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概述
塑料它可以是純(chún)的樹脂(zhī),也可以(yǐ)是加有各種添加劑的混合物,樹(shù)脂起粘結劑作用。所加添加料的(de)目的是用來改(gǎi)善(shàn)純樹脂的物理機(jī)械性能,改(gǎi)善加工(gōng)性能或(huò)者為了節約樹脂。
因此,塑(sù)料最基本的物理(lǐ)化學性質是由(yóu)樹脂的性質所決定的。樹(shù)脂(zhī)可分天然樹脂和人造樹脂(zhī),後者又(yòu)稱合成樹脂。
樹脂都屬高聚物,這些高聚物有獨特的分子內部結構與分子外(wài)部結構。高分子內部結構決定了高聚物最基本的物理化學性質;而高分子外部結構則決定高聚物的加工(gōng)性能和物理機(jī)械性能。
聚合物按鏈之間在凝固後(hòu)的結構形態可分非結晶型(無定型),半結晶型和結晶型。所(suǒ)以塑(sù)料也有(yǒu)無定型和結晶型之分。
結(jié)晶型塑料在凝固時,有晶核到晶粒的生(shēng)成過程,形成(chéng)一定的體態。如PE,PP,PA,POM,等均屬結晶型。
無定型(xíng)塑料在凝固時,沒有晶核與晶粒的生長過程隻是自由的大分子(zǐ)鏈的“凍結”如PS,PVC,PMMA,PC等。
又按其塑料對熱(rè)作用的反映,可(kě)分(fèn)熱塑性塑料與熱固性(xìng)塑料兩類:熱塑性塑料的特點(diǎn)是加熱(rè)可以軟化,冷(lěng)卻時又重(chóng)返固態。這一可逆過(guò)程,可以反複多次。如(rú):PS,PVC,PA,PP,POM等;而熱固性塑(sù)料特點是在(zài)某一溫度下能轉變(biàn)成可(kě)塑性熔體,但如果繼(jì)續提高溫度,延長加熱時間高分子內部將產生交聯(lián)作用而固化。再不能用加熱方法使其軟化(huà)到原(yuán)始狀態,不能反複加工。如:環氧,呋(fū)喃,氨基,酚醛等。
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常用塑料
聚烯(xī)烴,聚烯(xī)烴是烯烴高聚(jù)物的總稱,一般是指乙烯,丙烯(xī),丁烯的均(jun1)聚物與共聚物。
主要品種有(yǒu):低密度聚乙烯(LDPE),線型低密(mì)度聚乙烯(LLDPE),中密度聚乙烯(MDPE),高密度聚乙烯(HDPE),超高分子量聚乙烯(UHMPE),氯化聚乙(yǐ)烯(CPE);乙烯-丙烯共聚物,乙烯-醋酸乙(yǐ)烯共聚物(EVA);聚(jù)丙烯(PP),氯化聚丙烯(PPC),增強聚丙(bǐng)烯(RPP)聚丁烯(PB)等。
氯乙烯(PVC)注塑用聚氯乙烯是(shì)懸浮聚合產品,按其顆粒形態有緊密型和疏鬆型。
聚氯乙烯(xī)的改性(xìng)品種有:氯化聚氯乙烯(CPVC),氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,氯乙烯-偏(piān)氯乙烯共聚物(PVDC),氯乙烯-乙(yǐ)丙橡(xiàng)膠接枝共聚(jù)物,耐寒PVC即氯乙烯(xī)與馬來酸酐的共聚物。
注塑用PVC有(yǒu)兩(liǎng)類:一種是濕混造粒,即把各種添加劑.穩定劑.加(jiā)工助劑.潤滑劑.衝擊改性劑.複合穩定劑等混合後擠出造粒。另一種(zhǒng)是幹(gàn)混料不造粒的粉狀聚氯乙烯。
苯(běn)乙烯係樹脂是(shì)指苯乙烯(xī)的均聚物與共聚物樹脂的總稱。近年來為改善其脆性和(hé)耐熱溫度低的缺點,采(cǎi)用與橡膠等共混和接枝的方法發展一係列改性品種。如與丙烯腈,丁二烯,a-甲基苯乙烯,甲基丙烯酸甲脂,馬來酸酐等二元共(gòng)聚物可改善耐熱性(xìng)和脆性;與丙烯腈丁二烯的共聚物ABS是衝擊韌(rèn)性和加工性能很好的工程塑料。
目前苯乙烯係塑料有通用級,發泡級,衝擊級和AS,ABS等,AS有通用級AS(I)與耐(nài)熱級AS(II)。
丙烯酸脂類,丙烯酸脂類塑(sù)料通常包括聚甲基(jī)丙烯(xī)酸甲脂(PMMA)俗稱有(yǒu)機玻璃,以及纖維聚合(hé)物丙烯腈。這都是從丙烯酸衍生的高聚物。
供(gòng)注塑級的PMMA用懸(xuán)浮聚(jù)合製成,有通用級耐熱級和高流動級。
酰(xiān)胺樹脂聚又稱尼(ní)龍(lóng)(PA)是早的工程(chéng)塑料品種之(zhī)一,用作纖維時稱綿綸。我國(guó)有PA6,PA610,PA612,PA66,PA1010以及高(gāo)碳尼龍,PA66與彈性(xìng)接(jiē)枝共混的超韌性PA,還有(yǒu)芳香(xiāng)聚酰胺等。
線性聚脂類.在聚合物鏈(liàn)節中(zhōng)含有脂鏈或醚鏈,而無支鏈和交聯結構的樹脂統稱為線性聚脂或線性聚醚。國(guó)產有:聚碳酸(suān)酯(zhǐ)雙酚A型(PC),改性聚碳酸酯,聚對苯二甲酸乙(yǐ)二脂(滌綸,PET)聚對苯(běn)二甲酸丁二脂(PBT)聚(jù)芳脂(雙酚A型),聚甲醛(POM)等。
PC是(shì)一種無(wú)定型的熱塑(sù)性聚合物,純PC雖有(yǒu)好(hǎo)的綜合性能(néng),但容(róng)易應力開(kāi)裂,耐磨性及流動性(xìng)不良,目前多(duō)采用PE,ABS,PS,PMMA,與之(zhī)進行共混以克服上述缺陷。
PET大部(bù)作(zuò)纖維少部用於薄膜,而注塑成型用的多是玻(bō)璃纖(xiān)維增強(qiáng)(FRPET),PBT與PET都屬結晶型熱塑性線型聚脂。
聚芳脂(雙酚A型),這是與PC相似的無定(dìng)型工程塑料
聚甲醛(POM)有均聚和共聚兩種,都是結晶型(xíng)聚合物。均聚比(bǐ)共(gòng)聚POM熱(rè)穩定性差加工(gōng)溫度範圍窄。此外還有含油POM這是在POM內加液體潤滑油和硬脂酸鹽類的表麵活性劑的共聚(jù)物。含油POM摩擦係數小,物料不易輸送所以常用開槽料筒的注塑機進行生產。
氟塑料. 氟塑料品種有:聚四乙烯(PTFE),聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚(jù)物(FEP),三氟乙烯(PCTFE),聚偏氟乙烯(PVDF)聚氟乙烯(PVF)等。
PCTFE從分子結構上看與PTFE主要的區別在於有氯原子存在,從而破壞了PTFE對稱(chēng)性,降低了大分子鏈堆砌,使其(qí)增加(jiā)撓性。PCTFE對熱較敏(mǐn)感,易於高溫下分解。聚偏氟乙(yǐ)烯(PVDF),是一種白色粉末狀,結晶型熱塑性樹脂。
纖維素塑料(liào)是指由(yóu)天然纖(xiān)維素與無機或有機酸作用產生的纖維素樹脂再加上增塑劑而製成。纖(xiān)維素是(shì)最古老的半合成型的(de)熱塑性塑料,常用的有硝(xiāo)酸纖維素醋酸纖維素,醋酸丁酸纖(xiān)維(wéi)素,用於注塑(sù)的以醋酸纖維素為主。
耐高溫型樹脂,這類有聚碸,聚芳碸,聚苯醚碸,聚苯硫醚,聚苯醚,聚酰亞胺(àn)。這類聚合物由於在分子主鏈上含有亞芳基或雜環結構,因此具有(yǒu)耐高溫,耐輻射的能力(lì),並兼有很(hěn)高的強(qiáng)度和尺寸穩定性。
聚碸(PSF),雙酚A聚碸屬線性熱塑性聚合物,雖(suī)然有正規(guī)結構,但仍然是無定型(xíng)結構形態。聚碸的粘度(dù)較大而且對溫度的依賴性要比對剪切速率大。這(zhè)一點正與聚乙烯相反而與聚碳醋酯(zhǐ)類卻相近。在注(zhù)塑中,當剪切(qiē)速(sù)率低(dī)時(shí),溫度對其膨脹效應的影響不明顯。
聚苯醚碸(fēng)(PES),在其分子結構中不含有脂肪族基團,因此(cǐ)對(duì)耐熱性和抗氧(yǎng)性較好。可在180~200度範圍內長期使用,熔融溫度50~350度。
聚苯醚(PPO),PPO和(hé)其他許多熱塑性塑料不同;熔體的流變性能接近牛頓型流體,粘度對剪切速率並沒有明顯的依賴(lài)性。用於注塑的還有改性聚苯醚及氯化聚醚。
聚苯硫醚(PPS,雷騰),是(shì)一種新型(xíng)工程塑料它具有優良的綜合性能(néng),是目(mù)前作軸頸與軸承的最好村料(liào)。PSS原粉熔融後流(liú)動性很大,直接加工困難因此必須經過交聯預處理,提高流動性。注(zhù)塑用有粉料與可粒料兩種。PSS的注塑(sù)與HDPE十分相似所不同是PSS要求成型(xíng)溫度高(gāo)些:在此343度時(shí)其流動(dòng)性相當於HDPE的流動。
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常(cháng)用填料
注塑(sù)材料常(cháng)用的填料有一般填料,金屬填料,有機(jī)填料,短纖維填料與長纖維填料。加入這些填料可降低注塑製品的成本,提高(gāo)經濟效益可改善物(wù)理機械(xiè)性能,化學性能以及光電性能;可改善加工性能,流變性能,降低粘度,提高分散作用。
一般填料有(yǒu)石(shí)灰石,碳(tàn)酸鈣,滑(huá)石粉,矽酸鈣,雲母,氫氧化鋁,硫酸鈣(gài),以及農副產品等。
有機填料是目前塑料製品中的主要填料,有天然(rán)材料和合成材料(liào),包括:木材,木(mù)粉,胡核的殼皮,棉植纖維素等;合成材料有再生(shēng)纖維素,包括:人造織物,聚丙烯腈纖維,尼(ní)龍纖維,聚酯纖維等。
加到注塑材料中的一些填(tián)料,需要(yào)用表麵改性劑進行(háng)處理,處理過程遵循界麵化學理論,填料與聚合物表麵的濕潤理論酸堿(jiǎn)的相互(hù)作(zuò)用(yòng)理論,以及混合理論賦予材料一些優(yōu)良性質。
目前常用的表麵改(gǎi)性劑有矽烷偶聯劑,鈦酸酯偶聯劑,有機矽處理劑等。這些(xiē)表麵改性劑(jì)加上後,能進一步提高填料效能。
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