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塑料(liào)的成分相當複雜(zá),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(xìng)能的各種添(tiān)加劑製(zhì)成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主(zhǔ)要成(chéng)分,它聯係或膠黏著塑料中的其他一切組成(chéng)部分,決定注塑加工塑料的類型和性能(néng)(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性(xìng)或流動性,就是樹脂(zhī)所(suǒ)賦予的。
(二)填(tián)充劑(jì):填充劑又稱(chēng)填料,它是塑料中的另(lìng)一重要的但並非必要的成分(fèn)。在許多情況下填充劑所起的作用並不比樹脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑料(liào)的性能和擴大它(tā)的使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效(xiào)果。塑料中加入填(tián)充劑後,不僅能使塑料的成本(běn)大大降低(dī),而(ér)且還能使塑料(liào)的性能得到 改變(biàn),對注塑加工塑料的(de)推(tuī)廣和(hé)應用起(qǐ)了作用。例如,酚醛(quán)樹(shù)脂中加入木粉後,既克服了它的脆性,又降(jiàng)低了成本。聚乙烯、聚(jù)氯(lǜ)乙烯等(děng)樹脂中加入鈣(gài)質填料後(hòu),便成為十(shí)分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛(quán)等樹脂中加(jiā)入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯後,使塑料的耐磨性、抗水性(xìng)、耐熱性、硬度及力學強度等(děng)得到的改進。用玻璃纖(xiān)維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的(de)性(xìng)能(néng),如導電性、導磁性、導熱性等。填充劑(jì)按其化(huà)學性能(néng)可分為無機填料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的(de)、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻(zǎo)土、大理石粉、滑石粉(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(yà)麻、石棉纖維(wéi)、玻(bō)璃纖維、碳纖維、硼(péng)纖維、金屬須等;層狀填(tián)料有紙張、棉(mián)布、石棉布、玻(bō)璃布(bù)、木片等。
(三)增塑劑:有些樹(shù)脂的可塑性很低,柔(róu)軟性也很(hěn)差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改變其成型注(zhù)塑加工性能,改(gǎi)進塑料的柔軟性以(yǐ)及(jí)其他各種必要的性能,通(tōng)常加入(rù)能與樹脂相溶的(de)不易揮發的高沸點有機化合(hé)物,這類物質稱為增塑劑。樹脂(zhī)中加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而削弱了大分子間的(de)作用力(lì)。這樣便使樹脂分子容(róng)易(yì)滑移,從(cóng)而(ér)使塑料能在較低的溫(wēn)度下具有良好的可(kě)塑性和柔軟(ruǎn)性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰(lín)苯二(èr)甲酸二丁酯,可變為像橡膠一樣的軟塑料。加(jiā)入增塑劑(jì)固(gù)然可以(yǐ)使塑料的(de)注塑(sù)加工工藝性能和(hé)使用(yòng)性能均(jun1)得到 改變,但也降低了樹脂的某些性(xìng)能,如(rú)硬(yìng)度、抗拉強度等。因此,添(tiān)加增塑劑要適量。對(duì)增塑劑的要求是:與樹(shù)脂(zhī)有良好的相溶性;揮(huī)發性小,不易(yì)從塑件中析出;無臭味(wèi)、無色;對光和熱比較穩定(dìng);不吸濕。常用的增塑劑是液態或低熔點固體(tǐ)有機化合物。其中主要有甲(jiǎ)酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化石蠟等。
(四)穩定劑(jì):穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌(jun1)等外界因素作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由於(yú)受上述因素的作用(yòng),性能會變壞。加入少量穩定劑可(kě)以減緩這種情(qíng)況的發(fā)生。對穩定劑的要求是除對聚合物的穩定效果(guǒ)好外,還(hái)應能耐水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在注塑加工成型(xíng)過程中(zhōng)不分解、揮發小、無色。常用的穩定(dìng)劑有硬脂(zhī)酸(suān)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(dìng)劑等。
(五)潤滑(huá)劑(jì):為改進注塑加工塑料熔體(tǐ)的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附,以及降(jiàng)低(dī)塑件(jiàn)表麵粗糙度等而加入(rù)的添加劑稱為潤滑(huá)劑(jì)。常用的潤滑劑有硬脂酸及(jí)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(yán)料和染料使塑料製件具有各(gè)種色彩,以滿足使(shǐ)用上(shàng)的(de)美觀要求。有些著(zhe)色劑兼有其他作用,如(rú)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(yǐ)烯用(yòng)二鹽基(jī)性亞磷酸鉛等(děng)顏料著色後,可避免紫(zǐ)外線(xiàn)的射入(rù),對樹脂起屏蔽作用,因此(cǐ),它們還可以提高(gāo)注(zhù)塑加工塑料的穩(wěn)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(增塑劑、穩定劑等)起(qǐ)化學反(fǎn)應,著色力強,與(yǔ)樹脂有很好的相溶性。
(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(shù)脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩定的注塑加工塑料製件(jiàn)。例如,在酚醛樹脂中(zhōng)加入六亞甲基四胺,在環氧樹脂中加入乙二(èr)胺、順丁烯(xī)二酸酐等。塑料的(de)添加劑(jì)除上述幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜(jìng)電劑、導電劑(jì)和導磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部(bù)添加劑,而是根據塑料注塑加工品種和使用要(yào)求(qiú)加入所需(xū)的某些添加劑。另外,塑料可以製成“合金”,即把不同種性能(néng)的(de)塑料合(hé)起來,或者將不同單體通過化學共聚或接枝等方法結合起來,組成改性品種。例(lì)如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共(gòng)聚和混(hún)合而製成的三元“合金”或複合(hé)物,苯乙(yǐ)烯-氯化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁(dīng)腈-酚醛和聚苯(běn)撐氧-苯乙烯等(děng)三元或二元複(fù)合物都屬於這類(lèi)塑(sù)料。
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