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概述(shù)
塑料它可以是(shì)純的樹脂,也可以(yǐ)是加有各種添加(jiā)劑的(de)混合物,樹脂起粘結(jié)劑作用。所加添加料的目的是用來(lái)改善純樹脂的物理機械性能,改善(shàn)加工性能或者為了節約(yuē)樹脂。
因此,塑料最基本的(de)物(wù)理化學性質是由樹(shù)脂的性質所決定的。樹脂可分天然樹脂和人造樹脂,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(yǔ)分子(zǐ)外部結構。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性能和物理機械性能(néng)。
聚合(hé)物按鏈(liàn)之間在凝固後的結構形態可分非結晶型(無定型),半結(jié)晶型和結晶型。所以塑(sù)料也有無定型和結晶型之分。
結晶型塑料在凝固時,有晶核到晶粒的生成過程,形成一定的體態。如PE,PP,PA,POM,等均屬結晶型。
無(wú)定型塑料(liào)在凝固(gù)時,沒有晶核與(yǔ)晶(jīng)粒的生長過程隻是自由的大分子鏈的“凍結”如(rú)PS,PVC,PMMA,PC等。
又按其塑料對熱作用的(de)反映,可分(fèn)熱塑性塑料與熱固性塑料兩類:熱塑性塑料(liào)的特(tè)點是加熱可以軟化(huà),冷卻時又重返固態。這一可逆過程,可(kě)以反複多次(cì)。如(rú):PS,PVC,PA,PP,POM等(děng);而熱固性塑料特點是在某一溫度下能轉變成可塑性熔體,但如(rú)果繼續提高溫度,延長加熱(rè)時(shí)間高分子(zǐ)內部將產生交聯作用而固化。再不能用加熱方(fāng)法(fǎ)使其軟化到原始狀態(tài),不(bú)能反複加工。如:環氧,呋(fū)喃,氨基,酚醛等。
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常用(yòng)塑料
聚烯烴,聚烯烴是烯烴高(gāo)聚物的總稱,一般是指乙烯,丙烯,丁烯的均聚物與共聚物。
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(jù)乙烯(xī)(MDPE),高密度聚乙烯(HDPE),超高分子量聚乙烯(UHMPE),氯化聚乙烯(CPE);乙烯-丙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚(jù)物(EVA);聚丙烯(PP),氯化聚丙烯(PPC),增(zēng)強聚丙烯(RPP)聚丁烯(PB)等。
氯乙烯(PVC)注塑用(yòng)聚氯乙烯是懸浮聚合(hé)產品,按其顆粒形態有緊密型和疏鬆型。
聚氯乙烯的改性品種有:氯化聚氯乙烯(CPVC),氯(lǜ)乙烯-醋酸乙烯共聚物,氯乙烯(xī)-偏氯乙(yǐ)烯共聚物(PVDC),氯乙烯-乙丙橡膠接枝共聚物,耐寒PVC即氯乙烯(xī)與馬來酸酐的共聚物。
注塑用PVC有兩類:一種是濕(shī)混造粒,即把各種添(tiān)加劑.穩定(dìng)劑.加工助(zhù)劑.潤滑劑.衝擊改性劑.複合穩定劑等(děng)混(hún)合後擠出造粒(lì)。另一種是幹混料不造粒的(de)粉狀聚氯乙烯。
苯乙烯係樹脂是指(zhǐ)苯乙烯的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(dī)的缺點,采用與橡膠等共混和接(jiē)枝的方(fāng)法發展一係列改性品種。如與丙烯(xī)腈,丁二烯,a-甲基苯乙烯,甲基丙烯酸甲脂,馬來酸(suān)酐等二元共聚物可改善耐熱性和(hé)脆性;與丙(bǐng)烯腈丁二烯的共聚(jù)物(wù)ABS是衝擊韌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(jí),衝擊(jī)級和AS,ABS等,AS有通用級AS(I)與耐熱級AS(II)。
丙(bǐng)烯酸脂類,丙烯酸脂類塑料通常包括聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)俗稱有機玻璃,以及纖維聚合物丙烯腈。這都(dōu)是(shì)從丙烯酸衍生的高聚(jù)物。
供注塑級的PMMA用懸浮聚合製成,有通用級耐熱級和高流動級。
酰胺樹脂聚又(yòu)稱尼龍(PA)是早的工程塑料品種之一(yī),用作纖維(wéi)時稱綿綸。我國有PA6,PA610,PA612,PA66,PA1010以及高碳尼龍(lóng),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(liàn),而無支(zhī)鏈和交聯結構的樹(shù)脂統稱為線性聚脂或線性聚醚。國產有:聚碳酸酯雙酚A型(PC),改性聚(jù)碳酸酯,聚對苯二甲酸乙二脂(滌綸,PET)聚對苯二甲酸丁二脂(PBT)聚芳脂(雙酚(fēn)A型),聚(jù)甲醛(POM)等。
PC是一種無定型的熱塑性聚合物,純PC雖(suī)有好的綜合性能,但容易應力開裂,耐磨性及流動性不良,目前(qián)多采用PE,ABS,PS,PMMA,與之進行共混以克服上述缺陷。
PET大部(bù)作纖維少部用於薄膜,而注塑(sù)成型用的多是玻璃纖維增(zēng)強(FRPET),PBT與PET都屬結晶型熱塑性線型聚脂。
聚(jù)芳脂(雙(shuāng)酚A型),這是與PC相似的無定型工程塑料
聚甲醛(POM)有均聚和共聚兩種,都是結晶型聚合(hé)物。均(jun1)聚比共聚POM熱穩定(dìng)性差加工溫度範(fàn)圍(wéi)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(jì)的共聚(jù)物。含油POM摩(mó)擦(cā)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(cóng)而破壞了PTFE對稱性,降低(dī)了大(dà)分子(zǐ)鏈堆砌,使其(qí)增加(jiā)撓性。PCTFE對熱較敏感,易於高溫下分解。聚偏氟乙烯(xī)(PVDF),是一種白色粉末狀(zhuàng),結晶型熱塑性樹脂(zhī)。
纖維素塑料是指由天然纖維素與無機或有機酸作用產(chǎn)生的纖維素樹脂(zhī)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塑料(liào),常用的有硝酸纖維素醋酸纖維(wéi)素,醋酸丁酸纖維(wéi)素(sù),用於(yú)注塑的以醋酸纖維素為主。
耐高溫型(xíng)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。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(cǐ)具有耐高溫,耐輻射的能力,並兼有很高的強(qiáng)度和尺寸穩定(dìng)性。
聚碸(PSF),雙酚A聚碸屬線性熱塑性聚合(hé)物,雖然有正規結構,但仍然是無定型結構(gòu)形態(tài)。聚(jù)碸的粘度較(jiào)大(dà)而且對溫度的依賴性要比對(duì)剪切速率大。這一點(diǎn)正與聚乙烯相反而與聚碳醋酯類卻相近。在注塑中,當剪切速率低時,溫度對其膨(péng)脹效應的影響不明顯。
聚苯醚碸(PES),在其分子結構(gòu)中不含有脂肪族基(jī)團,因此對耐熱性和抗氧性較好。可在180~200度範圍內(nèi)長期使用,熔融溫度50~350度。
聚苯醚(PPO),PPO和其他許多熱塑性(xìng)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性。用於注塑的還有改性聚苯醚及氯化聚醚。
聚苯(běn)硫醚(PPS,雷(léi)騰),是一種新型工程塑料它具有優(yōu)良的綜合性能,是目前(qián)作軸頸與軸承的最好村料。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(lián)預處理,提高流動性。注塑用有粉料與可粒料兩種。PSS的注塑與HDPE十分(fèn)相似所不同是PSS要求成型溫度高些:在此343度時其流動(dòng)性相當於HDPE的流動。
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常用填料
注塑材料常用的填料有一般填料,金屬填料,有機填料,短纖維填料與長纖維填料。加(jiā)入這些(xiē)填料(liào)可降低注塑製品的成本,提高(gāo)經濟效益可改善物理機械性能,化(huà)學性能以及(jí)光(guāng)電性能;可改善(shàn)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,碳酸鈣,滑石粉,矽酸鈣,雲母,氫氧化鋁,硫酸鈣,以及農副產品(pǐn)等。
有機填料是目前塑料製品中的主要(yào)填料,有天然材料和合成材料,包括:木材,木粉(fěn),胡核的(de)殼皮,棉植纖維(wéi)素等;合成材料有再生纖維素,包括:人造織(zhī)物,聚丙烯腈纖維,尼龍纖維,聚酯纖維等。
加到(dào)注塑材料中的一些填料,需要用表麵改性劑進(jìn)行處理,處理過程遵循(xún)界麵(miàn)化學理論,填料與聚(jù)合物表麵的濕潤理論酸堿的相互(hù)作用(yòng)理論,以及混合理論賦予材(cái)料一些優良性質。
目前常用的表麵改性劑有矽烷偶聯劑(jì),鈦酸(suān)酯偶聯劑,有機矽處理劑等。這些表麵改性劑加上後(hòu),能進一步(bù)提高填料(liào)效能。
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