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塑料的成分相當複雜,幾乎(hū)所有的注(zhù)塑加工塑料都是(shì)以各種各樣的樹脂為基礎,再加入(rù)用來改變其性(xìng)能的各(gè)種添加劑製成(chéng)的。
(一)樹脂:樹脂(zhī)是塑料的主要成分,它聯係或膠黏著塑料中的其(qí)他一切組(zǔ)成部分,決(jué)定注塑加工塑料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物(wù)理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有(yǒu)可(kě)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(tián)料,它是塑料中的另一重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(bìng)不比樹脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇(zé)填充劑(jì)可以改變塑料的(de)性能和擴大它的使用範圍。填充劑既有(yǒu)增量(liàng)作用又有改性效果。塑料中(zhōng)加(jiā)入填充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使塑(sù)料的性能得到 改變,對注塑加工塑(sù)料的推廣(guǎng)和(hé)應用起了作用。例如,酚醛樹(shù)脂中加入木粉後,既克(kè)服了它的脆性(xìng),又(yòu)降低了成(chéng)本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣(gài)質填料(liào)後,便成為十分價廉的具(jù)有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚(jù)酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚(jù)四氟(fú)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到(dào)的改進。用(yòng)玻璃纖維作(zuò)為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料(liào)的力學強度大幅度地提高。有的填充劑還可以使塑料(liào)具有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁性、導熱性等。填充劑按(àn)其化學性能可分為無機填料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和(hé)層狀的(de)。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土、大(dà)理石粉、滑石粉、雲母粉(fěn)、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻、石(shí)棉纖維、玻(bō)璃(lí)纖維(wéi)、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層狀填料有紙張(zhāng)、棉(mián)布、石棉布、玻璃布、木片等。
(三(sān))增塑(sù)劑:有些(xiē)樹(shù)脂的可塑性(xìng)很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑料的柔軟性以及其他各(gè)種必要的性能,通常加(jiā)入能與樹脂相溶的不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機化合物,這類物質(zhì)稱為增(zēng)塑劑。樹脂中加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而削弱(ruò)了大分(fèn)子間(jiān)的作用(yòng)力。這樣便使樹脂分(fèn)子容易滑移,從而使塑(sù)料能在較低的溫度下具有良好(hǎo)的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二(èr)甲酸二丁酯,可變為(wéi)像橡膠一樣(yàng)的軟塑料。加入增(zēng)塑劑固然可以使塑料的注塑(sù)加工工藝性能和(hé)使用性能均得到 改變,但(dàn)也降低了樹脂的某些性能,如硬(yìng)度、抗拉強度等(děng)。因此,添加增塑(sù)劑(jì)要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良(liáng)好的相(xiàng)溶性(xìng);揮發(fā)性小(xiǎo),不易從塑件中(zhōng)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(diǎn)固(gù)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(děng)。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高(gāo)樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界因素作用時的穩定性(xìng),阻緩塑料(liào)變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用(yòng)過程中由於(yú)受上述因素的作用,性能會(huì)變壞(huài)。加入少量穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定(dìng)劑的要求是(shì)除對聚合(hé)物的穩定效果好外,還應能耐水(shuǐ)、耐油、耐化學(xué)藥品,並與樹脂相溶,在注塑加工成型過程中(zhōng)不(bú)分解、揮發小、無色。常用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物(wù)及環氧化合物(wù)等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備(bèi)或模具的摩擦和黏附,以及降低塑件表麵粗糙度(dù)等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用(yòng)的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時可以用有機顏料、無機顏料和染料使塑料製件具(jù)有各種色彩,以滿足使(shǐ)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定程(chéng)度(dù)上有助於防(fáng)止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可(kě)避免紫外線的射入(rù),對樹脂起屏蔽作用,因此,它(tā)們還可以提高注塑加工塑料的穩定性。對著(zhe)色劑的一般要求是(shì):性質穩定,不易(yì)變色,不與其他成分(增塑(sù)劑、穩(wěn)定劑等)起化學反應,著色力強,與樹(shù)脂(zhī)有很好的相溶性。
(七)固(gù)化劑:固化劑又稱硬(yìng)化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩定的注塑加工塑料(liào)製件。例如,在酚醛樹脂中加(jiā)入六亞甲基四胺,在環氧(yǎng)樹脂中加(jiā)入乙二胺、順(shùn)丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除(chú)上述幾種外,還有發泡劑、阻燃(rán)劑、防靜電劑、導電劑(jì)和導磁劑等。並非每一種(zhǒng)塑料都要加入全部添加劑,而是(shì)根據塑料注塑加(jiā)工品種和使用要求加入所需(xū)的某些添(tiān)加劑。另外,塑料可以製成“合金”,即把不同種性能的塑料合起來,或者將不同(tóng)單體通過(guò)化學共聚(jù)或接枝等方法結合起來,組(zǔ)成改性品種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混合而製(zhì)成的三元“合金”或複合物,苯乙烯(xī)-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯撐氧-苯乙烯等三元或二(èr)元複合物都屬於這類塑料。
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