高分子材料成型加工技術(shù)的進展

張曉斌 李明軍

鴻富泰精密電子（煙臺）有限公司 山東煙臺 264000

在國民的日常生活中，眾多天然材料都是通過高分子材料加工而成的，例如：棉花、天然橡膠等。而對于高分子材料制品的性能來講，同成型加工過程存在緊密的關(guān)聯(lián)，主要通過一定壓力、溫度的作用，來對塑化熔融，隨后，通過塑性來完成制品，冷卻后，能夠在常溫的狀態(tài)下，維持既定形狀，從而來豐富、便利國民的日常生活。由此可見，對高分子材料成型加工技術(shù)的進展做出分析，是當(dāng)前相關(guān)從業(yè)人員著重需要考量的問題。

1 塑料新加工工藝

1.1 TPE 快速加工技術(shù)

相關(guān)調(diào)查研究表明，未來在加工Santoprene TM 熱塑性橡膠期間，注射成型加工企業(yè)能夠利用一種新技術(shù)，將加工的時長縮短。通過此技術(shù)的運用，不僅能夠?qū)尾考a(chǎn)的成本降低，同時，能夠?qū)⒆⑸涑尚偷募庸に?、效率提升。通過與此先進工藝的結(jié)合，一個全新的Santoprene TMTPE 便隨之誕生，同以往的Santoprene TM 橡膠牌號相比，要高出25%。此種加工成形性能通過材料的改進，可以將注射成型加工企業(yè)的生產(chǎn)成本降低。

應(yīng)用Santoprene TM 橡膠來代替熱固性橡膠，同樣還包含廢料二次運用、可回收性、可靠部件一致性、設(shè)計適應(yīng)性、便于加工等優(yōu)勢，這同樣也包含部件壽命期后以及生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的廢料。此技術(shù)也能夠在擠出、吹塑、注塑成型中得以運用，實現(xiàn)加工周期的大幅度縮短。

1.2 二步法造粒

二步法造粒中，在WLK 型堅固單軸主造粒機中待造粒被預(yù)造粒成大小約40 毫米的粒子，隨后，通過NZ 型后續(xù)次造粒機的運用，進一步造粒為大小約3-10 毫米的最終顆粒，這是為預(yù)造粒材料的次級造粒而設(shè)計的。

通過一個間停開關(guān)的管控，能夠確保預(yù)造粒的粒子良好的進入至NZ 型次級造粒機當(dāng)中。針對于兩臺造粒機的排列而言，能夠設(shè)置為一個在另一個之后，或者是一個在另一個上方。次級造粒機必須要將切割機的工作原理作為依據(jù)，專為預(yù)造粒的粒子做出設(shè)計。同以往的造粒機相比，二代造粒機能夠縮小更多的體積，只需要較少整機驅(qū)動能量的協(xié)助。另外，因為其能夠均勻喂料，通過近似450min-1 的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，會減少故障的發(fā)生。將此造粒機用于預(yù)造粒材料的第二次粉碎，同轉(zhuǎn)速相同的一步法相比，加工方式要簡單的多，產(chǎn)生的噪音也會更低。

2 高分子材料成型加工技術(shù)的進展

2.1 聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

所謂的聚合物反應(yīng)加工技術(shù)，主要是通過將現(xiàn)下的雙螺桿擠出機作為基礎(chǔ)，從而發(fā)展起來的。在西方國家的berstorff 公司中，已經(jīng)對混煉及連續(xù)反應(yīng)的十螺桿擠出機做出研發(fā)，可以將其他擠出機視為反應(yīng)器所存在的問題做出解決。針對于我國而言，針對于反應(yīng)成型加工技術(shù)的開發(fā)與研究而言，尚處于起始階段，但是，在我國的經(jīng)濟發(fā)展方面，強烈需求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)能夠取得進一步的進展。具體所指的是在尼龍生產(chǎn)、交換法聚碳酸酯（PC）連續(xù)化生產(chǎn)中較為主要的技術(shù)為縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備。在我國，每年大約多數(shù)千萬噸的合金材料、改性聚合物需要生產(chǎn)[2]。當(dāng)前，國內(nèi)、國外所運用的反映加工設(shè)備，通過原理的層面上而言，幾乎都是混煉設(shè)備、傳統(tǒng)混合設(shè)備的改造產(chǎn)品，均存在化學(xué)反應(yīng)過程、混煉過程、傳質(zhì)過程、傳熱過程中，無法管控反應(yīng)產(chǎn)物分布、分子量等問題。同時，密封困難、噪音大、能耗高、設(shè)備投資費用大等問題，同樣也是以往反映加工設(shè)備的劣勢。而同以往的技術(shù)相比，聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)不管是在設(shè)備結(jié)構(gòu)方面，還是反映加工原理方面，均存在一定的差異。此種技術(shù)主要是在聚合物反應(yīng)擠出全過程中將電磁場所引發(fā)的機械振動場引入其中，達成反應(yīng)制品的化學(xué)物理性能、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)過程管控的目標(biāo)。首先，此技術(shù)能夠通過理論的層面，將預(yù)聚物混合或者是聚合物單體的混煉過程與時間分布做出管控，促使振動力場作用下，聚合物反應(yīng)加工期間的能量、動量、質(zhì)量平衡與傳遞問題做出解決。另外，通過技術(shù)的層面而言，能夠?qū)⒃O(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題做出解決。針對于新設(shè)備而言，存在可靠性高、適應(yīng)性好、可控制品性能、噪音低、能耗低、體積重量小等諸多優(yōu)勢。

2.2 以動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

針對于反應(yīng)成型技術(shù)而言，能夠通過信息儲存光盤盤基直接合成，此種技術(shù)能夠?qū)⒁酝绞街械哪芎拇?、周期長、中間環(huán)節(jié)多、運儲過程易發(fā)生污染、處理成型前問題復(fù)雜等情況做出克服，將光盤盤基成型、中間運儲、光盤級PC 樹脂生產(chǎn)這三個過程進行整合，形成一個整體，同動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)結(jié)合，對醞交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)做出研究，從而對精密光盤注射成型裝備進行開發(fā)與研制，達成產(chǎn)品質(zhì)量有效管控、降耗節(jié)能等目標(biāo)[3]。針對于無機物以及聚合物復(fù)合材料物理場強化制備新技術(shù)而言，此種技術(shù)能夠通過強振動剪切力場的作用，從而設(shè)計無機粒子表面功能與特性，在設(shè)計好的連續(xù)加工環(huán)境，以及少加或者是不加任何其他化學(xué)改性劑的條件中，通過聚合物的使用，促使無機粒子能夠開展強制分散、原位包覆。針對于連續(xù)化的無機物、聚合物復(fù)合材料熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)而言，此種技術(shù)能夠在混煉擠出全過程中引入振動力場，對硫化反直進程做出管控，從而將混煉期間的全硫化橡膠相動態(tài)實現(xiàn)。對共混加工期間，共混物的反轉(zhuǎn)相態(tài)問題做出處理。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，發(fā)展高分子材料的成型加工技術(shù)，能夠為群眾生活水平的提升、經(jīng)濟的增長、社會的發(fā)展起到一定的推進作用。而想要在高分子材料的成型加工技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)設(shè)出我國的特色技術(shù)，就必須要在時代的推動下，大膽創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)高效率、低消耗、低污染的目標(biāo)，進而實現(xiàn)高分子材料的成型加工技術(shù)的良好、長遠發(fā)展。