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塑料的成分相(xiàng)當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以(yǐ)各種各樣的樹脂為基礎,再(zài)加入用來改變其性能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或膠黏著塑料中(zhōng)的其(qí)他一切組成部分(fèn),決定(dìng)注塑加工塑料的類(lèi)型和(hé)性能(如熱塑性或熱固性、物理(lǐ)、化學及力學性能等)。塑料(liào)之(zhī)所以(yǐ)具(jù)有可塑性或流動性,就是樹脂所賦予的(de)。
(二)填充劑:填充劑又(yòu)稱(chēng)填(tián)料,它是塑料中的另一重要的但並(bìng)非必要的(de)成分。在許多情況下填(tián)充劑所起的作用並不(bú)比樹脂小。因而,正確地選(xuǎn)擇(zé)填充(chōng)劑可以改變塑料的(de)性能和擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑後,不僅能使塑料的成(chéng)本大大(dà)降低,而且還能使塑料(liào)的性能得到 改變,對注塑加工塑料(liào)的推廣和應用起了作用。例如,酚醛(quán)樹脂(zhī)中加入木粉後,既克服了它的脆性(xìng),又降低了成本(běn)。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺(àn)、聚甲醛等樹脂(zhī)中(zhōng)加入二硫化鉬、石墨、聚(jù)四氟乙(yǐ)烯後,使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改進。用玻璃纖維(wéi)作(zuò)為塑料的填充劑,能使注塑加(jiā)工(gōng)塑(sù)料的力學強度大幅度地提高。有的填充劑還(hái)可以使(shǐ)塑料具有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁(cí)性、導(dǎo)熱(rè)性等。填充劑按其化學性能可分為無機填料和有(yǒu)機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉(fěn)狀填料有木粉、紙漿、矽藻土、大(dà)理石(shí)粉、滑石(shí)粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石(shí)墨、金屬(shǔ)粉等;纖維狀填料有(yǒu)棉花(huā)、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖(xiān)維、金屬(shǔ)須等;層狀填料有紙張、棉布、石棉布(bù)、玻璃布、木片等(děng)。
(三)增塑劑:有些樹(shù)脂(zhī)的可塑性很低,柔軟性也很差,為了降低(dī)樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型注塑加工性能,改進(jìn)塑料的柔軟性以及其他各種必要(yào)的(de)性能,通常(cháng)加入能與(yǔ)樹(shù)脂相溶的不易揮發的高沸點有機化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而(ér)削弱了大分子(zǐ)間的作用力。這樣便使樹脂分(fèn)子容(róng)易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑性(xìng)和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中(zhōng)加入鄰苯二甲酸二丁酯,可(kě)變為像橡膠一樣的(de)軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的(de)注塑加工工藝性能(néng)和使用性能均(jun1)得到 改變,但也降低了樹脂的某(mǒu)些性能,如硬度(dù)、抗拉強度等。因此,添加增塑(sù)劑要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易從塑(sù)件中(zhōng)析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩定;不吸(xī)濕。常用的增塑劑是液態或低熔點固體有機化合物。其中主要有(yǒu)甲酸酯類、磷酸酯類和氯化(huà)石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在(zài)熱、光、氧和(hé)黴(méi)菌等外界因素作用時的穩定性,阻緩(huǎn)塑料變質。許多樹脂在(zài)成型注塑加工和使用過程中由於受上述因素的作用(yòng),性能會變壞。加入少量(liàng)穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑(jì)的(de)要求是除(chú)對聚合物的穩定效果好外,還應(yīng)能耐水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在注塑加工成型過程中不分解(jiě)、揮發(fā)小、無色。常(cháng)用(yòng)的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤(rùn)滑劑:為改進注塑加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模(mó)具的(de)摩擦(cā)和黏附,以及(jí)降低塑件表麵粗糙度等而加(jiā)入的添加劑稱為(wéi)潤滑劑(jì)。常用的潤滑劑有硬脂酸及(jí)其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工(gōng)塑料中有時(shí)可以(yǐ)用有機顏料、無機顏料和染料使塑料製件具有各種色(sè)彩,以滿(mǎn)足使用上的美觀要求。有些著色(sè)劑兼(jiān)有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一(yī)定程度上有助於(yú)防止光老化;聚氯乙烯用(yòng)二鹽基性(xìng)亞磷酸鉛等顏料著色後,可避免紫外線的射入,對樹脂起屏蔽作用,因此,它們還(hái)可以提高注塑加工(gōng)塑料的穩定性。對著色劑的一(yī)般要求是:性質穩定,不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩定劑等)起(qǐ)化學反應,著色力強,與樹脂有(yǒu)很好的相溶性。
(七)固化劑:固(gù)化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧樹脂中加入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外(wài),還有發泡劑、阻燃劑、防(fáng)靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部添加劑,而是根據(jù)塑料(liào)注塑加工品種和(hé)使用要求加(jiā)入所需的某些(xiē)添加劑。另外,塑料可以製成“合金(jīn)”,即把不同種性能的塑料合起來,或者將不同單體通過化學共聚或接枝等方法結合(hé)起來,組成改性品種。例(lì)如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁(dīng)二烯、丙烯腈組成,經共聚和混合而製成(chéng)的三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙(yǐ)烯-丙烯腈(ACS)、丁腈(jīng)-酚醛和(hé)聚苯(běn)撐氧-苯乙烯等三元或二元複合物都屬於這類塑料。
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