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塑料的成分相當複雜,幾乎所有(yǒu)的(de)注塑加工塑料都是以各種各樣(yàng)的樹脂為基礎,再加入用(yòng)來改變其性能的(de)各種添加劑製成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的(de)主(zhǔ)要成分,它聯(lián)係或膠黏著塑料中的其他一切組(zǔ)成(chéng)部(bù)分,決定注塑加工塑料的(de)類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學性(xìng)能等)。塑(sù)料(liào)之所以具有可(kě)塑性或流動性,就(jiù)是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它是塑料中的另一重要的(de)但並(bìng)非必要(yào)的(de)成分(fèn)。在許多情況下填(tián)充劑(jì)所起的作用並不比樹脂小。因而,正確地選擇填充(chōng)劑可以改變(biàn)塑(sù)料的性能(néng)和擴大它(tā)的使用範圍。填充劑既有增量作用又有改性效(xiào)果。塑料中加(jiā)入(rù)填充劑後,不僅能使(shǐ)塑料的成(chéng)本大大降低,而且還能使塑(sù)料的(de)性能得到 改變(biàn),對注塑加(jiā)工(gōng)塑(sù)料的推(tuī)廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加(jiā)入木粉後,既克服了它(tā)的脆性,又降低了成本。聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中(zhōng)加入鈣質填料後,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱(rè)性的鈣塑料。
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(shǐ)塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改進。用玻璃纖(xiān)維作為塑料的填充劑,能(néng)使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。有的填(tián)充劑還可以使塑料具有(yǒu)樹脂所沒有的性能,如導電性、導磁性、導熱(rè)性等。填充劑按其化學(xué)性能可分為無機填(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、紙漿、矽藻土、大理石粉、滑石粉、雲母粉、石棉粉、高嶺(lǐng)土、石墨、金屬粉等;纖(xiān)維狀(zhuàng)填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬須等;層狀(zhuàng)填料有紙張、棉(mián)布、石棉布、玻璃布、木片等。
(三)增塑劑:有些樹脂的可塑性很低,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融(róng)黏度和熔融溫度,改(gǎi)變其成型注塑加工性能,改進(jìn)塑料(liào)的柔軟性以及其(qí)他各種必要的性(xìng)能,通常加入能與樹脂(zhī)相溶的不易揮發的高沸點有機化(huà)合物,這類物(wù)質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑後(hòu),加大了其分子間的(de)距離,因而(ér)削弱了大分子間的作用力(lì)。這樣便使樹脂分子容(róng)易滑移,從而使塑料能在較(jiào)低的(de)溫度下具有良好的可(kě)塑性和柔軟性。如聚(jù)氯乙烯樹脂中加(jiā)入鄰苯二甲酸(suān)二丁酯,可變為像橡(xiàng)膠一樣(yàng)的軟塑料。加入增塑劑固然可以使塑料的注塑(sù)加工工藝性能和使用性能均得到 改變(biàn),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(duì)增塑劑的要求是:與(yǔ)樹脂有良好(hǎo)的相溶性;揮發性小,不易從塑件中析出;無臭(chòu)味、無色;對光和熱比較穩定;不吸濕。常用的增塑劑是液態(tài)或低熔(róng)點(diǎn)固體有機化合物(wù)。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類(lèi)和氯化石蠟(là)等。
(四)穩定劑:穩定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和黴菌等外界因素作用時的穩定(dìng)性,阻(zǔ)緩(huǎn)塑料變質。許多樹(shù)脂在成型注塑加工和使用過程中(zhōng)由於受上述因素的作用,性(xìng)能會變(biàn)壞(huài)。加入少量穩(wěn)定(dìng)劑可以減緩(huǎn)這種情況的發生。對穩(wěn)定劑(jì)的要求(qiú)是除對聚合物的穩定效果好外,還應能耐(nài)水、耐油、耐化學(xué)藥品,並與(yǔ)樹脂(zhī)相溶,在注塑加工成型過程中不分解、揮發小(xiǎo)、無色。常(cháng)用的穩定劑有硬脂酸鹽(yán)、鉛的化合物及環氧化合物(wù)等。穩定劑可分(fèn)熱穩定劑、光穩定(dìng)劑等。
(五)潤滑(huá)劑:為改進(jìn)注塑加工塑料熔體的流(liú)動性,減少或(huò)避免對設備或模具的摩(mó)擦和(hé)黏附,以及(jí)降低(dī)塑(sù)件表麵粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑(huá)劑。常用(yòng)的潤滑劑有硬(yìng)脂酸及其(qí)鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中(zhōng)有時(shí)可以(yǐ)用有(yǒu)機顏料(liào)、無機(jī)顏料和染料使塑料(liào)製件具有各種色彩,以滿足使(shǐ)用上的美觀要求。有些著色(sè)劑兼有(yǒu)其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色後能在(zài)一定程度上有(yǒu)助於防止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸(suān)鉛等顏料著(zhe)色後,可避免紫外(wài)線的射入,對樹脂起屏蔽作用,因此,它們還可以提(tí)高注塑加工塑料(liào)的穩定性。對(duì)著色劑的一般要求是:性質穩定,不易變色,不與其他成(chéng)分(增(zēng)塑劑(jì)、穩定劑等)起化學反應,著色力強,與(yǔ)樹脂有很好的相溶性(xìng)。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在於通過交(jiāo)聯使樹脂具(jù)有體(tǐ)型網狀結構,成為較堅硬和穩定(dìng)的注(zhù)塑(sù)加(jiā)工塑料製件。例如,在(zài)酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺(àn),在環氧樹(shù)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,還有發泡劑、阻燃劑(jì)、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。並非每一種塑料都(dōu)要加入全部添(tiān)加(jiā)劑,而是根(gēn)據塑料注塑加工品種(zhǒng)和使用要求加入所需的(de)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(jiē)枝等方法(fǎ)結(jié)合起來,組成改性品種(zhǒng)。例如(rú),ABS塑料就是由苯乙烯、丁二(èr)烯、丙烯(xī)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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