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概述
塑(sù)料它(tā)可以是純的樹脂,也可以是加有各種(zhǒng)添加劑的混合物,樹脂起粘結劑作用。所加添加料的目的是用來改善純樹脂(zhī)的物理機械性(xìng)能,改善加工性能或者為了節約樹脂。
因此,塑料最基本的(de)物理化學性質是由樹脂的(de)性質所決定的。樹脂可分天然(rán)樹脂(zhī)和人造樹脂,後者又稱合(hé)成樹脂。
樹(shù)脂都屬高聚物,這些高(gāo)聚物有獨特的分子(zǐ)內部結構與分子外部結構。高分子內部結構決定(dìng)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(dìng)高聚物的加工性能和物理機械性能。
聚合物按鏈之間在凝固(gù)後的結構形態可(kě)分非結晶型(無定型),半結晶(jīng)型和結晶型。所以塑(sù)料也有無(wú)定型和結晶(jīng)型之(zhī)分(fèn)。
結(jié)晶型塑料在凝(níng)固時,有晶(jīng)核到晶粒(lì)的生成過程,形成一(yī)定的體態。如PE,PP,PA,POM,等(děng)均屬結晶型。
無定型(xíng)塑料在(zài)凝固(gù)時,沒有晶核與晶粒的生長過程隻是自由的大分子鏈的“凍結”如PS,PVC,PMMA,PC等。
又按其塑料對熱作用的反映,可分熱塑性塑料與熱固性塑料兩類:熱塑性塑料的特點是加熱可(kě)以軟化,冷卻時又重返固態。這一可逆過程,可以反複多次(cì)。如(rú):PS,PVC,PA,PP,POM等;而熱固性塑料特點是在某一溫度下能轉變成可塑性熔體(tǐ),但如果繼續提(tí)高(gāo)溫度,延長(zhǎng)加(jiā)熱時間高分子內部將產生交聯作用而固化。再不能用加熱方法使其軟化到原始狀態,不能反複加工。如:環氧,呋喃,氨基,酚醛等。
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常用塑料(liào)
聚烯烴,聚烯烴是烯烴高聚物的總稱,一般是指乙烯,丙(bǐng)烯,丁烯的均聚(jù)物與共聚物。
主要品種有:低密度聚乙烯(LDPE),線型低密度聚乙烯(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(lǜ)化聚(jù)乙烯(CPE);乙烯-丙烯共聚物(wù),乙烯-醋酸乙烯(xī)共聚物(EVA);聚丙烯(PP),氯化聚丙烯(PPC),增強聚丙烯(RPP)聚丁烯(xī)(PB)等(děng)。
氯乙烯(PVC)注塑用聚氯乙烯是懸浮聚合產品,按其(qí)顆粒形態有(yǒu)緊密型和疏鬆(sōng)型。
聚氯乙烯的改性品種有:氯化聚(jù)氯乙烯(CPVC),氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(wù),氯乙烯-偏氯乙烯共聚(jù)物(PVDC),氯乙烯(xī)-乙丙橡膠接(jiē)枝共(gòng)聚物,耐(nài)寒PVC即(jí)氯(lǜ)乙烯(xī)與馬來酸酐的共聚物。
注塑用PVC有兩類:一種是濕混(hún)造粒,即把各種添加劑.穩定劑(jì).加工助劑.潤滑劑.衝(chōng)擊改性劑(jì).複(fù)合穩定劑等混合後擠出造粒(lì)。另一(yī)種是幹混料不造粒的粉狀聚氯乙(yǐ)烯。
苯乙烯係樹(shù)脂是指苯乙烯(xī)的(de)均聚物與共聚物樹脂的總稱。近年來為改善其脆性和耐熱溫度低的缺點,采用與橡膠等(děng)共混和接枝的(de)方法發展一(yī)係列改性品種(zhǒng)。如與(yǔ)丙烯腈,丁二烯(xī),a-甲基苯乙烯(xī),甲基丙烯酸甲脂,馬來酸酐等二(èr)元(yuán)共聚物可改善耐(nài)熱性和脆性;與丙烯腈丁二烯的共聚物ABS是衝擊韌性和加工(gōng)性能很好的工程塑料。
目前苯乙烯(xī)係塑料有通用級,發泡級,衝擊級和AS,ABS等,AS有通用級AS(I)與耐熱級AS(II)。
丙(bǐng)烯酸脂類,丙(bǐng)烯酸脂(zhī)類塑料通常包括聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)俗稱有(yǒu)機玻璃,以及(jí)纖維聚合物丙烯腈。這都是從丙烯(xī)酸衍生的高聚物。
供注塑(sù)級的PMMA用懸(xuán)浮聚合製成,有通用級耐熱級和高流動級。
酰胺樹脂聚又稱尼龍(lóng)(PA)是早的工(gōng)程塑料品種之一,用作(zuò)纖維時稱綿綸。我國有PA6,PA610,PA612,PA66,PA1010以及(jí)高碳尼龍,PA66與彈性接枝共混的超韌性PA,還有芳香聚酰(xiān)胺等。
線性聚脂類.在聚合物鏈節中含有脂鏈或(huò)醚鏈,而無支(zhī)鏈和交聯結構的樹脂統稱為線性(xìng)聚脂或線性聚醚。國(guó)產有:聚碳酸(suān)酯雙酚A型(PC),改性聚(jù)碳酸酯,聚對(duì)苯(běn)二甲酸乙二(èr)脂(滌綸,PET)聚對苯(běn)二甲酸丁二脂(PBT)聚(jù)芳脂(zhī)(雙酚A型),聚甲醛(POM)等。
PC是一種無(wú)定型的熱塑性聚合物,純PC雖有好的綜合性能,但容易應力(lì)開裂,耐磨性及流動性不良,目(mù)前多采用(yòng)PE,ABS,PS,PMMA,與之進行共混以克服上述缺陷。
PET大部作纖維少部用於薄膜(mó),而注塑成型用的多是玻璃纖維(wéi)增強(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相似的無定型工程塑料
聚甲醛(POM)有均(jun1)聚和共聚兩種,都是結晶型聚合物。均聚比共聚POM熱穩定性差加工溫度範圍窄。此外還(hái)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(shù)小,物料不易輸送所以常用開槽料筒的注(zhù)塑機進行生產。
氟塑料. 氟塑料品種(zhǒng)有:聚四乙烯(PTFE),聚四乙(yǐ)烯(xī)與六氟丙烯酸共聚物(FEP),三氟(fú)乙烯(PCTFE),聚偏氟乙烯(PVDF)聚氟乙烯(PVF)等(děng)。
PCTFE從分子結構上(shàng)看與PTFE主要(yào)的區別在於有氯原子存在,從而破(pò)壞了PTFE對稱性,降低了(le)大分子鏈堆(duī)砌,使其增加撓性。PCTFE對熱較敏感,易於高(gāo)溫下分解。聚偏氟乙烯(PVDF),是一種白色粉末狀,結晶型熱塑性樹脂(zhī)。
纖維素塑料是指由(yóu)天(tiān)然纖維素與(yǔ)無機或有機酸作用(yòng)產生的纖維素樹脂再加上增塑劑而製成。纖維素是最古老的半合成型的熱塑性(xìng)塑(sù)料,常用的有硝酸纖維素醋酸纖(xiān)維素,醋酸丁酸纖維素,用於注塑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(wù)由於在(zài)分子主鏈上含有亞芳基或雜環結構,因此具有耐高(gāo)溫,耐輻射的能力,並兼有很高的強度和尺(chǐ)寸穩定性(xìng)。
聚碸(fēng)(PSF),雙酚A聚碸(fēng)屬線性熱(rè)塑性聚合物,雖然有正規結構,但仍然是無定型結構形態。聚碸的粘度(dù)較(jiào)大而且對(duì)溫度的依賴(lài)性要比對剪切速率大。這一點正與聚乙烯相反而與聚碳醋酯類卻相近。在注塑(sù)中,當剪切速率低(dī)時,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(jié)構中不含有脂肪族基團,因此(cǐ)對耐熱性和(hé)抗氧(yǎng)性較好。可在180~200度範圍內長期使(shǐ)用,熔融溫度50~350度。
聚苯醚(PPO),PPO和其(qí)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(duì)剪切速率並沒有明顯的依賴性。用於注(zhù)塑的還有改性聚苯醚及氯化聚醚。
聚苯硫醚(PPS,雷騰),是一種新型工程塑料(liào)它具有優良的綜合性能,是目前作(zuò)軸頸與軸承(chéng)的最好村料。PSS原粉熔融後流動性很大,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(liào)與可粒料兩種。PSS的注塑與HDPE十分相似所不同是(shì)PSS要求成型溫度高些:在此343度時其流動性相當於HDPE的(de)流動(dòng)。
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常用填料(liào)
注塑材料常用的(de)填料有(yǒu)一般(bān)填(tián)料,金(jīn)屬填料,有機填料(liào),短纖維填料與長纖維填料。加入這些填料可降低注塑(sù)製品的成本,提高經濟效益可改(gǎi)善物理機械(xiè)性能(néng),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。
一般填料有石灰石,碳酸(suān)鈣,滑石粉,矽酸鈣,雲母,氫氧(yǎng)化鋁,硫酸鈣,以及農(nóng)副產品等。
有機填(tián)料是目前塑料製品中的主(zhǔ)要填料,有天然材料和合成材料,包括:木材,木粉,胡核的殼皮,棉植纖維素等;合成材料(liào)有再生纖維素,包括:人(rén)造織物,聚丙烯腈纖維,尼龍纖維,聚(jù)酯纖維等。
加到注塑材料中的一些填料,需要用表麵改性(xìng)劑進(jìn)行處理,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的相互作用理論,以及混(hún)合理(lǐ)論賦(fù)予(yǔ)材料一些優良性質。
目前常用的(de)表麵改性劑有矽烷偶聯劑,鈦酸酯偶聯劑,有機矽處理劑等。這些表麵改(gǎi)性(xìng)劑加上後,能進一步提高填料效能。
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