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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為基礎,再(zài)加入用來改(gǎi)變其性(xìng)能(néng)的各種添加劑製成的(de)。
(一)樹(shù)脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或膠黏著塑料中的其他一(yī)切組成(chéng)部分(fèn),決定注塑(sù)加工(gōng)塑料(liào)的類型和(hé)性能(如熱塑性或(huò)熱固性、物理、化學及力學性(xìng)能等)。塑料之所以具有可(kě)塑性(xìng)或流動性,就是樹脂所賦予(yǔ)的。
(二(èr))填充劑:填充劑(jì)又稱填料,它是(shì)塑料中的另一重要的但並非必(bì)要的成分。在許多情況下填充劑所起(qǐ)的作用並不比樹脂小(xiǎo)。因而,正確地選擇填充劑可(kě)以改變塑料的性能和(hé)擴大它的使用範圍。填充劑既有增量作(zuò)用又(yòu)有改性效果。塑料中加入填充劑後,不僅能使(shǐ)塑料的成本大(dà)大(dà)降低,而(ér)且還能使塑料的性能得到 改變,對注塑(sù)加工塑料的(de)推廣和應用起了作用。例如,酚(fēn)醛樹脂(zhī)中加入木粉後,既克(kè)服了它的脆性,又降低了成本。聚乙烯(xī)、聚氯乙烯等樹(shù)脂中加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有(yǒu)足夠剛性和耐(nài)熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加(jiā)入二硫化鉬、石(shí)墨、聚四氟乙烯後(hòu),使塑料(liào)的耐磨性、抗水性、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力學強度(dù)大幅度(dù)地提高。有的填充劑還可(kě)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(tián)充劑按其化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。粉狀填料有(yǒu)木粉、紙漿、矽藻土、大理石粉、滑石粉(fěn)、雲母粉、石棉粉、高(gāo)嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花(huā)、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬須(xū)等;層狀填料有紙(zhǐ)張、棉布、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔(róu)軟性也很差,為(wéi)了降低樹脂(zhī)的熔融黏(nián)度(dù)和熔融溫度,改(gǎi)變(biàn)其成(chéng)型注塑加工性能,改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能(néng),通常(cháng)加入能(néng)與樹脂相(xiàng)溶(róng)的不易揮發的高沸點(diǎn)有機化合物,這類物質稱為增(zēng)塑劑。樹脂中加入增塑(sù)劑後,加大了其分子間的距離,因而削(xuē)弱了大(dà)分子間的作用力。這樣便使樹脂分子容(róng)易(yì)滑移(yí),從而使塑料能在較低的溫(wēn)度下具有(yǒu)良好的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰(lín)苯二甲酸二丁酯,可變為像橡膠(jiāo)一樣的(de)軟塑料。加入增塑劑固然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(dù)、抗拉(lā)強度等。因此,添加增塑(sù)劑(jì)要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良好的相溶(róng)性;揮發性(xìng)小,不易從塑件中析出;無臭味、無色;對光(guāng)和熱(rè)比較穩定;不吸濕。常用的增塑劑是液態或低熔點固體有機化合物(wù)。其(qí)中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化(huà)石蠟等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱(rè)、光、氧和黴(méi)菌等外界因素作用時的(de)穩定(dìng)性(xìng),阻緩塑料變質(zhì)。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由於受上述(shù)因素的(de)作用,性能會變壞。加入少量穩定劑可以減緩這種情況的發生。對穩定劑的(de)要求是除對聚合物(wù)的穩定效果好外,還應能(néng)耐水、耐油、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(qiān)的化合物及環氧化合物等。穩定劑可分熱穩(wěn)定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑(sù)加(jiā)工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩擦和黏附(fù),以及(jí)降低塑件表麵粗糙度等(děng)而加入的添加(jiā)劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色(sè)劑:在注塑加工塑料中(zhōng)有時可以(yǐ)用有機顏料(liào)、無機顏料和染料使塑料(liào)製件具有各種色彩,以滿足使用上的美觀要求。有些著色劑兼有其(qí)他作用,如本(běn)色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在一定程度上有助於防止光老(lǎo)化(huà);聚氯乙烯用(yòng)二鹽基(jī)性亞磷酸鉛等顏料著色(sè)後,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(zhì)穩定,不易變色,不與其他成分(增塑劑、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。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化(huà)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(de)注塑加工塑料製件。例如,在酚醛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(tiān)加劑除上述幾種外(wài),還有發泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導(dǎo)電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都要加入全部(bù)添加劑,而是根據塑料注塑加工品種和使用要(yào)求加入所需的某些添加(jiā)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(tǐ)通過化學共聚或(huò)接枝等方法結合起來,組成改性品種。例如,ABS塑料(liào)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-氯化(huà)聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛(quán)和聚苯撐(chēng)氧-苯(běn)乙烯等三元或二元複合物都屬於(yú)這類塑料。
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