要想促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合，加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐和成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，就必須要突破國外的技術(shù)封鎖防線，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性掌握有著我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的跨越�！�材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1983年，是由國家教育部主管，浙江大學(xué)主辦的材料領(lǐng)域?qū)W術(shù)性科技期刊�！恫牧峡茖W(xué)與工程學(xué)報(bào)》介紹材料科學(xué)基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)檢測技術(shù)、材料制備與加工等研究論文，綜述具有重大意義的新材料研究與發(fā)展，為中文核心期刊。本刊為自辦發(fā)行。

　　摘要：本文主要介紹了在工業(yè)上正飛速發(fā)展著的高分子材料成型加工技術(shù)，就其發(fā)展趨勢進(jìn)行了探究，并將現(xiàn)今的高分子材料成型加工高新技術(shù)以及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備從能耗和環(huán)保以及便利性等方面作了對比，說明了以科技創(chuàng)新帶動(dòng)高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展所帶來的積極性與建設(shè)性。

　　關(guān)鍵詞：高分子材料;成型加工技術(shù);創(chuàng)新道路

　　近幾年來，航空工業(yè)以及國防尖端工業(yè)等特殊的工業(yè)的發(fā)展對聚合物材料的性能提出了高強(qiáng)度和輕質(zhì)量等更高的要求，開發(fā)研制各種有著特殊要求的高強(qiáng)度聚合物已經(jīng)顯得愈來愈迫切。在這種背景下，明確高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展走向并探討高分子材料的加工成型方法對促進(jìn)我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著無可言喻的重要性。

　　高分子材料成型加工技術(shù)的現(xiàn)狀

　　改革開放以來，高分子合成工業(yè)突飛猛進(jìn)，已經(jīng)有了很多重大的突破。舉幾個(gè)例子來說，在上世紀(jì)六十年代主要采用的產(chǎn)量約為三噸每小時(shí)的單螺桿擠出機(jī)來造粒;到了七十年代到八十年代中期已經(jīng)可以采用連續(xù)混煉機(jī)加單螺桿擠出機(jī)來造粒，產(chǎn)量約為十噸每小時(shí)，產(chǎn)量上已經(jīng)翻了三倍;而八十年代中期以來采用的雙螺桿擠出機(jī)加齒輪泵造粒產(chǎn)量更是可以達(dá)到四十五噸每小時(shí)了，產(chǎn)量已經(jīng)超過最初的十倍以上了，在今后的產(chǎn)量還將突破六十噸每小時(shí)，造粒用擠出機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)大大提高了其產(chǎn)量。在上世紀(jì)五十年代，塑料在全世界年產(chǎn)量也不過兩百萬噸，到了九十年代，其產(chǎn)量的年均增長率為五點(diǎn)八個(gè)百分點(diǎn)，直至二十一世紀(jì)初，其產(chǎn)量迅速增加到了差不多兩億噸，而在前幾年其產(chǎn)量已經(jīng)突破三億大關(guān)。除此之外，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車的節(jié)能高速和安全環(huán)保以及乘坐舒適也越來越重要。汽車工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大與對性能的不斷求新也帶動(dòng)了其零部件等相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。提高塑料類材料在汽車中的使用量是降低整個(gè)汽車成本并增加自身汽車有效載荷的關(guān)鍵。

　　根據(jù)有關(guān)資料顯示，目前汽車上所用的一百千克塑料零部件可以代替從前接近三百千克的鋼鐵等傳統(tǒng)汽車材料，這一優(yōu)勢也讓越來越多的塑料件在汽車的制造中代替了原有的金屬件。此外，汽車中依靠模具成型的零部件幾乎達(dá)到了百分之九十，制造一千二百多套模具才能夠制造一輛普通的轎車，在一些汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家如美國和日本超過一般的模具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品都是汽車模具。目前高分子材料加工以低成本和高性能以及高生產(chǎn)率與交貨快捷為主要目標(biāo)，制品方面更是走著縮小化和輕質(zhì)化的發(fā)展道路;而大多數(shù)的成型加工正向著定能耗和零排放等環(huán)保方向發(fā)展，進(jìn)行著較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變。

　　二、創(chuàng)新并研究高分子材料成型加工技術(shù)

　　目前高分子加工成型技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不能僅僅用迅猛來形容，其總的發(fā)展方向是高度的集成化和產(chǎn)量化以及精密化，不斷地對加工制品材料進(jìn)行聚集態(tài)和相形態(tài)等方面的控制以達(dá)到制品的最高性能。其創(chuàng)新技術(shù)通過以下幾項(xiàng)新技術(shù)具體表現(xiàn)了出來：

　　1、聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)

　　聚合物反應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是雙螺旋擠出機(jī)。國外的Berstart公司開發(fā)出的用來連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)可以解決作為反應(yīng)器的包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī)在內(nèi)的其它擠出機(jī)所存在的問題。而國內(nèi)現(xiàn)有的反應(yīng)成型加工技術(shù)還處于初級(jí)的研發(fā)階段，但我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展卻急需大力的發(fā)展聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)�？s聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備是酯交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中比較關(guān)鍵的技術(shù)，而反應(yīng)擠出技術(shù)和設(shè)備同樣是我國每年千萬噸的改性聚合物及其合金材料生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。

　　國內(nèi)外目前使用的都是以傳統(tǒng)混合和混煉設(shè)備為原理改造的反應(yīng)加工設(shè)備，這樣的產(chǎn)品都有著難以控制傳熱和傳質(zhì)以及混煉等過程并且不能控制反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布等問題。另一方面，傳統(tǒng)的反應(yīng)加工設(shè)備的投資費(fèi)用高，容易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，密封起來也很困難。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備采用了反應(yīng)加工原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)這兩方面完全不同于傳統(tǒng)的技術(shù)，這門技術(shù)用電磁場引起的機(jī)械振動(dòng)場引入聚合物反應(yīng)擠出的全過程來達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程以及其反應(yīng)生成物的凝態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先在理論上使聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及時(shí)間停留分布的控制變?yōu)榱丝赡埽�平衡了振�?dòng)力場作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量和動(dòng)量及能量并解決了三個(gè)量之間的傳遞問題，同時(shí)在也解決了技術(shù)方面的設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或根本沒有的低噪音、低能耗、輕重量以及高性能等優(yōu)點(diǎn)。，這項(xiàng)新技術(shù)的誕生也使我國的聚合物反應(yīng)加工技術(shù)走在了世界的前列，并一直擔(dān)任著該領(lǐng)域的領(lǐng)軍之位。

　　2、新材料和新技術(shù)

　　1)熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)

　　這項(xiàng)技術(shù)以振動(dòng)立場引入混煉擠出全過程來控制硫化反應(yīng)的進(jìn)程，以此實(shí)現(xiàn)橡膠在混煉過程中的動(dòng)態(tài)全硫化，它解決了共混物在共混加工過程中的反轉(zhuǎn)問題。要提高我國的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠技術(shù)水平，就要積極研究并開發(fā)出屬于我國自己的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)和設(shè)備。

　　2)信息存儲(chǔ)光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)

　　該技術(shù)對耗能大和儲(chǔ)運(yùn)過程易受污染以及成型前處理復(fù)雜等傳統(tǒng)方式中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了克服，整合了光盤級(jí)PC樹脂生產(chǎn)和中間儲(chǔ)運(yùn)以及光盤盤基成型三個(gè)過程，并結(jié)合已經(jīng)成型的動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)技術(shù)來研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研究開發(fā)出精密的光盤注射成型設(shè)備來達(dá)到節(jié)能降耗和控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

　　3)無機(jī)物復(fù)合材料物理場強(qiáng)化制備新技術(shù)

　　此技術(shù)對無機(jī)粒子的表面特性以及功能在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場的作用下進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用聚合物在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下進(jìn)行原位表面改性和原位包覆以及強(qiáng)制分散來實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備無機(jī)物復(fù)合材料。

　　三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展走向

　　近幾年來，各個(gè)國家新型成型裝備工程研究中心對科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的重視程度非常高，在成功完成國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)等項(xiàng)目和國家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目的同時(shí)還完成了二十多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目，創(chuàng)辦的北京華新科塑料機(jī)械有限公司和華新科機(jī)械有限公司在國內(nèi)外推廣了其擁有著自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)和裝備。近幾年來，塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化基礎(chǔ)設(shè)備形成了七個(gè)規(guī)格系列并在國內(nèi)的三十多個(gè)省市及自治區(qū)推廣應(yīng)用超過了一千臺(tái)，其銷售額已達(dá)數(shù)億，部分的新設(shè)備更是銷往泰國和荷蘭等國家并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。例如廣東在2000年及其后一年的兩年時(shí)間里僅靠PE電磁動(dòng)態(tài)發(fā)泡片材這種制品就為國家節(jié)省下約一千六百萬美元的外匯，其制品廠的每條生產(chǎn)線一年都可以省下電費(fèi)近21萬k。塑料電磁動(dòng)態(tài)注塑機(jī)已將開發(fā)完善的五個(gè)規(guī)格系列投入了批量生產(chǎn)并推向市場;塑料電磁動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)已經(jīng)完成了中間階段的試驗(yàn)及產(chǎn)業(yè)化的工作并正在生產(chǎn)和試用其開發(fā)完善的四個(gè)規(guī)格。聚合物新型成型裝備國家工程研究中心將技術(shù)和資本相結(jié)合并引入了新的管理模式和市場機(jī)制，以此來進(jìn)行了廣州華新科機(jī)械有限公司的重組，在近幾年的銷售額意圖突破億元銷售額大關(guān)。