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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料(liào)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(zhǒng)添加劑製成的。
(一)樹(shù)脂:樹脂是塑料的(de)主要成分(fèn),它聯係或膠黏著塑料(liào)中的其他一切組成部分,決(jué)定注塑加工塑料的類型和性能(如熱塑性或(huò)熱固性、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或(huò)流動性,就是樹(shù)脂所賦予的。
(二)填(tián)充劑:填充劑又稱填(tián)料,它(tā)是塑料中的另(lìng)一(yī)重要的但並非必要的成分。在許多(duō)情況下(xià)填充(chōng)劑所起的作用並不比樹脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇填充劑可以(yǐ)改變塑料的性能和擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作(zuò)用又有改性效果。塑料(liào)中加入(rù)填充劑後,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使塑料(liào)的性(xìng)能得到 改變,對注塑加工塑(sù)料的推廣和應用起了作用(yòng)。例如,酚醛樹(shù)脂中(zhōng)加入木粉後,既克服(fú)了它的脆性,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(biàn)成為(wéi)十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性(xìng)的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛(quán)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(lì)學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑(jì),能使注(zhù)塑(sù)加工塑料的力(lì)學強(qiáng)度大幅度地提(tí)高。有的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的(de)性能,如導電性、導磁性、導熱性等。填充劑按其化學性能可分為無機填料(liào)和有機填料;按其形狀(zhuàng)可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿(jiāng)、矽藻土、大理石粉、滑石(shí)粉、雲母粉、石棉粉、高嶺土、石墨(mò)、金屬粉(fěn)等;纖(xiān)維(wéi)狀(zhuàng)填(tián)料(liào)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、石棉布、玻璃(lí)布、木片等。
(三(sān))增塑劑: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熔(róng)融(róng)溫度,改變其成型(xíng)注塑(sù)加工(gōng)性能,改(gǎi)進塑料的柔軟性以(yǐ)及其他各種必要的性能(néng),通常加入能與樹脂相溶的不易揮發的高(gāo)沸點有機化合物,這類(lèi)物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑(sù)劑(jì)後,加大了其分子間的距離,因而削弱了大分子間的作(zuò)用力。這樣便(biàn)使樹脂分子容易滑移(yí),從而使塑料能在較(jiào)低的溫度(dù)下具有良好(hǎo)的可塑性和(hé)柔軟性。如聚(jù)氯乙烯樹(shù)脂中加入(rù)鄰苯二甲酸二丁(dīng)酯,可(kě)變為像橡膠一樣的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的注塑加(jiā)工工(gōng)藝(yì)性能和使用性能均得到 改變,但也降低了樹脂的某(mǒu)些性能,如硬度、抗拉強度(dù)等。因此,添加增塑(sù)劑(jì)要(yào)適量。對增塑(sù)劑的要求是:與樹脂有(yǒu)良好的相溶性(xìng);揮發性小,不易(yì)從塑件中(zhōng)析出;無臭味、無色;對光和(hé)熱比較穩定;不吸濕(shī)。常用的增(zēng)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(suān)酯類和氯(lǜ)化石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提(tí)高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界因素作用時的穩定性,阻(zǔ)緩塑料變質。許(xǔ)多樹脂在成型注塑加工和使用(yòng)過程中由於受上述因素的作用,性(xìng)能(néng)會變壞。加(jiā)入少量穩定劑可以(yǐ)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(xiǎo)、無色。常用的穩定劑(jì)有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化(huà)合物等。穩定劑可分熱穩定(dìng)劑、光穩(wěn)定(dìng)劑等。
(五(wǔ))潤滑劑:為改進(jìn)注塑加工塑料熔體的流(liú)動性,減少或避(bì)免對設備或模具(jù)的摩擦(cā)和黏附(fù),以及降低塑件表麵粗糙度等而加入的添(tiān)加劑稱為潤滑劑。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸及其(qí)鹽類。
(六)著色(sè)劑:在(zài)注塑(sù)加工塑料中有時可(kě)以用有機顏料、無機顏料(liào)和染料使塑料製件具有各種色彩,以滿足使用(yòng)上的(de)美觀要求。有些著色劑兼有其他作用,如(rú)本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能(néng)在(zài)一定程度上有助於防止光老(lǎo)化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色後,可避(bì)免(miǎn)紫外線的射入,對樹脂起屏(píng)蔽作用,因此,它們還可以提高注塑加工塑料的穩定性。對著色劑的一般要求是:性質穩定(dìng),不易變色,不與其他(tā)成分(增塑劑、穩定劑等(děng))起化學(xué)反(fǎn)應(yīng),著色力強(qiáng),與樹脂有很(hěn)好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又(yòu)稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型(xíng)網狀結構,成為(wéi)較堅硬和穩定的注塑加工塑料製件(jiàn)。例(lì)如,在酚醛樹脂中(zhōng)加入六亞甲基四胺(àn),在(zài)環氧樹脂中加入乙二(èr)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(jì)、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁(cí)劑等。並非每一種塑料都要(yào)加入全部添加劑,而是根據塑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,ABS塑料就(jiù)是(shì)由苯(běn)乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經共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都屬於這類塑料。
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