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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(gè)樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性(xìng)能的各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯係或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,決定(dìng)注塑加工塑料的類型和性(xìng)能(如熱塑(sù)性或熱固性、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或流(liú)動性,就是樹脂所賦予(yǔ)的。
(二)填充劑:填(tián)充劑又稱填料,它是塑料中的(de)另一重要的但並非必(bì)要的(de)成分。在許多情況下填充劑所起的作用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改(gǎi)變塑料的性(xìng)能和擴大它的使用範(fàn)圍。填充劑(jì)既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑後,不(bú)僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使(shǐ)塑料的性能得到(dào) 改變,對注塑加工塑料的推廣和應(yīng)用起了作用。例如,酚醛樹脂(zhī)中加入木粉後,既克服了它的脆性,又降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入鈣(gài)質填(tián)料後,便成為(wéi)十分價(jià)廉的具有足夠剛性和(hé)耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹(shù)脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四(sì)氟乙烯後,使塑料的耐磨性(xìng)、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(sù)料的(de)填充劑,能使注塑加(jiā)工塑料的力學強度大幅度地提高。有的填充(chōng)劑還可以使塑料具有樹脂所沒(méi)有的性能,如導電性(xìng)、導磁性、導熱性等。填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(wéi)粉狀的、纖(xiān)維狀的和層狀的。粉狀填料(liào)有木粉、紙漿、矽藻土、大(dà)理石粉、滑石粉、雲母粉(fěn)、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖(xiān)維(wéi)狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼(péng)纖維、金(jīn)屬須等;層狀填料有紙張、棉布、石棉布、玻璃布(bù)、木片等(děng)。
(三)增塑劑:有些樹(shù)脂的可塑性很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融黏度(dù)和(hé)熔融溫度,改變其成(chéng)型(xíng)注塑加工性能,改進塑料(liào)的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常(cháng)加入能與樹脂(zhī)相溶的(de)不易(yì)揮發(fā)的高沸點有機化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後,加大了其分子間的距離,因而削(xuē)弱(ruò)了大分子間的作用力。這樣便使樹脂分子容易滑移,從而使塑料能在較低(dī)的溫度下具有良好(hǎo)的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變(biàn)為像橡(xiàng)膠一樣的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑(sù)料的注塑加工(gōng)工藝性能和(hé)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、抗拉強度等(děng)。因此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是:與樹(shù)脂有良好的相溶性;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(xī)濕。常用的(de)增塑劑是液(yè)態(tài)或低熔點固體有(yǒu)機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石蠟等(děng)。
(四)穩定劑:穩定劑可以(yǐ)提高(gāo)樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界因(yīn)素作用時的穩定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成(chéng)型注塑加(jiā)工和使(shǐ)用過程中由於受上述因素的作(zuò)用,性能會變壞。加入少量穩定劑可以減(jiǎn)緩這種情況的發生。對穩定劑(jì)的要求是除對聚合(hé)物的穩定效果好外,還(hái)應能耐水(shuǐ)、耐油、耐化學藥品,並與樹脂相(xiàng)溶,在注塑加工成型過程中不(bú)分解、揮發(fā)小、無色。常用的穩定劑有(yǒu)硬脂(zhī)酸鹽(yán)、鉛的化合物及環氧化合物等。穩定劑可分熱(rè)穩定劑、光穩定劑等。
(五)潤滑劑:為改進注塑加工塑料熔體的流動性,減少或避免對設備或模具的摩(mó)擦和(hé)黏附,以及降低塑件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤(rùn)滑(huá)劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽(yán)類。
(六)著色劑(jì):在注塑加工塑料中有時可以用有機(jī)顏料、無機顏(yán)料和染料使塑料製件具有(yǒu)各種色彩,以滿足使用上(shàng)的美觀要求。有些著色劑兼(jiān)有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色(sè)後能在一定程度上有助於防(fáng)止(zhǐ)光(guāng)老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞(yà)磷酸鉛等顏料著色後,可避(bì)免紫外線的射入,對樹脂起屏蔽(bì)作用(yòng),因此,它們還可以提高(gāo)注塑加工塑料的穩定性。對著色劑的(de)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,著色力強,與樹脂有(yǒu)很(hěn)好的相(xiàng)溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交聯使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩(wěn)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(yǎng)樹脂中加入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外,還(hái)有發泡劑、阻燃劑、防(fáng)靜電劑(jì)、導電劑和導磁劑等。並非每一種(zhǒng)塑料都要加入全部添加劑,而(ér)是根(gēn)據塑料注塑(sù)加工品種和使用要求(qiú)加入(rù)所需的某(mǒu)些添加劑。另外,塑料可以製成“合金(jīn)”,即把不同種性(xìng)能的塑料合起來,或者(zhě)將(jiāng)不同單體通過化學共聚或接(jiē)枝(zhī)等方法結(jié)合起來,組成改性品種。例如,ABS塑料就是由苯乙烯、丁(dīng)二烯、丙烯腈組(zǔ)成,經共聚和混(hún)合(hé)而製成的三(sān)元“合金”或複合(hé)物,苯(běn)乙烯-氯(lǜ)化聚乙烯-丙烯腈(ACS)、丁腈-酚醛和聚(jù)苯撐氧-苯乙烯(xī)等三元或二元(yuán)複合物都屬(shǔ)於這類(lèi)塑料。
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