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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑(sù)料都是以各(gè)種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改(gǎi)變其性能(néng)的各種(zhǒng)添加劑製(zhì)成的。
(一(yī))樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或膠(jiāo)黏著塑料中的其他一切(qiē)組成部分,決(jué)定注塑加工塑料(liào)的類型和性能(néng)(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學(xué)性能(néng)等)。塑料之(zhī)所以具有可塑性或流動性,就(jiù)是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它是塑料中的另一重(chóng)要的(de)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(kuò)大它的使用範圍。填(tián)充劑既有(yǒu)增量作用又有改性效果。塑料中加入填(tián)充劑後,不僅(jǐn)能使塑料的成本大大降低,而且(qiě)還能(néng)使塑料的性能得到 改變,對注塑(sù)加工(gōng)塑料的推廣(guǎng)和應用(yòng)起了作用。例如,酚醛樹脂中(zhōng)加入木粉後,既克服了它的脆性,又降低了(le)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(fèn)價廉的具有足夠剛性和耐熱性(xìng)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,使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學(xué)強度等得到的改進。用(yòng)玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使注(zhù)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)性能,如(rú)導電性、導磁性、導熱(rè)性等。填充(chōng)劑按其化(huà)學性能可分為無機填料和有機填(tián)料;按其形狀可分為粉狀的、纖(xiān)維狀的和(hé)層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土、大理石粉、滑石粉(fěn)、雲母粉、石棉粉、高嶺土(tǔ)、石墨、金屬粉等;纖維狀(zhuàng)填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維(wéi)、碳纖維、硼纖(xiān)維、金屬須等;層狀填料有紙(zhǐ)張、棉布、石棉(mián)布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑(sù)性(xìng)很低(dī),柔軟(ruǎn)性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和(hé)熔融溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性(xìng)能,通常加入能與(yǔ)樹脂相溶的不易揮發的(de)高沸點有機(jī)化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後(hòu),加大了其分子間的距離,因而削弱了大分子間的作(zuò)用力。這樣(yàng)便使樹脂分(fèn)子容易滑(huá)移,從而使塑料能在較低的溫度下具有(yǒu)良好的可塑性和柔軟(ruǎn)性。如聚(jù)氯(lǜ)乙烯樹(shù)脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯(zhǐ),可變為像橡膠一樣的軟塑料。加入(rù)增塑劑固然可以使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(qiú)是:與(yǔ)樹脂有(yǒu)良好的(de)相溶性(xìng);揮發性小,不易從塑件中析出;無臭味、無色;對光和熱(rè)比較(jiào)穩定(dìng);不吸濕。常用的增塑劑是液態或低熔點固體有機(jī)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(děng)。
(四)穩定劑:穩定劑(jì)可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界因素(sù)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(guò)程中由於受上述因素的作用(yòng),性能會變壞。加入少量穩定(dìng)劑可以減緩這種情況(kuàng)的發生(shēng)。對穩定劑的要求是除對聚合物的穩定效果好外,還應能耐水、耐油(yóu)、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在注塑加工成型過程中不分解(jiě)、揮發小、無色。常(cháng)用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合(hé)物等(děng)。穩定劑可分熱穩定(dìng)劑、光穩定劑(jì)等。
(五)潤(rùn)滑劑:為改進(jìn)注塑加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附,以及降低塑件表(biǎo)麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤(rùn)滑劑。常用(yòng)的潤滑劑(jì)有硬(yìng)脂(zhī)酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注(zhù)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,以滿足使用上的美觀要求。有些著色劑(jì)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助於防止(zhǐ)光老(lǎo)化;聚氯乙烯用(yòng)二鹽基性(xìng)亞(yà)磷酸鉛等顏(yán)料著色後,可避免紫外線(xiàn)的(de)射入,對樹脂起屏蔽作用,因此,它們(men)還可(kě)以提高注塑加(jiā)工塑料的穩定性。對(duì)著色劑的一般要求是:性質穩定,不易(yì)變色,不與(yǔ)其他成分(增塑劑、穩定劑等(děng))起化學反應,著(zhe)色力強,與樹脂有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使(shǐ)樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩定的(de)注塑加工塑料(liào)製件。例如,在酚醛樹脂中(zhōng)加入六亞甲基四胺,在環氧樹脂中(zhōng)加入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除(chú)上述幾種外,還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑(jì)和導磁劑等。並非每(měi)一種塑料都(dōu)要加入全部添加劑,而是根(gēn)據塑(sù)料注塑加工品種和使用要求加入所需的某些添加劑。另外,塑料可以製(zhì)成“合金”,即把不同種性能的塑料合起(qǐ)來,或者(zhě)將不同單(dān)體通過(guò)化學共(gòng)聚或接枝等方法結合起來,組成改性品種(zhǒng)。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共聚和混合而製成的三元(yuán)“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚(jù)乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和(hé)聚(jù)苯撐(chēng)氧-苯乙烯等三元或二元複合物都屬於這類塑料。
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