摘要：随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，本文就高分子材料成型加工技术进行论述。
关键词：高分子；材料成型；加工技术
一、高分子材料成型成型加工技术的定义
1.1高分子材料
高分子材料是指由相对分子质量较高的化合物为基础构成的材料，其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性质为主要性能特征的材料；主要是橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料。高分子材料独特的结构和易改性与易加工特点，使其具有其他材料不可取代与不可比拟的优异性能，从而广泛运用到科学技术、国防建设和国民经济等领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
1.2高分子材料成型加工技术
在高分子工业的生产中分为高分子材料的制备与加工成型两个过程。高分子材料的成型加工技术就是运用各种加工方法对高分子材料赋予形状，使其成为具有使用价值的各种制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生产率、快捷交货和低成本；向小尺寸、轻质与薄壁方向发展是高分子材料成型技术制品方面的目标；成型加工方向是全回收、零排放、低能耗，从大规模向较短研发周期的多品种转变。判断高分子材料的成型加工技术的质量因素是加工后制品的外观性、尺寸精度、技能性中的耐化学性、耐热性等。
二、高分子材料成型加工技术发展概况
近年来，高分子合成工业取得很大进展。随着汽车工业的发展，节能高速、美观环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要，汽车规模的不断扩大和性能的提高带动零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷，提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展；成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
三、高分子材料的主要成型方法
3.1吹塑成型技术
吹塑是指中空吹塑是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模（凹模），与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好（如低应力）、可成型性能好（如低应力），可成型具有复杂起伏曲线（形状）的制品。吹塑成型加工的三种主要方法：挤出吹塑成型，注塑吹塑成型和拉伸吹塑成型。
3.2挤出成型
挤出成型主要利用螺杆旋转加压方式，连续将塑化好的成型物料从挤出机的机筒中挤入机头，熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯，用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出，同时进行冷却定型，制得所需形状的制品。挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等不同而改变。
3.3注塑成型技术
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于其具有应用面广、成型周期短、花色品种多、制件尺寸稳定、产品效率高、模具服役条件好、塑料尺寸精密度高、生产操作容易、实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此在整个塑料制件生产行业中，注射成型占有重要地位。目前，除了少数几种塑料品种外，几乎所有塑料（即全部热塑性塑料和部分热固性塑料）都可采用注塑成型。
四、现今高分子材料成型加工技术的创新研究
4.1聚合物动态反应加工技术及设备
聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机，可解决其它挤出机作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段，但我国经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸醋连续化生产和尼龙生产中较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产，关键技术也是反应挤出技术及设备。
4.2以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
（1）信息存储光盘直接合成反应成型技术。
此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题，将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体，结合动态连续反应成型技术，研究酷交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
（2）热塑性弹性体动态全硫化制备技术。
此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化。解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。
五、高分子材料成型加工技术的未来研究方向
5.1聚合物加工技术
聚合物加工技术主要是通过挤出机的工作原理而发展的基础。现阶段的技术水平下，已研发出进行连续反应的挤出机。国外的十螺杆挤出机可以解决作为反应器的包括双螺杆和四螺杆挤出机在内其它挤出机所存在的问题。但传统挤出机具有一定缺陷，即在运行中会出现一定的问题。但随着经济的不断发展，聚合物反应加工技术也得到更迅速的发展。而很多企业在近年来主要使用的收视传统的混合设备进行改造，但这种模式在化学反应的发生上面比较难控制，而反应的具体结果也具有一定的不确定性。在这种形势下，技术研究的成本相对较大。未来这种技术会有更完善的发展体系，如引入电磁场并发挥其优势，对加工过程中的化学反应进行有效控制，实现生产效率的提升。
5.2新材料的使用
该技术在未来也必然会得到推广使用。相比传统技术，该技术方式较简单，且能源消耗低，也不会对环境产生严重污染。而该技术主要利用光盘及PC树脂生产和运输环节等步骤整合为一种连续的成型技术，最大优势在于在提升生产质量的同时实现能源节约。未来这种技术在强大振动力场的作用下，聚合物的优势会被更充分利用，提升产品的性能。又如热塑性弹性体全硫化制备，实现橡胶在混炼过程中的动态全硫化，可解决共混物在共混加工过程中的反转问题。
结束语：我国高分子材料成型加工技术必须走具有中国特色的创新发展之路，突破国外技术封锁，自主研发具有竞争实力的核心技术，实现持续发展并赶上国际先进水平，更有望于赶超国际发展技术，持续赶超国际终端水平。不断推进科研成果与实际生产相结合，实现高分子材料成型加工技术的前沿发展模式，充分运用引进来和走出去的发展战略，达到综合提高我国尖端科学技术的国际竞争实力。
参考文献：
[1]孙国瑞.对高分子材料成型技术的思考[J]科海故事博览·科技探索，2012（07）.
[2]黄贵禹.浅析高分子材料成型加工技术[J].东方企业文化，2011.
论文作者:史世章1,李贝特2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
标签：技术论文; 加工论文; 挤出机论文; 高分子材料论文; 聚合物论文; 塑料论文; 制品论文; 《基层建设》2018年第5期论文;