fù)合材料控制技術(shù)

復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化設(shè)備新技術(shù)主要是針對(duì)無(wú)機(jī)粒子表的主要特征和功能設(shè)計(jì)而成，值得注意的是無(wú)機(jī)粒子表必須在強(qiáng)振動(dòng)剪切立場(chǎng)下進(jìn)行反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程都是在已經(jīng)提前設(shè)計(jì)好的連續(xù)的、無(wú)干擾的加工環(huán)境中展開(kāi)，主要是減去不必要的改性劑和催化劑的參與，根本目的是節(jié)約資源。該項(xiàng)技術(shù)利用聚合物的特點(diǎn)使得無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行不同程度的強(qiáng)制分散、原位包覆，該技術(shù)還充分利用了振動(dòng)力場(chǎng)的作用，合理操控硫化反直過(guò)程，引入混煉擠出全過(guò)程，很好的解決了在加工過(guò)程中容易出現(xiàn)的共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。

3.2 新型創(chuàng)新技術(shù)

傳統(tǒng)的高分子材料聚合反應(yīng)加工技術(shù)時(shí)間周期長(zhǎng)，聚合反應(yīng)條件較為嚴(yán)苛，有的甚至必須在高壓、真空的條件下才能完成具體操作。即使完成了聚合反應(yīng)也仍然需要進(jìn)行分離、提取、脫揮等復(fù)雜的后續(xù)工藝，在最后還需要運(yùn)用擠塑、吹塑、定型等工藝進(jìn)行處理，只有經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的步驟之后才能形成初具規(guī)模的制品。專家指出傳統(tǒng)的工藝不僅工序復(fù)雜而且還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，資金成本也相對(duì)較高。當(dāng)下的新型創(chuàng)新技術(shù)—聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)則克服了以上問(wèn)題，該技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù)，從原理到使用設(shè)備都進(jìn)行了全方位的改革。動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)利用電磁場(chǎng)而引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)為紐帶，再將機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合無(wú)反應(yīng)擠出全過(guò)程。主要目的是對(duì)整個(gè)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行合理的操控。該技術(shù)的使用原理和基礎(chǔ)設(shè)備具有傳統(tǒng)加工工藝不可比擬的優(yōu)越性，基礎(chǔ)設(shè)備從體積和質(zhì)量方面也發(fā)生了翻天覆地的變化，具備控制性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、重量輕等特質(zhì)，而這些是傳統(tǒng)加工技術(shù)設(shè)備所不具備的。

[1]金龍浩.高分子材料成型及其控制[J].科技資訊, 2007,(33).

[2]李彩虹.塑料成型加工技術(shù)與裝備的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(2).