張 丹 西子奧的斯電梯公司 310019

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高分子材料成型技術(shù)的分析與思考

張 丹 西子奧的斯電梯公司 310019

【文章摘要】

隨著改革開放的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)都取得了巨大的進(jìn)步。為了節(jié)約成本和提高經(jīng)濟(jì)效益，越來越多的“新材料”被研制出來，其中的典型代表就是“高分子材料”，該材料是符合社會發(fā)展需求的新型材料，被廣泛的應(yīng)運(yùn)于工業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域。筆者主要就高分子材料成型技術(shù)為研究對象，認(rèn)真分析高效利用高分子材料的重要方法，并且根據(jù)相關(guān)專家學(xué)者的建議以及自身的專業(yè)知識對高分子材料成型技術(shù)的未來發(fā)展趨勢做出思考。

【關(guān)鍵詞】

高分子材料；成型技術(shù)；分析；思考

0 前言

高分子材料具備低耗能、高效率、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，一方面可以提高工作效率，另一方面可以為工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)收益。但是高分子材料依舊是處于發(fā)展階段，尤其是高分子材料成型技術(shù)在發(fā)展的過程中面臨著一系列有待解決的問題，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，但是專家指出高分子材料成型技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。因此在原有的基礎(chǔ)上對高分析材料成型技術(shù)進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新會對我們的社會生活產(chǎn)生積極的影響。

1 高分子材料成型技術(shù)國內(nèi)國外發(fā)展研究狀況

高分子材料成型技術(shù)從剛開始的不完善，到今天的相對穩(wěn)定，這其中經(jīng)歷了一個較為漫長的發(fā)展歷程。在對高分子材料成型技術(shù)展開分析和思考之前，筆者先對該技術(shù)在國內(nèi)、國外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究調(diào)查。

1.1國內(nèi)研究發(fā)展?fàn)顩r

從目前的文獻(xiàn)資料來看，在近幾年內(nèi)，高分子合成材料在工業(yè)方面取得了十分可喜的進(jìn)步。我國自二十世紀(jì)九十年代以來塑料的平均增長率由原先的6%提高到11%，塑料的產(chǎn)量也在隨著工藝的進(jìn)步開始出現(xiàn)較大規(guī)模的提升。眾所周知，塑料在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，逐漸開始替代鋼鐵等花費(fèi)較高的金屬材料。比如原先在制作汽車的過程中需要兩百噸的鋼鐵作為原材料，如今只需要不到一百噸的塑料就完全可以代替價格昂貴的鋼鐵原料。根據(jù)社會調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，越來越多的汽車制造業(yè)開始以塑料為制作原料，汽車制造商表示：通過塑料代替鋼鐵材料，在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上提高了經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)踐證明使用高分子材料成型技術(shù)制成的汽車零部件不僅環(huán)保，而且提高了汽車的使用壽命和安全性能，因此很受消費(fèi)者的青睞。

1.2國外研究發(fā)展?fàn)顩r

從世界范圍來看，塑料的年產(chǎn)量也出現(xiàn)不斷增長的趨勢，2016年全球塑料總產(chǎn)量有望達(dá)到四億噸。西方發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)水平較為雄厚，人們的物質(zhì)生活較為豐富，幾乎每家每戶都有一部汽車。但是使用者對汽車提出了更多的要求，一方面要具備一般汽車的使用功能，另一方面還應(yīng)該具備高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。由此可見，西方發(fā)達(dá)國家高分子材料成型技術(shù)主要以低耗能、高效率、無污染等目標(biāo)為發(fā)展方向，主要呈現(xiàn)出多元化、輕質(zhì)化、科學(xué)化等主要特征。

2 高分子材料成型技術(shù)的具體分析

2.1復(fù)合材料控制技術(shù)

復(fù)合材料物理場強(qiáng)化設(shè)備新技術(shù)主要是針對無機(jī)粒子表的主要特征和功能設(shè)計而成，值得注意的是無機(jī)粒子表必須在強(qiáng)振動剪切立場下進(jìn)行反應(yīng)，整個過程都是在已經(jīng)提前設(shè)計好的連續(xù)的、無干擾的加工環(huán)境中展開，主要是減去不必要的改性劑和催化劑的參與，根本目的是節(jié)約資源。該項(xiàng)技術(shù)利用聚合物的特點(diǎn)使得無機(jī)粒子進(jìn)行不同程度的強(qiáng)制分散、原位包覆，該技術(shù)還充分利用了振動力場的作用，合理操控硫化反直過程，引入混煉擠出全過程，很好的解決了在加工過程中容易出現(xiàn)的共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。如下圖利用該設(shè)備可以直觀的看出b圖中的碳酸鈣顆粒的整體分布較a較為均勻，更有助于納米MMT的分散與剝離。

2.2新型創(chuàng)新技術(shù)

傳統(tǒng)的高分子材料聚合反應(yīng)加工技術(shù)時間周期長，聚合反應(yīng)條件較為嚴(yán)苛，有的甚至必須在高壓、真空的條件下才能完成具體操作。即使完成了聚合反應(yīng)也仍然需要進(jìn)行分離、提取、脫揮等復(fù)雜的后續(xù)工藝，在最后還需要運(yùn)用擠塑、吹塑、定型等工藝進(jìn)行處理，只有經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的步驟之后才能形成初具規(guī)模的制品。專家指出傳統(tǒng)的工藝不僅工序復(fù)雜而且還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，資金成本也相對較高。當(dāng)下的新型創(chuàng)新技術(shù)—聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)則克服了以上問題，該技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù)，從原理到使用設(shè)備都進(jìn)行了全方位的改革。動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)利用電磁場而引起的機(jī)械振動場為紐帶，再將機(jī)械振動場引入聚合無反應(yīng)擠出全過程。主要目的是對整個的化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行合理的操控。該技術(shù)的使用原理和基礎(chǔ)設(shè)備具有傳統(tǒng)加工工藝不可比擬的優(yōu)越性，基礎(chǔ)設(shè)備從體積和質(zhì)量方面也發(fā)生了翻天覆地的變化，具備控制性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、重量輕等特質(zhì)，而這些是傳統(tǒng)加工技術(shù)設(shè)備所不具備的。如下圖中在“螺桿擠壓機(jī)”的整體操控下，經(jīng)過濾除去雜質(zhì)，以振動力場為突破口，從而解決了聚合物反應(yīng)加工過程中的能量守恒、時間、質(zhì)量等問題。

2.3動態(tài)控制技術(shù)

該技術(shù)是目前比較流行且使用廣泛的高分子材料成型加工技術(shù)，有些人又將它稱之為“信息存儲光盤合成反應(yīng)成型加工技術(shù)”，該技術(shù)主要是將光盤級的聚碳酸酯（簡稱PC）樹脂化，先是將中間存儲和盤基成型糅合在一個過程之中，然后利用具備連續(xù)、動態(tài)的反應(yīng)成型技術(shù)展開深入的探索和研究。新材料設(shè)備加工技術(shù)之所以備受歡迎的主要原因有以下幾點(diǎn)：首先該項(xiàng)技術(shù)便于操作，所需要的時間較短；其次能有效的節(jié)約能源，在存儲的過程中不容易受到外來環(huán)境的污染；最后隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，光盤存儲技術(shù)也開始突飛猛進(jìn)的發(fā)展，因此整體而言該項(xiàng)技術(shù)有著較為廣闊的發(fā)展空間。

3 高分子材料成型技術(shù)的相關(guān)思考

3.1高分子材料成型技術(shù)中應(yīng)該注意的問題

高分子材料在成型的過程中會面臨著眾多難以解決的問題，首先就是“控制問題”，因此高分子材料成型技術(shù)中應(yīng)該根據(jù)此問題進(jìn)行深入的拓展研究。高分子材料在某種條件下會發(fā)生“變質(zhì)”，主要是結(jié)構(gòu)上容易發(fā)生變化，不同的溫度和外力都會對高分子材料的成型產(chǎn)生重大影響。通過科學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：百分之八十以上的聚合物多相體系都存在不同程度的不相溶情況，這也是對成型過程中造成控制難題的主要原因。為了解決此問題，實(shí)現(xiàn)對整個過程的合理控制，相關(guān)的工作者一定要根據(jù)具體的發(fā)展情況適當(dāng)?shù)娜谌氲谌M分。另外，聚合物在生產(chǎn)和加工的具體過程中，高分子材料制品容易受到溫度等外界因素的影響而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的變化，對制品的性能也會產(chǎn)生不同程度的影響，因此為了鞏固產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，在高分子材料成型技術(shù)中一定要對溫度實(shí)現(xiàn)合理控制，要了解在不同溫度條件下聚合物、共混物制品發(fā)生的主要變化，以及變化所需要的時間，在此基礎(chǔ)上對變化的主要規(guī)律進(jìn)行必要的的總結(jié)和反思，從而為具體的工作進(jìn)程提供可參考的依據(jù)。

雖然近年來我國的科學(xué)技術(shù)取得了顯而易見的進(jìn)步，但是我國依舊是世界上最大的發(fā)展國家，整體的科學(xué)水平與西方發(fā)達(dá)國家還存在著不小的差距。就高分子材料成型技術(shù)領(lǐng)域而言， 國外具備更為科學(xué)的技術(shù)原理、更加高效的生產(chǎn)設(shè)備，國外的高分子成型技術(shù)主要采用的是“螺桿塑化加工成型技術(shù)”，該項(xiàng)技術(shù)打破了傳統(tǒng)高分子材料工藝的局限性，實(shí)現(xiàn)了從“靜態(tài)”到“動態(tài)”的變革。因此我國相關(guān)的研究專家應(yīng)該積極學(xué)習(xí)它國先進(jìn)的技術(shù)原理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新，從而研究出更加高效、節(jié)能、環(huán)保的高分子材料成型技術(shù)。

3.2高分子材料成型技術(shù)的前景展望

高分子材料成型技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，對我們的社會生活產(chǎn)生的影響也越來越大，國家和政府也開始加大對該技術(shù)領(lǐng)域的支持力度，高分子材料成型技術(shù)符合我國提出的“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”。從調(diào)查的結(jié)果來看，我國的一線城市已經(jīng)廣泛使用該項(xiàng)技術(shù)，眾多的二三線城市也開始逐步開展。由此可見這一技術(shù)可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提高、豐富人們的物質(zhì)生活、對提升我國的綜合國力也有著十分重要的意義。筆者認(rèn)為，高分子材料成型技術(shù)一定會為我們的社會生活提供更多的便利。

4 總結(jié)

總而言之，高分子材料在我們的生活中扮演著越來越重要的角色，對節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)等方面有著及其重要的作用。而高分子材料成型技術(shù)在其發(fā)展的過程中還存在一些問題，相關(guān)的工作者要在不斷總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思，在工作的具體過程中進(jìn)行大膽的改革和創(chuàng)新。同時我們要深刻意識到高分子材料成型技術(shù)的重要作用，要在設(shè)備和技術(shù)上加強(qiáng)和它國的交流與溝通，大力推進(jìn)高分子材料成型技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

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張丹.性別：女.出生年月：1983-11-13.最高學(xué)歷：碩士.目前職稱：中級.主要研究方向：偏材料成型及控制類

【作者簡介】