1、探析高分子材料成型加工技術(shù)探析高分子材料成型加工技術(shù) 探析高分子材料成型加工技術(shù)探析高分子材料成型加工技術(shù) 摘要:高分子材料成型加工技術(shù)在工業(yè)上獲得的飛速開(kāi)展,介紹高分子材料成型加工技術(shù)的開(kāi)展情況,討論其創(chuàng)新研究,并詳細(xì)闡述高分子材料成型加工技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞:高分子材料 成型加工 技術(shù)近年來(lái),某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國(guó)防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的開(kāi)展對(duì)聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強(qiáng)度、高模量、輕質(zhì)等,各種特定要求的高強(qiáng)度聚合物的開(kāi)發(fā)研制越來(lái)越顯迫切。一、高分子材料成型加工技術(shù)開(kāi)展概況 據(jù)悉,目前汽車(chē)上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車(chē)材料(如鋼鐵等)。因此,汽車(chē)

2、中越來(lái)越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車(chē)中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車(chē)就需要制造1200多套模具,在美國(guó)、日本等汽車(chē)制造業(yè)興隆的國(guó)家,模具產(chǎn)業(yè)超過(guò)50%的產(chǎn)品是汽車(chē)用模具。目前,高分子材料加工的主要目的是高消費(fèi)率、高性能、低本錢(qián)和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向開(kāi)展;成型加工方面,從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變,并向低能耗、全回收、零排放等方向開(kāi)展。二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究(一)聚合物動(dòng)態(tài)反響加工技術(shù)及設(shè)備聚合物反響加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為根底開(kāi)展起來(lái)的。國(guó)外的Berstart公司已開(kāi)發(fā)出作為連續(xù)反響和混煉的十螺桿擠出機(jī),可以解決其

3、它擠出機(jī)(包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī))作為反響器所存在的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)反響成型加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段,但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)展強(qiáng)烈要求聚合物反響成型加工技術(shù)要有大的開(kāi)展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化消費(fèi)和尼龍消費(fèi)中的比擬關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反響器的反響擠出設(shè)備,我國(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的消費(fèi)。關(guān)鍵技術(shù)也是反響擠出技術(shù)及設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外使用的反響加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品,都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反響過(guò)程難以控制、反響產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題.另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反響加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反響加工

4、技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反響加工原理還是設(shè)備的構(gòu)造上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反響擠出全過(guò)程,到達(dá)控制化學(xué)反響過(guò)程、反響生成物的凝聚態(tài)構(gòu)造和反響制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上打破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn),解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反響加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問(wèn)題,同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備構(gòu)造集成化問(wèn)題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國(guó)聚合物反響加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿,并在該領(lǐng)域處于技

5、術(shù)領(lǐng)先地位。(二)以動(dòng)態(tài)反響加工設(shè)備為根底的新材料制備新技術(shù)1.信息存儲(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反響成型技術(shù)。此技術(shù)抑制傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)、能耗大、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問(wèn)題,將光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂消費(fèi)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型三個(gè)過(guò)程整合為一體,結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反響成型技術(shù),研究酯交換連續(xù)化消費(fèi)技術(shù),研制開(kāi)發(fā)精細(xì)光盤(pán)注射成型裝備,到達(dá)節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。2.聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子外表特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì)),在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)展原位外表改性、原位包覆、

6、強(qiáng)迫分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。3.熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,進(jìn)步我國(guó)TPV技術(shù)程度。三、高分子材料成型加工技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì) 綜上所述,我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的開(kāi)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路,打破國(guó)外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變;把握技術(shù)前沿,培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合,加快成果轉(zhuǎn)化為消費(fèi)力的進(jìn)程,加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展是必由之路。參考文獻(xiàn):1Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.2瞿金平,聚合物動(dòng)態(tài)塑化成型加工理論與技術(shù)M.北京:科學(xué)出版社,2005 427435.3瞿