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塑料的成分相當(dāng)複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以各種(zhǒng)各樣的樹脂為基礎,再(zài)加入用來改變(biàn)其性能的各種添加劑製(zhì)成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係(xì)或(huò)膠黏著(zhe)塑(sù)料(liào)中的其他一切組(zǔ)成部分,決定注塑加工塑料的類型和性能(néng)(如熱塑性或熱固性(xìng)、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性(xìng)或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)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(kuàng)下填充劑所起的作(zuò)用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以(yǐ)改(gǎi)變塑料的性能和擴大它(tā)的使用範圍。填充劑既有增量作(zuò)用又有改性效果。塑料中加入(rù)填充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而(ér)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,酚醛樹脂中加入木粉後(hòu),既克服了它的脆性,又(yòu)降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十(shí)分價(jià)廉的具有(yǒu)足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,使塑料的耐(nài)磨(mó)性、抗水性、耐熱性、硬度及力(lì)學強度等得到的改進。用玻璃纖維(wéi)作為塑料的填充劑(jì),能使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有的(de)填充劑(jì)還(hái)可(kě)以使塑料具有樹脂所沒有的性能,如(rú)導電(diàn)性(xìng)、導磁性、導熱性等。填充劑按其化學性能可分(fèn)為無(wú)機填料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木(mù)粉(fěn)、紙漿、矽藻土、大理石粉、滑(huá)石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有(yǒu)棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖(xiān)維、碳(tàn)纖維、硼纖維、金(jīn)屬須等(děng);層狀(zhuàng)填料有紙(zhǐ)張(zhāng)、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,柔(róu)軟性也(yě)很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型注塑加(jiā)工(gōng)性能(néng),改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的(de)性能,通常加(jiā)入能與樹脂相溶的不易揮(huī)發的高沸點有機化合(hé)物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑(sù)劑後,加大了其分子間的距離,因而削弱了大分子間的(de)作用力。這樣便使樹脂分子容易滑移,從(cóng)而使塑料(liào)能在較低的溫(wēn)度下具有良好的(de)可塑性和柔軟性(xìng)。如聚氯乙烯(xī)樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁(dīng)酯(zhǐ),可變為像橡膠一樣的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料(liào)的注(zhù)塑加工工(gōng)藝(yì)性能和使用性能均得到 改變,但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因(yīn)此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的(de)要求是:與樹(shù)脂有良好的相(xiàng)溶性;揮發性小,不易從(cóng)塑件中析出;無臭(chòu)味、無色;對光和熱比較穩(wěn)定;不吸濕。常用的增塑劑(jì)是液態或低熔點固體有機化合物(wù)。其(qí)中主要有甲酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界(jiè)因素(sù)作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成(chéng)型注塑(sù)加工和使用過程中由於受上述因素的作(zuò)用,性(xìng)能會變壞。加入少量穩定劑可以(yǐ)減緩這種情況的發生。對穩定(dìng)劑的要求是除對聚合物的穩(wěn)定效果好外(wài),還應(yīng)能耐水、耐油、耐化學藥品,並與(yǔ)樹脂相(xiàng)溶,在注塑加工成型過程中不分解、揮發小(xiǎo)、無色。常用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合(hé)物等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑(sù)加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或(huò)模(mó)具的摩擦(cā)和黏附,以及(jí)降低塑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(jì):在注塑加工塑料中(zhōng)有時可以用有機顏料、無(wú)機(jī)顏料和染料使塑料製件具有各種色彩,以滿足(zú)使用上的美觀要(yào)求。有些著色劑兼有其他(tā)作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一定程度上有助(zhù)於(yú)防止光(guāng)老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色(sè)後,可避免紫外線的射入(rù),對樹脂起屏(píng)蔽(bì)作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑(sù)料的穩定性(xìng)。對著色劑的一般要求是:性質(zhì)穩定,不易變色,不與其他(tā)成分(增塑劑、穩定劑(jì)等)起化學反應,著色力(lì)強,與樹脂有很(hěn)好的相溶性。
(七(qī))固化劑:固(gù)化(huà)劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使(shǐ)樹脂具有體型(xíng)網狀結構,成為較堅硬和穩定的注塑(sù)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(èr)胺(àn)、順丁烯(xī)二酸酐等。塑料的添加劑除(chú)上述幾(jǐ)種外,還(hái)有發(fā)泡劑、阻(zǔ)燃劑、防(fáng)靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都要(yào)加入全(quán)部添(tiān)加劑,而是根據塑料注塑加工品種和(hé)使用要求加入所需的某些添加劑。另外,塑(sù)料可以製成“合金”,即把不(bú)同種性能的塑料合起來,或者將不同單(dān)體通過(guò)化學共聚或接枝等(děng)方法結合起來(lái),組成改性品種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混合(hé)而製成的(de)三元(yuán)“合金”或複合(hé)物,苯乙烯-氯化聚乙(yǐ)烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛(quán)和聚苯撐氧-苯乙烯等(děng)三元或二元複合物都屬於(yú)這類塑料。
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