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高分子塑料及其应用研究

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-10-09 17:17
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  一、高分子塑料的概述
 
 
    1高分子塑料定义
 
 
    高分子塑料是指以高分子化合物为主要成分的所有材料.从物理概念来说,高分子化合物的分子量应该在1000以上.目前我们所使用的塑料,它就是一种合成的高分子化合物,一般把它称之为高分子或者巨分子,它是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的,并由合成树脂及填料、稳定剂、色料等添加剂组合而成的.而根据它的特点来说,它可以自由改变形体样式.
 
 
    2高分子塑料的特性
 
 
    单就高分子塑料的特性来说,除了它可以自由改变形体样式以外,它还具有一定的粘弹性,它在外力作用下会发生高弹性变形和粘性流动,其变形与时间有关.还具体低强度和高比强度.一般地高分子塑料强度很低,但是由于它的密度很低,所以比强度较高.
 
 
    除此之外,还有一定的高耐磨性、高绝缘性、膨胀性、高化学稳定性、导热性低、热稳定性差等诸多特点.
 
 
    3高分子塑料的分类
 
 
    分析了高分子塑料定义、特性外,我们再来看它的分类.目前在我国现阶段我们把它分为七大类.具体如下:高分子胶粘剂、橡胶、塑料、高分子涂料、纤维、功能高分子材料和高分子基复合材料.下面笔者根据工作经验和体会分别对这七大类做一详细的说明介绍,仅供参考.
 
 
    第一类是高分子胶粘剂.它是以合成天然高分子化合物为根本的一种胶粘材料.而在实际应用中我们又把它分为天然和合成胶粘剂,不完全统计应用较多的是合成胶粘剂.
 
 
    第二类是橡胶.从物理概念来说,它的分子链间次价力小,分子链柔性好,一般地在外力作用下可产生较大的形变,不稳定,而在除去外力作用下,很快就能迅速恢复原状.
 
 
    第三类是塑料.塑料在我们的生活生产中听到的比较多.一般来讲它是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要的成分,加入填料、增塑剂和其他添加剂组合而成.我们通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料.
 
 
    第四类是高分子涂料.这个类型的主要是以聚合物为主,在生产中再添加溶剂和各种添加剂制得.一般把它分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料三中,在日常生活中很常见.
 
 
    第五类是纤维.这个也是在平时听到最多的一种塑料,一般分为天然纤维和化学纤维两种.物理学分析我们得出纤维具有次价力大、形变能力小、模量高等特点,一般为结晶聚合物.
 
 
    第六类是功能高分子材料.现在我们已经采用的是高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料等待.它具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能.
 
 
    最后一种是高分子基复合材料.这种材料综合了原有材料的性能特点,在实际使用中我们根据需要进行材料的任意设计.
 
 
    4高分子塑料的应用
 
 
    如果说塑料的应用,我们大家都不陌生,在生活生产中都常见,而提到高分子塑料的应用,大部分人都比较陌生,而实际上,我们在生活中或多或少都听到见到过,只是加以高分子就难以理解了.经过多年的工作体会和实际工作操作,现笔者就高分子塑料的应用做一阐述.具体如下.
 
 
    从军事尖端大方面来说,高分子塑料的应用已经涉及到军事及尖端技术上,无形中它促使了高分子合成和加工技术的发展,据不完全统计它已经成为一种独立的专门工程技术.
 
 
    从高分子材料科学研究上来看,它是年轻而新兴的学科.我们的科学家主要集中于结构和组成与材料的性质、探索加工工艺,对各种环境因素对材料性能的影响,其主要目的是为了进一步开发新材料、新工艺等.目前,从一些材料上看高分子材料已经和金属材料等并驾齐驱,在国际上我们把它列为一级学科,这是很高的级别.
 
 
    二、高分子塑料加工工艺
 
 
    上文我们分析了高分子塑料的定义,特性,分类及应用,从大的方面我们有了一个感官的认识和了解,下面笔者再结合实际谈谈它的加工工艺.以便在实际中进一步总结应用.首先我们先来了解高分子塑料在加热中出现的物理和化学变化.先来看物理变化.
 
 
    1高分子塑料的物理变化.一般地,高分子塑料在等温条件下会结晶,我们把它称为静态结晶.但实际在加工过程中,它大多数情况下结晶都不是等温的,笔者认为这些因素都会影响结晶过程.实践中我们得出,熔化温度与在该温度的停留时间会影响聚合物中可能残存的微小有序区域或晶核的数量.
 
 
    另外,高分子塑料如果在纺丝、薄膜拉伸、挤出等成型加工过程中会受到高应力作用,这个时候它就会有加速结晶作用的倾向;如果在剪切或拉伸应力作用下,熔体中会生成长串的纤维状晶体,随应力或应变速率增大,它的晶体中伸直链含量增多,晶体熔点升高.
 
 
    经过多年的实践,笔者得出这样一个结论:就是说高分子塑料的分子链结构与结晶过程有很大的关系.具体来说,如果分子量愈高,大分子及链段结晶的重排运动愈困难,高分子的结晶能力一般随分子量的增大而降低,这是成反比的,需要我们加以注意.
 
 
    2高分子塑料的化学变化是指高分子塑料在高温和应力作用下,受到热和应力的作用它的大分子结构发生的一系列变化.这个变化中会发生轻微的降解物质,这个物质释放出来后会产生大量的有害物质.所以,我们在实际加工的过程中,要严格控制原材料指标,并使用合格的原材料,在配方中我们还要考虑使用抗氧剂、稳定剂等辅助性材料来增强高分子对降解的抵抗能力,确保生产安全.
 
 
    3高分子塑料成型加工工艺   在明确了高分子塑料的物理和化学变化后,下面我们进一步阐述它的成型加工工艺.具体如下:
 
 
    现阶段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等诸多过程.从它的加工工艺定义出发,一般地是通过温度的作用,让高分子塑料受热熔化,经过高分子塑料成型设备加工成具有一定结构形状的产品过程.笔者统计,现阶段有挤出成型工艺、挤出注射技术、压延成型、气体辅助注射技术等.
 
 
    3.1挤出成型工艺.这个工艺原理采用的是利用螺杆旋转加压,将塑料生产物料用挤出机挤入机头,形成具备口模形态的型坯,完成冷却定型,塑化等基本工艺流程.这个技术对成型工艺发展的研究具有重要的现实意义.但需要加以注意的是,在实际的加工过程中,我们为了确保工艺流程质量,在生产物料制备、模具设计方面我们的工作人员应当严格监督控制,确保质量有所提升.
 
 
    3.2挤出注射工艺.挤出注射工艺它的突出优点是可以更加灵活地调节复合物的配方,省去了造粒、包装等工序,可以降低设备费用和减少了生产时间.
 
 
    3.3吹塑成型工艺.在这个工艺中,笔者仅仅拿出其中一个工艺来讨论--多层吹塑成型工艺.这个工艺可以用于要求反渗透性能良好的制备品加工中.在生产中它能够实现原料的不断更换.对于那些大型燃油箱容器的生产时的冷却工艺处理来说,这个时候就急需要减少模腔内压力.我们可以采取将熔料储存在挤出螺杆前端的熔槽中,在高速下挤出型坯,以最大限度减少型坯壁厚的变化,确保消除垂缩和挤出膨胀现象.
 
 
    3.4注射成型工艺.笔者认为,该工艺是塑料加工生产中最为实用且最为普遍的一种工艺.在生产中可以配合设备自动化控制系统的运用情况下,实现高分子塑料生产工艺的价值.经过笔者的实践分析来看,这种工艺具有应用范畴广、生产效率较高以及工艺操作简单等很多的特性.在目前的生产中应用比较广泛,生产效率也很高.
 
 
    三、高分子塑料成型加工工艺未来发展
 
 
    随着目前科技的日益发展和实际的需求情况来看,高分子塑料成型加工工艺已取得了一定的成果.这主要体现在向高性能化方向发展.比如说用化学或物理的方法来控制发光倍率的发泡制品,具有分离机能和透析机能的离子膜.
 
 
    再有就是向精密化发展.比如说,我们使用的超微指令的激光唱盘、计算机光盘等.最后是向优质化发展.我们可以采用与其他成型加工技术组合的加工方法,比如挤出压缩法等.还有就是以磁带为代表的记忆制品,像录像带,以及高绝缘等.
 
 
    结语
 
 
    本文对高分子塑料材料的定义、特性、分类及加工工艺,未来发展分别做了阐述,这让我们不难看出,高分子塑料材料在实际应用中不但取得了一定的成绩,而且还向高度集成化、精度控制自动化等特性方面快步发展.换句话说,高分子塑料材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的,我们从应用角度来讲,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的意义.
 

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