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塑料(liào)的成(chéng)分相(xiàng)當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以各(gè)種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性能的各種(zhǒng)添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主(zhǔ)要成分,它聯係(xì)或膠(jiāo)黏著塑料中(zhōng)的其他一切組成部分,決定注塑加(jiā)工塑料(liào)的類(lèi)型和性能(如熱(rè)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,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料(liào),它是塑料中的另一(yī)重要(yào)的但並非必要的成分。在許多(duō)情況下填充劑所起的作用並(bìng)不比樹脂小。因而,正確地選(xuǎn)擇填(tián)充劑可以改變塑料(liào)的性能和(hé)擴大它的(de)使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑後,不僅能使塑料的成本大(dà)大(dà)降低,而(ér)且還能使塑料的性能得(dé)到 改變,對注塑加工塑料的推廣和應用起(qǐ)了作(zuò)用。例如,酚醛樹脂(zhī)中加入(rù)木(mù)粉後,既克(kè)服了它的脆(cuì)性,又降低了成本。聚乙烯、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的(de)鈣(gài)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(sù)料的耐磨(mó)性、抗水(shuǐ)性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填(tián)充劑(jì),能使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有(yǒu)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(děng)。填充劑按其化(huà)學性能可分為無機填料和(hé)有機填料;按其形狀可分(fèn)為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填(tián)料有木粉、紙漿、矽藻土、大理石粉、滑(huá)石粉、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、石棉纖(xiān)維、玻璃纖維(wéi)、碳纖維(wéi)、硼纖維、金屬須等;層狀填料(liào)有(yǒu)紙張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增(zēng)塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度和(hé)熔融溫(wēn)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(yào)的性能,通常加入能與樹脂相溶的不易(yì)揮(huī)發的高沸點有機化合物(wù),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(lí),因而削弱了(le)大分子間的作用力。這樣便使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟(ruǎn)性。如聚氯乙烯樹脂中加入(rù)鄰苯二甲酸二丁酯,可變為像橡膠一樣(yàng)的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的注塑加(jiā)工工藝性能和(hé)使用性能均得(dé)到 改變,但也降(jiàng)低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂(zhī)有良好的相溶性(xìng);揮發性小,不易(yì)從塑件中析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩(wěn)定;不吸濕。常用的增塑劑是液態或低熔(róng)點固體有機化合物。其中主(zhǔ)要(yào)有甲(jiǎ)酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和黴(méi)菌等外界因素作用時的(de)穩定(dìng)性,阻緩塑料變質。許多樹脂在(zài)成型注塑(sù)加工和使用過程中由於(yú)受上述(shù)因素的作用,性能會變壞。加入少(shǎo)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(duì)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、揮發小、無色。常用的穩定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧(yǎng)化(huà)合物等。穩定劑(jì)可分熱穩定劑、光穩(wěn)定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工(gōng)塑(sù)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,以及降低塑(sù)件表麵粗糙度等而加入的添(tiān)加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色劑(jì):在注塑加工塑料中有時可以用有機顏料、無機顏料(liào)和染料使塑料製(zhì)件具有各(gè)種色彩(cǎi),以滿足使用上的美觀要(yào)求。有些著色劑兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑(hēi)著色後能在一定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料著色後,可避免紫(zǐ)外線的射入,對(duì)樹脂起屏蔽作用(yòng),因此,它們還(hái)可(kě)以提高注塑加工塑料的穩定性。對著色劑的一般要求(qiú)是:性質穩定,不(bú)易變色,不(bú)與其他成分(增塑劑、穩定(dìng)劑(jì)等)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樹脂具有體型網狀結構(gòu),成為較(jiào)堅硬和穩定的注塑加工(gōng)塑料製件(jiàn)。例如,在酚醛(quán)樹脂中加入六亞甲基四胺,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(shàng)述幾種外,還有發(fā)泡劑、阻燃(rán)劑、防靜電(diàn)劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑(sù)料都要加入全部添加劑,而是根據塑料注塑加工品種和使用(yòng)要(yào)求加入所需的某些添加劑。另外(wài),塑料(liào)可以製成“合金”,即把不同種性能的塑(sù)料(liào)合起來(lái),或者將不同(tóng)單體通過化學共(gòng)聚或(huò)接枝等方法結合起來,組成改性品種。例如,ABS塑(sù)料就是(shì)由苯乙烯、丁二烯(xī)、丙烯腈組成,經共聚和混合而製(zhì)成的三元“合金”或複合(hé)物(wù),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(děng)三元或二元複合物都屬於這類塑料。
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