塑料性能及加工.ppt

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1、1．3塑料的组成和分类1．3．1塑料的组成组成塑料的最基本成分是合成树脂，称为基质材料。按实际需要，塑料材料中一般还含有许多其它成分，称为助剂（添加剂），这些助剂用以改善材料的使用性能或工艺性能。热塑性塑料有时也以纯树脂形式使用，热固性塑料则完全以加有助剂的形式使用。塑料材料所使用的助剂品种很多，包括填充剂、增强剂、增塑剂、润滑剂、抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂、固化剂、发泡剂和其它某些助剂。对助剂的基本要求是：功能上有效，在塑料加工使用条件下稳定，与树脂结合稳固，不渗析和喷霜，无毒无味，价格适宜。1．树脂塑料的主要成分是合成树脂，约占塑料总重量的40%~100%。其作用

2、是使塑料具有可塑性和流动性，将各种助剂粘结在一起，并决定塑料的类型（热塑性或热固性）和主要性能（物理性能、化学性能、力学性能及电性能等）。本书以后章节中将对各种常用树脂做详细介绍。2．填充剂、增强剂填充剂又称填料，一般是对聚合物呈惰性的粉末物质。它的加入可以改善塑料的某些物理性能（例如导热性、膨胀性、耐热性、硬度、收缩性、尺寸稳定性等），扩大它的使用范围，减少树脂用量，降低成本（填料含量可达近40%）。在许多情况下填充剂所起的作用并不比树脂小，是塑料中一个重要但并非必要的成分。增强剂是用来提高塑料的力学性能，即提高材料强度和刚度、硬度等的助剂，以增大材料的承载能力，也往往伴随着改善材料的其它物

3、理性能，如提高耐热性，减小收缩，改善尺寸稳定性，改变导热性和热膨胀性等。人们往往将这两种含义有所区别的助剂视为同一。实际上，填料的含义较广，增强剂的含义较窄，可将增强剂包括在填料内，视为专用于改善材料力学性能的填料。对填料的要求是：易被树脂浸润，与树脂有很好的粘附性，性质稳定，填料的颗粒大小适中，分散性良好，不吸油和水，对设备不严重磨损。3．增塑剂增塑剂是用以改善塑料塑性，增加成型加工时的流动性，降低制品的脆性，改善材料耐寒性的一种助剂。增塑剂对塑料的增塑机理主要是增塑剂分子可对树脂大分子起隔离作用，使不同分子链之间的距离增大，减小大分子之间的相互吸引力和缠结，使分子链的内旋转变得容易，从而增

4、加分子链的柔曲性并使分子链相互滑移变得容易，从而增大材料流动性、改善耐寒性，减小脆性等。根据卫生指标增塑剂可分为有毒、低毒和无毒三类。完全无毒的增塑剂不多，低毒增塑剂根据各国卫生部门允许可以有条件地用于接触食品和医药行业。根据相容性的大小也可分为主增塑剂、辅增塑剂。主增塑剂与塑料有良好的相容性，可单独使用，辅增塑剂与聚合物相容性较差，一般不能单独使用，常与主增塑剂并用。根据应用性能还可分为耐寒性、耐热性、耐候性、耐燃性、防霉性、抗静电性等增塑剂。对增塑剂的基本要求是：挥发性很小，能与树脂很好地混溶而不起化学反应；不易从制件中析出及挥发；不降低制件的主要性能；无毒、无害、无色、不燃及成本低等。一

5、般需多种增塑剂混用才能满足多种性能要求。因此，增塑剂实际上是树脂的不挥发性溶剂。欲达到增塑剂与树脂良好的混溶，必须选用那些与树脂溶解度参数接近的品种。增塑剂的分子量不能太小，方可保证具有很小的挥发性。一般使用的增塑剂，其分子量都希望接近300或超过300。增塑剂的常用品种有以下几类：（1）苯二甲酸酯类这类增塑剂的优点是可使材料保持良好的绝缘性和耐寒性。（2）磷酸酯类这类增塑剂的特点是可以使材料保持有较好的耐热性，但耐寒性却较差，且该类增塑剂有毒性。（3）己二酸、壬二酸、癸二酸等的二辛酯这类增塑剂可以使材料具有较好的耐寒性，但耐油性却较差。在现有塑料品种中，使用增塑剂最多的塑料品种是聚氯乙烯、聚

6、乙酸乙烯、丙烯酸酯类塑料、纤维素塑料，其中聚氯乙烯塑料的用量最大，占增塑剂总产量的80％以上。4．热稳定剂加入到塑料配料中，能改善树脂的热稳定性，抑制其热降解、热分解的助剂称为热稳定剂。由于聚氯乙烯的热稳定性特别突出，一般所述的热稳定剂，多是指对聚氯乙烯塑料的专用热稳定剂。除聚氯乙烯外，聚甲醛塑料的热稳定性问题也较突出，但聚甲醛主要是采用对树脂端基封闭处理的方法提高热稳定性。其它塑料在合理的熔融加工温度范围内，都具有尚好的热稳定性。对热稳定剂的要求是：热稳定效率高，并兼具一定的光稳定性；与被稳定的塑料相容性好，不升华，不迁移，不喷霜，不易被水、油或溶剂抽提；不与其他助剂反应，不被硫或铜污染；不

7、显著影响聚合物的理化性能；无毒、无污染、无异味；可制得透明制品；加工使用方便；价格低廉。5．光稳定剂加入到塑料配方中，能改善塑料的耐日光性，防止或降低日光中紫外线对塑料产生破坏的助剂，统称光稳定剂，又称抗紫外线剂。光稳定剂的类型及作用，按其实质可分为以下三类：（1）紫外光屏蔽剂（2）紫外线吸收剂（3）紫外线猝灭剂对光稳定剂的具体要求是：能强烈吸收紫外光或有效猝灭激发态分子，或具有捕获自由基的足够能