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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以各種各樣(yàng)的樹脂(zhī)為(wéi)基礎,再(zài)加入用來改變其性能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹(shù)脂是塑料的(de)主要成分,它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(huò)熱固性、物理、化學及力學性(xìng)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:填充劑又稱填料,它是塑料(liào)中(zhōng)的另一重要的但並非必要(yào)的成分。在許多情況下(xià)填充(chōng)劑所起的作用並不比樹(shù)脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇填(tián)充劑可以改變塑料的性能(néng)和擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能(néng)使塑料的性能得到 改變,對注塑(sù)加工塑料(liào)的推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉後,既克服了它的脆(cuì)性,又降低了成(chéng)本。聚乙烯、聚(jù)氯乙烯等樹脂中加入鈣質(zhì)填料後,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰(xiān)胺、聚甲醛等(děng)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(rè)性、硬度及力(lì)學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑(jì),能使注塑加工塑(sù)料(liào)的力學強度大幅度地提高。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(rè)性等。填充劑按(àn)其化(huà)學性能(néng)可分為無機填料和(hé)有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀(zhuàng)的。粉狀填料有木粉、紙漿(jiāng)、矽藻土、大理石粉、滑石粉、雲母粉、石(shí)棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填(tián)料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬須(xū)等(děng);層狀填料有紙張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等(děng)。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑(sù)性很低,柔軟性也很差(chà),為了降(jiàng)低樹脂(zhī)的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型(xíng)注塑加工性能(néng),改(gǎi)進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常加入能與樹脂相溶的不易揮發的高沸點有機化合物(wù),這類(lèi)物質(zhì)稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後(hòu),加大了(le)其分子間的距離(lí),因而削弱了大分子間(jiān)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(dī)的溫度下具有良好的(de)可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中(zhōng)加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變為像橡膠一樣的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的注塑加工工藝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(děng)。因此(cǐ),添(tiān)加增塑劑要(yào)適量。對增塑劑的要求是:與(yǔ)樹脂有良(liáng)好的(de)相溶性(xìng);揮發性小,不易從塑件(jiàn)中析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩定;不(bú)吸(xī)濕。常(cháng)用的增塑劑是(shì)液態或低熔點固體(tǐ)有機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷(lín)酸酯類和氯化石蠟等。
(四)穩定劑:穩定(dìng)劑可以提高樹(shù)脂(zhī)在熱、光、氧和(hé)黴菌等外界因素作用時的穩定性,阻緩塑料變(biàn)質(zhì)。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由於受上述因(yīn)素的作用,性(xìng)能會變壞。加入(rù)少量穩定(dìng)劑可以減(jiǎn)緩這種情況的發生。對穩定劑的要求是除對聚合物的(de)穩定效果好外,還應能耐水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在注塑(sù)加工成型過程中不分(fèn)解、揮(huī)發(fā)小、無色。常用的(de)穩定劑有(yǒu)硬脂(zhī)酸鹽、鉛的化(huà)合物及環氧化合物(wù)等(děng)。穩定劑可分(fèn)熱穩定劑、光(guāng)穩定劑等。
(五)潤滑(huá)劑:為改進注(zhù)塑加工塑(sù)料熔體的流動性,減少或(huò)避免對設備或模具的摩(mó)擦和黏附,以及降低塑件表麵粗糙度等而加(jiā)入(rù)的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂(zhī)酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工(gōng)塑料中有時可以用有機(jī)顏料、無機顏料(liào)和染料使塑料製件具有各(gè)種(zhǒng)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(liào)用炭黑著(zhe)色(sè)後(hòu)能在一(yī)定程(chéng)度上有助(zhù)於防止光(guāng)老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可避免紫外線的射入,對樹(shù)脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑料的穩(wěn)定性。對著色劑(jì)的一般要求是:性質穩定,不易變(biàn)色(sè),不與其他成分(增塑劑、穩定劑等)起化學反應,著色力強(qiáng),與(yǔ)樹脂有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑(jì)又稱硬化劑,它的作用在於通(tōng)過交聯使樹(shù)脂具(jù)有體型網狀結構,成為較堅硬(yìng)和穩定的注塑加(jiā)工塑料(liào)製件。例如,在(zài)酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧樹(shù)脂(zhī)中加入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑(sù)料的添加劑(jì)除上(shàng)述幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和(hé)導磁劑等。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種和使(shǐ)用要求加入所需的某些添加劑。另外,塑料(liào)可以製成“合(hé)金”,即(jí)把不(bú)同種性能的塑(sù)料合起來,或者將不同(tóng)單體通過化學(xué)共聚或接枝等方法結合起來,組成改性品種。例如,ABS塑(sù)料就是由苯乙烯、丁二烯、丙(bǐng)烯腈組成,經共聚和(hé)混合而製成的(de)三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和(hé)聚苯撐(chēng)氧(yǎng)-苯(běn)乙烯等三元(yuán)或(huò)二元複合物都屬於這類塑料。
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