全國高分子材料學術論文
全國高分子材料學術論文
我國的高分子材料成型技術在工業(yè)上取得了飛速的發(fā)展,高分子材料是指以高分子化合物為基體組分的材料。下面小編給大家分享一些全國高分子材料學術論文,大家快來跟小編一起欣賞吧。
全國高分子材料學術論文篇一
淺析高分子材料成型
摘要:我國的高分子材料成型技術在工業(yè)上取得了飛速的發(fā)展,本文主要闡述了高分子材料成型的原理以及高分子材料成型的加工技術。
關鍵詞:高分子材料;成型;技術
一、前言
高分子材料是指以高分子化合物為基體組分的材料。高分子材料按來源可分為天然高分子材料、合成高分子材料;按化學組成分類可分為有機高分子材料、無機高分子材料;按性能可分為通用高分子材料、新型高分子材料。高分子材料比傳統(tǒng)材料發(fā)展迅速的主要原因是原料豐富、制造方便、加工容易、品種繁多、形態(tài)多樣、性能優(yōu)異以及在生產(chǎn)和應用領域中所需的投資低,經(jīng)濟效益比較顯著。高分子反應加工分為反應擠出和反應注射成型兩個部分,目前我國普遍采用的設備包括螺桿擠出機和螺桿注射機。現(xiàn)階段,我國的高分子材料成型也取得了較好的成績。
二、高分子材料成型的原理
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,高分子反應加工把多個單元操作熔為一體,有關能量的傳遞和平衡,物料的輸運和平衡問題,與一般單個化工單元操作完全不同。傳統(tǒng)聚合過程解決傳熱和傳質問題主要是利用溶劑和緩慢反應來進行的,但是在聚合反應加工過程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內就能達到400℃~800℃,此時對于反應過程中產(chǎn)生的熱,如果不能進行脫除的話,那么降解和炭化將會發(fā)生在物料中。傳統(tǒng)的加工過程是通過設備給聚合物加熱,而需要快速將聚合生成的熱量通過設備移去是聚合反應加工所進行的,由此可見,必須從化學和熱物理兩個方面開展相應的基礎研究。
高分子材料的物理機械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學結構、分子結構和凝聚態(tài)的形態(tài)結構,而加工工藝與高分子材料的形態(tài)結構關系是非常密切的。
流變學,指從應力、應變、溫度和時間等方面來研究物質變形和(或)流動的物理力學。它是力學的一個新分支,它主要研究物理材料在應力、應變、溫度濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形和流動的規(guī)律。高分子材料成型加工成制備的理論基礎是高分子材料流變學。高分子材料的自身的規(guī)律和特點是伴隨化學反應的高分子材料的流變性質而產(chǎn)生的。
三、高分子材料成型的加工技術
(一)聚合物動態(tài)反應加工技術及設備
目前國外已經(jīng)研發(fā)出可以解決其他擠出機作為反應器所存在的問題,即連續(xù)反應和混煉的十螺桿擠出機。在我國高分子材料成型加工工業(yè)的發(fā)展中占有極其重要的地位,但是我國的高分子材料成型的加工技術的開發(fā)目前還處于初步階段??s聚反應器的反應擠出設備就是指交換法聚碳酸酯連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關鍵的技術,除此之外,我國每年還有數(shù)以千萬噸的改性聚合物生產(chǎn),反應擠出技術及設備也是其關鍵技術。
采用傳統(tǒng)的加工設備存在一些問題,例如傳熱、化學反應過程難以控制等,另外投資費用大、噪音大等問題。無論是在反應加工原理還是設備的結構上,聚合物動態(tài)反應加工技術及設備與傳統(tǒng)技術都完全不同,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,從而達到控制化學反應過程、反應制品的物理化學性能以及反應生產(chǎn)物的凝聚態(tài)結構的目的,這就是聚合物動態(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塑料原理都必須經(jīng)過熔融塑化及輸送這一基本和共性的過程,目前普遍采用的設備包括螺桿擠出機和螺桿注射機等。該技術使得控制聚合物單體及停留時間分布不可控的問題得到了解決,而且也使得振動立場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量以及能量傳遞和平衡問題得到了解決,同時也使得設備結構集成化問題得到了解決。新設備的優(yōu)點很多,例如:體積重量小、適應性好、噪音低、可靠性高等等,而這些技術是傳統(tǒng)技術和設備是比不了的。
(二)以動態(tài)反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
此技術的研究實現(xiàn),加強了我國在該領域內的發(fā)言權。以動態(tài)反應技術為基礎方向,進行深入的研究,從而產(chǎn)生了新的材料制備技術。我們以存儲光盤盤基為基礎原型,以反應成型技術直接作用于其上。通過對這些技術的研究改進,改變了傳統(tǒng)技術中多環(huán)節(jié)、消耗大、復雜度高、周期長、而且環(huán)境污染比較嚴重等諸多不利因素。通過學習研究,可以把制作光盤的PC樹脂原料工業(yè)、中途存放、盤基成型工業(yè)串聯(lián)于一體,提高了工業(yè)生產(chǎn)效率、減少了資源浪費、能夠完全有效的進行控制,而且產(chǎn)品的質量有大幅度的提高。
聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。研究表明,對無粒子進行適當?shù)奶幚?,可以得到一些好的效果,比如說利用聚合物進行原位表面改性處理、原位包覆、強制分散等處理后,就可以使我們復合材料成型。
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過程,為實現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化,對硫化反直進程進行控制,從而使得共混加工過程共混物相態(tài)反轉問題得到了解決。實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術與設備研制開發(fā)出來,促進我國TPV技術水平的提高。
四、結語
我國必須根據(jù)自身的實際情況來發(fā)展高分子材料成型加工技術及設備,把握技術前沿,不斷地培育自主知識產(chǎn)權,從而使得我國高分子材料成型技術及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷加快。
參考文獻:
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