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塑料的(de)成分相當複雜,幾(jǐ)乎所有的注塑加工塑料都是以各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性(xìng)能的各種添加劑(jì)製成的。
(一(yī))樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係(xì)或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,決(jué)定注塑(sù)加(jiā)工塑(sù)料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學(xué)及(jí)力學性能等)。塑料之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(chōng)劑又稱填料,它是塑料中的另一重要的但並非必要的(de)成分。在許多情況下填充劑所起的作用並(bìng)不比樹(shù)脂小。因而,正(zhèng)確地選擇填充劑可(kě)以改變塑料的性能(néng)和擴大它的使用(yòng)範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填(tián)充(chōng)劑後,不僅能使塑料的成本(běn)大大降低,而且還能使塑料的性能得到 改變,對注塑加(jiā)工塑料的推廣和應用起了作用。例如(rú),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(jù)氯乙烯等樹脂中加入鈣(gài)質填料後,便成為十分價廉的具有足(zú)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(xī)後,使塑料的耐磨性、抗(kàng)水性、耐熱性、硬度及力學強度(dù)等得到(dào)的改進。用(yòng)玻璃(lí)纖維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強度(dù)大幅度地提(tí)高。有的填充劑還可以使塑料具(jù)有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁性、導熱性等(děng)。填充(chōng)劑(jì)按其化學(xué)性能可分為無機填料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料(liào)有木粉、紙漿、矽(guī)藻土、大理石(shí)粉、滑石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨(mò)、金屬粉等;纖維狀填料有(yǒu)棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維(wéi)、碳纖維、硼纖維、金屬須等(děng);層狀填(tián)料(liào)有紙張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等。

(三)增塑劑:有些樹脂(zhī)的可(kě)塑性很低,柔軟(ruǎn)性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融溫度,改(gǎi)變其成型注塑加工性能,改進塑料的(de)柔軟性以及其他各種必要的性能,通常(cháng)加入能與樹(shù)脂相溶的不易揮發的高沸點有機(jī)化合物,這類(lèi)物質稱為增塑劑。樹(shù)脂中加入增(zēng)塑劑(jì)後,加大了其(qí)分子間的距(jù)離(lí),因而削弱了大分子間的作用力。這樣便(biàn)使樹脂分子容(róng)易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑(sù)性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可(kě)變為像橡(xiàng)膠一樣的(de)軟塑料。加入增(zēng)塑劑固然可(kě)以(yǐ)使塑料的注塑加工工藝性能和使用性能均得(dé)到 改變,但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強(qiáng)度等。因此,添加增塑劑要適量。對(duì)增塑劑(jì)的要求(qiú)是:與樹脂有良(liáng)好的相(xiàng)溶性;揮發性小,不易從塑件中析出(chū);無臭味、無色(sè);對光和熱比較穩(wěn)定;不吸濕。常用的增塑劑(jì)是液態或低熔點固(gù)體有機化合(hé)物。其中主要有甲(jiǎ)酸(suān)酯類、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(四(sì))穩(wěn)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(shí)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(zhōng)由於受上述因素的作用,性能會變壞。加入少量穩定劑可以減緩這種情況的發生。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(yào)品,並(bìng)與樹脂相溶,在注塑加工成型過程中不分(fèn)解、揮發小(xiǎo)、無色(sè)。常用的穩定劑有硬脂酸鹽(yán)、鉛的化合物及環(huán)氧化合物等。穩定劑可(kě)分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤(rùn)滑劑:為改進注塑加工塑料(liào)熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦(cā)和黏附(fù),以及降低塑件表麵粗糙度等(děng)而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸(suān)及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時可以用有(yǒu)機顏料、無機顏料和染(rǎn)料使塑料(liào)製件具有(yǒu)各種色彩,以滿(mǎn)足使用上的美觀要求。有些著色劑兼有其他作用(yòng),如本(běn)色聚(jù)甲醛塑(sù)料用炭黑著色後能在一定程度(dù)上有助於防止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞(yà)磷酸鉛等顏料著(zhe)色後(hòu),可(kě)避免紫外線的射入,對樹(shù)脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提(tí)高注(zhù)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(sè),不與(yǔ)其他成分(增塑(sù)劑、穩定(dìng)劑等)起化學反應,著色力強,與樹脂有很好的(de)相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱(chēng)硬化劑,它的作(zuò)用在於通過交聯使樹脂具(jù)有體型網狀結構,成(chéng)為較堅硬和(hé)穩定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹脂(zhī)中(zhōng)加入六亞甲基四胺,在環氧(yǎng)樹脂中加(jiā)入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外(wài),還有發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電(diàn)劑和導磁劑等。並非每(měi)一(yī)種塑料都要(yào)加入全(quán)部(bù)添加劑,而是根據塑料注塑加工品(pǐn)種和使用(yòng)要求加入所需的某些添加劑。另(lìng)外,塑料可以(yǐ)製成“合金”,即把不同種(zhǒng)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法結合起來,組成改性品(pǐn)種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組(zǔ)成,經共聚和(hé)混合而製成的(de)三元“合金”或複合物(wù),苯乙烯-氯化(huà)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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