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塑料的成分相當複雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以各種各樣的樹脂(zhī)為(wéi)基礎,再加(jiā)入(rù)用(yòng)來改(gǎi)變其性能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或(huò)膠黏著塑料中的(de)其他一切組成部分,決定注(zhù)塑加工塑料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學(xué)性能等)。塑料之所以具有可塑性或(huò)流(liú)動性,就是(shì)樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑(jì)又稱填料,它是塑料中的另一重要的但並非必要的成分。在許多情況下填(tián)充劑(jì)所(suǒ)起的作用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填(tián)充(chōng)劑可以改變塑料(liào)的性能和擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作用又有(yǒu)改性效果。塑料中加入填充劑後,不僅能(néng)使塑料的成本大大降低,而且還能使(shǐ)塑料的性能得到 改變,對注塑(sù)加工塑料的推廣和應用(yòng)起了作用(yòng)。例如,酚醛樹(shù)脂中加入木粉後,既克服(fú)了它的脆性(xìng),又降低(dī)了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便成(chéng)為十分價廉的具有(yǒu)足夠剛(gāng)性和耐(nài)熱(rè)性的鈣塑料。
聚酰胺、聚(jù)甲醛等樹脂中加入二硫化鉬(mù)、石墨、聚四氟(fú)乙烯後,使塑料的耐磨性、抗(kàng)水性、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充劑,能使注塑加工塑料的(de)力學強度大(dà)幅度地提高。有的填充劑(jì)還可以使(shǐ)塑料具有樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁(cí)性、導熱性等。填充劑按其(qí)化學(xué)性能可分為無機填料和有(yǒu)機(jī)填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層(céng)狀的(de)。粉(fěn)狀填料有木(mù)粉、紙漿、矽藻(zǎo)土(tǔ)、大理石粉、滑石粉、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(shí)棉(mián)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(mián)布、玻璃布、木片等。

(三)增塑劑:有些(xiē)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融溫度,改變其成型注塑(sù)加工性能(néng),改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常加入能與(yǔ)樹脂相溶的不(bú)易揮發的高沸點有機化合物,這類物質稱為增塑劑。樹(shù)脂中加入增(zēng)塑劑後,加大了(le)其分子間的距離,因而削(xuē)弱了大分子間的作用力。這樣便使樹脂分(fèn)子容易滑移,從而使塑料能在較低的溫度下具(jù)有良好(hǎo)的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰(lín)苯二甲酸二丁酯,可(kě)變為像橡(xiàng)膠一樣(yàng)的軟塑料(liào)。加入增塑劑固然(rán)可以使塑料的注塑加工工藝性能和使用性能均得到 改變,但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗(kàng)拉(lā)強度等。因(yīn)此,添加增塑劑要(yào)適量。對增塑劑(jì)的要求是:與(yǔ)樹脂有良好的相(xiàng)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(wěn)定;不吸濕。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(lín)酸酯類(lèi)和氯化石蠟等。
(四)穩定劑:穩(wěn)定劑可(kě)以提高樹脂在熱、光、氧和(hé)黴菌等(děng)外界因素作(zuò)用(yòng)時的穩定(dìng)性(xìng),阻緩(huǎn)塑料變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由於(yú)受上(shàng)述因素(sù)的作用,性能(néng)會變(biàn)壞。加入少(shǎo)量穩定劑可以減緩這種情(qíng)況的發生(shēng)。對穩定劑的要求是除對聚合物(wù)的穩定(dìng)效果好外,還應能耐水(shuǐ)、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相溶,在注塑加(jiā)工成型過程中不分(fèn)解、揮發小、無色。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤(rùn)滑劑(jì):為改進注塑加工塑料熔(róng)體的流動性,減少或避(bì)免對設備或模具的摩擦和(hé)黏附,以及降低塑件表(biǎo)麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸及(jí)其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時(shí)可(kě)以用有機顏(yán)料、無機顏料和染(rǎn)料使塑料製件具(jù)有各種色彩,以滿足使用(yòng)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(sù)料用炭黑著色後能在一定程度上有助於防止光老化;聚氯(lǜ)乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等(děng)顏(yán)料著(zhe)色後,可避免紫外線的射入(rù),對樹(shù)脂起屏蔽作用,因(yīn)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,不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩定劑等)起化學反應,著(zhe)色力強,與樹脂有很好的(de)相溶性。
(七)固化劑(jì):固(gù)化(huà)劑又稱硬化(huà)劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成(chéng)為較堅(jiān)硬和穩定(dìng)的注塑加(jiā)工塑料製件。例如,在酚醛(quán)樹脂中加入六亞甲基四胺,在環氧樹脂中加(jiā)入乙二胺、順丁烯(xī)二酸酐等。塑(sù)料的添加劑除上述幾種外,還有(yǒu)發泡劑、阻燃劑、防靜電(diàn)劑、導電劑和導磁劑等。並非(fēi)每一(yī)種塑料都要(yào)加(jiā)入全部添加(jiā)劑,而是根據(jù)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(huà)學共聚或接枝等方法結合起來,組成改性品種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈組成,經(jīng)共聚和混合而製成(chéng)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(hé)聚(jù)苯撐氧(yǎng)-苯乙烯等三元或二(èr)元複(fù)合物都屬於這類塑料。
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