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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的(de)注塑加工塑料都是(shì)以各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改(gǎi)變其性能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂(zhī)是塑料的主要成分,它聯係或膠(jiāo)黏著(zhe)塑料中的其(qí)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(rè)固性、物理、化學及(jí)力學性能等)。塑(sù)料之所以(yǐ)具有(yǒu)可塑性或流動(dòng)性,就是樹(shù)脂所賦予的。
(二)填充劑(jì):填充劑又稱填料,它是塑料中的另一重要的但並非必要的成分。在許多情(qíng)況下填充劑所起的作用並不(bú)比樹脂(zhī)小。因(yīn)而,正確地選(xuǎn)擇填充劑可以改變塑(sù)料的(de)性能和擴大(dà)它的(de)使用範圍。填充劑(jì)既有增量作用又有改性(xìng)效果。塑料中加入填充劑(jì)後,不僅(jǐn)能使(shǐ)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(jù)乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十分價(jià)廉的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯後,使塑料的耐磨(mó)性、抗水性、耐熱(rè)性、硬度及力學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強(qiáng)度大幅度地提(tí)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(huà)學性能(néng)可分為無機填料和有機填料;按其形狀(zhuàng)可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉(fěn)、紙漿、矽藻土、大理(lǐ)石粉、滑石(shí)粉(fěn)、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉(mián)纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖(xiān)維、金屬須等;層狀填料有紙張、棉(mián)布、石棉布、玻璃布、木片等。

(三)增塑劑:有些樹(shù)脂的可塑(sù)性很低,柔(róu)軟性也很差,為了降低樹脂的熔融(róng)黏度和熔融溫度(dù),改變其成型注(zhù)塑加工(gōng)性能,改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能(néng),通常加入能與樹脂(zhī)相(xiàng)溶的(de)不易揮發的高沸(fèi)點有(yǒu)機(jī)化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後,加(jiā)大了其分子間的距離,因而削弱了大分子間的作用力(lì)。這樣(yàng)便使樹脂分子容易(yì)滑移,從而使塑料(liào)能在較低的溫度下具有良好的可(kě)塑性和柔軟性。如(rú)聚氯乙烯(xī)樹脂中加入鄰(lín)苯二(èr)甲酸二丁酯,可(kě)變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能和使(shǐ)用性能(néng)均得到 改變,但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉(lā)強度等。因此,添加增塑劑要適量。對增塑(sù)劑的要求是:與(yǔ)樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易從塑件中析(xī)出(chū);無臭味、無(wú)色(sè);對光和熱比較穩定;不吸(xī)濕。常用的增塑劑是液態或低熔點固體有機化合物(wù)。其中主要有(yǒu)甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石蠟(là)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(shí)的穩定性,阻緩(huǎn)塑料變質。許多(duō)樹脂在(zài)成型注塑(sù)加工和使用過程(chéng)中由於受上述因素(sù)的作用,性能會變壞(huài)。加入少量穩定劑可以減緩這種情(qíng)況的發生。對穩定劑的要求是除對聚合物的穩定效果好外,還應能(néng)耐水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂(zhī)相溶,在注塑加工成型過(guò)程中不分解、揮發小、無色。常(cháng)用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合(hé)物(wù)及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定(dìng)劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工塑(sù)料熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦(cā)和(hé)黏附,以及降低塑件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱(chēng)為潤(rùn)滑劑。常用的潤滑(huá)劑有硬脂酸(suān)及其鹽類。
(六)著色(sè)劑:在注塑(sù)加工塑(sù)料(liào)中有時可以用有機顏(yán)料、無機顏料和染(rǎn)料使塑料製件具有各種色彩,以滿足使用上的美觀要求。有些著(zhe)色劑(jì)兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能(néng)在一(yī)定(dìng)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(yán)料著色後,可避免紫外線的射入,對樹脂起屏(píng)蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工(gōng)塑料(liào)的穩定性。對著(zhe)色劑的(de)一(yī)般要求是:性質穩定,不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩定劑等(děng))起(qǐ)化(huà)學反應,著色力強,與樹脂有很(hěn)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(guò)交聯使樹脂(zhī)具有(yǒu)體型網狀結構,成(chéng)為較堅硬(yìng)和穩定(dìng)的注塑加工塑料製件。例(lì)如,在酚醛樹脂中加入(rù)六亞甲(jiǎ)基四胺,在環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,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並(bìng)非每一種塑料都(dōu)要加入全部添加劑,而是根據塑料注塑加工品種和使用要求加入所需(xū)的某些添加劑。另外,塑料可以(yǐ)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(tōng)過化(huà)學(xué)共聚或接枝等方法(fǎ)結合起來,組成改性品種。例如,ABS塑料就是由(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(hé)金”或(huò)複合物,苯乙烯-氯(lǜ)化聚(jù)乙烯-丙(bǐng)烯腈(ACS)、丁腈-酚醛(quán)和(hé)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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