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塑料的成分相(xiàng)當複雜,幾乎所有(yǒu)的注塑(sù)加工塑料(liào)都是以各種(zhǒng)各樣的樹脂為(wéi)基礎,再(zài)加入用來改變(biàn)其性(xìng)能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂(zhī)是塑料(liào)的主要成分,它聯係或膠黏著塑(sù)料中的其他一切(qiē)組成部分,決定注塑(sù)加工塑料的類型(xíng)和性能(néng)(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學(xué)性能等)。塑料之(zhī)所以具有可塑性或(huò)流動性(xìng),就是樹(shù)脂所賦(fù)予的。
(二)填充劑(jì):填充劑又稱填料,它是塑料中的另一(yī)重要(yào)的但並非必要的成分。在許多(duō)情況下填充劑所起的作用並(bìng)不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑料的性能和擴大它的使用範圍。填(tián)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(liào)的成本大大降低,而且還能使塑料的性能(néng)得到 改變,對注塑(sù)加(jiā)工塑料的(de)推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉後,既克服了它的脆性,又降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十(shí)分價廉的具有足(zú)夠剛性(xìng)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(shí)墨、聚四氟乙烯後,使塑料的耐磨性、抗水性、耐(nài)熱性、硬度及力學強(qiáng)度等得(dé)到的改進。用玻璃纖維作為(wéi)塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力(lì)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、導熱性等。填充劑按其化學性能(néng)可分為無機填料和有(yǒu)機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土(tǔ)、大理石粉、滑(huá)石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石(shí)墨、金屬粉等;纖(xiān)維狀填料有棉花、亞麻、石棉(mián)纖維、玻璃纖維、碳(tàn)纖維、硼纖維、金屬須等;層狀填料有紙(zhǐ)張、棉布、石棉布(bù)、玻璃(lí)布、木片等(děng)。
(三(sān))增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔軟(ruǎn)性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔(róng)融溫度,改變其成型注塑加(jiā)工性能,改進塑料的柔軟性(xìng)以及其他各種必要的性能(néng),通常加入能與(yǔ)樹脂相溶的不易(yì)揮發的(de)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(hòu),加大了其分子間的距離,因而削弱了(le)大分子間的作用(yòng)力。這樣便使樹脂分子容易(yì)滑移,從而使塑料能在較低的溫度下(xià)具有(yǒu)良好的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂(zhī)中加入鄰苯二甲(jiǎ)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(sù)料的注塑(sù)加工工藝性能和使用性能(néng)均得到 改變,但也降低了樹脂(zhī)的某些性能,如硬度、抗(kàng)拉強度等。因此,添(tiān)加增塑劑要適量。對增(zēng)塑劑的要(yào)求是:與樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易從塑件中析出(chū);無臭味、無色;對光和熱(rè)比較穩(wěn)定;不吸濕。常用的(de)增塑(sù)劑是液態或低熔(róng)點固體有機化合物。其中主要有甲(jiǎ)酸酯類、磷(lín)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(dìng)性,阻緩塑料變質。許多樹(shù)脂(zhī)在成型注塑加工和使用過程中由於受上述因素的作用,性能會變壞。加入少(shǎo)量穩定(dìng)劑可(kě)以減緩這種情況的發生(shēng)。對穩定劑的要求是除對聚合物(wù)的穩定效果好外,還應能(néng)耐水(shuǐ)、耐油、耐化學藥品,並與樹脂(zhī)相溶(róng),在(zài)注塑加工成(chéng)型過程中不分解(jiě)、揮發小、無色。常用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化(huà)合物及環氧化(huà)合物等。穩定劑可分熱穩定(dìng)劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注(zhù)塑加工(gōng)塑(sù)料熔體的(de)流動性,減少或(huò)避免對設備或模具的(de)摩(mó)擦和黏附,以及(jí)降低塑件表麵粗糙度等而加(jiā)入(rù)的添加劑(jì)稱為(wéi)潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸(suān)及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑(sù)料中有時可以用有機顏料、無機顏料和(hé)染料使塑料製件具(jù)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(sù)料用炭黑(hēi)著色後能在一定程度(dù)上有助於防止光老化;聚氯乙烯(xī)用二鹽基性亞磷(lín)酸鉛等顏料著色後,可避免紫外線的射入,對樹脂起(qǐ)屏蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加(jiā)工塑料的(de)穩定性。對著色劑的一般要求(qiú)是:性質穩定,不易變色,不與其他(tā)成分(增塑劑、穩定劑等)起化學反應,著(zhe)色力強,與樹脂有(yǒu)很(hěn)好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有(yǒu)體型網狀(zhuàng)結構,成為(wéi)較堅硬和穩定的注(zhù)塑加工塑料製件。例如,在酚(fēn)醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧樹脂中加入乙二(èr)胺、順丁(dīng)烯二酸酐等。塑料的添(tiān)加劑除上述(shù)幾種外(wài),還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部添加劑,而(ér)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(bú)同種性能的塑料合起來(lái),或(huò)者將(jiāng)不同單體通過化學(xué)共(gòng)聚或(huò)接枝等(děng)方法結合起來(lái),組成改性品種。例如,ABS塑料(liào)就是(shì)由苯(běn)乙烯、丁(dīng)二烯(xī)、丙烯腈組成,經共(gòng)聚和混合而製成的(de)三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁(dīng)腈-酚醛和聚苯撐氧-苯乙烯等三元或二元複(fù)合物都屬於這(zhè)類塑料。
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