高分子材料成型加工研究论文

摘要：近年来我国高分子材料成型加工技术取得了巨大的进展，相关研究也逐渐深入。本文以高分子材料成型原理为出发点，探讨了成型加工技术的应用，并总结其中部分技术的应用与研究趋势。关键词：高分子材料；特点；成型加工技术高分子材料是以高分子化合物为基础材料的聚合物，分为天然高分子材料和合成高分子材料两种类型。今天小编给大家找来了《高分子材料成型加工研究论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

高分子材料成型加工研究论文 篇1：

《高分子材料成型加工原理》课程建设研究

摘 要：《高分子材料成型加工原理》课程建设在教学内容设置上要兼顾“共同性”和“特色性”，在教学方法上要灵活运用多种教学手段引导和督促学生进行自主学习，采用案例教学为学生形象具体地展示相关专业知识的重点和难点。经过课程建设，取得了较好的教学效果。

关键词：高分子材料成型加工原理；课程建设；案例教学

我国高等教育发展迅速，但是还存在发展不平衡的问题，尤其是不同学校间教学水平还存在较大差距，学生创新能力的培养还有待加强。我校是一所具有电力特色的地方院校，高分子材料方面的教学和研究尚在起步阶段，要想快速追赶国内外的先进教学水平，必须重视相关专业课程的建设。《高分子材料成型加工原理》是我校材料科学与工程专业本科学生的一门专业必修课程。这门课程的建设水平将直接影响到专业教学水平。为了加快我校相关专业的教学水平提高的步伐，对《高分子材料成型加工原理》这一课程进行建设是非常必要的。

一、 教学内容的选择与教材建设

课程内容设置要理性地解决课程为谁而设和如何设立的问题，当这一问题体现在课程建设中时就要考虑教学内容的选择问题。首先，本课程安排了高分子材料加工与成型相关基础知识，主要有橡胶、塑料和合成纤维的介绍、高分子加工助剂、高分子加工方法原理（包括挤出、注塑、吹塑、压延、纺丝、橡胶成型等）。这些属于这门课程的共性内容。其次，为了突出《高分子材料成型加工原理》课程的“特色性”，经过研讨，在课程授课中添加了电绝缘高分子材料、导电高分子材料等与电力行业相关材料的知识点介绍。通过这样的教学内容的选择，不但加深了学生对通用高分子材料的认识，而且强化了电力行业背景这一特色。

在教材的选择方面选取了国家级或省部级优秀教材作为主要教学参考书，同时还推荐了相关的一些专著作为辅助教材，弥补了通用的优秀教材强调“共同性”而缺乏“特色性”的问题。教学内容的整合与优化可使学生毕业后即能够进行上岗生产也能进行科研工作，满足社会对各种高分子材料专业人才的需要。

二、 教学方法的改进与探索

在本课程的教学中，强调预习的重要性。要求学生首先进行自主学习，然后在课堂上借助多媒体课件进行教学内容的重点和难点的讲解，通过视频展示、动画演示来弥补不能进行生产现场教学的缺憾。在教学中还利用随堂考查的方式检测教学效果，通过提问加强师生互动，以书面小測验检验课堂教学效果和督促学生积极学习。在课外教学中经常采用微信、电子邮件等对学生进行答疑，另外也推荐学生观看相关的慕课课件或视频。

在教学中经常采用“相似类比”的方法进行讲述。例如，对常见高分子材料加工方法中“压延成型”进行讲解时用“饺子皮”的制作过程来类比高分子材料的加工过程与加工原理，用“面包/蛋糕”的制作过程类比讲解高分子材料“泡沫材料成型”技术等。采用这样的讲述方式，学生感到有趣生动，形象而且具体，教学效果好。

另外，在电力/电子相关高分子材料加工技术的讲述时，通过视频和动画等进行辅助教学。例如，在讲授“印刷电路板”的加工技术——塑料板/片材挤出成型及表面镀铜技术时，首先，讲解用常见的挤出成型技术制备塑料板/片材。然后，通过图片展示来讲解“鲜花电镀”这样一个趣味试验，让学生了解如何在不导电的材料——鲜花表面镀上一层金属铜，从而把鲜花变成了金光灿灿的“金属假花”。以此来说明绝缘的高分子材料塑料板材表面镀金属的操作工艺流程。然后再介绍利用“照相刻蚀技术”把不要的铜镀层刻蚀掉后得到“印刷线路板”。最后，再引申讲述塑料表面电镀技术在汽车用塑料镀铬装饰等方面也有很多应用。通过这一案例，可以发现：虽然课程讲述的内容已经超出纯粹的高分子加工成型技术课程，但是学生听起来饶有兴趣，也很轻松，对相关知识的理解比较深刻，同时也扩大了学生的知识面。

在教学过程中，还特别提出开放性设计题目要求学生自主完成。开放性设计题目可以锻炼学生知识学习和运用的能力。若题目设计得当就可以像一根“线”把课程教学的重点内容都贯穿起来，加深学生对知识点的综合理解。开设开放性题目，对任课教师也提出了更高的要求，要能根据现有的实验条件和教学内容进行统一规划，提出高质量的研究型开放性设计题目。为此，我们进行了一些尝试，例如，选择学生生活中常见物品和比较感兴趣的内容，提出如下题目“设计制造一种手机塑料外壳，要求给出选材和加工成型设计方案”。在这样一个设计题目中，需要学生思考选择哪种塑料原料，添加什么样的加工助剂，生产配方如何确定，加工机械设备的选定，工艺流程、加工工艺参数如何选择，高分子原材料的市场价格，产品的性价比等。通过这样一项开放性设计题目，学生将进一步了解不同塑料的物理性能、加工性能，助剂的使用，生产配方的设计，高分子材料加工设备的原理和应用，高分子材料的化学反应等知识和高分子材料及产品的市场情况等。在设计完成后，还要配合多个提问使学生对涉及的知识点的理解和掌握更加明晰和深入。例如，某塑料的耐高温性是由什么决定的？耐溶剂性是什么决定的？某助剂是如何起作用的？生产配方要考虑哪些因素？工艺流程中的生产参数如何选择？产品质量如何检测……这些问题在设计过程中都会出现，但没有被学生明确地提炼、归纳出来，但是当设计完成后，经过任课教师的引导与阐述可以提高学生在方案设计、设备操作和专业知识的进一步综合、运用和创新等方面的能力。

三、 课程建设后的教学效果的变化

经过课程建设，在课堂授课中学生“抬头率”显著提高，学生对本课程的满意度也得到提高。在课程建设后，课程内容更加丰富有趣，学生在课堂上看手机、阅读教材或课外书的现象明显减少，大部分学生能与教师进行积极互动，对教师的课堂讲解能有效地回应。与课程建设前相比，学生的迟到和旷课现象也得到有效地改善。学生感到在课程学习中学到知识，相关专业能力也得到锻炼，提高了学生学习的主动性，学生能够积极投入本课程的学习中。学生的本课程考试卷面及格率和优秀率等与课程建设之前相比在课程建设之后得到了改善。

本课程的教学给学生留下了深刻的印象，也提高了学生对高分子材料的认识。大四毕业前夕课程组随机对部分学生进行了访谈。受访学生反馈本门课程是大学四年中为数不多的印象最为深刻的课程之一。认为本课程学时虽然不多，但是信息量大，内容丰富有趣且贴近实际应用。部分学生认为不但学到了高分子材料加工的相关知识，还锻炼了自我学习能力以及试验方案设计和报告撰写能力，对后续学习乃至毕业后的工作都非常有益。

四、 结束语

经过课程建设，本课程获得了较好的教学效果，学生相应的专业知识得到了丰富和加强，但是有少部分学生反映本课程的学习负担较重，课程任务工作量大，挤占了其他课程的学习时间。因此，今后本课程的建设和教学改革中要进一步考虑学生的接受能力以及与其他各门课程学习中的时间和精力投入分配平衡等问题，着重于对学生学习习惯和学习能力的培养，主要使学生掌握本门课程相关知识的发展脉络和基本学习方法，为学生的进一步学习和工作打下良好基础。

参考文献：

[1]许苗苗，鲁翡翡，钱立武.《高分子材料成型加工原理》课程教学方法探究[J].高分子通报，2017（6）：79-82.

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[3]陈宝书，栾道成，刘云强，丁士华.高分子材料课程改革探索与实践[J].高等教育研究，2013，30（4）：40-41.

[4]陈丽娟，向育君，刘清泉.材料化学专业高分子材料成型加工原理课程教学改革探索[J].广东化工，2017，44（10）：235-236.

作者简介：

赵玉增，上海市，上海电力大学环境与化学工程学院。

作者：赵玉增

高分子材料成型加工研究论文 篇2：

高分子材料的成型加工技术研究

摘 要：近年来我国高分子材料成型加工技术取得了巨大的进展，相关研究也逐渐深入。本文以高分子材料成型原理为出发点，探讨了成型加工技术的应用，并总结其中部分技术的应用与研究趋势。

关键词：高分子材料；特点；成型加工技术

高分子材料是以高分子化合物为基础材料的聚合物，分为天然高分子材料和合成高分子材料两种类型。常见的天然高分子材料有天然纤维、天然树脂、橡胶和动物胶等。借助一定的加工工艺可以实现单体聚合物的合成造粒，再进行熔融加工，就可以制造出合成高分子材料。合成高分子材料具有密度较小、耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性强的特点，具备较好的力学性能和可塑性能，容易加工成型、美观耐用，和天然高分子材料相比，具有不可替代的优势，自面世以来，就被广泛应用于国民经济的各个领域，与人们的生活、生产和工作密切相关。

一、高分子材料成型加工技术

高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程，在成型过程中，聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化因素的影响，导致高分子发生降解、交联以及其他化学反应，改变聚合物的聚集态结构和化学结构。因此，高分子材料加工成型的过程不仅可以决定高分子材料制品的外观形状和质量，还可以影响高分子材料最终的结构和性能，使之具有更好的性能和使用价值，提高相关产品的生产效率，降低企业的经营成本。一般来讲，除胶粘剂、涂料无需加工就可以直接使用外，橡胶、纤维、塑料等常用的高分子材料都需要采用成型加工技术。

二、高分子材料成型加工的工艺和技术

（一）挤出成型技术

挤出成型技术是一种通过作用于模具本身的成型方式，将物料从模具内挤出，并在受热塑化的同时利用螺杆操纵推出，在机头的作用下將物料制成不同截面的成品或者半成品，一般可分为加料、压缩、熔融以及定压成型等不同的阶段。此加工成型生产工艺具有可连续生产、效率高且操作简单的特点，在塑料加工中应用较为普遍，适用范围较广。

（二）吹塑成型技术

吹塑成型技术主要是用来制作各种中空制品，它可以借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯受热软化并使得吹胀面紧贴于模具内壁，冷却后就可以得到相应的成品模型，具有设备造价较低，适应性较强，可成型性能好的特点，是一种常见的也是发展较快的塑料成型方法。一般来讲，吹塑方法会受原料、加工要求以及制造成本的影响。

（三）注塑成型技术

注塑成型技术是一种注射兼模塑的成型方法。它可以在一定的温度条件下将螺杆搅拌均匀，并将熔融的塑料材料高压注入模具，冷却固化后就可以获得高分子材料的合成成品，具有生产速度快、效率高，可自动化操作与生产等特点。利用注塑成型技术，可以对成品花色品种、形状繁简及尺寸大小进行调节，保证制作成品尺寸精确。注塑成型技术更新换代速度快，经常用于大规模生产以及形状复杂产品的成型加工中。

随着技术水平的发展，微孔泡沫塑料注射成型技术诞生，该种技术主要包括连续挤出成型、间歇成型、注射成型几种类型，与传统的注塑成型技术相比，微孔泡沫塑料注射成型技术不需要使用额外的化学发泡剂，也不需用使用以烃基为原料的发泡剂和物理催化剂，可以生产形状复杂、精度要求高的小部件。它推翻了长期一直认为发泡成型只能完成厚壁制品的生产的观点。与传统的发泡成型形成的最小孔径为 250 μm 的不均匀的微孔相比。现在的工艺形成的微孔大小均匀。

（四）压延成型技术

压延成型技术是将熔融塑化的热塑性塑料在多个平行异向旋转辊筒间隙进行挤压、延展和拉伸，以达到产品所要求的尺寸规格和质量要求的成型工艺，常用于塑料薄膜或片材的生产与加工中。

（五）激光成型技术

激光快速成型技术结合了计算机辅助设计、计算机辅助制造、数控车床、激光、精密伺服驱动和新材料等技术优势，可应用于对互换性要求较高的原型复制生产中，并且实现了制造工艺与制造原型几何形状关系的脱离，加工周期短、制造费用大幅降低，在很大程度上节约了生产成本，是一种综合性能很强的制造技术。

（六）激光烧结技术

激光烧结技术是建立在CAD基础上产生的一种新型加工技术，可以节约模具使用成本，具有良好的发展潜力，利用该种技术，可以直接将聚酞胺粉末加工为发动机零件、内饰件等等，还可以生产出仪表盘、进气歧管、车灯外科、仪表板等，与传统注塑技术相比，能够有效降低制造成本，可以帮助汽车企业获取到更为全面的数据，及时排除故障。

三、高分子材料成型加工技术的发展趋势

随着科学技术的发展，高分子材料开始向着高性能、生物化以及高效率方向不断发展，高分子材料的成型加工技术也随之发生了很大的变化，朝着高度集成化、高度精密化方向发展，在很大程度上提高了高分子材料制品的性能，推动了我国工业产业的发展和国民经济的进步。目前，大量新型高分子材料加工技术诞生，如聚合物动态塑化成型加工工艺、热塑性弹性体动态全硫化制备技术以及信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术等。

综上所述，高分子材料的应用已经渗透到国民经济的各个领域，其加工成型技术的研究和发展对高分子材料的发展和应用具有重大的意义。高度集成化、高度精密化的发展方向标志着高分子材料成型加工技术的不断发展和进步。我国要继续加大科研力度，推动高分子材料成型加工工艺不断走向成熟并投入生产，为我国的经济发展作出更大的贡献。

参考文献：

[1]路国红，陈浩，赵景左，管蓉.化学类专业高分子成型加工课程教学模式探讨[J].实验室科学，2011（05）.

[2]杜遥雪，瞿金平.塑料及其成型加工技术的现状与发展[J].五邑大学学报（自然科学版），2001（03）.

[3]王思远，孔思濛，王秋宇.高分子材料成型加工技术的进展[J].南方农机，2016（10）.

作者：刘问民

高分子材料成型加工研究论文 篇3：

高分子材料成型加工综述

[摘           要]  高分子材料是当前社会发展中比较重要的一类材料，其在很多领域表现出了积极作用，为了优化高分子材料的应用价值，针对高分子材料的成型加工工艺予以高度重视极为必要。以高分子材料成型加工为研究对象，首先指出加工特点，然后又具体从塑料、橡胶、合成纤维三个常见高分子材料类型入手介绍成型加工工艺，最终探讨未来高分子材料成型加工的发展方向，希望具备参考借鉴作用。

[关    键   词]  高分子材料;成型加工;工艺

在人类社会发展中，各类材料的灵活运用成为比较关键的要素，高分子材料作为当前比较关键的一类材料，确实在很多领域都发挥重要价值。高分子材料一般由高分子质量的化合物构成，比较常见的有塑料、橡胶、合成纤维以及胶粘剂等，这些高分子材料在航空航天、国防领域以及制造业等多个行业中发挥着重要作用。在高分子材料的应用中，为了更好地提升其应用价值，往往不仅需要关注于高分子材料自身的性能，从成型加工角度进行严格把关同样极为必要，有助于最终提高高分子材料的作用和效益，具备较高研究价值。

一、高分子材料成型加工特点

高分子材料成型加工主要是指针对相应材料进行恰当处理，按照后续应用需求，将其转变为固定的形状，促使其可以发挥出实用价值，保障高分子材料制品能够在后续运用中发挥应有作用。结合高分子材料自身的性能特点，其作为非金属材料，在成型加工中一般表现出以下几个方面的性能。

（一）可挤压性是高分子材料成型加工的重要属性

因为绝大部分高分子材料在受到挤压时，都能够出现明显形变，如此也就可以通过控制挤压力度和方向，促使高分子材料能够具备相匹配的形变效果，成型更为合理。在高分子材料挤压变形处理中，往往需要促使相应高分子材料呈现出粘流态，高分子材料的流变性以及流动速率满足挤压形变要求，进而才能有效发挥作用，并且通过合理调控，确保其能够保持挤压后的形状。

（二）可模塑性是高分子材料成型加工所具备的重要属性

其主要指高分子材料在温度和压力的调控下，自身能够借助于模具发生有效形变，进而模塑成型。这种可模塑性特点同样也需要考虑高分子材料在不同状态下表现出来的流变性以及热性能，在条件最佳的前提下，针对高分子材料施加较为合理的压力和热量，进而也就能够促使其在相应模具中发生变化，逐步填充完全模具。当然，针对具体模具进行恰当选择，确保其结构尺寸更为合理可靠也是确保高分子材料成型加工效果的重要条件。

（三）可延性也能够较好支持高分子材料的成型加工

因为高分子材料在受到明显压力或者是拉伸时，自身能够借助于变形予以适应，进而也就必然能够借助于该性能进行成型加工，促使最终聚合物发生符合要求的转变。比如在当前很多高分子材料的成型加工中，都能够较好借助于压延或者是拉伸工艺，促使高分子材料转变为薄膜或者是片材，进而促使其在后续发挥出更强的应用价值。高分子材料可延性应用中往往还需要关注应变硬化作用，如此才能够更好地优化高分子材料的成型加工效果。

二、高分子材料成型加工工艺

（一）塑料成型加工工艺

塑料是当前比较常见的一类高分子材料，塑料的成型加工同样也是较为关键的工艺类型。塑料成型加工主要就是在原有高聚物的基础上，通过添加恰当的添加剂，借助于适宜的温度和压力作用，促使其能够形成所需要的塑料产品。在塑料制品的成型处理中，往往涉及模压、注射、挤出、吹塑、浇注以及粉末压制烧结等不同工艺手段，应该结合具体处理需求进行恰当选用。

在塑料成型加工中，一般主要涉及热塑性塑料以及热固性塑料两种不同的加工处理方式。热塑性塑料的成型加工一般需要借助于粉状热塑性高聚物进行处理，在合理添加其他物质的基础上，将这些混合均匀的物质进行加热处理，促使其能够形成线形以及支化，借助固化剂以及温度控制，确保其能够呈现交联结构，进而也就可以塑形为所需要的塑料制品。比如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等都是比较常见的热塑性塑料。热固性塑料在成型加工中往往表现出较高的耐热性，自身刚度也比较高，进而也就提升了成型难度，一般一次成型后无法再次成型，如酚醛塑料、氨基塑料以及环氧塑料等，都是比较常见的热固性塑料。

（二）橡胶成型加工工藝

橡胶作为当前应用范围比较广的一类高分子材料，在成型加工中同样也应该予以重视，因为橡胶往往表现出较高的弹性，进而也就需要在成型加工中予以针对性处理。一般橡胶成型加工同样也需要借助于一些外加剂，如硫化剂、补强剂以及防老剂等，都应该在橡胶材料成型加工中予以恰当运用。在橡胶成型加工中，往往还需要关注天然橡胶和合成橡胶的差异，注重针对不同橡胶类型进行有效分析，力求采取较为适宜、合理的加工方式，保障橡胶产品最终的定型较为合理。

在橡胶成型加工处理中，往往涉及模压法、传递模压法以及注射法三个基本处理方式，这也是模制法生产橡胶产品的重要方式。一般在成型加工中需要借助钢模或者铝模进行模具的有效制作，将胶料合理填充入模腔内，促使其能够具备有效定型条件。对需要制作为橡胶棒或者是橡胶管的成型加工需求，则可以借助挤出成型法处理。

（三）合成纤维成型加工工艺

合成纤维作为高分子材料中比较特殊的一个类型，在工业以及衣物制作等方面同样也表现出了积极作用，因为其具备较高强度以及耐磨性，在酸碱性环境下能够保持理想稳定性，如此也就需要针对成型加工工艺严格把关。当前常用的合成纤维主要有涤纶、棉纶、腈纶人造羊毛以及丙纶等。结合合成纤维成型加工工艺的具体应用进行分析，其一般主要涉及抽丝、牵伸以及热定型等环节，在具体操作过程中需要严格按照合成纤维的生产条件要求进行精确化把关，以最终保障合成纤维产品能够在柔软性以及弹性方面具备理想表现，符合后续的实际应用需求。

三、高分子材料成型加工发展趋势

基于当前高分子材料成型加工的应用效果，其虽然确实在很多领域都表现出了突出作用，成型加工水平也越来越高，但是依然存在一些性能低下或者是效率不高等问题，成为未来进一步创新研究的目标。未来高分子材料成型加工应该关注以下几个方面。

1.未来高分子材料成型加工应该进一步提高产品性能，促使高分子材料产品能够具备更高的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性能以及机械强度，进而才能够促使其在更多领域得到有效运用，尤其是对要求较为苛刻的航空航天、电子信息、电器设备等方面，更是需要借助更高性能的高分子材料产品，需要在加工制造中予以优化。比如针对高分子材料成型加工中的催化体系进行转变，促使其能够进一步优化高分子材料的性能，或者是创造新的聚合物，将不同高分子材料进行复合化处理，都能够促使高分子材料产品具备更强性能。

2.未来高分子材料成型加工还需要进一步关注智能化技术的引入和运用，充分借助智能化手段，实现对高分子材料成型加工过程的实时监管，体现更强自动化调控作用，对成型加工过程中存在的一些缺陷和问题也能够及时自我修复，最终确保高分子材料成型加工具备更高效率，并且同时还可以保障成型加工品质。

3.未来高分子材料成型加工还需要关注绿色化效果，针对当前高分子材料成型加工中存在的各类污染成分予以彻底规避，避免因为废弃物的排放带来严重环境压力。基于此，未来除了要研发无毒无害的高分子材料外，还需要在成型加工过程中进行优化，促使成型加工更为清洁，能够实现可循环利用，针对各类有毒害的废弃物也需要进行全面收集和净化处理，促进高分子材料成型加工的绿色化发展。

四、结语

综上所述，高分子材料作为当前我国社会发展中比较关键的一类应用材料，在很多领域都发挥着重要作用，应该切实围绕成型加工工藝进行严格把关，切实优化成型加工精确度，保障最终产品可以得到可靠运用。针对常见的塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料需要选择最为适宜合理的成型加工工艺，优化保障最终的加工效果。

参考文献：

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[2]张其梅，李准准，李敏，等.高分子材料加工实验一体化建设与实践[J].高分子通报，2017（11）：90-93.

[3]梁洁珍.高分子材料加工成型技术创新与发展[J].化工设计通讯，2017，43（5）：65，74.

[4]邓亚峰，郭晓丽.三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用[J].中国塑料，2017，31（5）：6-12.

[5]赵丽娟，裴晨，赵可清，等.高分子材料加工在线检测研究进展[J].高分子通报，2011（3）：1-5.

[6]杨卫民.高分子材料先进制造的微积分思想[J].中国塑料，2010，24（7）：1-6.

◎编辑 赵瑞峰

作者：苍琼　杜禹　陈晨