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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的樹脂為基礎,再加入用來(lái)改變其性能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的(de)主要成分,它(tā)聯係或膠黏(nián)著塑料中的其他一切(qiē)組成部分,決定注塑(sù)加工塑料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物(wù)理、化(huà)學及力學性能(néng)等(děng))。塑料之所以(yǐ)具有可塑性或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱(chēng)填料,它是(shì)塑料中的另一重要的(de)但並非必要的成分。在許多情況下(xià)填充劑所起的作(zuò)用並不比(bǐ)樹(shù)脂小。因(yīn)而,正確地選擇(zé)填充劑可以改變塑料的性能(néng)和擴大它的使用範(fàn)圍(wéi)。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑(jì)後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還(hái)能使塑料的性能得到 改變,對(duì)注塑加工塑料的(de)推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉後(hòu),既克服了它的(de)脆性,又(yòu)降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹(shù)脂中加入鈣質填料後,便成(chéng)為十分(fèn)價廉的具有足夠剛性(xìng)和(hé)耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚(jù)甲醛等(děng)樹脂中加入二硫化鉬、石墨(mò)、聚四氟乙烯後,使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性(xìng)、硬度(dù)及力學(xué)強度等得到的(de)改進。用玻璃纖維作為塑(sù)料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有(yǒu)的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的性能,如導電(diàn)性、導磁性(xìng)、導熱性(xìng)等。填充劑按(àn)其化學性能可分為(wéi)無(wú)機(jī)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(zhǐ)漿、矽藻土、大理石粉、滑石粉、雲母粉(fěn)、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖(xiān)維狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬(shǔ)須等;層狀填料(liào)有紙張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等。

(三)增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔軟(ruǎn)性(xìng)也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成(chéng)型注塑加(jiā)工性能(néng),改進塑料的柔軟(ruǎn)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(yì)揮發的(de)高沸點有機(jī)化合物,這(zhè)類物質稱為增塑劑。樹(shù)脂中加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而削弱了大分子(zǐ)間的作用力。這樣便使樹脂分(fèn)子容易滑移,從而使塑料(liào)能在較(jiào)低的溫度下具有(yǒu)良好的可塑性和(hé)柔軟性。如聚氯乙烯(xī)樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可(kě)變為(wéi)像橡膠一樣的軟塑料(liào)。加(jiā)入增塑劑固然可以使塑料的(de)注塑加工工(gōng)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。因(yīn)此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是:與(yǔ)樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易從塑件(jiàn)中析出(chū);無臭味、無色;對(duì)光和熱比較穩定(dìng);不吸濕。常用的增塑(sù)劑是液態或低熔點固體有(yǒu)機化合物。其中(zhōng)主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化(huà)石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高(gāo)樹脂在熱、光、氧和(hé)黴菌等外界(jiè)因素作用時的(de)穩定性,阻(zǔ)緩塑料變質。許多樹脂在成型注塑加工(gōng)和使用過程中由於受上述因素的作用,性能會變(biàn)壞。加(jiā)入少量穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑(jì)的要(yào)求是除對聚合物的(de)穩定效果好外,還應能耐水、耐(nài)油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在(zài)注塑加工成型過程中(zhōng)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(guāng)穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工塑料熔體的流動性,減(jiǎn)少或避免(miǎn)對設備或模具(jù)的摩擦和黏附,以及降低塑件表麵粗糙度等而加入的添加劑(jì)稱為潤滑(huá)劑。常用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(yán)料、無機顏(yán)料和染料(liào)使塑料製件具有各種色彩,以滿足使用上的美觀(guān)要求(qiú)。有些著色劑兼有(yǒu)其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一定程度上有(yǒu)助於防止光老化;聚氯乙(yǐ)烯用(yòng)二鹽基性亞磷酸鉛等顏料(liào)著色後,可避免紫外線的射入(rù),對樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑料(liào)的穩定性。對著色劑的一般要求是:性質穩定,不(bú)易(yì)變色,不與其他成分(增塑劑、穩定(dìng)劑等)起化學(xué)反(fǎn)應,著色力強,與樹脂(zhī)有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作(zuò)用在(zài)於通(tōng)過交聯使(shǐ)樹脂具有(yǒu)體型網狀結構,成為較堅硬(yìng)和穩定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四(sì)胺,在環(huán)氧樹(shù)脂中加入乙二胺(àn)、順丁烯二(èr)酸酐等。塑料的添(tiān)加劑除上(shàng)述幾(jǐ)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(zhǒng)塑料都要加入(rù)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所需的某些添加劑。另外,塑料可(kě)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(zhī)等(děng)方法結(jié)合(hé)起來,組成改性品種。例如,ABS塑料(liào)就是由(yóu)苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混合而製成的三元“合金”或複(fù)合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-丙烯(xī)腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯撐(chēng)氧-苯乙烯等三元或(huò)二元複合物都屬於這類塑料。
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