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塑料的成分(fèn)相當複雜,幾乎所有的(de)注塑加工塑料都是以各(gè)種各樣的樹脂為基礎,再加入用(yòng)來改變(biàn)其(qí)性能的各種(zhǒng)添加劑製成(chéng)的。
(一)樹脂(zhī):樹脂是塑料的主要成分,它聯係或膠黏著塑料中的(de)其他一切組成(chéng)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(wù)理、化學(xué)及力學性能等)。塑料之所以具有可(kě)塑性或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料(liào),它是(shì)塑料中的另一重要的但並非必要的成分。在許多情況下填充劑所起的作用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑料的性能和擴大它(tā)的使用(yòng)範圍。填充劑既有增量作(zuò)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(dà)降低,而且(qiě)還能使塑料(liào)的性能得到 改變,對注塑(sù)加工塑料的推廣和應用(yòng)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(dī)了成本。聚乙(yǐ)烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十分價(jià)廉的具有(yǒu)足夠剛性(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、石墨、聚四氟乙烯後,使塑料(liào)的耐(nài)磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改(gǎi)進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能(néng)使注塑加工塑(sù)料的力學強度大幅(fú)度地(dì)提高。有的填充(chōng)劑還(hái)可以使塑料具(jù)有樹(shù)脂(zhī)所沒有的性能,如導電性、導磁性、導熱性等。填充劑按(àn)其化學性能可分為無機(jī)填料和有機填料;按其形狀可分(fèn)為粉狀的、纖維狀的和(hé)層(céng)狀的。粉狀填料有(yǒu)木粉、紙漿、矽藻土(tǔ)、大理石(shí)粉、滑石粉、雲母(mǔ)粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料(liào)有棉花、亞麻、石(shí)棉纖維、玻璃(lí)纖維、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層狀填料有(yǒu)紙張、棉布、石棉布、玻璃布(bù)、木片等(děng)。
(三)增(zēng)塑劑:有些(xiē)樹脂的可塑性很低,柔軟性(xìng)也很差(chà),為了降(jiàng)低樹脂的熔(róng)融黏度和熔融溫度(dù),改變(biàn)其成型注塑(sù)加工(gōng)性能,改進塑料(liào)的柔軟性以及其他(tā)各種必要的性能,通常加(jiā)入能與樹(shù)脂相溶的不易揮發的高沸點有機(jī)化(huà)合物,這(zhè)類物質(zhì)稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後,加(jiā)大了其分(fèn)子間的距離,因(yīn)而削弱(ruò)了大分子間的作用力。這(zhè)樣便使(shǐ)樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫(wēn)度下具有良好(hǎo)的可(kě)塑性和柔軟性。如(rú)聚氯乙烯樹(shù)脂中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(shǐ)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(xìng)能,如硬度、抗拉強度等。因此,添加增塑劑要(yào)適量。對增塑(sù)劑的要求是(shì):與樹(shù)脂有良好的相溶(róng)性(xìng);揮發性小,不易從塑件中析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩定;不吸濕(shī)。常用(yòng)的(de)增塑劑是液態或低熔點(diǎn)固體有機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化石(shí)蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以(yǐ)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。許多樹脂在(zài)成型(xíng)注塑加工和使用過程中由(yóu)於受上述因素的作用,性能會變壞。加入少(shǎo)量穩定(dìng)劑可以(yǐ)減緩這種情況(kuàng)的發生。對穩(wěn)定劑的要求是除對(duì)聚合物的穩定效果好外,還應能耐水、耐油、耐(nài)化學藥品,並與樹脂相溶(róng),在注塑(sù)加工成型過程中不(bú)分解、揮發小、無色。常用的穩定劑有硬脂酸(suān)鹽、鉛的化合物及環氧化合物等。穩定劑可(kě)分熱穩定(dìng)劑(jì)、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工塑料熔體的流動性,減少或(huò)避免對設備或模(mó)具的摩擦和黏附,以及降低塑件(jiàn)表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑(jì)。常用(yòng)的(de)潤滑劑有硬(yìng)脂酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時可以用(yòng)有機顏料、無機(jī)顏料和染料使塑料製件具有各種(zhǒng)色彩,以滿足使用上(shàng)的美觀要求。有些(xiē)著色劑兼有其他作用,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;聚氯乙烯用二鹽(yán)基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可避免紫外線的射入,對樹脂起屏蔽作用(yòng),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,不與其他成分(增塑(sù)劑、穩定劑等(děng))起化學反應,著色(sè)力強,與樹脂有很(hěn)好的相溶(róng)性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的(de)作用在於(yú)通過交(jiāo)聯使(shǐ)樹脂具有(yǒu)體型網狀結構,成為較堅(jiān)硬和穩定(dìng)的注塑(sù)加工(gōng)塑料製件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在(zài)環氧樹脂中加入乙(yǐ)二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的(de)添加劑除上述幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜(jìng)電劑、導電劑和(hé)導磁劑等。並非每一種(zhǒng)塑料(liào)都要加入全部(bù)添加劑,而是(shì)根據塑料注塑加(jiā)工品種和使用要求加入(rù)所需(xū)的某些添(tiān)加劑。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(hé)起來,組成改性品種。例(lì)如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混(hún)合而製成的三元“合金”或複合物,苯乙(yǐ)烯-氯化聚乙(yǐ)烯-丙烯腈(ACS)、丁腈(jīng)-酚醛和聚苯(běn)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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