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塑料(liào)的成(chéng)分相當(dāng)複(fù)雜,幾乎所有的注塑加工塑料都(dōu)是以各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性能的各種添(tiān)加劑製成的。
(一)樹(shù)脂:樹脂是塑料的主(zhǔ)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(sù)加工塑料的(de)類型(xíng)和性能(如熱塑性或熱(rè)固性、物理、化學及力學(xué)性能等)。塑料之所以具有可塑性或流動性,就是樹脂所(suǒ)賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它(tā)是塑料(liào)中的另一重(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比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可(kě)以改變塑料的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(sù)料中加入填充(chōng)劑(jì)後,不僅能使塑料的成本大大(dà)降(jiàng)低,而且還能使塑料的性能得到 改變,對(duì)注塑加工塑料的(de)推(tuī)廣和應(yīng)用起(qǐ)了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉後,既(jì)克服了它的脆性(xìng),又降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等(děng)樹脂中加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有足(zú)夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚(jù)酰胺(àn)、聚甲醛等樹脂(zhī)中加入二(èr)硫(liú)化鉬、石墨、聚四氟乙(yǐ)烯後,使塑料的耐(nài)磨性、抗水性、耐熱(rè)性、硬度及力學強度(dù)等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填(tián)充劑,能使注塑加(jiā)工塑料的力學強(qiáng)度大幅度地提高(gāo)。有的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁性、導熱性等。填充(chōng)劑按其化學性能可分為無(wú)機填料和有機(jī)填料;按(àn)其形狀可分為(wéi)粉狀的、纖維狀(zhuàng)的和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土(tǔ)、大理石粉、滑(huá)石粉、雲母(mǔ)粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻(má)、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(mián)布、玻璃布、木片等。
(三)增塑(sù)劑:有些樹脂的(de)可塑性很低,柔軟性也很(hěn)差(chà),為了(le)降低樹脂的熔融黏度(dù)和熔融溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑料的柔軟性以(yǐ)及(jí)其他(tā)各種必要的性(xìng)能,通常加入能與(yǔ)樹脂相溶(róng)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)大了其分(fèn)子間的距(jù)離,因而(ér)削弱了大分子間的作用力。這樣便使樹脂分子(zǐ)容易滑移(yí),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(lǜ)乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變為像橡(xiàng)膠一樣的(de)軟塑料。加入增塑(sù)劑固然可(kě)以使塑料的注塑加工工藝性能和使用性能(néng)均得到 改變,但也降(jiàng)低了樹(shù)脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因此,添加(jiā)增塑劑(jì)要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良好的相溶性;揮發性(xìng)小,不易從(cóng)塑件中析出;無臭(chòu)味、無色;對(duì)光和熱比(bǐ)較穩定;不吸濕。常用的增塑劑(jì)是液態或低熔點固體有機化(huà)合(hé)物。其(qí)中主要有甲酸酯類、磷酸酯(zhǐ)類和(hé)氯化石蠟等(děng)。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧(yǎng)和(hé)黴菌等外(wài)界因素(sù)作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成型注(zhù)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(jì)可以減緩這種情況的發生。對穩(wěn)定劑(jì)的要求是除對聚合物的穩定(dìng)效果好外,還應能(néng)耐水、耐油、耐化學藥品,並與(yǔ)樹脂相溶,在注塑(sù)加工成型過程中不分解、揮發小、無色。常用的穩定(dìng)劑有硬脂酸(suān)鹽、鉛的化合物(wù)及環(huán)氧化合物等(děng)。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注(zhù)塑加(jiā)工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模(mó)具(jù)的摩擦和黏附,以(yǐ)及降低塑件表麵粗糙(cāo)度等而加入的添加劑稱為潤滑劑(jì)。常用的潤滑劑有(yǒu)硬(yìng)脂酸及其鹽類(lèi)。
(六)著色劑:在注塑加工塑(sù)料中有時可以用(yòng)有機顏料、無(wú)機顏料和(hé)染料使(shǐ)塑料製件具有各種色彩,以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(hòu)能在一定程度上有助於防止光老化(huà);聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸(suān)鉛(qiān)等(děng)顏料著色後,可避免紫外(wài)線(xiàn)的射入,對樹脂起(qǐ)屏蔽作用,因此,它們還可以(yǐ)提高注塑加(jiā)工塑料的穩(wěn)定(dìng)性。對(duì)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(jì)等)起化學反應(yīng),著色力(lì)強,與樹脂有很好(hǎo)的相溶性。
(七)固化劑:固化(huà)劑又稱硬化劑,它(tā)的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網(wǎng)狀結(jié)構,成為較堅硬和穩定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹(shù)脂(zhī)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,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種(zhǒng)塑料都要加入全部(bù)添加劑(jì),而是根據塑料注塑加工品種和使用要求加入所需的某些添加劑。另外,塑料可以製成“合金”,即把不同種性能(néng)的(de)塑料(liào)合起來,或者將不(bú)同單體通(tōng)過化(huà)學共聚或接(jiē)枝等方法(fǎ)結合起來,組成改性品種(zhǒng)。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組(zǔ)成(chéng),經(jīng)共聚和混合而製成的三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯(lǜ)化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯(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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