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塑料的成(chéng)分相當複雜(zá),幾乎所有的注塑加工(gōng)塑料都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加(jiā)劑(jì)製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或(huò)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(如熱塑性或熱固性、物理、化學及(jí)力學性能(néng)等)。塑料之所以具有可塑性或(huò)流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料(liào),它是塑料中的另一重(chóng)要的但(dàn)並非必要的成分。在許多(duō)情況下填充劑所起的作用並不比樹脂小。因而,正確(què)地選擇填(tián)充(chōng)劑可以改變塑料的性能(néng)和擴大(dà)它的使用範圍。填充劑(jì)既有增量作用又有改性效果(guǒ)。塑料中加入填充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使塑料的性能得(dé)到 改變,對注塑加工塑料(liào)的推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹(shù)脂中加入木粉(fěn)後,既克服(fú)了它的脆性,又降低了成本。聚乙烯(xī)、聚氯乙烯等樹(shù)脂(zhī)中加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的(de)鈣(gài)塑料。
聚酰(xiān)胺、聚甲醛等(děng)樹脂(zhī)中加入二硫化鉬(mù)、石墨、聚(jù)四氟乙烯後,使塑料的耐磨性、抗水(shuǐ)性、耐熱性、硬度及力學(xué)強度等得到的改進。用(yòng)玻璃纖維作為(wéi)塑料的(de)填充劑,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)還可以使塑料具有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁性、導(dǎo)熱性等。填充劑按其化學性能可分為無機填料(liào)和有機填料;按其形狀可分為粉狀的(de)、纖(xiān)維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽(guī)藻土、大理石(shí)粉、滑石粉、雲母粉、石棉(mián)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)增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂(zhī)的熔融黏度和熔融溫度,改變其成(chéng)型注塑加工性能,改進塑(sù)料的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常加入能(néng)與樹脂(zhī)相溶的不易揮發的高沸(fèi)點有機化合物,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(yīn)而削弱了大分子間的作用力。這樣便(biàn)使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的(de)溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯(xī)樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變為像(xiàng)橡(xiàng)膠一樣(yàng)的軟塑(sù)料。加入增塑劑(jì)固然可以使塑料的注塑加工工藝性能和使(shǐ)用性能均得到 改變,但也降低(dī)了樹脂的某些性(xìng)能,如硬度(dù)、抗拉(lā)強(qiáng)度等。因此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的(de)要求是(shì):與樹脂有良好的(de)相溶性;揮發性小,不易從塑件中析出;無臭(chòu)味、無色;對光(guāng)和熱比較穩定;不吸濕。常(cháng)用的增塑劑是液態或低熔點固體有機化(huà)合物。其中主要有甲酸酯類、磷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、氧和黴菌等外界因素作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多(duō)樹脂在成型注塑加工和(hé)使用過程中由於受上述因素的作用,性(xìng)能會變壞。加入(rù)少量(liàng)穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑的要求(qiú)是除對聚合物的穩定效果(guǒ)好(hǎo)外,還應能耐水、耐油、耐化學藥品(pǐn),並與樹脂相溶,在注塑(sù)加工成型(xíng)過程中不分解、揮發小、無色。常用的(de)穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五(wǔ))潤滑劑:為(wéi)改進注塑加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或(huò)模具的摩擦(cā)和黏附,以(yǐ)及降低(dī)塑件表麵粗糙度等而(ér)加入的添(tiān)加劑稱為潤滑(huá)劑。常用(yòng)的潤滑劑有硬脂酸及其(qí)鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料(liào)中(zhōng)有(yǒu)時可以用有機顏料、無機顏料和染料使塑料製件(jiàn)具有各(gè)種色彩,以滿(mǎn)足使用上的(de)美觀要(yào)求。有些(xiē)著色劑兼(jiān)有其他作(zuò)用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一定程度上有助於防止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可避免(miǎn)紫外線的(de)射入,對(duì)樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑料的穩定性。對著色劑的一般要求是:性質穩定,不易變色,不與其他成(chéng)分(增塑劑、穩定(dìng)劑等)起化學(xué)反應,著色力強,與樹脂有很好的(de)相(xiàng)溶(róng)性。
(七)固化(huà)劑:固化劑又稱(chēng)硬化劑,它的作用(yòng)在於通過交(jiāo)聯使(shǐ)樹脂具有體型網狀結構,成為較堅(jiān)硬和穩定的注塑加工塑(sù)料製(zhì)件。例(lì)如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環(huán)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(shù)幾種外,還有(yǒu)發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑(sù)料都要加(jiā)入全部添加劑,而是根據塑料注塑(sù)加工品種和使用要求加入(rù)所需的(de)某些添加劑(jì)。另外,塑料可以製成“合金”,即把不同種性能的塑料合起來,或者將不同單體通過化學共聚或接枝等方(fāng)法結合起來,組成改(gǎi)性品種。例如(rú),ABS塑料就(jiù)是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和(hé)混合而製成的三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯(xī)腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯撐氧-苯乙烯等三(sān)元或二元複合物都屬於(yú)這類塑料。
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