梁銀禧
摘 要:高分子材料作為一種具有很高技術(shù)含量的新型材料,近年來(lái)得到了十分廣泛地運(yùn)用,在國(guó)防、載人航天等高科技領(lǐng)域中發(fā)揮了十分重要的作用,也取得了十分顯著的成果。在高分子成型與控制技術(shù)在眾多科研工作者的一致努力下獲得了迅猛發(fā)展。本文首先就高分子材料成型的基本原理進(jìn)行了分析,接著介紹了高分子材料成型的幾種方法,最后探討了幾點(diǎn)高分子材料成型的控制措施。
關(guān)鍵詞:高分子材料;成型;控制措施
高分子合成材料工業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支撐產(chǎn)業(yè),對(duì)此我國(guó)必須對(duì)高分子材料積極展開(kāi)研究,以促進(jìn)我國(guó)科研新技術(shù)的發(fā)展。高分子材料成型加工技術(shù)是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué),其發(fā)展受到了學(xué)術(shù)界的高度重視,高分子材料成型加工技術(shù)是一門(mén)涉及范圍十分廣泛第學(xué)科,其中涉及到化學(xué)、物理等方面的問(wèn)題因此而成為了目前國(guó)際研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
一、高分子材料成型基本原理介紹
高分子材料與普通材料相比,其物料運(yùn)輸、平衡、能量傳遞等方面都獨(dú)特的熱點(diǎn),高分子材料的合成、制備過(guò)程僅靠單個(gè)化工單元是難以實(shí)現(xiàn)的,需要多個(gè)單元共同操作才能夠完成,需要多個(gè)單元組合形成療效的合成與制備。傳熱與傳質(zhì)兩個(gè)方面的問(wèn)題在高分子材料的聚合制備過(guò)程需要進(jìn)行解決。就高分子材料傳統(tǒng)聚合過(guò)程來(lái)講,通過(guò)需要利用溶劑與緩慢持續(xù)的反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。聚合反應(yīng)與其聚合過(guò)程存有很大差異,聚合反應(yīng)的反映較為激勵(lì)、迅速,且物料的溫度上升十分快,其溫度能夠在幾分鐘之內(nèi)達(dá)到400-800℃,需要及時(shí)將聚合反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量脫除掉,以避免高分子材料在反應(yīng)的過(guò)程中出現(xiàn)碳化、降解等等問(wèn)題[1]??梢?jiàn),傳統(tǒng)高分子材料成型的加工方法與高分子聚合反應(yīng)之間有著本質(zhì)性的區(qū)別,聚合反應(yīng)過(guò)程中需要將其過(guò)程中產(chǎn)生的熱量去除掉,而傳統(tǒng)高分子材料加工方法則需要對(duì)聚合物料進(jìn)行加熱。
二、高分子材料的成型方法
(一)擠出成型
擠出成型方法是根據(jù)管狀材料現(xiàn)狀冷卻定型,然后將其放入水槽冷卻價(jià)格佛納甘處理,冷卻之后利用牽引裝置將其運(yùn)至切割裝置切割成目的長(zhǎng)度。當(dāng)前高分子材料擠出呈現(xiàn)方法主要有外徑與內(nèi)徑成型兩種方法。
(二)注塑成型
目前,注塑成型方法主要運(yùn)用熱塑型塑料成型中,此外還在一些熱固定性塑料成型技術(shù)之中有一定的應(yīng)用。注塑成型的成型原理是在注射機(jī)的料筒之間放置好顆粒料然后加熱,最后在剪切作用力之下而成為粘性流動(dòng)狀態(tài),之后使用戶螺桿或是柱塞施加壓力,使熔體快速通過(guò)噴嘴以進(jìn)入到膜槍之中,最后冷卻固化而成型。
(三)吹塑成型
吹塑成型的成型原理是通過(guò)機(jī)口位置罐隙圓筒將塑料擠出來(lái),然后將壓縮過(guò)后的空間經(jīng)過(guò)機(jī)頭中心位置吹進(jìn)去,將膜管吹成直徑較大的膜管狀技藝。目前吹塑成型方法主要包含了上引法與下引法兩種。
(四)塑料激光成型
激光塑性技術(shù)是幾年來(lái)來(lái)出現(xiàn)了一種加工技術(shù),目前階段塑料激光成型技術(shù)的成型原理是將高度聚焦的激光垂直照射在需要進(jìn)行塑型的模板上,但是由于塑料直接吸收激光的能力較差,因此需要將一些能夠促進(jìn)熱量被吸收的涂料涂抹在需要進(jìn)行塑型的部位上[2]。需要注意的是塑料很容易受到溫度的影響而發(fā)生變形的情況。
(五)半結(jié)晶塑料激光成型
塑料激光成型技術(shù)的成型原理主要是通過(guò)吸收激光能量從而來(lái)使塑料的某一個(gè)面變形。該種成型方法需要注意的是塑料表面的溫度不能比材料結(jié)晶溶解的溫度高,只有這樣才能夠使得塑料的性能得到更好地保證。此外塑料的拉仲應(yīng)力與彎曲的強(qiáng)度必須要在溫度高于60℃以上才能夠變形,溫度低于60℃則會(huì)使得變形不完整。
(六)激光燒結(jié)成型
激光燒結(jié)成型是一種依靠CAD來(lái)對(duì)塑料進(jìn)行加工處理的技術(shù),該技術(shù)能夠使生產(chǎn)模具的成本結(jié)算得到有效節(jié)省。該技術(shù)不僅能夠有效節(jié)約生產(chǎn)成本,相比注塑技術(shù)而言更加環(huán)保,還在零件生產(chǎn)上有著十分出色的表現(xiàn),可見(jiàn)其還是一種具有很大潛力的塑料成型技術(shù)。
三、高分子材料成型的控制措施
(一)復(fù)合材料控制技術(shù)
復(fù)合材料的物理場(chǎng)強(qiáng)化設(shè)備新技術(shù)是根據(jù)無(wú)機(jī)粒子表的主要特征、功能設(shè)計(jì)而來(lái)的,該控制技術(shù)要求無(wú)機(jī)粒子表必須要在強(qiáng)振動(dòng)剪切立場(chǎng)下才能夠進(jìn)行反應(yīng),其對(duì)加工環(huán)境有一定的要求,必須在提前設(shè)計(jì)地連續(xù)、無(wú)干擾的環(huán)境下進(jìn)行,其最終目的避免不必要改性劑與催化劑的參與而起到節(jié)約資源的目的。該控制技術(shù)通過(guò)利用聚合物白勺的特點(diǎn)使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行不同程度的強(qiáng)制分散與原位包覆,該控制技術(shù)充分利用了振動(dòng)力場(chǎng)的作用,就硫化反百的過(guò)程進(jìn)行合理操作,并適當(dāng)引入混煉擠出全過(guò)程,就加工過(guò)程中存在的共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題進(jìn)行了很好地解決。
(二)形態(tài)控制技術(shù)
高分子材料的化學(xué)、分子以及凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu)都直接對(duì)產(chǎn)品的熱性能、機(jī)械性能與加工性能有著極為直接的影響。高分子材料成型控制中最為重要的部分就是加強(qiáng)對(duì)加工過(guò)程中形態(tài)的控制,避免因?yàn)椴涣挤磻?yīng)而對(duì)高分子材料成型的效果造成影響[3]。高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與加工工藝有著十分直接的影響,這是由于大多數(shù)高分子聚合物外相體系是不相溶地,很多的高分子聚合物混合加工對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性與形態(tài)控制技術(shù)有著很高的要求,于是通過(guò)愛(ài)計(jì)入第三組分的方式來(lái)提高聚合物體系的相溶性,從而提高其的穩(wěn)定性。
(三)溫度控制技術(shù)
溫度是高分子材料成型加工過(guò)程中一個(gè)影響最大的因素,聚合物反應(yīng)的位置與時(shí)間都對(duì)溫度有著不同的要求,溫度變化規(guī)律隨著時(shí)間與位置的變化而更加不容易掌握,甚至對(duì)產(chǎn)品的性能與使用效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。由于微纖對(duì)基體聚合物的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶的形態(tài)都能產(chǎn)生影響,因此,在高分子材料聚合物的反應(yīng)過(guò)車(chē)中將導(dǎo)電離子組裝到微纖之中從而形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而使高分子材料產(chǎn)品的溫度在微纖體系中得到有效控制。
(四)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)
目前動(dòng)態(tài)控制技術(shù)在高分子材料成型加工之中是十分流行且廣泛使用的一種技術(shù)加工技術(shù),也有人將其稱之為“信息存儲(chǔ)光盤(pán)合成反應(yīng)型加工技術(shù)”,該技術(shù)通過(guò)將光盤(pán)級(jí)的聚碳酸酩樹(shù)脂化嗎,首先將中間存儲(chǔ)與盤(pán)基成型操合在一個(gè)過(guò)程之中,然后利用連續(xù)、動(dòng)態(tài)的反應(yīng)成型技術(shù)進(jìn)行探索與研究。該技術(shù)之所以如此受歡迎是因?yàn)槠渚哂腥菀撞僮鳌r(shí)間短的優(yōu)勢(shì);節(jié)約能源且在存儲(chǔ)的過(guò)程中不受到外來(lái)環(huán)境的污染;可隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐漸提高,動(dòng)態(tài)控制技術(shù)獲得迅猛發(fā)展,可見(jiàn)該技術(shù)還有著十分廣闊的發(fā)展空間。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在我們生活中高分子材料所扮演的角色越來(lái)越重要了,在資源節(jié)約、保護(hù)環(huán)境等等方面有著十分重要的作用。但是由于高分子材料成型技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中還存在一些問(wèn)題,相關(guān)的工作人員應(yīng)對(duì)其不斷進(jìn)行總結(jié)并反思,大膽改革創(chuàng)新工作具體工程,同時(shí)還要就高分子材料成型技術(shù)的重要作用有一個(gè)深刻地認(rèn)識(shí),并積極與這方面領(lǐng)先的國(guó)家就其設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行交流與溝通,深入就高分子材料成型與控制技術(shù)展開(kāi)深入的研究,利用先進(jìn)科技來(lái)對(duì)高分子材料成型的加工工藝進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步完善加工設(shè)施設(shè)備,積極將各種研究成果轉(zhuǎn)華為生產(chǎn)力,以提高高分子材料的應(yīng)用價(jià)值與社會(huì)效益,以促進(jìn)我國(guó)高分子材料成型技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]高奇,吳宇杰,徐明偉. 淺析高分子材料成型加工技術(shù)的進(jìn)展[J]. 南方農(nóng)機(jī),2017,(03):118.
[2]張丹. 高分子材料成型技術(shù)的分析與思考[J]. 電子制作,2016,(02):19-20.
[3]張敏,鞏建敏. 淺析高分子材料成型加工技術(shù)及其發(fā)展[J]. 科技資訊,2014,(24):74.