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塑料(liao)的(de)組成及(ji)分類

一、塑料的組(zu)成

塑(su)料是(shi)以合成樹脂為主要成分，再加入改善其性能(neng)的各種(zhong)各樣的添(tian)加劑(ji)（也稱助劑(ji)）制成的。在塑(su)料中，樹脂起決定性的作用(yong)，但也不能(neng)忽略添(tian)加劑(ji)的作用(yong)。

（1）樹(shu)脂

樹(shu)脂(zhi)是(shi)塑(su)(su)料(liao)中(zhong).重要(yao)的成(cheng)分(fen)，它(ta)決(jue)定了塑(su)(su)料(liao)的類型和基本性(xing)能(neng)(neng)（如熱性(xing)能(neng)(neng)、物理性(xing)能(neng)(neng)、化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)、力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)等）。在(zai)塑(su)(su)料(liao)中(zhong)，它(ta)聯系或膠黏著其它(ta)成(cheng)分(fen)，并(bing)使塑(su)(su)料(liao)具有(you)(you)可塑(su)(su)性(xing)和流(liu)動(dong)性(xing)，從(cong)而具有(you)(you)成(cheng)型性(xing)能(neng)(neng)。

樹(shu)脂(zhi)包(bao)括天然樹(shu)脂(zhi)和合(he)成(cheng)樹(shu)脂(zhi)。在(zai)塑料生產(chan)中，一般(ban)都采用合(he)成(cheng)樹(shu)脂(zhi)。

（2）填(tian)充劑

填充劑(ji)又稱填料(liao)(liao)，是塑(su)料(liao)(liao)中的(de)重(zhong)要的(de)但(dan)并(bing)非每種塑(su)料(liao)(liao)必不可少(shao)的(de)成分。填充劑(ji)與塑(su)料(liao)(liao)中的(de)其它成分機械混合(he)，它們(men)之間不起化學(xue)作(zuo)用，但(dan)與樹脂牢固(gu)膠黏在一起。

填(tian)(tian)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)在塑(su)料(liao)中的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)有(you)兩個：一是(shi)減(jian)少樹(shu)脂(zhi)(zhi)用(yong)量(liang)，降低塑(su)料(liao)成本；二是(shi)改(gai)善(shan)塑(su)料(liao)某些性(xing)(xing)(xing)能，擴(kuo)大(da)塑(su)料(liao)的(de)應用(yong)范圍。在許(xu)多情(qing)況下，填(tian)(tian)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)所起(qi)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)是(shi)很大(da)的(de)，例如聚乙(yi)烯、聚氯乙(yi)烯等樹(shu)脂(zhi)(zhi)中加入(ru)木粉后，既克服了它(ta)的(de)脆性(xing)(xing)(xing)，又降低了成本。用(yong)玻璃纖(xian)維(wei)作(zuo)(zuo)(zuo)為塑(su)料(liao)的(de)填(tian)(tian)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)，能使塑(su)料(liao)的(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能大(da)幅(fu)度提高，而用(yong)石棉作(zuo)(zuo)(zuo)填(tian)(tian)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)則可(ke)以(yi)提高塑(su)料(liao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)。有(you)的(de)填(tian)(tian)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)還可(ke)以(yi)使塑(su)料(liao)具有(you)樹(shu)脂(zhi)(zhi)所沒(mei)有(you)的(de)性(xing)(xing)(xing)能，如導(dao)電性(xing)(xing)(xing)、導(dao)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)、導(dao)熱(re)性(xing)(xing)(xing)等。

常(chang)用的填(tian)充劑有木(mu)粉、紙漿、云(yun)母、石棉、玻璃纖維等。

（3）增(zeng)塑劑(ji)

有些樹脂(如硝酸(suan)纖(xian)維(wei)(wei)、醋酸(suan)纖(xian)維(wei)(wei)、聚氯乙(yi)烯等)的(de)(de)(de)可塑性很小，柔軟性也很差(cha)，為了(le)降低樹脂的(de)(de)(de)熔融(rong)粘度和熔融(rong)溫度，改善其成(cheng)型(xing)加工性能(neng)，改進塑件(jian)的(de)(de)(de)柔韌性、彈性以(yi)及其它各種(zhong)必要的(de)(de)(de)性能(neng)，通常加入(ru)能(neng)與樹脂相溶的(de)(de)(de)、不易揮發的(de)(de)(de)高沸(fei)點有機化(hua)合(he)物，這類物質稱為增塑劑(ji)。

在(zai)樹(shu)脂中加(jia)(jia)入(ru)增塑(su)(su)劑后，增塑(su)(su)劑分(fen)(fen)子插入(ru)到樹(shu)脂高(gao)分(fen)(fen)子鏈(lian)之間(jian)，增大了(le)高(gao)分(fen)(fen)子鏈(lian)間(jian)的(de)(de)距離，因而(er)削(xue)弱(ruo)了(le)高(gao)分(fen)(fen)子間(jian)的(de)(de)作(zuo)用力，使樹(shu)脂高(gao)分(fen)(fen)子容易產生相對滑(hua)移，從而(er)使塑(su)(su)料在(zai)較(jiao)低(di)的(de)(de)溫度下具有良(liang)好的(de)(de)可塑(su)(su)性和(he)柔軟性。例如，聚氯乙烯(xi)樹(shu)脂中加(jia)(jia)入(ru)鄰(lin)苯二甲酸二丁酯，可變為(wei)像橡(xiang)膠一樣的(de)(de)軟塑(su)(su)料。

加(jia)入增塑劑(ji)在改善塑料成型加(jia)工性能的(de)同時，有時也會降低樹(shu)脂的(de)某些性能，如硬度(du)、抗拉強度(du)等(deng)，因此添加(jia)增塑劑(ji)要適量。

對(dui)增塑劑的(de)要求：與樹脂(zhi)有良好的(de)相(xiang)溶性(xing)；揮發性(xing)小，不易從塑件中(zhong)析(xi)出；無(wu)毒、無(wu)色、無(wu)臭味；對(dui)光和熱比(bi)較穩定；不吸濕。

（4）著色劑

為使塑件(jian)獲得各種(zhong)所(suo)需色彩，常常在塑料組分中加入著(zhu)(zhu)色劑。著(zhu)(zhu)色劑品種(zhong)很(hen)多，但大(da)體(ti)分為有(you)機顏(yan)(yan)料、無機顏(yan)(yan)料和染(ran)料三大(da)類。有(you)些著(zhu)(zhu)色劑兼有(you)其他作用，如本色聚甲醛塑料用碳(tan)黑著(zhu)(zhu)色后(hou)能在一定程(cheng)度上有(you)助于(yu)防止光老化。

對著(zhu)色劑的一般要求是：著(zhu)色力強；與(yu)樹脂有很好(hao)的相溶性；不與(yu)塑料(liao)中(zhong)其(qi)它(ta)成分起化學反應；成型過程中(zhong)不因溫(wen)度(du)、壓力變(bian)(bian)化而分解變(bian)(bian)色，而且在塑件(jian)的長期使用過程中(zhong)能夠保持穩(wen)定(ding)。

（5）穩定劑(ji)

為(wei)了防(fang)止(zhi)或抑制塑料在(zai)成型、儲存(cun)和使(shi)用過(guo)程中(zhong)，因(yin)受外(wai)界因(yin)素（如熱、光、氧、射(she)線等）作(zuo)用所引(yin)起的性能(neng)(neng)變化，即所謂"老化"，需要在(zai)聚(ju)合物(wu)中(zhong)添加一些能(neng)(neng)穩定其化學(xue)性質(zhi)的物(wu)質(zhi)，這(zhe)些物(wu)質(zhi)稱為(wei)穩定劑。

對穩(wen)定(ding)劑的要求：對聚合(he)物的穩(wen)定(ding)效果好(hao)，能耐(nai)水、耐(nai)油(you)、耐(nai)化學藥(yao)品腐蝕，并與樹脂有很好(hao)的相溶性，在(zai)成型過程中不分解、揮(hui)發小、無色。

穩(wen)定劑可(ke)分為熱穩(wen)定劑、光穩(wen)定劑、抗氧化劑等。常用的穩(wen)定劑有(you)硬脂酸鹽(yan)類、鉛(qian)的化合物(wu)(wu)、環氧化合物(wu)(wu)等。

（6）固化劑(ji)

固(gu)化劑(ji)(ji)(ji)又稱硬化劑(ji)(ji)(ji)、交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)。成(cheng)型(xing)熱固(gu)性(xing)塑(su)料(liao)時，線型(xing)高分(fen)子(zi)結(jie)構的合成(cheng)樹脂需(xu)發生交(jiao)聯反(fan)應轉變成(cheng)體型(xing)高分(fen)了結(jie)構。添加固(gu)化劑(ji)(ji)(ji)的目的是促(cu)進交(jiao)聯反(fan)應。如(ru)在環(huan)氧(yang)樹脂中加入乙二(er)胺、三乙醇胺等。

塑料(liao)的添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)還(huan)有發泡劑(ji)(ji)(ji)、阻(zu)燃(ran)劑(ji)(ji)(ji)、防靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)、導(dao)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)和導(dao)磁劑(ji)(ji)(ji)等。并不是每一種塑料(liao)都要(yao)加(jia)入(ru)全部這(zhe)些添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)，而是依塑料(liao)品種和塑件使用要(yao)求按需要(yao)有選擇地加(jia)入(ru)某些添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。

二、塑(su)料的分類

塑料的(de)(de)品種較多(duo)，分類的(de)(de)方(fang)式也很多(duo)，常用(yong)的(de)(de)分類方(fang)法(fa)有以(yi)下兩種：

（1）根據塑(su)料(liao)(liao)中樹脂的分子結構和熱性能分類(lei)，可(ke)將塑(su)料(liao)(liao)分成(cheng)兩大(da)類(lei):熱塑(su)性塑(su)料(liao)(liao)和熱固性塑(su)料(liao)(liao)。

a）熱塑(su)性塑(su)料

這種塑料(liao)中(zhong)樹脂的(de)分子結構(gou)是(shi)(shi)線型或支鏈型結構(gou)。它在加熱(re)時可塑制成(cheng)一(yi)(yi)定形狀的(de)塑件(jian)(jian)，冷卻后(hou)(hou)保持己定型的(de)形狀。如(ru)再(zai)次加熱(re)，又可軟化(hua)(hua)熔(rong)融，可再(zai)次制成(cheng)一(yi)(yi)定形狀的(de)塑件(jian)(jian)，如(ru)此可反復多次。在上述過程中(zhong)一(yi)(yi)般只有(you)物理(li)變(bian)化(hua)(hua)而(er)無化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)。由于這一(yi)(yi)過程是(shi)(shi)可逆(ni)的(de)，在塑料(liao)加工中(zhong)產生(sheng)的(de)邊角料(liao)及(ji)廢品(pin)可以回收粉碎成(cheng)顆粒后(hou)(hou)重新利用。

如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛(quan)、聚碳(tan)酸脂、有機玻璃(li)、聚砜(feng)、氟塑料等都屬熱塑性塑料。

b）熱固性塑料

這種塑(su)(su)料(liao)在(zai)受熱(re)之初分子為(wei)線型(xing)(xing)結構，具有(you)(you)可(ke)塑(su)(su)性(xing)(xing)和(he)可(ke)溶性(xing)(xing)，可(ke)塑(su)(su)制成為(wei)一定形狀的塑(su)(su)件。當(dang)繼續(xu)加熱(re)時(shi)，線型(xing)(xing)高(gao)聚物(wu)分子主(zhu)鏈(lian)間形成化學(xue)鍵結合(he)(即交(jiao)聯)，分子呈(cheng)網狀結構，分子.終(zhong)變為(wei)體型(xing)(xing)結構，變得(de)既(ji)不熔融(rong)，也不溶解(jie)，塑(su)(su)件形狀固定下(xia)來不再變化。在(zai)成型(xing)(xing)過程中(zhong)(zhong)，既(ji)有(you)(you)物(wu)理變化又有(you)(you)化學(xue)變化。由(you)于熱(re)固性(xing)(xing)塑(su)(su)料(liao)上述特性(xing)(xing)，故加工(gong)中(zhong)(zhong)的邊角(jiao)料(liao)和(he)廢品不可(ke)回(hui)收再生利用(yong)。

如：酚醛塑(su)(su)(su)(su)料、氨基塑(su)(su)(su)(su)料、環(huan)氧塑(su)(su)(su)(su)料、有機硅塑(su)(su)(su)(su)料、硅酮(tong)塑(su)(su)(su)(su)料等屬(shu)于熱固性塑(su)(su)(su)(su)料。

（2）根據塑(su)料性能及用(yong)途分類

a）通(tong)用塑(su)料

這(zhe)類塑(su)(su)料(liao)是指產(chan)量大、用(yong)途廣、價格低的(de)塑(su)(su)料(liao)。主要包(bao)括(kuo):聚乙(yi)烯(xi)(xi)、聚氯乙(yi)烯(xi)(xi)、聚苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)、聚丙烯(xi)(xi)、酚醛塑(su)(su)料(liao)和氨基塑(su)(su)料(liao)六大品種(zhong)，它們的(de)產(chan)量占塑(su)(su)料(liao)總(zong)產(chan)量的(de)一半以(yi)上，構成了(le)塑(su)(su)料(liao)工業的(de)主體。

b）工程塑(su)料

這類塑料常指在工程(cheng)技術中用作(zuo)結構(gou)材料的塑料。除具有(you)(you)較(jiao)高(gao)的機(ji)械(xie)強(qiang)度外，這類塑料還(huan)具有(you)(you)很好的耐(nai)磨性(xing)、耐(nai)腐蝕性(xing)、自潤滑(hua)性(xing)及尺寸穩(wen)定性(xing)等。它們具有(you)(you)某(mou)些金(jin)屬(shu)特性(xing)，因而(er)現在越(yue)來越(yue)多(duo)地(di)代替金(jin)屬(shu)作(zuo)某(mou)些機(ji)械(xie)零件。

目前常用(yong)的(de)工(gong)程塑(su)料(liao)包(bao)括聚(ju)(ju)(ju)酰胺、聚(ju)(ju)(ju)甲(jia)醛、聚(ju)(ju)(ju)碳酸酯(zhi)、ABS、聚(ju)(ju)(ju)砜、聚(ju)(ju)(ju)苯(ben)醚、聚(ju)(ju)(ju)四氟乙烯等。

c）增強塑料

在塑(su)料(liao)(liao)中加入(ru)玻璃纖維等(deng)填料(liao)(liao)作為(wei)增(zeng)強(qiang)材(cai)料(liao)(liao)，以進一步(bu)改善材(cai)料(liao)(liao)的力學(xue)性能(neng)(neng)和電性能(neng)(neng)，這種(zhong)新型(xing)的復合材(cai)料(liao)(liao)通(tong)常(chang)稱為(wei)增(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)。它具有優良的力學(xue)性能(neng)(neng)，比強(qiang)度和比剛度高(gao)。增(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)分為(wei)熱塑(su)性增(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)和熱固性增(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)。

d）特(te)殊塑料

特殊塑(su)料(liao)指具有某些(xie)特殊性(xing)(xing)能(neng)的塑(su)料(liao)。如氟(fu)塑(su)料(liao)、聚酰亞胺塑(su)料(liao)、有機硅樹脂、環氧樹脂、導(dao)電塑(su)料(liao)、導(dao)磁塑(su)料(liao)、導(dao)熱塑(su)料(liao)以(yi)及為某些(xie)專門(men)用途而改性(xing)(xing)得到的塑(su)料(liao)。