浅谈高分子材料成型及其控制技术张帆

浅谈高分子材料成型及其控制技术张帆

远东电缆有限公司江苏省宜兴市214200

摘要:近些年,我国在科学技术上取得了飞速的进步,与“新型材料”的研制和广泛应用密切相关,特别是“高分子材料”为代表的典型“新材料”,使得交通航空领域与军事国防领域获得了卓越的成就,也给人们的生活带来了越来越多的变化,尤其在节能环保上显得极为突出。这些可喜的变化都离不开科学技术人员对高分子材料的成型及控制技术的有序开展。本文主要从高分子材料的成型方法入手,对各种技术和发展趋势进行分析,研究出高分子材料控制的方法进行深入探讨。

关键词:高分子材料;成型;控制技术

我们所谓的高分子材料主要是由高分子经过质量合成的化合物,它的最原始的表现形式是高分子模型。我们在日常生活中经常看到塑料、橡胶、涂料等加工后的复合材料,我们被称之为高分子材料。也可以称其为在高分子在具有生命体的状态下形成的集体合集。进入新世纪以来,我国的科技领域中的航空事业与军事国防技术都大量使用高分子聚合物材料,而且使用量很大,这加速了高分子材料的发展进程,也从一个侧面更严格的要求高分子聚合物在研制过程中,要下大力气强化材料的成型控制与技术研究,以此研制出符合使用标准的高质量的高分子材料由较高分子质量构成的化合物被称为高分子材料,生命存在的最初形式就是高分子。

一、高分子材料成型的原理

高分子材料在成型过程中,不是简单的进行单一的化工单元加工,而是要通过物料运输与能量的传递进行多个单元的操作组合,以此在各个单元的相互作用下完成成型的控制过程。在高分子材料聚合的进程中,我们将面对传热与传质两大难点问题。通常来讲,我们最原始的聚合是需要溶剂的反应来实现的,而高分子材料的聚合与普通材料有很大的不同,他是在物料温度不断升高的过程中,特别是在某个特定时间里,达到500℃的高温,必须将物料快速的降解,以此摆脱产生的巨大容量的热度。从中我们能够发现,传统加工与聚合物加工存在巨大的差异,而且聚合物加工要将热量从设备中移除,普通加工则是对热量进行加热。

二、高分子材料的基本成型方法

1、挤出成型的简要介绍

高分子材料在成型方法中最常见的是挤出成型。它是将基础成型的材料通过有机筒挤出,在机头内通过螺杆旋转加压的方式形成机头口的模型坯子,在运用牵引工具对高分子材料从模具中进行冷加工处理后,逐一检出的过程。我们所说的挤出成型是一个由进料到成型再到定型的一个完整过程,是一个较为系统的工程,各个环节相互配合,每个环节都对高分子材料的成型具有十分重要的意义。

2、吹塑成型的简要介绍

高分子材料在成型方法中还有一种是吹塑成型。顾名思义,吹塑成型是通过中空吹塑的方式来实现的,在封闭的热熔型的容器中,通过气体的不断增压,促使容器不断加大膨胀力度,从而形成中空制品的过程。吹塑成型是高分子材料成型的另一种常用的成型方式,它主要是挤出与拉伸过程的配合,在方法的使用中具有效率高、速度快的特点。

3、注塑成型的简要介绍

高分子成型方法中最实用的方法就是注塑成型。它在我国不仅在各个领域广泛使用,而且操作方便、做工时间短、样式多元化、生产高效率等特点,使得在生产对象的掌握上具有十分强大的优势,是塑料生产领域得到广泛使用和认可的成型方法,受到广大生产企业的热捧。

三、高分子材料成型技术

1、形态控制技术

高分子材料在成型加工中形态控制技术主要是通过化学结构与凝聚态的形态结构的热性能变化进行加工的过程。在过程中,我们需要加强形态控制技术中高分子聚合物与工艺技术的关系,通过加强形态的控制,消除高分子材料成型过程的风险控制。因为在众多的高分子聚合物的加工过程里,如何把聚合物以外的分子结构融合在设备里,是提高聚合物融合的关键因素,特别是聚合物体系需要第三组分的方式来改善产品的形态和相容性的关系,以此加强成型控制技术的稳定性。

2、温度控制技术

在高分子材料加工过程中温度控制技术的使用是聚合物发挥反映的关键元素、更是重要环节,在聚合物加工中,我们可以看到温度的影响是至关重要的,在不同的温度变化下,不同位置反映,随着时间的推移、温度的变化产生了难以控制的规律变化,如果不加以调控,很可能使得基体聚合物的结构和结晶形态产生影响,严重降低高分子材料的性能和使用价值。因此我们在高分子材料聚合物的反映过程中,加入温度控制,将导电离子分离出来,形成三维网络结构,实现高分子材料温度的有序可控。

3、新型创新技术

在高分子材料聚合反映过程中,由于传统的技术运转周期较长,有些聚合反应需要外部压力进行传导控制,使得无法满足高压与真空的方式来完成具体操作。这样很大程度上,在后续加工上,存在分离与提取较困难的问题出现,特别是挤塑、吹塑、定型等工艺进行处理上,只能完成某一步骤,而形成初级的高分子材料制品,这样造成的不仅仅是成本支出较高的情况下没有完成特定技术,而且还造成环境的污染。所有在现在的高分子材料的加工上,要及时克服以上焦点问题,就要研制新型创新技术来代替传统的加工技术,从设备的使用到原理的变革,从设备的工艺合成到操作控制都应进行全方位的改变。要运用动态的加工技术,利用电磁场引起的纽带作用来控制聚合反应的化学反应操作的整个全过程。该项技术是在传统加工技术的基础上,从基础原理到基础设备进行了全新的变革,不仅具备良好的可控性而且具备使用的操作性和适应性,是传统加工技术无法比拟的。

4、利用聚合物动态反应加工技术

高分子材料的成型加工过程必须经过熔融塑化和输送的过程,是一个高能耗的作业过程,因此传统的加工设备无法实现有效的控制传热和化学反应。利用聚合物动态反应加工技术,将聚合物的动态反应全过程引入到电磁场引起的机械振动场中,有效的控制聚合物的化学反应以及物理性能和化学性能,同时还能控制产品的凝聚态结构。另外利用螺杆挤出机和螺杆注射机等有效的设备可以控制单体的停留时间和分布情况,加强对聚合物反应在振动作用下的控制,确保产品的质量、动量和能量传递能够符合标准。

四、高分子成型与控制技术的发展

高分子材料成型与控制技术不断提高,加工工艺不断得到改善,进一步提高了高分子材料的耐高温、耐老化、耐腐蚀性等高性能。由于高分子在基团和分子结构的作用下更加具有吸水、抗蚀等特定的功能。高分子材料的高性能、特定性能和生物性能,成为未来高分子成型与控制技术主要的研究和发展方向。

目前,随着科学技术的不断发展,我国在高分子材料成型和控制技术上得到了重视,而且也加强了对相关知识领域的研究和学习。但不可回避的是我们的研究方法与世界发达国家还有一定差距,研究高分子材料成型与控制技术还处于起步时期,我们应该加强研究人员的培养与培训,加快高分子材料成果的转型,推动社会生产力的不断进步,在提高高分子材料使用价值的基础上,为高新技术的发展做出卓越的贡献。

参考文献:

[1]雷玉臣,唐刚.浅谈高分子材料成型及其控制技术[J].科技创新与应用,2015(11):124.

[2]刘成.浅谈高分子材料成型及其控制技术[J].化工管理,2016(36):106.

个人简介:姓名:张帆;出生日期:1991年10月26日;学历:本科;毕业学校:哈尔滨理工大学;现有职称级别:助理工程师;主要从事的方向:电线电缆。

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