高分子材料成型的加工技術與控制,高分子材料論文

高分子材料成型的加工技術與控制,高分子材料論文與普通的材料不同，高分子材料的物料運輸與平衡、能量的傳遞與平衡都有其本身的特點。高分子材料的合成和制備，并非通過單個化工單元來實現(xiàn)，而是由幾個單元操作組成，在這些單元的共同作用下完成合成和制備的經過。在材料的聚合經過中，會面臨兩大問題，即傳熱和傳質。對于傳統(tǒng)的聚合經過來講，通常利用溶劑以及緩慢反響得以實現(xiàn)。而聚合反響則與之有著很大的不同，反響較為迅速和劇烈，物料溫度升高的速度非?？?，在短短的幾分鐘內就能夠到達400~800℃，因而在反響中將產生較大的熱量，必須對其進行及時的脫除，進而避免在物料中發(fā)生降解和碳化現(xiàn)象。由此可見，傳統(tǒng)的加工經過和聚合反響的加工經過存在著本質的不同，聚合反響需要利用設備將生成的熱量移去，而傳統(tǒng)的加工經過則需要利用設備對聚合物加熱。2高分子材料成型的加工技術2.1動態(tài)反響加工技術及設備在高分子材料加工領域，國外的研究已經獲得了一定的成果，其設備和技術相對于國內而言更為先進。當下國外研究出的混煉的十螺桿擠出機以及連續(xù)反響，能夠有效解決其他擠出機作為反響器所產生問題。與技術發(fā)達國家相比，我們國家的高分子材料成型技術還與其存在很大的差距，仍然處于起步階段，由此可知，我們國家的高分子材料的科研工作者任重而道遠，還需不斷的努力，提高我們國家的技術，不斷縮短與發(fā)達國家的差距。在對傳熱以及化學反響的經過控制等方面，傳統(tǒng)的加工設備具有一定的缺陷，而且需要較大的投資，產生較大的噪音等。傳統(tǒng)技術及設備與聚合物動態(tài)反響技術及設備存在著本質的不同，能夠從其反響原理和設備構造等方面進行分析。在聚合物動態(tài)反響中，其目的為對化學反響經過、反響生產物的凝聚態(tài)構造、反響制品的物理化學性能進行控制，因而需要利用電磁場的作用，由其產生機械振動場，并引入聚合物反響擠出的全經過。在高分子材料成型加工的經過中，熔融塑化及輸送貫穿于材料的擠出、注射和成型的經過之中，因而產生的能耗非常大。高分子材料成型所采用的設備具有傳統(tǒng)的設備無法比較的優(yōu)勢，如具有較高的可靠性、適應性強、體積輕重量小，而且產生的噪音較低，有利于環(huán)境的保衛(wèi)。2.2動態(tài)反響加工設備為基礎的新材料制備新技術當下，我們國家科研工作者經過長期的努力，研究出了新的材料制備技術，其基礎為動態(tài)反響技術，該項技術的發(fā)明，標志著我們國家在高分子材料加工領域的一項重大進步。反響成型技術直接作用于基礎原型之上，而該項技術選擇的基礎原型則為存儲光盤盤基。在傳統(tǒng)技術中，存在著很多不利因素，影響生產效率的提高，并對環(huán)境造成一定的污染。而改良后的新技術，則精簡了太多的環(huán)節(jié)，縮短生產周期，降低復雜程度，減少了能源的損耗和對環(huán)境的污染。在這種新型的技術形式下，能夠將制作光盤的工藝經過進行串聯(lián)，實現(xiàn)對生產經過的有效控制，避免資源浪費，并能夠在很大程度上提升產品的質量和生產效率。2.3聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術研究表示清楚，對無粒子進行適當?shù)奶幚?，能夠得到一些好的效果，比方講利用聚合物進行原位外表改性處理、原位包覆、強迫分散等處理后，就能夠使復合材料成型。2.4熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術此技術將混煉引入到振動力場擠出全經過，為實現(xiàn)混煉經過中橡膠相動態(tài)全硫化，對硫化反直進程進行控制，進而使得共混加工經過共混物相態(tài)反轉問題得到了解決。實現(xiàn)自主知識產權的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術與設備的研制開發(fā)，有力的促進了我們國家TPV技術水平的提高。3高分子材料成型經過中的控制為確保高分子材料產品的質量，應在其成型的經過中進行嚴格的控制。通常來講，影響高分子材料成型的因素有很多，造成的影響也各不一樣。在外場如復雜溫度和外力等的作用下，高分子聚合物形態(tài)構造的演化形式各異，而高分子材料的構成是有一定的規(guī)律可循的，我們需要研究的課題就是從普遍現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和總結出相應的規(guī)律，并將其運用到生產和研究中去。除此之外，高分子聚集態(tài)構造在溫度和壓力等極端狀態(tài)下，其構造會呈現(xiàn)出一定的特點和規(guī)律，這也是成型經過控制的重點研究內容。近年來，對于高分子材料成型控制的研究已經獲得了一定的進展，具備了相當?shù)睦碚摮晒蛯嵺`經歷體驗，很多新型高效的高分子材料被研究和制造出來，并獲得了很高的經濟效益。在材料的加工經過中，對于共混物的形態(tài)控制較為困難，其穩(wěn)定性也較差，這是由大部分的聚合物多相體系不相容的特性決定的。因而，為提高體系的相容性，通常采用參加第三組分的方式，進而便于對共混物形態(tài)的控制，加強其穩(wěn)定性。在聚合物加工經過中，制品的性能和形態(tài)會遭到很多因素的影響，而溫度則是華而不實影響最大的因素之一。對于不同的制檔次置，溫度隨時間變化的規(guī)律很難進行把握，并且該溫度場為非等溫場，因而特別不利于對于制品溫度的控制，針對性較差。4高分子材料的發(fā)展趨勢4.1高分子材料的高性能化當下，高分子材料的各項性能已具有非常好的表現(xiàn)，以其強度和韌性為例，某些品種的強度和韌性甚至比鋼鐵還要好。即使如此，高分子材料所具有的潛力還遠遠沒有開掘出來，理論上還具有廣闊的發(fā)展空間。而當下高分子材料的發(fā)展方向，則在很大的程度上具體表現(xiàn)出了其應用的需要，即向著耐磨、抗老化、耐高溫的方向發(fā)展。提高高分子材料性能的主要方式有改善加工成形工藝、共混、復合等。4.2高分子材料的功能化高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力，即特定功能是由于高分子上的基團或分子構造或兩者共同作用的結果。4.3高分子材科的生物化生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人以為，人腦除僅1.5kg重的大腦外，其他一切器官均可用高分子材料代替。當下，生物化學已成為高分子科學的一個最主要發(fā)展方向。5結束語科學技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，帶動了高分子材料成型加工行業(yè)的迅速發(fā)展，固然與發(fā)達國家在設備和技術方面仍然存在一定的差距，然而在廣大的研究人員和技術工作者的不懈努力下，我們國家的高分子技術正朝著具有中華特點的高科技產業(yè)方向邁進。促進科學研究與產業(yè)界的結合，加快成果轉化為生產力的進程，加快我們國家高分子材料成型加工高新技術及其產業(yè)的發(fā)展是必由之路。以下為以下為參考文獻：[1]國家自然科學基金委員會。高分子材料科學[M].科學出版社，2020.[2]史玉升，李遠才，楊勁松。高分子材料成型工藝[M].化