深圳市科翔模具有限公司
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塑料的成分相當復雜,幾乎所有的注塑加工塑料都是以各種各樣的樹脂為基礎,再加入用來改變其性能的各種添加劑制成的。
(一)樹脂:樹脂是塑料的主要成分,它聯(lián)系或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,決定注塑加工塑料的類型和性能(如熱塑性或熱固性、物理、化學及力學性能等)。塑料之所以具有可塑性或流動性,就是樹脂所賦予的。
(二)填充劑:填充劑又稱填料,它是塑料中的另一重要的但并非必要的成分。在許多情況下填充劑所起的作用并不比樹脂小。因而,正確地選擇填充劑可以改變塑料的性能和擴大它的使用范圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。塑料中加入填充劑后,不僅能使塑料的成本大大降低,而且還能使塑料的性能得到 改變,對注塑加工塑料的推廣和應用起了作用。例如,酚醛樹脂中加入木粉后,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質填料后,便成為十分價廉的具有足夠剛性和耐熱性的鈣塑料。
聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯后,使塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、硬度及力學強度等得到的改進。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使注塑加工塑料的力學強度大幅度地提高。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。粉狀填料有木粉、紙漿、硅藻土、大理石粉、滑石粉、云母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等;纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、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黏度和熔融溫度,改變其成型注塑加工性能,改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能,通常加入能與樹脂相溶的不易揮發(fā)的高沸點有機化合物,這類物質稱為增塑劑。樹脂中加入增塑劑后,加大了其分子間的距離,因而削弱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的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。如聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變?yōu)橄裣鹉z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、抗拉強度等。因此,添加增塑劑要適量。對增塑劑的要求是:與樹脂有良好的相溶性;揮發(fā)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。常用的增塑劑是液態(tài)或低熔點固體有機化合物。其中主要有甲酸酯類、磷酸酯類和氯化石蠟等。
(四)穩(wěn)定劑:穩(wěn)定劑可以提高樹脂在熱、光、氧和霉菌等外界因素作用時的穩(wěn)定性,阻緩塑料變質。許多樹脂在成型注塑加工和使用過程中由于受上述因素的作用,性能會變壞。加入少量穩(wěn)定劑可以減緩這種情況的發(fā)生。對穩(wěn)定劑的要求是除對聚合物的穩(wěn)定效果好外,還應能耐水、耐油、耐化學藥品,并與樹脂相溶,在注塑加工成型過程中不分解、揮發(fā)小、無色。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物等。穩(wěn)定劑可分熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)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擦和黏附,以及降低塑件表面粗糙度等而加入的添加劑稱為潤滑劑。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鹽類。
(六)著色劑:在注塑加工塑料中有時可以用有機顏料、無機顏料和染料使塑料制件具有各種色彩,以滿足使用上的美觀要求。有些著色劑兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑著色后能在一定程度上有助于防止光老化;聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色后,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(wěn)定性。對著色劑的一般要求是:性質穩(wěn)定,不易變色,不與其他成分(增塑劑、穩(wěn)定劑等)起化學反應,著色力強,與樹脂有很好的相溶性。
(七)固化劑:固化劑又稱硬化劑,它的作用在于通過交聯(lián)使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩(wěn)定的注塑加工塑料制件。例如,在酚醛樹脂中加入六亞甲基四胺,在環(huán)氧樹脂中加入乙二胺、順丁烯二酸酐等。塑料的添加劑除上述幾種外,還有發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。并非每一種塑料都要加入全部添加劑,而是根據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,塑料可以制成“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,經共聚和混合而制成的三元“合金”或復合物,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復合物都屬于這類塑料。
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