高分子成型加工技术探析.ppt

聚合物成型加工新技术; 高分子材料成型加工就是利用一切可以实施的技术和手段使聚合物原料称为具有一定外形和使用价值的物件或定型材料的工艺过程。高分子材料最终是以制品的形式来实现其使用价值的，成型加工是聚合物从材料走向制品的必经环节，故其重要性不言而喻。 高分子材料成型加工包含两方面的功用，一是赋予制品以外形（包括形状和尺寸）；二是通过控制组分、配比以及加工工艺条件，对制品内部的结构和形态进行控制，以保证制品获得最优化的性能。 下面将对一些成型的技术进行简要的介绍。;聚合物成型加工技术;一、挤出成型技术;挤出加工技术作为聚合物加工技术之一，已有300多年的发展历史。据文献记载，早在1795年，Joseph Bramah就发明了最早的工业挤出机。英国人Matthew Gray和美国人John Royle申请了第一个阿基米德螺杆挤出机的专利。1925年挤出机用于挤出PVC标志着现代挤出加工技术的开始。挤出机可用于造粒及成型制品，同时可应用于聚合物改性。随着技术的发展，挤出机将呈现出精密化、巨大化、高速高效化的发展趋势。 挤出加工技术的发展趋势则是精密挤出技术和反应挤出技术；新概念和功能化产品的挤出成型；组合挤出技术。其他诸如气辅挤出成型技术以及固态挤出成型技术在很多领域也有很大的应用和前景。;二、注射成型技术;注射成型又称注塑，是聚合物的一种重要成型方法，几乎所有的热塑性和部分热固性塑料都可用注射成型方法成型。注射成型制品约占塑料制品总量的20%～30%，其制品主要是工业配件、各种零部件和壳体，日用生活品等。 与其他成型方法相比，注射成型具有以下一些突出的特点。 ① 成型过程非连续。② 成型周期短。 ③易于自动化操作，生产效率高。④产品种类多，更新快。 ⑤一次成型外形复杂的制品。⑥对各种塑料的适应性强。 ⑦尺寸精度高。⑧应用领域广。 ;三、其他成型加工技术; ;辐射加工业是近几十年来发展起来的高新技术产业。在生存环境日益恶化、可持续发展已成为人类共识的情况下，辐射技术正以较快的速度发展着。 在高能射线作用下，集合物的分子链上可以形成多种活性粒子，引发一系列的化学反应，在合适的工艺条件下，可改善聚合物的诸多性能。 与传统相比，辐射加工技术的特点： ①加工工艺简单、易操作和可调控。 ②辐射加工属于冷加工、低能耗、无污染产业，可在常温常压或低温条件下实施加工。 ③射线引发反应连续均匀，产品中无引发剂或或催化剂的影响，能够获得高纯度、高质量、优良性能的绿色产品。 ④辐射加工方法对反应体系的状态无选择性。;微波加工：材料在外加电磁场作用下内部介质极化而产生的极化强度矢量比外加电场落后一定的角度，导致与电场相同的电流的产生，构成了材料内部的功率耗散，从而将微波能转变成热能。简单的来说，微波加工就是利用微博的加热效应。 微波加热有一下特点： ①加热均匀、效率高。 ②选择性加热。各种物体吸收微波的能力具有较大的差异。 ③加热穿透能力强。 ④清洁卫生、无污染。;四、计算机辅助技术;计算流体力学（CFD），是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。一些比较常用的商用ＣＦＤ软件，如CFX、PHOENICS、STAR-CD、FIDIP、FLUENT。 FLUENT公司的POLYFLOW软件最广为人知的是其对粘弹性材料的建模能力，基于有限元算法，具有强大的解决非牛顿、非线性问题的能力，有专门关于粘弹性材料的流动模拟。主要适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层混合过程中的流动及传热和化学反应问题，另外也可用于模拟聚合物流动的问题，如聚合物熔体、石油、印墨。悬浮物的模拟流动。;常用设计软件;快速原型技术;五、高分子循环利用技术;高分子废弃物的前期处理;三、高分子废弃物的粉碎技术 广义的粉碎是指从外部对物体施以压（压缩）、打（打击）、切（切割、剪切）、摩擦等力，是物体破碎、尺寸变小等操作的总称。 高分子材料的粉碎大致分为剪切粉碎和冲击粉碎。常用方法有常温粉碎、低温粉碎、湿法粉碎、固态剪切粉碎、其他粉碎技术。 四、高分子废弃物的清洗和干燥 清洗：高分子废弃物来源复杂，通常带着灰尘、泥沙、油垢等异物，所以必须进行清洗。热塑性高分子材料除了清洗外，还可用溶剂溶解进行处理。 干燥：将材料中所含水分、溶剂等可挥发成分气化，并将蒸汽出去的操作，聚合物的干燥质量取决于干燥方式和干燥过程。 ;高分子废弃物的循环利用; 化学循环：在有氧或无氧条件下，经热或水、醇、胺等物质的作用使高分子废弃物发生降解，形成小分子。 ⑴单体/低聚物回收的技术（将高分子材料降解称为单体或其他化学材料） ①水解法 ②醇解法 ③废聚酯的解聚 ④化学转化处理法 ⑵制取燃料技术 通过热裂解法或催化裂解法