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塑料的成(chéng)分相當複(fù)雜(zá),幾乎所有的注(zhù)塑加工塑料都是以各種各樣的(de)樹脂為基礎,再(zài)加入用來改變其性能的各種(zhǒng)添加劑製成(chéng)的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成(chéng)分,它聯係或膠黏著塑料中的其他一切(qiē)組成部分,決定(dìng)注塑加工塑料的類(lèi)型(xíng)和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學性能(néng)等(děng))。塑料之所(suǒ)以具(jù)有可塑性或(huò)流動性,就是樹脂(zhī)所賦予的。
(二)填充劑:填充劑(jì)又稱填料,它是塑料中的(de)另一重(chóng)要的但並非必要的成分。在許多情況下填充劑所起的作用並不(bú)比樹脂小。因而,正(zhèng)確地選擇填充劑可以改變塑料的性能和擴大(dà)它的(de)使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入(rù)填充劑後,不(bú)僅能使塑(sù)料的成本大大降低,而且還能使塑料(liào)的性能得到 改變,對注塑(sù)加工塑料的推廣(guǎng)和應用起了作用。例如,酚醛(quán)樹脂中加入木粉後,既克服了它的脆性(xìng),又降低了成本。聚乙烯、聚(jù)氯乙烯等樹脂(zhī)中加入鈣質填料後,便成(chéng)為十分價廉的具有足(zú)夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯後(hòu),使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度(dù)及力學強(qiáng)度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力(lì)學強度大幅度地提(tí)高(gāo)。有(yǒu)的填充劑還可以使塑料具有(yǒu)樹脂所沒有(yǒu)的性能,如導(dǎo)電(diàn)性、導磁性、導熱性等。填充劑按其化學性能可分(fèn)為無機填料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維(wéi)狀的和層狀的。粉狀填(tián)料有木粉、紙漿、矽(guī)藻土、大理石粉、滑石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉(fěn)等(děng);纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉(mián)纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層狀填料有紙張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔(róu)軟(ruǎn)性也很差,為(wéi)了降低樹脂的熔融黏度(dù)和熔融溫度,改變其成型注塑(sù)加工(gōng)性能,改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常加入能與(yǔ)樹脂相溶的不(bú)易揮發的高沸點有機化合物,這類物(wù)質稱為(wéi)增(zēng)塑劑。樹脂(zhī)中(zhōng)加入(rù)增塑劑後,加大了其分子間的距(jù)離,因而削弱了(le)大分子間的作(zuò)用力。這樣便(biàn)使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑(sù)性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入(rù)鄰苯二甲酸二丁酯(zhǐ),可變為像橡膠一樣(yàng)的(de)軟塑料。加入增塑劑固然可以(yǐ)使塑料的注塑加工工藝性能(néng)和使用性能均得到 改變,但也降(jiàng)低了樹脂的某些(xiē)性能,如硬度、抗拉強度等。因此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良(liáng)好的相溶性;揮發性小,不(bú)易從塑件中析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩定;不吸濕。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、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(四)穩定(dìng)劑:穩定劑可以提(tí)高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界(jiè)因素作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由(yóu)於受上述因素(sù)的作用,性能會(huì)變壞(huài)。加(jiā)入少量穩定劑可以減(jiǎn)緩這種情況的發生(shēng)。對穩定劑的要求是除對聚合物的穩定效果(guǒ)好(hǎo)外,還應能耐水、耐油、耐化學藥(yào)品,並與樹脂相溶,在(zài)注塑加工成型(xíng)過程中不(bú)分解(jiě)、揮發小、無色。常用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合物等(děng)。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改(gǎi)進注塑加(jiā)工塑料熔(róng)體的流動性,減少或避免對設備或模(mó)具的摩擦和(hé)黏附,以及降低塑(sù)件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑(huá)劑有硬脂酸及其(qí)鹽類。
(六)著色劑(jì):在(zài)注(zhù)塑加(jiā)工塑料中有時可以用(yòng)有機顏料、無機顏料和染料使塑料製件具有各種色彩,以(yǐ)滿足使用上的美觀要求。有些著色劑兼有其他作用,如本色聚甲(jiǎ)醛塑料用炭黑著色後能在一定程度上有助於防止光老化;聚(jù)氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可避(bì)免紫外線的射入,對(duì)樹脂起屏蔽作用(yòng),因此(cǐ),它們還可以提高注塑加工(gōng)塑料的(de)穩定性。對著色劑(jì)的一般要求是: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(xué)反應,著色力強,與樹脂有很好的相溶性。
(七(qī))固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使(shǐ)樹脂具有體型網狀結構(gòu),成為較堅硬和穩定的注塑(sù)加工塑料(liào)製件。例(lì)如,在酚醛樹脂中加入(rù)六亞甲基四胺,在(zài)環氧樹脂中加入乙二胺(àn)、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外,還(hái)有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑(jì)和導磁(cí)劑等。並非每一種塑料都要加入全部添加劑,而是根據塑料注塑加工品種(zhǒng)和使用要求加入所(suǒ)需的(de)某些添加劑。另外,塑料可以製成“合金(jīn)”,即把不同(tóng)種性能的塑料合起來,或者(zhě)將不同單體通(tōng)過化學共(gòng)聚或接枝等方法結合起來,組成改性品(pǐn)種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙(bǐng)烯腈組(zǔ)成,經共聚和混合而製成的(de)三元“合金”或複合物(wù),苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯撐氧-苯乙烯等三(sān)元或二元複(fù)合物都屬於(yú)這類塑料。
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