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        塑料原材料的種類
        發表時間:2010-5-27  文字 〖 〗  閱讀次數:3537   
        塑料的分類、成分及特性

        塑料是一種用途廣泛的合成高分子材料,在我們的日常生活中塑料制品比比皆是。從我們起床后使用的洗漱用品、早餐時用的餐具,到工作學習時用的文具、休息時用的座墊、床墊,以及電視機、洗衣機、計算機的外殼,還有夜晚給我們帶來光明的各種造型的燈具……

        塑料以它優異的性能逐步地代替了許多已經使用了幾十年、幾百年的材料和器皿,成為人們生活中不可缺少的助手。塑料集金屬的堅硬性、木材的輕便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蝕性,橡膠的彈性和韌性于一身,因此除了日常用品外,塑料更廣泛地應用于航空航天、醫療器械、石油化工、機械制造、國防、建筑等各行各業。

        一、塑料的分類
        塑料種類很多,到目前為止世界上投入生產的塑料大約有三百多種。塑料的分類方法較多,常用的有兩種:
        1、根據塑料受熱后的性質不同分為熱塑性塑料和熱固性塑料
        熱塑性塑料分子結構都是線型結構,在受熱時發生軟化或熔化,可塑制成一定的形狀,冷卻后又變硬。在受熱到一定程度又重新軟化,冷卻后又變硬,這種過程能夠反復進行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。熱塑性塑料成型過程比較簡單,能夠連續化生產,并且具有相當高的機械強度,因此發展很快。
        熱固性塑料的分子結構是體型結構,在受熱時也發生軟化,可以塑制成一定的形狀,但受熱到一定的程度或加入少量固化劑后,就硬化定型,再加熱也不會變軟和改變形狀了。熱固性塑料加工成型后,受熱不再軟化,因此不能回收再用,如酚醛塑料、氨基塑料、環氧樹脂等都屬于此類塑料。熱固性塑料成型工藝過程比較復雜,所以連續化生產有一定的困難,但其耐熱性好、不容易變形,而且價格比較低廉。
        2、根據塑料的用途不同分為通用塑料和工程塑料
        通用塑料是指產量大、價格低、應用范圍廣的塑料,主要包括聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品種。人們日常生活中使用的許多制品都是由這些通用塑料制成。
        工程塑料是可作為工程結構材料和代替金屬制造機器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS樹脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亞胺等。工程塑料具有密度小、化學穩定性高、機械性能良好、電絕緣性優越、加工成型容易等特點,廣泛應用于汽車、電器、化工、機械、儀器、儀表等工業,也應用于宇宙航行、火箭、導彈等方面。
        二、塑料的成分
        我們通常所用的塑料并不是一種純物質,它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分,此外,為了改進塑料的性能,還要在聚合物中添加各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑等,才能成為性能良好的塑料。
        1、合成樹脂
        合成樹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,而且樹脂的性質常常決定了塑料的性質,所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物,它不僅用于制造塑料,而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數的塑料,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質。
        2、填料
        填料又叫填充劑,它可以提高塑料的強度和耐熱性能,并降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成為最廉價的塑料之一,同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類,前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等,后者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。
        3、增塑劑
        增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶,無毒、無臭,對光、熱穩定的高沸點有機化合物,最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產聚氯乙烯塑料時,若加入較多的增塑劑便可得到軟質聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑劑(用量<10%),則得硬質聚氯乙烯塑料。
        4、穩定劑
        為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞,延長使用壽命,要在塑料中加入穩定劑。常用的有硬脂酸鹽、環氧樹脂等。
        5、著色劑
        著色劑可使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。
        6、潤滑劑
        潤滑劑的作用是防止塑料在成型時不粘在金屬模具上,同時可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。
        除了上述助劑外,塑料中還可加入阻燃劑、發泡劑、抗靜電劑等,以滿足不同的使用要求。
        三、塑料的特性
        1、塑料具有可塑性
        顧名思義,塑料就是可以塑造的材料。所謂塑料的可塑性就是可以通過加熱的方法使固體的塑料變軟,然后再把變軟了的塑料放在模具中,讓它冷卻后又重新凝固成一定形狀的固體。塑料的這種性質也有一定的缺陷,即遇熱時容易軟化變形,有的塑料甚至用溫度較高的水燙一下就會變形,所以塑料制品一般不宜接觸開水。
        2、塑料具有彈性
        有些塑料也像合成纖維一樣,具有一定的彈性。當它受到外力拉伸時,卷曲的分子就由柔韌性而被拉直,但一旦拉力取消后,它又會恢復原來的卷曲狀態,這樣就使得塑料具有彈性,例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品。但是有些塑料是沒有彈性的。
        3、塑料具有較高的強度
        塑料雖然沒有金屬那樣堅硬,但與玻璃、陶瓷、木材等相比,還是具有比較高的強度及耐磨性。塑料可以制成機器上堅固的齒輪和軸承。
        4、塑料具有耐腐蝕性
        塑料既不像金屬那樣在潮濕的空氣中會生銹,也不像木材那樣在潮濕的環境中會腐爛或被微生物侵蝕,另外塑料耐酸堿的腐蝕。因此塑料常常被用作化工廠的輸水和輸液管道,建筑物的門窗等。
        5、塑料具有絕緣性
        塑料的分子鏈是原子以共價鍵結合起來的,分子既不能電離,也不能在結構中傳遞電子,所以塑料具有絕緣性。塑料可用來制造電線的包皮、電插座、電器的外殼等。

        附:常用塑料的種類有:
        ①聚氯乙烯(PVC)
          它是建筑中用量最大的一種塑料。硬質聚氯乙烯的密度為1.38~1.43g/cm3,機械強度高,化學穩定性好,使用溫度范圍一般在-15~+55℃之間,適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。
        ②聚乙烯(PE)
          聚乙烯塑料在建筑上主要用于給排水管、衛生潔具。
        ③聚丙烯(PP)
          聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的,約為0.90左右。 聚丙烯常用來生產管材、衛生潔具等建筑制品。
        ④聚苯乙烯(PS)
          聚苯乙烯為無色透明類似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用來生產泡沫隔熱材料、透光材料等制品。
        ⑤ABS塑料
          ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料,以丙烯睛(A)、丁二烯(B)及苯乙烯(S) 為基礎的三組分所組成。ABS塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等。
        塑料的成型加工是指由合成樹脂制造廠制造的聚合物制成最終塑料制品的過程。加工方法(通常稱為塑料的一次加工)包括壓塑(模壓成型)、擠塑(擠出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、壓延等。

        壓塑
        壓塑也稱模壓成型或壓制成型,壓塑主要用于酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型。

        擠塑
        擠塑又稱擠出成型,是使用擠塑機(擠出機)將加熱的樹脂連續通過模具,擠出所需形狀的制品的方法。擠塑有時也有于熱固性塑料的成型,并可用于泡沫塑料的成型。擠塑的優點是可擠出各種形狀的制品,生產效率高,可自動化、連續化生產;缺點是熱固性塑料不能廣泛采用此法加工,制品尺寸容易產生偏差。

        注塑
        注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機(或稱注射機)將熱塑性塑料熔體在高壓下注入到模具內經冷卻、固化獲得產品的方法。注塑也能用于熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優點是生產速度快、效率高,操作可自動化,能成型形狀復雜的零件,特別適合大量生產。缺點是設備及模具成本高,注塑機清理較困難等。

        吹塑
        吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是借助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心制品的一種方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品兩種方法。用吹塑法可生產薄膜制品、各種瓶、桶、壺類容器及兒童玩具等。

        壓延
        壓延是將樹脂合各種添加劑經預期處理(捏合、過濾等)后通過壓延機的兩個或多個轉向相反的壓延輥的間隙加工成薄膜或片材,隨后從壓延機輥筒上剝離下來, 再經冷卻定型的一種成型方法。壓延是主要用于聚氯乙稀樹脂的成型方法,能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板磚等制品。
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