高分子材料成型及其控制

摘要：現(xiàn)代科技是現(xiàn)在的不斷進(jìn)步發(fā)展，人們對(duì)品質(zhì)生活的品質(zhì)要求越來越高，以前很多新型材料已不能完全滿足現(xiàn)代人們的生活需求，但是經(jīng)過現(xiàn)代科學(xué)家們的不斷研究，很多好的新型材料不斷地開發(fā)出現(xiàn)，其中一種高分子復(fù)合材料已經(jīng)是很多科學(xué)研究者都在研究的一個(gè)重點(diǎn)，其在軍事國(guó)防、航天等高科技應(yīng)用領(lǐng)域之中及其應(yīng)用上所取得的研究成果也是比較顯著。不過，高分子復(fù)合材料加工成型及其質(zhì)量控制過程是比較困難的。所以本文將重點(diǎn)著重研究分析各種高分子成型材料加工成型及其過程控制工藝技術(shù)，希望對(duì)對(duì)于相關(guān)行業(yè)工作人員在設(shè)計(jì)制備各種高分子成型材料上所有的幫助。

關(guān)鍵詞：高分子材料成型控制技術(shù)

當(dāng)前，利用這種高分子復(fù)合材料技術(shù)制作的建筑產(chǎn)品已經(jīng)有效地廣泛利用在各種現(xiàn)代化的建筑工業(yè)工程建設(shè)之中，滿足到了人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)工作生活的各種需要，并且由于國(guó)內(nèi)科研技術(shù)工作者們的不懈努力，高分子復(fù)合材料流體成型及其流體控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)取得了新的飛速發(fā)展，但是由于本文就利用高分子復(fù)合材料流體成型及其流體控制技術(shù)是比較困難的，所以本文就利用高分子復(fù)合材料流體成型及其流體控制技術(shù)加以分析，希望能夠?qū)Ω叻肿訌?fù)合材料的工業(yè)發(fā)展應(yīng)用有所新的幫助。

一、高分子材料成型技術(shù)分析

顧名思義，高分子材料是由高密度分子通過各種排列組合而成的一種高科技材料。根據(jù)基本來源，材料可分為原始材料和合成材料。例如，自然界中存在的天然纖維和橡膠都是原始材料，而人工合成的粘合劑和塑料制品等材料被稱為合成材料;根據(jù)材料的應(yīng)用，它們可以分為高分子復(fù)合材料、涂料、橡膠等多種形式;根據(jù)其功能，它被分為許多領(lǐng)域，如建筑，國(guó)防，科學(xué)技術(shù)和電子。

1.1高分子材料成型原理

高分子化工材料的化學(xué)合成和加工制備，就是由幾個(gè)不同化工化學(xué)單元不同操作材料通過一個(gè)高分子熔化反應(yīng)將多個(gè)化工單元不同操作材料熔化成為多個(gè)一體。在我國(guó)傳統(tǒng)材料聚合加工過程中，高分子化學(xué)反應(yīng)材料加工技術(shù)研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是高分子形態(tài)及其結(jié)構(gòu)。在物料傳熱和傳質(zhì)處理問題上，主要方法是通過利用傳熱溶劑和緩慢傳熱反應(yīng)溶劑來對(duì)料進(jìn)行傳熱處理，這樣子就會(huì)容易因?yàn)榫唧w傳熱反應(yīng)中單個(gè)物料的反應(yīng)溫度過高從而導(dǎo)致具體物料的熱反應(yīng)速率受到較大影響，從而容易出現(xiàn)導(dǎo)致物料快速降解和釋放碳化氫的情況。為了有效解決這一疑難問題，工作人員建議是可以利用設(shè)備物料來給加熱物料進(jìn)行加熱，這樣在聚合反應(yīng)中不會(huì)出現(xiàn)物料熱量快速聚集的這種情況就等于可以及時(shí)將加熱設(shè)備物料移走，從而有效降低反應(yīng)溫度，提高聚合反應(yīng)加熱效果。雖然這種處理方法在有效解決材料 傳熱和傳質(zhì)的質(zhì)量問題上已經(jīng)取得的實(shí)際效果不錯(cuò)，但是由于這些操作比較繁瑣的，就容易導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量差錯(cuò)。當(dāng)前則主要是以流變學(xué)為主要理論實(shí)踐基礎(chǔ)，研究材料物理學(xué)在材料的化學(xué)應(yīng)力、 應(yīng)變、溫度、濕度、輻射等物理?xiàng)l件下與材料時(shí)間軸等因素變化有關(guān)的材料變形、流動(dòng)的數(shù)學(xué)規(guī)律，以此基礎(chǔ)來不斷改變材料高分子化學(xué)反應(yīng)的某些物理?xiàng)l件，利用先進(jìn)高分子化學(xué)反應(yīng)材料加工技術(shù)來有效解決材料傳熱和傳質(zhì)量的問題。

1.2高分子復(fù)合材料擠壓成型的主要加工工藝技術(shù)

1.2.1聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

高分子吹塑材料注射成型吹塑加工過程是一種高能耗加工過程，無論說它是材料擠出、注射還是中空加熱吹塑材料成型，原理都必須經(jīng)過材料熔融加熱塑化及材料輸送這一基本和具有共性的加工過程。在這些傳統(tǒng)成型加工機(jī)械設(shè)備中，在材料傳熱化學(xué)反應(yīng)和加工化學(xué)反應(yīng)上難以得到控制，還可能會(huì)嚴(yán)重增加企業(yè)投資加工費(fèi)用、產(chǎn)生較大加工噪音等，所以在企業(yè)進(jìn)行高分子復(fù)合材料傳統(tǒng)成型機(jī)械加工的生產(chǎn)過程中，盡量不要直接采用這些傳統(tǒng)成型加工機(jī)械設(shè)備。當(dāng)今主要用途是廣泛采用用于聚合物各種動(dòng)態(tài)化學(xué)反應(yīng)原料加工控制技術(shù)，就是將各種聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)原料擠出后的全過程電能引入控制到由機(jī)械電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)引起的機(jī)械振動(dòng)中，這樣它就能精確控制各種聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)，主要用途是用于控制機(jī)械化學(xué)反應(yīng)、控制塑料制品的化學(xué)物理性能和機(jī)械化學(xué)性能、控制化學(xué)反應(yīng)中所產(chǎn)生物的整體凝聚態(tài)勢(shì)和結(jié)構(gòu)等。另外，還提到可以通過控制使用各種適合的、有效的控制設(shè)備，例如自動(dòng)螺桿塑料擠出機(jī)和自動(dòng)螺桿塑料注射機(jī)等，可以精確控制各種聚合物加工單體的立場(chǎng)停留時(shí)間及其分布變化情況;同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)聚合物化學(xué)反應(yīng)器和加工過程控制時(shí)還可以通過機(jī)械振動(dòng)控制立場(chǎng)的相互作用。通過我們科學(xué)合理的研究利用各種聚合物進(jìn)行動(dòng)態(tài)催化反應(yīng)相關(guān)加工設(shè)備技術(shù)及利用相關(guān)加工設(shè)備條件來精確控制各種聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工條件，從而達(dá)到來效的保證動(dòng)態(tài)反應(yīng)中所產(chǎn)生聚合物質(zhì)量、動(dòng)量及反應(yīng)能量快速傳遞等各個(gè)方面都能達(dá)到反應(yīng)需求量的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2以先進(jìn)動(dòng)態(tài)材料反應(yīng)制備加工技術(shù)設(shè)備工藝為技術(shù)基礎(chǔ)的新一代材料反應(yīng)制備新工藝技術(shù)

目前，利用各種動(dòng)態(tài)全部反應(yīng)強(qiáng)化加工技術(shù)設(shè)備來作為技術(shù)基礎(chǔ)的新復(fù)合材料技術(shù)制備新工藝技術(shù)主要特別是在各種聚合物/其他無機(jī)物復(fù)合材料利用物理包覆強(qiáng)化加工制備新材料技術(shù)上的實(shí)際應(yīng)用上其效果較佳，其中的復(fù)合原位材料就是通過利用各種聚合物材料進(jìn)行各種原位材料表面包覆改性強(qiáng)化處理、原位包覆改性處理等技術(shù)來制備成型的;另外在熱熔高塑性和非彈性聚合體利用動(dòng)態(tài)全部的硫化材料制備的新技術(shù)在其應(yīng)用上的效果也比較好，因?yàn)閷⒒鞜挷牧弦肓蚧揭粋€(gè)振動(dòng)的應(yīng)力場(chǎng)中后就能夠直接使混煉的靜態(tài)橡膠轉(zhuǎn)變成一個(gè)動(dòng)態(tài)全部的硫化，從而有效地地控制了全硫化材料反直轉(zhuǎn)的進(jìn)程，避免共同含混物造成相態(tài)相應(yīng)反轉(zhuǎn)的不良現(xiàn)象再次發(fā)生。在高分子材料的聚合反應(yīng)過程中，由于傳統(tǒng)工藝操作周期長(zhǎng)，一些聚合反應(yīng)需要外部壓力進(jìn)行傳導(dǎo)控制，這使得無法滿足高壓和真空完成特定操作的要求。在很大程度上，在后續(xù)加工中，特別是在擠出、吹塑、成型等工藝中，很難分離和提取，只能完成一定的步驟，形成初級(jí)高分子材料產(chǎn)品，這不僅導(dǎo)致在高成本的情況下無法完成特定的技術(shù)，還會(huì)造成環(huán)境污染。為了及時(shí)克服上述問題，有必要開發(fā)新的創(chuàng)新技術(shù)來取代傳統(tǒng)的加工技術(shù)，從設(shè)備的使用到原理的改變，從設(shè)備的過程綜合到操作控制。應(yīng)采用動(dòng)態(tài)處理技術(shù)，利用電磁場(chǎng)引起的束縛效應(yīng)來控制聚合反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)操作的全過程。該技術(shù)在傳統(tǒng)加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了從基本原理到基本設(shè)備的全新轉(zhuǎn)變。它不僅具有良好的可控性，而且具有傳統(tǒng)加工技術(shù)無法比擬的可操作性和適應(yīng)性。

二、高分子材料的性能

2.1良好的生物降解性

生物降解性是滿足生物降解食品包裝材料使用要求的核心指標(biāo)。要求可生物降解的聚合物材料具有良好的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，并且與材料所在區(qū)域的外部環(huán)境有一定的關(guān)系，例如微生物的類型，包括外部環(huán)境的溫度和濕度等。環(huán)境濕度是最基本的條件，因?yàn)樵诹己玫臐穸葪l件下，各種微生物都會(huì)腐蝕材料。

就包裝材料而言，其阻隔性能在食品貨架期中起著決定性的作用。食品包裝系統(tǒng)對(duì)包裝材料的阻隔性能有很大的影響。高分子材料可以穿透一些小分子，常見的有氣體和水蒸氣。生物可降解聚合物材料的有效應(yīng)用可以提供良好的材料轉(zhuǎn)移區(qū)域，并且可以優(yōu)化該材料的阻隔性能。因此，在包裝領(lǐng)域，對(duì)包裝材料的阻隔性能提出了更高的要求。

2.2良好的物理和機(jī)械性能

良好的物理機(jī)械性能是包裝材料實(shí)際應(yīng)用中不可缺少的一部分?？山到飧叻肿硬牧系慕Y(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其自身的物理機(jī)械性能產(chǎn)生很大的影響。例如，單一可生物降解包裝材料的物理和機(jī)械性能相對(duì)較差，但是化學(xué)合成的可生物降解材料的加工和生產(chǎn)成本特別高。一般來說，化學(xué)合成的可降解材料是更天然的高分子材料，可以獲得物理機(jī)械性能更好的包裝材料。

三、高分子材料成型中的控制

不管我們采用何種加工技術(shù)手段來直接進(jìn)行各種高分子金屬材料工業(yè)成型產(chǎn)品加工，都已經(jīng)是非常需要通過對(duì)直接控制各種高分子金屬材料產(chǎn)品成型加工過程的有效控制，來有效減少由于不良質(zhì)量問題而直接影響控制高分子金屬材料產(chǎn)品成型加工效果的各種情況同時(shí)發(fā)生。通過對(duì)各種高分子彈性材料聚合成型反應(yīng)過程的綜合分析，發(fā)現(xiàn)聚合反應(yīng)成型過程最容易發(fā)生出現(xiàn)的就是共混物質(zhì)的形態(tài)發(fā)生變化，所以對(duì)于加強(qiáng)共混形態(tài)變化控制和塑料制品中的溫度控制工作是非常必要的。

3.1形態(tài)控制

在同類聚合物加工反應(yīng)中，多數(shù)同類聚合物多相互溶體系的膜是不相互互溶的，所以為了有效改善膜的相容性，一般都需要通過加入第三組分散劑來有效控制這些聚合物膜在混合加工過程中改變形體和膜的穩(wěn)定性。通過對(duì)應(yīng)用高分子化學(xué)材料工業(yè)加工中產(chǎn)品進(jìn)行有效的材料形態(tài)污染控制，可以為材料工業(yè)及其他加工領(lǐng)域發(fā)展創(chuàng)造較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并且對(duì)初步確定企業(yè)開發(fā)應(yīng)用高分子加工材料也方向是非常重要有指導(dǎo)意義的。

3.2制品溫度控制

通過以上案例分析我們可知多種制品聚合物及其反應(yīng)原料加工的各個(gè)過程都可能是盲目要求控制多種制品反應(yīng)溫度的，這主要是因?yàn)閷?duì)多種聚合物及其共同含混物在非特定等溫場(chǎng)合的作用下對(duì)于制品反應(yīng)溫度變化隨反應(yīng)時(shí)間不斷變化反應(yīng)關(guān)系的不清楚的分析關(guān)系，這樣多種制品的化學(xué)性能就肯定會(huì)因此受到很大影響，導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)使用性大打折扣。但是通過組織相關(guān)科學(xué)研究工作人員分析研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微纖對(duì)三維基體中的聚合物化學(xué)結(jié)晶體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特性有一定大的影響，所以在多種基體聚合物化學(xué)反應(yīng)材料加工的生產(chǎn)過程中將這些 導(dǎo)電三維離子直接組裝加入到三維微纖中，微纖在微纖體系中就可能會(huì)直接形成一個(gè)導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而我們可以有效對(duì)微纖制品的冷熱溫度變化加以控制。

四、高分子材料成型的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)制造技術(shù)和質(zhì)量的要求越來越高，聚合物反應(yīng)加工技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的雙螺桿擠出成型技術(shù)發(fā)展而來，美國(guó)Aerstart公司研發(fā)了更加穩(wěn)定高效的連續(xù)混煉擠出機(jī)，可以有效解決其他類似擠出機(jī)成型過程中存在的問題。然而，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)還處于起步階段，而高分子人才的成型技術(shù)主要是針對(duì)塑料縮聚反應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)，隨著我國(guó)需求和生產(chǎn)率的不斷提高，有必要有效地提高合金材料的生產(chǎn)效率。然而，我國(guó)傳統(tǒng)的加工設(shè)備和工藝在混合過程和傳熱技術(shù)方面都存在很多問題，設(shè)備也存在投資成本大、能耗高、噪音大等缺陷。由于該技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，需要從其成型原理上進(jìn)行改革，以確保有效控制塑料聚合物的混沌過程或不可控停留時(shí)間等問題，既能解決產(chǎn)品質(zhì)量和平衡問題，又能提高振動(dòng)磁場(chǎng)下塑料聚合物化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)難度，優(yōu)化傳統(tǒng)成型設(shè)備結(jié)構(gòu)的過度集成問題。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，確定較低高分子復(fù)合材料加工成型及其過程控制工藝技術(shù)的有效性和應(yīng)用范圍可以大大提升較高高分子復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為我國(guó)創(chuàng)造較高的工業(yè)生產(chǎn)力水平奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是目前為止我國(guó)對(duì)于高分子成型材料流體成型及其相關(guān)控制工藝技術(shù)相關(guān)研究正逐步處于技術(shù)起步初期階段，相關(guān)控制工藝還不成熟，所以我國(guó)相關(guān)技術(shù)研究工作人員還需要通過持續(xù)潛心致力于此類各方面的技術(shù)研究，讓我國(guó)高分子成型材料更多的廣泛應(yīng)用于日常生活中，滿足現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ畹脑S多更高技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 雷玉臣，唐剛.淺談高分子材料成型及其控制技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（11）.

[2] 劉喜銘，王佳楠，王佳偉，李蔓，王玉環(huán).高分子材料成型加工技術(shù)的進(jìn)展研究[J].工程技術(shù)研究，2016（06）.

作者簡(jiǎn)介：

張小溪 （1987—）女，漢語(yǔ)，遼寧省沈陽(yáng)市人，本科學(xué)歷。