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塑料的(de)成(chéng)分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都(dōu)是(shì)以各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改(gǎi)變其性能的各種(zhǒng)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(liào)中的其他一切組成部分,決定注塑加工塑料(liào)的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或流動性,就是樹脂(zhī)所賦予的(de)。
(二(èr))填充劑:填充劑(jì)又稱填料,它(tā)是塑料中的(de)另一重要的但並非必要的成分。在許多情況下(xià)填充劑所起的作用並不比(bǐ)樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑料的性能和擴大它的使用範圍。填充劑(jì)既有增量作用又有改性(xìng)效果。塑(sù)料(liào)中加入填充劑後,不僅能使塑料(liào)的成本大大降(jiàng)低,而(ér)且還能使塑料的性能得到 改(gǎi)變,對注塑加工塑料的推廣和應用(yòng)起了作用。例如,酚醛樹脂(zhī)中加入木粉(fěn)後,既克服了它的脆性,又降(jiàng)低了成本。聚乙烯、聚氯乙(yǐ)烯等樹脂中加入鈣質填料(liào)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、聚(jù)甲醛(quán)等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯後,使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得(dé)到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使(shǐ)注(zhù)塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有的填(tián)充劑還可以使塑(sù)料具有樹脂所沒有的性能,如導(dǎo)電性、導磁性、導熱性(xìng)等。填充劑(jì)按其化學性能可分為無機填料和有機填料;按其形狀可分為粉(fěn)狀(zhuàng)的(de)、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木(mù)粉、紙漿、矽藻(zǎo)土、大理石粉、滑石粉(fěn)、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉(fěn)等;纖維狀填料有棉(mián)花、亞麻、石棉纖維、玻璃(lí)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(shù)脂的可塑性很(hěn)低(dī),柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型注(zhù)塑加工性能,改進塑料的柔軟性以(yǐ)及其他各種必要的性能,通常(cháng)加入能(néng)與樹脂(zhī)相(xiàng)溶的不易揮發的高沸點有(yǒu)機(jī)化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中(zhōng)加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而削(xuē)弱了大分子間的作用力。這樣便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性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可(kě)變(biàn)為像(xiàng)橡膠一樣的軟塑料。加(jiā)入增塑劑固然可(kě)以使塑料的注塑加工工藝性(xìng)能和(hé)使用性能均得到 改變,但也(yě)降低了(le)樹脂的某些性能,如硬(yìng)度、抗拉強度等。因此,添加(jiā)增(zēng)塑劑要適量。對增塑(sù)劑的要求是:與樹脂有良(liáng)好(hǎo)的相溶性(xìng);揮發性小,不易從塑件中析(xī)出;無臭味、無色(sè);對光和熱比較穩定;不吸濕。常用的(de)增塑劑是液態或低(dī)熔點固體有機化(huà)合物。其中主要有甲酸酯類、磷(lín)酸酯(zhǐ)類和氯化石(shí)蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界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(jiā)工和使用過程中由(yóu)於受上述因素的作用,性能(néng)會變壞。加入少量穩定劑可以減緩(huǎn)這種情(qíng)況的發生。對穩定劑的要求是除對聚合物的穩(wěn)定效果好外,還應能耐水、耐油、耐化學藥品,並與(yǔ)樹(shù)脂相溶,在注塑(sù)加工成型過程中不分解、揮發(fā)小、無色。常用的(de)穩定(dìng)劑有硬脂酸鹽(yán)、鉛的化合物及(jí)環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定劑、光(guāng)穩(wěn)定劑等。
(五)潤滑(huá)劑(jì):為改進注塑加工塑料熔(róng)體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附,以及降低(dī)塑(sù)件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色劑:在(zài)注塑加工塑料中有時可以(yǐ)用有機顏料、無機(jī)顏料(liào)和染料使塑料製件具有各種色彩,以滿足使(shǐ)用上的美觀(guān)要求。有些著(zhe)色劑兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑(hēi)著色(sè)後能在一定程度(dù)上(shàng)有助於防止(zhǐ)光老化;聚氯乙烯(xī)用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料(liào)著(zhe)色後,可(kě)避免紫(zǐ)外線的射(shè)入,對樹脂起(qǐ)屏(píng)蔽作用,因此(cǐ),它們還可以提高注塑加工塑(sù)料(liào)的穩定性。對著色劑的一般要求是:性質穩定,不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩定(dìng)劑等)起化學反應,著色力強,與樹脂有很好的相溶性(xìng)。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在(zài)於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅(jiān)硬和穩定的(de)注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞甲(jiǎ)基四胺,在環氧樹脂中(zhōng)加入乙二胺、順丁烯二酸(suān)酐等。塑料的添加劑除上述幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導(dǎo)磁劑等(děng)。並非每一(yī)種(zhǒng)塑(sù)料都要加入全(quán)部添(tiān)加劑,而是根據塑(sù)料注塑加工品種和(hé)使用要求加入所需的某些添加(jiā)劑。另外,塑料可以製成“合金”,即(jí)把不同種性能的塑料合起(qǐ)來,或(huò)者將不同單體通過化(huà)學共聚或接枝(zhī)等方法結合起來,組成改性品種。例(lì)如(rú),ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共(gòng)聚和混合(hé)而(ér)製成的三元(yuán)“合金”或(huò)複合物,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(děng)三元或二元(yuán)複合物都屬於(yú)這類塑料。
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