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塑(sù)料的成分相當複(fù)雜,幾乎(hū)所有的注塑加工塑料都是以各種各樣的樹脂(zhī)為基礎,再加入用來(lái)改變其性能(néng)的各種添加(jiā)劑製成的(de)。
(一)樹(shù)脂:樹脂是塑料(liào)的主要成分,它聯(lián)係或(huò)膠黏著塑料中的其他(tā)一切組成部分,決定注塑加工塑料的類(lèi)型和性能(如熱塑性或熱(rè)固性、物理、化學及(jí)力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填(tián)充劑又稱填料,它是塑(sù)料中的另一重要的但並非必(bì)要的成分。在許多情況下填充劑所起(qǐ)的作用並不比樹脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇(zé)填充劑可以改變塑料的性能和擴大它的使用(yòng)範圍。填充劑既有增(zēng)量(liàng)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,而且還能使塑料的性能得到 改變,對注塑加工塑料的(de)推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉後,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,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱(rè)性的鈣塑料。
聚(jù)酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙(yǐ)烯後,使塑料的耐磨性、抗水性(xìng)、耐熱性、硬(yìng)度及力學強度等得到(dào)的改進。用玻璃纖維作為(wéi)塑料的填充劑(jì),能使注塑加工塑料的力學強度大幅度(dù)地(dì)提高。有(yǒu)的填充劑還可以使塑料具有(yǒu)樹脂所沒有的性能(néng),如導(dǎo)電性(xìng)、導磁(cí)性、導熱性(xìng)等。填充劑按其化學性能可分(fèn)為無機填料和有(yǒu)機填料;按其形(xíng)狀(zhuàng)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、大理石粉、滑石(shí)粉、雲母粉、石棉粉、高(gāo)嶺土、石墨、金屬粉等;纖(xiān)維(wéi)狀填(tián)料有(yǒu)棉花、亞麻、石棉(mián)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(yě)很差,為了降(jiàng)低樹脂的熔融黏度和熔融(róng)溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑(sù)料的柔軟性以及其他各種必要的性(xìng)能,通(tōng)常加入能與樹脂(zhī)相(xiàng)溶的不易揮發的(de)高沸點有機(jī)化合物,這類物質稱為增塑劑(jì)。樹脂中加入增塑劑後(hòu),加(jiā)大了其分子間(jiān)的距離,因而削弱了大分子間的作用力(lì)。這樣便使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑性(xìng)和柔軟性。如聚(jù)氯乙烯樹脂中加入(rù)鄰苯二甲酸二丁酯,可變(biàn)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(xìng)能(néng)和使用(yòng)性能(néng)均得到 改變,但也(yě)降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強(qiáng)度等。因此,添加增塑劑(jì)要(yào)適(shì)量。對增(zēng)塑劑(jì)的要求是:與樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易(yì)從塑件中析出;無臭味、無色;對(duì)光和(hé)熱比較(jiào)穩(wěn)定;不吸濕。常用的增塑劑是液態或低熔點(diǎn)固體有機化合物(wù)。其中主要有(yǒu)甲酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化(huà)石蠟等。
(四)穩定劑(jì):穩定劑可以提(tí)高樹脂(zhī)在熱(rè)、光、氧和黴菌等外界因素作用時的穩定性,阻緩塑料(liào)變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用過(guò)程中由於受上述因素的作用,性能(néng)會變壞。加入(rù)少量(liàng)穩定劑(jì)可以減緩這種情況的發生。對(duì)穩定劑的要求是除對聚合物的穩定效果(guǒ)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(shǎo)或避免(miǎn)對(duì)設備或模具的摩擦和黏附,以及降低塑(sù)件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有(yǒu)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有各種色彩,以滿足使用上的(de)美觀要求。有(yǒu)些著色劑兼有其他(tā)作用,如本色聚甲醛(quán)塑料用炭黑著色後(hòu)能在(zài)一定程度上有(yǒu)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(bì)免紫外線的射入,對樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可以(yǐ)提高注塑加(jiā)工塑料的穩定性。對著色劑的一般要求是(shì):性質穩定(dìng),不易變色(sè),不與其(qí)他成分(增(zēng)塑劑、穩定劑等(děng))起化學(xué)反應,著色力強,與樹脂有很好的相(xiàng)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(shù)脂具有體型網狀結構,成為(wéi)較堅(jiān)硬和穩定的注塑加工(gōng)塑料製件。例(lì)如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧(yǎng)樹脂中加入乙二(èr)胺(àn)、順丁(dīng)烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述(shù)幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電(diàn)劑和導磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部添加劑,而是(shì)根據塑料注塑加工(gōng)品種(zhǒng)和使用要(yào)求加入所需的(de)某些添加劑(jì)。另外,塑(sù)料(liào)可以製(zhì)成“合金”,即(jí)把不同種性能的塑料合起來(lái),或者將不同單體通過化學共聚或接枝等方法結合起來,組成改性品(pǐn)種。例如(rú),ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組(zǔ)成,經共聚和混合而製成的三元“合金(jīn)”或複合物,苯(běn)乙烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚苯撐氧-苯乙烯等三元或二元複合物都屬於這類塑料。
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