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塑料(liào)的成分相當複雜,幾乎所(suǒ)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能的各種添加劑製成的。
(一(yī))樹脂:樹脂是(shì)塑料的主(zhǔ)要成分,它聯係或膠黏著塑料中的其他(tā)一切組成部分,決定注塑加工(gōng)塑料的類型和性能(如熱塑(sù)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或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑(jì):填充劑又稱填料,它是(shì)塑料中的另一重要的(de)但並非必要(yào)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(biàn)塑料的性能(néng)和擴大(dà)它的使用範圍。填充劑既有(yǒu)增(zēng)量(liàng)作用又有改性效果。塑料中加入(rù)填(tián)充劑後,不僅能使塑料(liào)的(de)成本大大降低,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,酚醛樹脂中加入木粉後,既克服了它的脆性,又降低了成(chéng)本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的(de)鈣塑料。
聚酰(xiān)胺、聚甲醛等(děng)樹脂(zhī)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(xìng)、硬度及(jí)力學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能(néng)使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有的(de)填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有(yǒu)的性能,如(rú)導(dǎo)電性、導磁(cí)性、導熱性(xìng)等。填充劑按其化學性能可分為無機(jī)填料和有機填料;按(àn)其(qí)形狀可分為粉狀(zhuàng)的、纖維狀的和層(céng)狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、矽藻土、大理(lǐ)石粉、滑石粉、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、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層狀填料有紙張、棉布(bù)、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的(de)可(kě)塑性很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和熔融(róng)溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑料的柔(róu)軟性以及其他各種必要的(de)性能,通常加入能與樹(shù)脂相溶的不易(yì)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(zhōng)加入增塑劑後,加大了其分子間(jiān)的距離,因而削弱了大分子間的作用力。這樣便使樹脂分子容易滑移,從而使塑(sù)料能在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。如聚(jù)氯乙烯樹脂中加(jiā)入鄰苯二甲酸二(èr)丁酯,可變為像橡膠一樣的軟塑料。加入增塑劑固(gù)然可以使塑料的注塑加工工藝(yì)性能(néng)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(lā)強度等。因此,添(tiān)加增塑劑要適(shì)量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良好的相溶性(xìng);揮發性小,不易從塑件(jiàn)中析(xī)出;無臭味、無色;對光(guāng)和熱比較穩定;不吸濕。常用的增(zēng)塑劑是液態或低熔點固體有(yǒu)機化合物。其中主(zhǔ)要有甲酸(suān)酯(zhǐ)類、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(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(sù)作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成型(xíng)注塑加工和使用過程中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(duì)穩(wěn)定(dìng)劑的要求是除對聚合物的穩定效果(guǒ)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、揮發小、無色。常(cháng)用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物(wù)及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定劑、光(guāng)穩定劑等(děng)。
(五)潤滑劑(jì):為改進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(hé)黏附,以及降(jiàng)低(dī)塑件表麵粗糙度等而加(jiā)入的添加(jiā)劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色(sè)劑:在注塑加工塑(sù)料中有時可以用有機顏料、無機顏料和染料使塑料製件具有各種色彩,以滿足使用上的(de)美觀要(yào)求。有些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(chéng)度上有助(zhù)於防止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等(děng)顏料著(zhe)色後,可避免(miǎn)紫外(wài)線的射入,對(duì)樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可(kě)以提(tí)高注塑加(jiā)工塑料的穩定性。對著(zhe)色劑的一般要求是:性質穩定(dìng),不易(yì)變色,不與其他成分(增(zēng)塑劑、穩定劑等(děng))起化學反應,著色力強,與樹脂有很好的相溶性(xìng)。
(七)固(gù)化(huà)劑:固(gù)化劑又稱硬化劑,它(tā)的作用在於通(tōng)過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩(wěn)定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛(quán)樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧樹(shù)脂中加入乙二胺(àn)、順丁烯二酸酐等。塑料的(de)添(tiān)加劑除上述幾(jǐ)種外(wài),還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導(dǎo)磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部添加劑,而是根據塑料注塑加工品種(zhǒng)和使用要求加入所(suǒ)需的某些添(tiān)加(jiā)劑。另外(wài),塑料可以(yǐ)製成“合金”,即(jí)把不同種性能的塑料合起來,或者將不同單(dān)體通過化學(xué)共(gòng)聚或(huò)接枝等(děng)方法結合起(qǐ)來,組成(chéng)改性品種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁(dīng)二烯、丙烯(xī)腈組成,經(jīng)共(gòng)聚和混合而製成的三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯化聚乙烯-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(wù)都屬於這(zhè)類塑料。
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