淺談高分子材料成型及其控制技術

劉成（湖北工程學院，湖北 孝感 432000）

淺談高分子材料成型及其控制技術

劉成（湖北工程學院，湖北 孝感 432000）

科學技術蓬勃發(fā)展的背景下所研究的高分子材料在產品生產中具有非常重要的作用。從目前高分子材料應用情況來看，其在國防、航天等高科技領域之中應用取得的成果比較顯著。但是，相關工作人員也明確指出高分子材料成型及其控制是比較困難的。對此，本文將著重分析高分子材料成型及其控制技術，希望對于更加有效的應用高分子材料有所幫助。

高分子材料；成型；控制技術

鑒于科研工作者的不懈努力，高分子材料成型及其控制技術得到了飛速發(fā)展，在現代化的工業(yè)建設之中已經能夠有效的利用高分子材料來進行產品生產，滿足人們生產生活的應用需求。那么，高分子材料成型及其控制技術是如何應用的呢？筆者將參考相關文獻及工作經驗總結，在下文著重分析此問題。

1 高分子材料成型技術分析

1.1 高分子材料成型原理

高分子材料的合成和制備，一般都是由幾個化工單元操作組成的，即通過高分子反應將多個單元操作熔為一體。當然，相對于傳統聚合過程來說，高分子反應加工更加注重形態(tài)結構的研究。就以解決傳熱和傳質問題來說，傳統聚合過程中主要是利用溶劑和緩慢反應來進行以上問題處理，但在具體反應中物料的溫度較高，在400℃～800℃，容易影響到反應，那么物料中就可能發(fā)生降解和碳化情況。為了解決這一問題，在聚合反應中工作人員利用設備來給物料加熱，在熱量聚集的情況下及時將設備移走，降低溫度，提高聚合反應效果。這種做法是比較繁瑣的，且在操作的過程中容易出現差錯。而利用高分子反應加工來解決傳熱和傳質問題，則是以流變學為理論基礎，研究物理材料的應力、應變、溫度、濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形、流動的規(guī)律，進而改變高分子反應的某些條件，規(guī)避以上問題[1]。

1.2 高分子材料成型的加工技術

1.2.1 聚合物動態(tài)反應加工技術及設備

高分子材料成型加工是高能耗過程作業(yè)，無論是擠出、注射還是中空吹塑成型，原理都必須經過熔融塑化及輸送這一基本和共性的過程?；诖耍谶M行高分子材料成型加工的過程中，應當盡量不采用傳統加工設備，不僅難以有效的控制傳熱反應和化學反應，還會增加投資費用、產生較大噪音等。而采用聚合物動態(tài)反應加工技術，將聚合物反應擠出全過程引入到電磁場引起的機械振動場中，那么聚合物反應將會被控制，包括化學反應被控制、制品物理性能和化學性能被控制、反應產生物的凝聚態(tài)結構被控制等。除此之外，應用適合的、有效的設備，螺桿擠出機和螺桿注射機等，可以對聚合物單體的停留時間分布情況予以控制；可以在振動立場作用下加強聚合物反應加工控制，保證反應產生物質量、動量及能量傳遞等方面達到需求標準[2]。所以，在高分子材料成型中科學合理的利用聚合物動態(tài)反應加工技術及相關設備是非常必要的。

1.2.2 以動態(tài)反應加工設備為基礎的新材料制備新技術

我國在動態(tài)反應加工設備為基礎的新材料制備新技術研究投入較大，即以動態(tài)反應技術為基礎方向，進行深入的研究，最終提出了新材料制備技術，大大彌補了傳統技術諸多不足，如能耗大、復雜度高、周期長等。

從目前以動態(tài)反應加工設備為基礎的新材料制備新技術應用情況來看，聚合物/無機物符合材料物理強化制備新技術的應用效果較佳，能夠利用聚合物進行原位表面改性處理、原位包覆處理等，從而使復合材料成型；熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術應用效果也比較好，能夠將混煉引入到振動力場中，使混煉的橡膠轉變成動態(tài)全硫化，對硫化反直進程進行有效控制，避免了共混物相態(tài)反轉問題的發(fā)生。

2 高分子材料成型中的控制

當然，無論利用何種技術來進行高分子材料成型加工，都需要加強對高分子材料成型過程的控制，避免不良問題的發(fā)生，影響高分子材料成型效果。從目前高分子材料加工情況來看，共混物形態(tài)容易發(fā)生變化，所以加強形態(tài)控制和制品溫度控制是非常必要的。

2.1 形態(tài)控制

基于高分子材料加工理論成果，可以確定開發(fā)高分子材料是非常有意義的，能夠為工業(yè)及其他領域創(chuàng)造較高的經濟效益。但是，要在高分子材料加工中有效進行形態(tài)控制。因為多數聚合物多相體系不相溶，在諸多聚合物混合加工的過程中形體控制和穩(wěn)定性控制是非常困難的。對于此種情況，通常加入第三組分改善體系的相容性。

2.2 制品溫度控制

多種聚合物反應加工的過程中，因為不清楚聚合物及其共混物在非等溫場作用下制品溫度隨時間變化關系，所以只能盲目的進行制品溫度控制，這容易影響制品的性能，進而導致其使用性大打折扣。相關研究人員研究發(fā)現，微纖對基體聚合物結晶形態(tài)、結構有一定影響，那么在多種聚合物反應加工的過程中應當將導電離子組裝到微纖中，那么微纖在體系中形成導電三維網絡結構，如此可以對制品的溫度予以有效控制[3]。

3 結語

基于以上內容的分析，確定高分子材料成型及其控制技術的有效應用是非常有意義的。但目前我國高分子材料成型及其控制技術研究正處于初級階段，需要相關研究人員持續(xù)致力于此方面的研究，以便提高高分子材料的應用價值，為創(chuàng)造較高的生產力奠定基礎。

[1]雷玉臣,唐剛.淺談高分子材料成型及其控制技術[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(11)∶124-124.

[2]劉軍,孫奉.探析高分子材料成型及其控制技術[J].城市建設理論研究（電子版）,2014(17)∶578-578.

[3]王國懷.淺談高分子材料成型及其控制技術[J].商品與質量,2016(6)∶87-87.