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塑料的成分相當複雜,幾乎所有(yǒu)的注塑(sù)加工塑料都是以(yǐ)各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性能的各(gè)種添(tiān)加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它(tā)聯係或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,決定注塑加工塑料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化(huà)學及力學性能(néng)等)。塑料之(zhī)所以具有可塑性或(huò)流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它是塑料中的另一重要的但並非必(bì)要的成分。在許多情況下填充劑所起的作(zuò)用(yòng)並(bìng)不(bú)比樹脂小。因而,正確地選擇填(tián)充劑(jì)可以改變塑料的性能(néng)和擴大(dà)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(tián)充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使塑料的性能得到 改變,對(duì)注塑加工塑料的推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹(shù)脂中加入木粉(fěn)後,既克服了它(tā)的脆性,又降低了成本。聚乙烯、聚氯乙(yǐ)烯等樹脂中加(jiā)入鈣質填料後,便成為十分價廉(lián)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(dù)及力(lì)學強度等得到的改進。用玻(bō)璃纖維作(zuò)為塑料(liào)的填(tián)充劑,能使注塑加工塑料的力(lì)學(xué)強度大(dà)幅度地提高。有的(de)填充劑還(hái)可以使塑料具有樹脂所沒有(yǒu)的性能,如導電性、導磁性、導熱性等。填充劑按其化學性能可分為無機填料(liào)和有機填料;按其形狀可(kě)分(fèn)為粉狀的、纖(xiān)維狀的和層狀(zhuàng)的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土、大(dà)理石粉、滑石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖(xiān)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,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔(róng)融黏度和熔融溫度(dù),改(gǎi)變(biàn)其成型注塑加工性能,改進塑料(liào)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(jiā)大(dà)了(le)其分子間的距離,因而削弱(ruò)了大分子間的作用力(lì)。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(liáng)好的可塑性和(hé)柔軟性。如聚氯(lǜ)乙烯樹脂中加入鄰苯(běn)二甲(jiǎ)酸二丁酯,可變為像橡膠一樣(yàng)的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的注塑加工(gōng)工藝性能(néng)和使用性能均得到(dào) 改變(biàn),但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因此,添加增塑劑(jì)要適量。對增塑劑的(de)要求是:與樹脂有良好的相溶性(xìng);揮發性(xìng)小,不易從塑件中析(xī)出;無臭(chòu)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(róng)點固體有機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和(hé)黴菌等外界因素作用時的穩定性(xìng),阻緩塑料變質。許多樹脂(zhī)在成(chéng)型注塑加工和使用(yòng)過程中由於受上述因素的作用,性能會變壞。加入少量穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑的(de)要求是除對聚合物的穩定效果好(hǎo)外,還應能耐水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在(zài)注塑加工成型過程中不分解、揮(huī)發小(xiǎo)、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。穩定劑可(kě)分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工(gōng)塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附,以及降(jiàng)低塑件表麵粗糙度等而加入的添(tiān)加劑(jì)稱為潤滑(huá)劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六(liù))著色(sè)劑:在注塑加(jiā)工塑料中有時可以用有(yǒu)機顏料(liào)、無機顏料和染料使塑料製(zhì)件具(jù)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,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一(yī)定程度(dù)上(shàng)有助於防止光老化;聚氯乙烯用(yòng)二鹽基性亞磷酸鉛等顏(yán)料著色後,可避免紫外線的射入,對樹脂起(qǐ)屏蔽作(zuò)用,因此,它們還可以提高(gāo)注塑加工塑料(liào)的(de)穩定性。對著色劑的一般要求是:性質穩定(dìng),不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩定劑等(děng))起化學反應,著(zhe)色力強,與樹脂有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化(huà)劑又稱硬化劑(jì),它的作用在(zài)於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為(wéi)較堅(jiān)硬和穩定的注(zhù)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(sù)料(liào)的添加劑除上述幾種外,還有發泡劑、阻燃(rán)劑、防(fáng)靜電劑、導電劑(jì)和導(dǎo)磁劑(jì)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(pǐn)種和使用要求加入所需的某些(xiē)添加(jiā)劑。另外(wài),塑料可以製成“合金(jīn)”,即把不同種性能的塑料(liào)合起來,或者(zhě)將不同單體通過(guò)化學(xué)共聚或(huò)接枝等方法結(jié)合起來,組成改性品種。例如,ABS塑料就是由(yóu)苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混(hún)合而製成的三元(yuán)“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛(quán)和聚苯撐氧-苯乙烯等三元或二元複合物都屬於這類塑料。
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