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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑(sù)料都是以各種各樣的樹脂為基(jī)礎,再加入用來改變其性能的各種添加劑(jì)製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成(chéng)分,它聯係或膠黏著塑(sù)料中(zhōng)的其他一切組成部分,決(jué)定注塑加工塑料的類型和性(xìng)能(如熱塑(sù)性(xìng)或熱固性、物理、化學及力學性能(néng)等)。塑料之所以具有可塑性或流(liú)動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑(jì)又稱填料,它是塑料中的另一(yī)重要的但並非必要的成分。在許多(duō)情況下填充劑所起的作用(yòng)並不比樹脂小。因而,正確地選(xuǎn)擇填充劑可以(yǐ)改變塑料的性能和擴大它的使用範圍。填充劑(jì)既有增(zēng)量(liàng)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大降低,而且還能使塑料的性(xìng)能得到 改變,對注塑加工塑(sù)料(liào)的(de)推廣和應用起了作用。例如(rú),酚醛(quán)樹脂中加入木粉後,既克服(fú)了它(tā)的脆性,又降低了成本(běn)。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便(biàn)成為(wéi)十分價廉的(de)具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中(zhōng)加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙(yǐ)烯後(hòu),使塑(sù)料的耐磨(mó)性、抗水性、耐熱性、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,能使注塑加工塑(sù)料的力學強度大幅度地提高。有(yǒu)的填充(chōng)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(dǎo)熱性等。填充劑按(àn)其化(huà)學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(zhuàng)填料(liào)有木粉、紙漿(jiāng)、矽藻土、大理石粉、滑石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨(mò)、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻(bō)璃纖維(wéi)、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層(céng)狀填料有紙張、棉布(bù)、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑性(xìng)很低,柔軟性(xìng)也很差,為了降低(dī)樹脂的熔融黏度和熔融溫度,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(yào)的性能,通常加入能與樹(shù)脂相溶的(de)不易揮發的高沸點有機(jī)化合(hé)物,這(zhè)類物質稱為增塑(sù)劑。樹脂中加入增塑劑後,加大了其分子間的(de)距離,因而削弱了大分(fèn)子間的作用力。這樣便(biàn)使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下(xià)具有良好的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二(èr)甲(jiǎ)酸(suān)二丁酯,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(zhù)塑加工工藝(yì)性能和使用性能(néng)均得到 改變(biàn),但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因此(cǐ),添加增塑劑要適量。對增塑(sù)劑(jì)的要求是(shì):與樹脂有(yǒu)良好的相溶性;揮發性小,不易從塑件中析出;無臭味、無色;對光和熱比較穩定;不吸濕(shī)。常用(yòng)的(de)增塑劑是液態或低熔點固體有機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石(shí)蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑(jì)可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界(jiè)因素作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹(shù)脂在(zài)成型注塑加工和使用(yòng)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(jiǎn)緩這(zhè)種情況的發生。對穩定劑的(de)要(yào)求是(shì)除對聚合物(wù)的(de)穩定效果好外,還應能耐水、耐油、耐化學(xué)藥品,並與樹脂相溶,在注塑加工(gōng)成型過程中不分解、揮發小、無色。常用的穩(wěn)定劑(jì)有硬脂酸鹽、鉛的(de)化合物及(jí)環(huán)氧化合物(wù)等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改(gǎi)進注塑加工塑(sù)料熔體(tǐ)的流動性(xìng),減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附,以及降低塑件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑(huá)劑。常用的潤滑劑(jì)有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時可以用有機顏(yán)料、無(wú)機顏(yán)料和染料使塑料製件具有各種色彩,以滿足使用上的美觀要求。有些著色劑(jì)兼有其他作用(yòng),如本色聚(jù)甲醛塑(sù)料(liào)用炭黑著色後能在一定程度上有助於防止光老(lǎo)化;聚氯乙(yǐ)烯用二鹽基性(xìng)亞磷酸鉛等顏料著色後(hòu),可避免紫外線的射入,對樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑料的穩定性(xìng)。對(duì)著色劑的一般要求是:性質穩定,不易變色,不(bú)與其他成分(增(zēng)塑劑、穩定劑等)起化(huà)學反應,著色(sè)力強,與樹脂有很好的相溶性(xìng)。
(七(qī))固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通(tōng)過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩定的注塑加工塑料製件。例(lì)如,在(zài)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(èr)胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添(tiān)加劑除上述幾種外,還有發泡劑、阻(zǔ)燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都(dōu)要加入全部添加劑,而是根(gēn)據塑料注塑加工品種(zhǒng)和(hé)使用要(yào)求加(jiā)入所需的某些添加劑。另外(wài),塑(sù)料可以製成“合金”,即把不同種性能的塑料合起來,或者將不同單體通過化學共聚或接枝等方法結合起來,組成改性品種(zhǒng)。例如(rú),ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈(jīng)組成,經共聚和混合而製成的三元“合金”或複合物,苯乙烯-氯(lǜ)化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和(hé)聚苯撐氧-苯乙烯等三元或二元複合物都屬於(yú)這類塑料。
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