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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(gè)種各樣的樹脂為基(jī)礎,再加入用來改變其性(xìng)能(néng)的各種添(tiān)加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或(huò)膠黏著塑料中的其他一切組成部分,決定注塑加工塑(sù)料的類型和性能(如熱塑性或(huò)熱固性、物理、化(huà)學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或流動性(xìng),就是樹脂所賦(fù)予(yǔ)的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它是塑(sù)料中的另一重要的但並(bìng)非必要的成分。在許多情況下填充劑所起的作(zuò)用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑(sù)料的性能和擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填(tián)充劑後,不僅能使塑料的成本(běn)大大(dà)降低,而且還能使塑料的性能得到(dào) 改變,對(duì)注塑加(jiā)工塑料的推(tuī)廣和(hé)應用起了作用。例如(rú),酚醛樹(shù)脂中加入木粉後,既克服了它的脆性,又降低了成本。聚乙烯、聚氯(lǜ)乙烯等樹脂中加入鈣質填料後,便(biàn)成為十分價廉的具有(yǒu)足夠剛性和(hé)耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化(huà)鉬、石墨、聚四氟乙烯後,使塑料的(de)耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改(gǎi)進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強度大幅(fú)度地提高。有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。填充劑按其化學(xué)性能可(kě)分為無機填(tián)料和有機填料;按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的和層狀的。粉狀填料有木粉(fěn)、紙漿、矽藻土、大理(lǐ)石粉、滑(huá)石粉、雲母粉、石棉(mián)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(wéi)、硼纖維、金屬須等(děng);層狀填料有紙張、棉布(bù)、石棉布、玻(bō)璃(lí)布、木片等。
(三(sān))增塑劑(jì):有些樹(shù)脂的可塑(sù)性很低,柔(róu)軟性也很差(chà),為了降低(dī)樹脂的熔融黏度和熔融溫(wēn)度,改變其(qí)成型注塑加(jiā)工性能,改進塑料的柔(róu)軟性以(yǐ)及其他各種必要的性能,通常加入能與樹(shù)脂相溶的不易揮發的高(gāo)沸點有機化合物,這類物質稱為增塑(sù)劑。樹脂中加入增塑劑後,加大了其分子間(jiān)的距離,因而削(xuē)弱了大分子間的作用力。這樣便使樹脂分子(zǐ)容易滑移,從而(ér)使塑料能在較(jiào)低的溫度(dù)下具有良好(hǎo)的可(kě)塑性和柔軟性(xìng)。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可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工工藝性能(néng)和使用性能均(jun1)得到 改變,但也降低了樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等。因此,添(tiān)加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是(shì):與樹脂有良好的相溶性;揮發性小,不易從塑件中析出;無臭味(wèi)、無色(sè);對光和熱比較穩定;不吸濕。常用的增塑(sù)劑是液態或低(dī)熔點固體有(yǒu)機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(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,阻緩塑料變質。許多(duō)樹脂在成型注塑加工和使用過程(chéng)中(zhōng)由於受上述因素的作用,性能會變壞。加入少量(liàng)穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑的要(yào)求是除對聚合物的穩定效果好外(wài),還應能耐(nài)水、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相(xiàng)溶,在注(zhù)塑加(jiā)工成型過程中不(bú)分解、揮發小、無色。常(cháng)用的穩定劑有硬(yìng)脂酸鹽、鉛的(de)化合物及環氧化合物等。穩定(dìng)劑可分熱穩定劑、光穩定劑等(děng)。
(五)潤滑(huá)劑:為改進注塑加工塑料熔體(tǐ)的流動性,減少或避免對設備或(huò)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(tiān)加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑(jì)有硬脂酸(suān)及其鹽類(lèi)。
(六(liù))著色劑:在注塑加工塑料中有(yǒu)時可以用有機(jī)顏料、無機顏(yán)料和染料使塑料製(zhì)件具有(yǒu)各種色彩,以滿足使用上的美觀要求。有(yǒu)些著(zhe)色劑兼有其(qí)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(zhǐ)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(miǎn)紫外線的射入,對樹脂起屏(píng)蔽作用,因此,它們還可(kě)以提高(gāo)注塑加工塑料的穩定性。對著色劑(jì)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(xué)反應,著色力強,與樹(shù)脂(zhī)有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱(chēng)硬(yìng)化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬(yìng)和(hé)穩定的注塑加工塑料製件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞(yà)甲(jiǎ)基四胺,在環氧樹(shù)脂中加入乙(yǐ)二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外,還有(yǒu)發泡劑、阻燃劑(jì)、防靜電劑、導電(diàn)劑和導磁劑等。並非每一種塑料都(dōu)要(yào)加入全部添加劑,而是根據塑料(liào)注塑加工品種和使用(yòng)要求加入所需(xū)的某些添(tiān)加劑。另外,塑料可以製成“合金”,即把不同種性(xìng)能的塑料合起來(lái),或者將不同單體通過化學共聚或接枝等(děng)方法結合起來,組成改性(xìng)品種。例如,ABS塑(sù)料就是由苯乙烯、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(lǜ)化(huà)聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈(jīng)-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(liào)。
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