高分子材料成型加工綜述

蒼瓊　杜禹　陳晨

[摘? ? ? ? ? ?要]? 高分子材料是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中比較重要的一類材料，其在很多領(lǐng)域表現(xiàn)出了積極作用，為了優(yōu)化高分子材料的應(yīng)用價(jià)值，針對(duì)高分子材料的成型加工工藝予以高度重視極為必要。以高分子材料成型加工為研究對(duì)象，首先指出加工特點(diǎn)，然后又具體從塑料、橡膠、合成纖維三個(gè)常見高分子材料類型入手介紹成型加工工藝，最終探討未來高分子材料成型加工的發(fā)展方向，希望具備參考借鑒作用。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 高分子材料;成型加工;工藝

[中圖分類號(hào)]? TQ316? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）36-0228-02

在人類社會(huì)發(fā)展中，各類材料的靈活運(yùn)用成為比較關(guān)鍵的要素，高分子材料作為當(dāng)前比較關(guān)鍵的一類材料，確實(shí)在很多領(lǐng)域都發(fā)揮重要價(jià)值。高分子材料一般由高分子質(zhì)量的化合物構(gòu)成，比較常見的有塑料、橡膠、合成纖維以及膠粘劑等，這些高分子材料在航空航天、國(guó)防領(lǐng)域以及制造業(yè)等多個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。在高分子材料的應(yīng)用中，為了更好地提升其應(yīng)用價(jià)值，往往不僅需要關(guān)注于高分子材料自身的性能，從成型加工角度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)同樣極為必要，有助于最終提高高分子材料的作用和效益，具備較高研究?jī)r(jià)值。

一、高分子材料成型加工特點(diǎn)

高分子材料成型加工主要是指針對(duì)相應(yīng)材料進(jìn)行恰當(dāng)處理，按照后續(xù)應(yīng)用需求，將其轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ǖ男螤?，促使其可以發(fā)揮出實(shí)用價(jià)值，保障高分子材料制品能夠在后續(xù)運(yùn)用中發(fā)揮應(yīng)有作用。結(jié)合高分子材料自身的性能特點(diǎn)，其作為非金屬材料，在成型加工中一般表現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的性能。

（一）可擠壓性是高分子材料成型加工的重要屬性

因?yàn)榻^大部分高分子材料在受到擠壓時(shí)，都能夠出現(xiàn)明顯形變，如此也就可以通過控制擠壓力度和方向，促使高分子材料能夠具備相匹配的形變效果，成型更為合理。在高分子材料擠壓變形處理中，往往需要促使相應(yīng)高分子材料呈現(xiàn)出粘流態(tài)，高分子材料的流變性以及流動(dòng)速率滿足擠壓形變要求，進(jìn)而才能有效發(fā)揮作用，并且通過合理調(diào)控，確保其能夠保持?jǐn)D壓后的形狀。

（二）可模塑性是高分子材料成型加工所具備的重要屬性

其主要指高分子材料在溫度和壓力的調(diào)控下，自身能夠借助于模具發(fā)生有效形變，進(jìn)而模塑成型。這種可模塑性特點(diǎn)同樣也需要考慮高分子材料在不同狀態(tài)下表現(xiàn)出來的流變性以及熱性能，在條件最佳的前提下，針對(duì)高分子材料施加較為合理的壓力和熱量，進(jìn)而也就能夠促使其在相應(yīng)模具中發(fā)生變化，逐步填充完全模具。當(dāng)然，針對(duì)具體模具進(jìn)行恰當(dāng)選擇，確保其結(jié)構(gòu)尺寸更為合理可靠也是確保高分子材料成型加工效果的重要條件。

（三）可延性也能夠較好支持高分子材料的成型加工

因?yàn)楦叻肿硬牧显谑艿矫黠@壓力或者是拉伸時(shí)，自身能夠借助于變形予以適應(yīng)，進(jìn)而也就必然能夠借助于該性能進(jìn)行成型加工，促使最終聚合物發(fā)生符合要求的轉(zhuǎn)變。比如在當(dāng)前很多高分子材料的成型加工中，都能夠較好借助于壓延或者是拉伸工藝，促使高分子材料轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧せ蛘呤瞧?，進(jìn)而促使其在后續(xù)發(fā)揮出更強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。高分子材料可延性應(yīng)用中往往還需要關(guān)注應(yīng)變硬化作用，如此才能夠更好地優(yōu)化高分子材料的成型加工效果。

二、高分子材料成型加工工藝

（一）塑料成型加工工藝

塑料是當(dāng)前比較常見的一類高分子材料，塑料的成型加工同樣也是較為關(guān)鍵的工藝類型。塑料成型加工主要就是在原有高聚物的基礎(chǔ)上，通過添加恰當(dāng)?shù)奶砑觿?，借助于適宜的溫度和壓力作用，促使其能夠形成所需要的塑料產(chǎn)品。在塑料制品的成型處理中，往往涉及模壓、注射、擠出、吹塑、澆注以及粉末壓制燒結(jié)等不同工藝手段，應(yīng)該結(jié)合具體處理需求進(jìn)行恰當(dāng)選用。

在塑料成型加工中，一般主要涉及熱塑性塑料以及熱固性塑料兩種不同的加工處理方式。熱塑性塑料的成型加工一般需要借助于粉狀熱塑性高聚物進(jìn)行處理，在合理添加其他物質(zhì)的基礎(chǔ)上，將這些混合均勻的物質(zhì)進(jìn)行加熱處理，促使其能夠形成線形以及支化，借助固化劑以及溫度控制，確保其能夠呈現(xiàn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而也就可以塑形為所需要的塑料制品。比如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等都是比較常見的熱塑性塑料。熱固性塑料在成型加工中往往表現(xiàn)出較高的耐熱性，自身剛度也比較高，進(jìn)而也就提升了成型難度，一般一次成型后無法再次成型，如酚醛塑料、氨基塑料以及環(huán)氧塑料等，都是比較常見的熱固性塑料。

（二）橡膠成型加工工藝

橡膠作為當(dāng)前應(yīng)用范圍比較廣的一類高分子材料，在成型加工中同樣也應(yīng)該予以重視，因?yàn)橄鹉z往往表現(xiàn)出較高的彈性，進(jìn)而也就需要在成型加工中予以針對(duì)性處理。一般橡膠成型加工同樣也需要借助于一些外加劑，如硫化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑以及防老劑等，都應(yīng)該在橡膠材料成型加工中予以恰當(dāng)運(yùn)用。在橡膠成型加工中，往往還需要關(guān)注天然橡膠和合成橡膠的差異，注重針對(duì)不同橡膠類型進(jìn)行有效分析，力求采取較為適宜、合理的加工方式，保障橡膠產(chǎn)品最終的定型較為合理。

在橡膠成型加工處理中，往往涉及模壓法、傳遞模壓法以及注射法三個(gè)基本處理方式，這也是模制法生產(chǎn)橡膠產(chǎn)品的重要方式。一般在成型加工中需要借助鋼模或者鋁模進(jìn)行模具的有效制作，將膠料合理填充入模腔內(nèi)，促使其能夠具備有效定型條件。對(duì)需要制作為橡膠棒或者是橡膠管的成型加工需求，則可以借助擠出成型法處理。

（三）合成纖維成型加工工藝

合成纖維作為高分子材料中比較特殊的一個(gè)類型，在工業(yè)以及衣物制作等方面同樣也表現(xiàn)出了積極作用，因?yàn)槠渚邆漭^高強(qiáng)度以及耐磨性，在酸堿性環(huán)境下能夠保持理想穩(wěn)定性，如此也就需要針對(duì)成型加工工藝嚴(yán)格把關(guān)。當(dāng)前常用的合成纖維主要有滌綸、棉綸、腈綸人造羊毛以及丙綸等。結(jié)合合成纖維成型加工工藝的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，其一般主要涉及抽絲、牽伸以及熱定型等環(huán)節(jié)，在具體操作過程中需要嚴(yán)格按照合成纖維的生產(chǎn)條件要求進(jìn)行精確化把關(guān)，以最終保障合成纖維產(chǎn)品能夠在柔軟性以及彈性方面具備理想表現(xiàn)，符合后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用需求。

三、高分子材料成型加工發(fā)展趨勢(shì)

基于當(dāng)前高分子材料成型加工的應(yīng)用效果，其雖然確實(shí)在很多領(lǐng)域都表現(xiàn)出了突出作用，成型加工水平也越來越高，但是依然存在一些性能低下或者是效率不高等問題，成為未來進(jìn)一步創(chuàng)新研究的目標(biāo)。未來高分子材料成型加工應(yīng)該關(guān)注以下幾個(gè)方面。

1.未來高分子材料成型加工應(yīng)該進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能，促使高分子材料產(chǎn)品能夠具備更高的耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性能以及機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)而才能夠促使其在更多領(lǐng)域得到有效運(yùn)用，尤其是對(duì)要求較為苛刻的航空航天、電子信息、電器設(shè)備等方面，更是需要借助更高性能的高分子材料產(chǎn)品，需要在加工制造中予以優(yōu)化。比如針對(duì)高分子材料成型加工中的催化體系進(jìn)行轉(zhuǎn)變，促使其能夠進(jìn)一步優(yōu)化高分子材料的性能，或者是創(chuàng)造新的聚合物，將不同高分子材料進(jìn)行復(fù)合化處理，都能夠促使高分子材料產(chǎn)品具備更強(qiáng)性能。

2.未來高分子材料成型加工還需要進(jìn)一步關(guān)注智能化技術(shù)的引入和運(yùn)用，充分借助智能化手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)高分子材料成型加工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)管，體現(xiàn)更強(qiáng)自動(dòng)化調(diào)控作用，對(duì)成型加工過程中存在的一些缺陷和問題也能夠及時(shí)自我修復(fù)，最終確保高分子材料成型加工具備更高效率，并且同時(shí)還可以保障成型加工品質(zhì)。

3.未來高分子材料成型加工還需要關(guān)注綠色化效果，針對(duì)當(dāng)前高分子材料成型加工中存在的各類污染成分予以徹底規(guī)避，避免因?yàn)閺U棄物的排放帶來嚴(yán)重環(huán)境壓力。基于此，未來除了要研發(fā)無毒無害的高分子材料外，還需要在成型加工過程中進(jìn)行優(yōu)化，促使成型加工更為清潔，能夠?qū)崿F(xiàn)可循環(huán)利用，針對(duì)各類有毒害的廢棄物也需要進(jìn)行全面收集和凈化處理，促進(jìn)高分子材料成型加工的綠色化發(fā)展。

四、結(jié)語

綜上所述，高分子材料作為當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展中比較關(guān)鍵的一類應(yīng)用材料，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，應(yīng)該切實(shí)圍繞成型加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，切實(shí)優(yōu)化成型加工精確度，保障最終產(chǎn)品可以得到可靠運(yùn)用。針對(duì)常見的塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料需要選擇最為適宜合理的成型加工工藝，優(yōu)化保障最終的加工效果。

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◎編輯 趙瑞峰