塑料的主要成分、加工和鉴别鉴定方法
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我们通常所用的塑料并不是一种单一成分 , 它是由许多材料配制而成的 。 为了改进塑料的性能 , 要在高分子化合物中添加各种辅助材料 , 如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、抗静电剂等 , 才能成为性能良好的塑料 。
例如 , 为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度 , 使制品柔软而添加的增塑剂;为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近 , 不加入热稳定剂就无法成型 。 因而 , 塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位 。
一、塑料的主要成分
⒈合成树脂
合成树脂是塑料的最主要成分 , 其在塑料中的含量一般在40%~100% 。 由于含量大 , 而且树脂的性质常常决定了塑料的性质 , 所以人们常把树脂看成是塑料的同义词 。 例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈 。 其实树脂与塑料是两个不同的概念 。 树脂是一种未加工的原始高分子化合物 , 它不仅用于制造塑料 , 而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料 。 而塑料除了极少一部分含100%的树脂外 , 绝大多数的塑料 , 除了主要组分树脂外 , 还需要加入其他物质 。
⒉填料
填料又叫填充剂 , 它可以提高塑料的强度和耐热性能 , 并降低成本 。 例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本 , 使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一 , 同时还能显著提高机械强度 。 填料可分为有机填料和无机填料两类 , 前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等 , 后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等 。 填充剂在塑料中的含量一般控制在40%以下 。
⒊增塑剂
增塑剂 , 或称塑化剂可增加塑料的可塑性和柔软性 , 降低脆性 , 使塑料易于加工成型 。 增塑剂(塑化剂)一般是能与树脂混溶 , 无毒、无臭 , 对光、热稳定的高沸点有机化合物 , 最常用的是邻苯二甲酸酯类 。 例如生产聚氯乙烯塑料时 , 若加入较多的增塑剂 , 可以降低其成型加工温度 , 使聚合物制品具有柔软性、弹性及耐低温性能 , 得到软质聚氯乙烯塑料 。
⒋稳定剂
稳定剂主要是指保持高聚物塑料稳定,防止其分解、老化的试剂 。 为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏 , 延长使用寿命 , 要在塑料中加入稳定剂 。 常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等 。 稳定剂的用量一般为塑料的0.3~0.5% 。
⒌着色剂
着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色 。 常用有机染料和无机颜料作为着色剂 。 合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的 。 在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩 。
⒍润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型时粘在金属模具上 , 同时可使塑料的表面光滑美观 。 常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等 。
⒎抗氧剂
防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化 , 而使塑料变黄 , 发裂等 。
⒏抗静电剂
塑料是电的不良导体 , 所以很容易带静电 , 而抗静电剂可以赋予塑料以轻度至中等的电导性 , 从而可防止制品上静电荷的积聚 。
除了上述助剂外 , 塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、导电剂、导磁剂、相容剂等 。 以满足不同的使用要求 。
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二、常见的加工方法
⒈塑料的成型方法
根据各种塑料不同的成型方法 , 可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型 。
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