塑料的组成及性能
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2)增塑剂 加入增塑剂以后,树脂分子间距变大,也就削弱了树脂分子间
的作用力,使树脂分子容易滑动,即改善了树脂的成型加工性能。
常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类,癸二酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。
作用:改善塑料的可塑性及改善塑料的流动性。
3)着色剂 塑料着色,主要起到装饰美观的作用,同时还能提高塑料
的光稳定性、热稳定性和耐气候性。包括无机颜料、有机颜料 和染料三类,
塑料的组成成分
塑料是以合成树脂为主要成分,加入适量的添加剂而
树脂
树脂决定着塑料的性质和类别,约占塑料质量分数的 40%-100%。
注意区别: 塑料的名称通常采用对应的树脂名称来表示,所 以,很容易混淆塑料就是树脂!
添加剂
1)填充剂/填料 与塑料中的其它成份机械混合,不起化学反应,目的为了
减少树脂用量降低成本或改善塑料某些性能。
交联反应主要发生在热固性聚合物成型过程中,采用压缩、压注等成型方法。
在热塑性聚合物成型时,由于成型条件或其他原因(如原料不纯) 等也可能引起交联反应,使聚合物的性能变坏,这在成型过程中应尽量
聚合物的降解
聚合物分子受到热应力、微量水、酸、碱等杂质以及空气中氧的作用,导 致聚合物分子链断裂、分子变小、相对分子质量降低的现象称为聚合物降解 (裂解)。
而形成体型网状结构,或加快交联反应速度。固化剂一般多用在热 固性塑料中。
例如:
在环氧树脂中加入乙二胺;
在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺。
7)发泡剂 在制作泡沫塑料制品时,预先将发泡剂加入塑料中,在塑料
成型时放出气体,从而形成具有一定孔型的泡沫塑料制品。
常用的发泡剂: 石油醚、碳酸胺等。
ADC发泡剂
8)阻燃剂、防霉剂、导电剂、导磁剂、防静电剂等。
通用塑料产量占塑料总产量的一半以上!
聚乙烯/绳
聚丙烯/纱线
聚乙烯/管
2) 工程塑料
可成型工程结构件一类的塑料。较之通用塑料它具有强度高、尺寸稳定、在 高低温下变形小、能保持良好性能的特点,如ABS、尼龙、聚甲醛、聚砜等。
ABS管材
尼龙螺拴
聚甲醛零件
聚砜
3) 特种塑料
具有特种功能的塑料。如耐高温、低温、高冲击、具有高强度的塑料;具有 导电或超导功能的塑料(即导磁、吸波、光敏、记忆性及超导功能)等。
着色要求: 着色容易/与其它组份不起化学反应/成型中不因温度压力变化而变色分
解/长期使用过程中能够保持稳定。
根据着色要求和颜料及染料的区别, 所以工业上一般采用颜料。
4)稳定剂 为了防止塑料“老化”,需要添加一些能稳定塑料化学性能的
物质,称为稳定剂。
老化: 塑料在成型、储存或使用过程中,因受外界因素(热、光、氧、射线等)作
降解
轻度的降解 中等程度降解 严重的降解
聚合物变色
聚合物分解出低分子物质,制品出现气泡和流 纹弊病,削弱制品各项物理、力学性能 聚合物焦化、变黑并产生大量的分解物质
减少和消除 降解的办法是 依据降解产生 原因采取相应 措施
减少或避免降解措施
①严格控制原材料的技术指标和使用 合格原材料;
②使用前对聚合物进行严格的干燥; ③确定合理的加工工艺和加工条件; ④使用附加剂。
聚合物的热力学性能
聚合物在不同温度下表现出来的分子 热运动特征称为聚合物的物理状态。
聚合物物理状态主要与温度有关, 其物理状态分为玻璃态(结晶聚合物亦 称结晶态)、高弹态和粘流态三种。
热塑性塑料的温度力学状态及成型加工的关系
聚合物成型时,当温度达到成型固化温度,其分子结构由线型或支链型结构 变为空间网状体型结构的反应称为交联。
成型过程是不可逆的化学反应(化学反应肯定伴随着物理变化)过程, 塑料不能再回收利用!
常见的热固性塑料有:酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、 三聚氰胺甲醛和不饱和聚酯等。
酚醛塑件
环氧树脂塑件
2.按塑料的用途分类:
1)通用塑料
顾名思义,就是指产量大、用途广、价格低、易于成型的塑料。
其主要包括六大品种: 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料。
用而引起的性能变化称为老化。
根据稳定剂的作用可分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂三类。
5)润滑剂 防止粘模和减少塑料对设备的摩擦,同时提高塑料的流动性和
塑件表面光泽度。
常用的润滑剂有: 烃类、酯类、脂肪酸类、脂肪酸酰、金属皂类。
塑料光亮润滑剂
润滑剂EBS
6)固化剂 也叫硬化剂、交联剂,它的作用是促使合成树脂进行交联反应
聚合物的概念
塑料的主要成分为树脂,树脂分 为天然树脂和合成树脂,我们使用的 塑料一般都是以合成树脂为主要原料 制成的。树脂属于高分子聚合物,简 称高聚物或聚合物。
高聚物特点:
①含原子数量多 ②相对分子质量大 ③分子长度长.
聚乙烯分子模型
聚合物分子的结构特点
对聚合物大分子研究表明:大分子基本都属于长链状结 构,根据形状不同可分为线型聚合物、带支链的线型聚合物 及体型聚合物。
线型聚合物的物源自文库特性
具有弹性和塑性,在适当的融剂 中可以溶解,当温度升高时则软化至 熔化状态,且这种特性在聚合物成型 前和成型后都存在,可反复成型,这 样的聚合物具有热塑性。
体型聚合物的物理特性
脆性大、弹性较高和塑性很低, 成型前是可溶和可熔的,而一经硬化 后成为不溶不熔的固体,即使在再高 温度下(甚至烧焦碳化下)也不会软 化。这样的聚合物称为热固性聚合物。
导电剂
阻燃塑料
防静电剂
防霉剂
塑料的分类
1.按合成树脂的分子结构及其受热时呈现的基本
1)热塑性塑料
分子是线性结构或支链型结构,加热时软化并熔融,成为可以流动的黏稠液 体,于是可以塑制成一定的形状,冷却后得到既定的形状,成型过程只有物理变 化而无化学反应,塑料可以回收利用。
可以回收利用,不是可以无限次地回收利用, 因为存在“老化”问题,所以,次数是有限的。
7次
很多凉鞋穿几天就坏了,其原因就是其塑料已经超过了 最大回收利用次数。
常见的热塑性塑料有:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、 聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。
2)热固性塑料
分子刚开始是线型或支链型结构,其添加剂中加入固化剂,加热到固化剂 发生化学反应(交联反应)时,分子结构变为网状体型结构,即转变为固体, 成为不溶不熔的物质,其过程是不可逆的。