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高分子材料作為一種重要的材料， 經過約半個世紀的發展巳在各個工業領域中發揮了巨大的作用。下文是小編為大家整理的的範文，歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺析高分子材料成型加工技術.
【摘要】高分子材料成型加工技術在工業上取得的飛速發展，介紹高分子材料成型加工技術的發展情況，探討其創新研究，並詳細闡述高分子材料成型加工技術的發展趨勢。
【關鍵詞】高分子材料;成型加工;技術
近年來，某些特殊領域如航空工業、國防尖端工業等領域的發展對聚合物材料的效能提出了更高的要求，如高強度、高模量、輕質等，各種特定要求的高強度聚合物的開發研製越來越顯迫切。
一、高分子材料成型加工技術發展概況
近50年來，高分子合成工業取得了很大的進展。例如，造粒用擠出機的結構有了很大的改進，產量有了極大的提高。20世紀60年代主要採用單螺桿擠出機造粒，產量約為3t/h;70年代至80年代中期，採用連續混煉機+單螺桿擠出機造粒，產量約為10t/h;80年代中期以來。採用雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒，產量可以達到40-45t/h，今後的發展方向是產量可高達60t/h。
在l950年，全世界塑料的年產量為200萬t。20世紀90年代。塑料產量的年均增長率為5.8%，2000年增加至1.8億t至2010年，全世界塑料產量將達3億t，此外。合成工業的新近避震使得易於璃確控制樹脂的分子結構，加速採用大規模進行低成本的生產。隨著汽車工業的發展，節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規模的不斷擴大和效能的提高帶動了零部件及相關材料工業的發展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷，提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關鍵。
據悉，目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統汽車材料***如鋼鐵等***。因此，汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外，汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型，例如製造一款普通轎車就需要製造1200多套模具，在美國、日本等汽車製造業發達的國家，模具產業超過50%的產品是汽車用模具。
目前，高分子材料加工的主要目標是高生產率、高效能、低成本和快捷交貨。製品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面，從大規模向較短研發週期的多品種轉變，並向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現今高分子材料成型加工技術的創新研究
***一***聚合物動態反應加工技術及裝置
聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外的Berstart公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機，可以解決其它擠出機***包括雙螺桿和四螺桿擠出機***作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處於起步階段，但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯***PC***連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出裝置，我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。關鍵技術也是反應擠出技術及裝置。
目前國內外使用的反應加工裝置從原理上看都是傳統混合、混煉裝置的改造產品，都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分佈不可控等問題.另外裝置投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工裝置的缺陷。聚合物動態反應加工技術及裝置與傳統技術無論是在反應加工原理還是裝置的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學效能的目的。
該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分佈不可控制的難點，解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題，同時從技術上解決了裝置結構整合化問題。新裝置具有體積重量小、能耗低、噪音低、製品效能可控、適應性好、可靠性高等優點，這些優點是傳統技術與裝置無法比擬或是根本沒有的。該項新技術使我國聚合物反應加工技術直接切人世界技術前沿，並在該領域處於技術領先地位。
***二***以動態反應加工裝置為基礎的新材料製備新技術
1.資訊儲存光碟盤基直接合成反應成型技術。此技術克服傳統方式的中間環節多、週期長、能耗大、儲運過程易受汙染、成型前處理複雜等問題，將光碟級PC樹脂生產、中間儲運和光碟盤基成型三個過程整合為一體，結合動態連續反應成型技術，研究酯交換連續化生產技術，研製開發精密光碟注射成型裝備，達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
2.聚合物/無機物複合材料物理場強化製備新技術。此技術在強振動剪下力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計***粒子設計***，在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現連續化製備聚合物/無機物複合材料。
3.熱塑性彈性體動態全硫化製備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直程序，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研製開發出擁有自主智慧財產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與裝置，提高我國TPV技術水平。
三、高分子材料成型加工技術的發展趨勢
近年來，各個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預備專案和國家“八五”、“九五”重點科技計劃***攻關***等專案同時，非常注重科技成果轉化與產業化，完成產業化工程配套專案20多項，創辦了廣州華新科機械有限公司和北京華新科塑料機械有限公司，使其有自主智慧財產權的新技術與裝備在國內外推廣應用。塑料電磁動態塑化擠出裝置已形成了7個規格系列，近兩年在國內20多個省、市、自治區推廣應用近800臺***套***。銷售額超過1.5億元，還有部分新裝置銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產生了良好的經濟效益和社會效益。
例如PE電磁動態發泡片材生產線2000年和2001年僅在廣東即為國家節約外匯近1600萬美元，每條生產線一年可為製品廠節約21萬k的電費。塑料電磁動態注塑機已開發完善5個規格系列，投入批量生產並推向市場;塑料電磁動態混煉擠出機的中試及產業化工作已完成，目前開發完善的4個規格正在生產試用。並逐步推向市場目前新裝置的市場需求情況很好，聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在對廣州華新科機械有限公司進行重組。將技術與資本結合，引入新的管理、市場等機制，爭取在兩三年內實現新裝置年銷售額超億。我國已加入WTO，各個行業都將面臨嚴峻挑戰。
綜上所述，我國必須走具有中國特色的發展高分子材料成型加工技技術與裝備的道路，打破國外的技術封鎖，實現由跟蹤向跨越的轉變;把握技術前沿，培育自主智慧財產權。促進科學研究與產業界的結合，加快成果轉化為生產力的程序，加快我國高分子材料成型加工高新技術及其產業的發展是必由之路。
參考文獻：
[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.
[2]瞿金平，聚合物動態塑化成型加工理論與技術[M].北京：科學出版社，2005 427435.
[3]瞿金平，聚合物電磁動態塑化擠出方法及裝置[J].中國專利9O101034.0，I990;美國專利5217302，1993.
篇2
淺論高分子材料的發展前景
摘要：隨著生產和科技的發展，以及人們對知識的追求，對高分子材料的效能提出了各種各樣新的要求。現代，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學技術、經濟建設中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的發展前景和發展趨勢。
關鍵詞：高分子材料;發展;前景
一 高分子材料的發展現狀與趨勢
高分子材料作為一種重要的材料， 經過約半個世紀的發展巳在各個工業領域中發揮了巨大的作用。從高分子材料與國民經濟、高技術和現代生活密切相關的角度說， 人類已進人了高分子時代。高分子材料工業不僅要為工農業生產和人們的衣食住行用等不斷提供許多量大面廣、日新月異的新產品和新材料又要為發展高技術提供更多更有效的高效能結構材料和功能性材料。
鑑於此， 我國高分子材料應在進一步開發通用高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以滿足市場需要的基礎上重點發展五個方向：工程塑料，複合材料，液晶高分子材料，高分子分離材料，生物醫用高分子材料。近年來，隨著電氣、電子、資訊、汽車、航空、航天、海洋開發等尖端技術領域的發展和為了適應這一發展的需要並健進其進? 步的發展， 高分子材料在不斷向高功能化高效能化轉變方面日趨活躍，並取得了重大突破。
二 高分子材料各領域的應用
1高分子材料在機械工業中的應用
高分子材料在機械工業中的應用越來越廣泛， “ 以塑代鋼” ，“ 塑代鐵” 成為目前材料科學研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用範圍，使機械產品從傳統的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經濟轉變。如聚氨酉旨彈性體，聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出， 在某些有機溶劑 如煤油、砂漿混合液中， 其磨耗低於其它材料。聚氨醋彈性體可製成浮選機葉輪、蓋板， 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性， 對金屬的同比磨耗量比尼龍小， 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學潤滑等改性， 其摩擦係數和磨耗量更小， 由於其良好的機械效能和耐磨性， 聚甲醛大量用於製造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導軌等機械裝置的結構零部件。在汽車行業大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬， 還能取代鑄鐵和鋼衝壓件。
2 高分子材料在燃料電池中的應用
高分子電解質膜的厚度會對電池效能產生很大的影響， 減薄膜的厚度可大幅度降低電池內阻， 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質子交換 膜的大分子主鏈骨架結構有很好的機械強度和化學耐久性， 氟素化合物具有僧水特性， 水容易排出， 但是電池運轉時保水率降低， 又要影響電解質膜的導電性， 所以要對反應氣體進行增溼處理。高分子電解質膜的加溼技術， 保證了膜的優良導電性， 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統複雜化以及低溫環境下水的管理等問題。現在一批新的高分子材料如增強型全氟磺酸型高分子質子交換膜耐高溫芳雜環磺酸基高分子電解質膜奈米級碳纖維材料新的一導電高分子材料等等， 已經得到研究工作者的關注。
3 高分子材料在現代農業種子處理中的應用及發展
高分子材料在現代農業種子處理中的應用：新一代種子化學處理一般可分為物理包裹利用幹型和溼形高分子成膜劑， 包裹種子。種子表面包膜利用高分子成膜劑將農用藥物和其他成分塗膜在種子表面。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒， 以改善種子外觀和形狀， 便於機械播種。高分子材料在現代農業種子處理中研究開發進展：種子處理用高分子材料已經從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向發展。其中較為常見和重要的高分子材料型別包括多糖類天然高分子材料， 具有在低溫情況下維持較好膜效能的高分子材料， 高吸水性材料， 溫敏材料， 以及綜合利用天然生物資源開發的天然高分子材料等， 其中利用可持續生物資源併發的種衣劑尤為引人關注。
4 高分子材料在智慧隱身技術中的應用
智慧隱身材料是伴隨著智慧材料的發展和裝備隱身需求而發展起來的一種功能材料，它是一種對外界訊號具有感知功能、資訊處理功能。自動調節自身電磁特性功能、自我指令並對訊號作出最佳響應功能的材料/系統。區別於傳統的外加式隱身和內在式雷達波隱身思路設計，為隱身材料的發展和設計提供了嶄新的思路，是隱身技術發展的必然趨勢 ，高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進行設計、通過化學鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智慧特性而成為智慧隱身領域的一個重要發展方向。
三 高分子材料的發展前景
1高效能化
進一步提高耐高溫，耐磨性，耐老化，耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發展的重要方向，這對於航空、航天、電子資訊科技、汽車工業、家用電器領域都有極其重要的作用。高分子材料高效能化的發展趨勢主要有創造新的高分子聚合物，通過改變催化劑和催化體系，合成工藝及共聚，共混及交聯等對高分子進行改性，通過新的加工方法改變聚合物的聚集態結構，通過微觀複合方法，對高分子材料進行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料領域最具活力的新領域，目前已研究出了各種各樣新功能的高分子材料，如可以像金屬一樣導熱導電的高聚物，能吸收自重幾千倍的高吸水性樹脂，可以作為人造器官的醫用高分子材料等。鑑於以上發展，高分子吸水性材料、光致抗蝕性材料、高分子分離膜、高分子催化劑等都是功能高分子的研究方向。
3複合化
複合材料可克服單一材料的缺點和不足，發揮不同材料的優點，擴大高分子材料的應用範圍，提高經濟效益。高效能的結構複合材料是新材料革命的一個重要方向，目前主要用於航空航天、造船、海洋工程等方面，今後複合材料的研究方向主要有高效能、高模量的纖維增強材料的研究與開發，合成具有高強度，優良成型加工效能和優良耐熱性的基體樹脂，介面效能，粘結效能的提高及評價技術的改進等方面。
4智慧化
高分子材料的智慧化是一項具有挑戰性的重大課題，智慧材料是使材料本身帶有生物所具有的高階智慧，例如預知預告性，自我診斷，自我修復，自我識別能力等特性，對環境的變化可以做出合乎要求的解答;根根據人體的狀態，控制和調節藥劑釋放的微膠囊材料，根據生物體生長或癒合的情況或繼續生長或發生分解的人造血管人工骨等醫用材料。由功能材料到智慧材料是材料科學的又一次飛躍，它是新材料，分子原子級工程技術、生物技術和人 工智慧諸多學科相互融合的一個產物。
5綠色化
雖然高分子材料對我們的日常生活起了很大的促進作用，但是高分子材料帶來的汙染我們仍然不能小視。那些從生產到使用能節約能源與資源，廢棄物排放少，對環境汙染小，又能迴圈利用的高分子材料備受關注，即要求高分子材料生產的綠色化。主要有以下幾個研究方向，開發原子經濟的聚合反應，選用無毒無害的原料，利用可再生資源合成高分子材料，高分子材料的再迴圈利用。
四 結束語
高分子材料為我國的經濟建設做出了重要的貢獻，我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發和生產體系，我國雖然在高分在材料的開發和綜合利用方面起步較晚，但目前來看也取得了不錯的進步，我們應提高其整體技術水平，致力於創新的高分在聚合反應和方法，開發出多種綠色功能材料和智慧材料，以提高人類的生活質量，並滿足各項工業和新技術的需求。
參考文獻：
[1]金關泰.《高分子化學的理論和應用》，中國石化出版社，1997
[2]李善君 紀才圭等.《高分子光化學原理及應用》復旦大學出版社2003 6.
[3]李克友， 張菊華， 向福如. 《高分子合成原理及工藝學》，科學出版社，1999