2.1.1 塑料简介
塑料是指以树脂为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。
树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。
树脂有天然树脂和合成树脂之分。天然树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂是指由简单有机物经化学合成或由某些天然产物经化学反应得到的树脂产物。
添加剂是指分散在塑料分子结构中,不会严重影响塑料的分子结构,而能改善其性质或降低成本的化学物质。添加剂的加入,能改进基材的加工性、物理性、化学性等性能,并能增加基材的物理、化学特性。只有极少一部分塑料含100%的树脂,绝大多数除主要组成成分为树脂以外都需要加入添加剂。常用的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、着色剂、润滑剂和抗氧剂等。
1)填充剂
填充剂也被称为填料,可以提高塑料的强度和耐热性能,并且可以降低成本。填料可分为有机填料和无机填料两类,前者有木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者有玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
2)增塑剂
增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低其脆性,使塑料易于加工成型。增塑剂一般是指能与树脂混溶,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增塑剂。例如,在生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂,则可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量<10%),则可得到硬质聚氯乙烯塑料。
3)稳定剂
为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用发生分解或被破坏,延长塑料的使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。常用的稳定剂有硬脂酸盐、环氧树脂等。
4)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。
5)润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型时黏在金属模具上,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。
6)抗氧剂
抗氧剂的作用是防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,从而使塑料变黄、发裂等。
除上述添加剂以外,塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等,以满足不同的使用要求。