原料的种类与特性

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1、 原料的种类与特性1一 塑料的分类：v(1)根据塑料的组成不同，可分为单组分塑料 和多组分塑料。前者主要由树脂组成，其中 仅加入少量辅助材料，如着色剂、润滑剂、 抗氧剂等。属于这种塑料的有未加填料的聚 乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。也有的塑料除 树脂以外完全不加任何添加剂，如聚四氟乙 烯塑料等。多组分塑料则以树脂、填料、增 塑剂等为主要成分，如酚醛塑料、软质聚氯 乙烯塑料等。 2v (2)按树脂的名称命名塑料，如以聚乙烯树脂为原 料的塑料称为聚乙烯塑料，以聚丙烯或聚氯乙烯树 脂为原料的塑料称为聚丙烯塑料或聚氯乙烯塑料等 等。如果塑料中包括两种或两种以上的树脂，例如 由聚乙烯和聚丙烯两种树脂所制得的

2、塑料，则称为 这几种树脂的共混塑料。在此情况下，塑料和树脂 的名称虽然相同，但应注意二者的区别，它们除了 在组分上不同以外(树脂仅是塑料的组分之一)，树 脂不但可以制成塑料，而且还可以制成纤维、橡胶 、涂料、粘合剂等，它们通常也是以树脂的名称来 命名的。3v (3)按塑料材料受热后的性能表现不同，分 为热塑性塑料和热固性塑料。前者定义为在 整个特征温度范围内，能反复加热软化和反 复冷却硬化，且在软化状态采用模塑、挤塑 或二次成型通过流动能反复模塑为制品的塑 料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙 烯等。热固性塑料则为经加热或其它方法如 辐射、催化等固化时，能变成基本不溶、不 熔产物的塑料，如酚

3、醛塑料、脲醛塑料等。4v (4)按用途分，有通用塑料、工程塑料和特种 塑料。通用塑料一般指产量大、用途广、成 型性好、价廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、 聚氯乙烯、酚醛等塑料。5v从广义上讲工程塑料指凡是可以作为工程材 料的塑料或者说凡是可以作为结构材料的塑 料，但从狭义上讲一般指具有某些金属性能 ，能承受一定的外力作用，并有良好力学性 能和尺寸稳定性以及在高、低温下仍具有优 良性能的塑料，如聚酰胺、聚砜、聚碳酸酯 等。特种塑料一般指具有特种功能(如耐热、 自润滑等)，可应用于特殊要求的塑料，如氟 塑料、有机硅塑料等。6(5)按成型方法分，主要有以下几种：v 模压塑料 供压塑用的树脂混合料，如一般

4、 树脂混合料。v 层合塑料 用或不用粘结剂，借加热、加压 把相同或不相同材料的两层或多层结合为整 体的塑料材料。v 注塑、挤出和吹塑塑料 一般指能在机筒温 度下熔融流动，在模具中迅速硬化的塑料， 如一般热塑性塑料。7v铸塑塑料 能在无压或稍加压力情况下，倾注 于模具中并能硬化为一定形状制品的液态树 脂混合料，如单体浇注尼龙等。v 反应注塑模塑料 一般指液态原材料，加压 注入模腔内，使其反应固化制得成品，如聚 氨酯类。8(6)按塑料半制品或制品分类有 以几类：v模塑粉 主要由热固性树脂和填料等经充分混 合、辊压、粉碎而得，如酚醛塑料模塑粉等 。v增强塑料 组分中含有高强度纤维，使某些力 学性能比

5、原来树脂有较大提高的塑料。v微孔塑料 或称发泡塑料、泡沫塑料，整体内 因存在大量相互连通或不连通的小孔穴而降 低了密度的塑料。9v单丝 强度足以在工业纺织操作中用作纱或在 其它应用中作为实体的单根长丝。v 其它如塑料薄膜、管材、片材、板材、人 造革、异型材及各种模塑制品等。10二 塑料的组成v组成塑料的最基本成分是树脂，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，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。11v塑料材料用助剂的品种很多，包括填料、增 强剂、增塑剂、润滑剂、抗氧剂、热稳定剂

6、 、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。121 填料、增强剂v 填料是用以改善塑料某些物理性能，例如 导热性、膨胀性、耐热性、硬度、收缩性、 ，尺寸稳定性等，有时也是为了改善或会拌 随着改善材料的某些力学性能，有时填料的 使用主要是为了降低材料造价。13v2 增塑剂：改善塑性，增加加工流动性，降 低制品脆性，改善制品耐寒性。v3 热稳定剂：抑制热降解、热分解。v4 光稳定剂： 又称防紫外线剂。改善或者降 低紫外线对塑料的破坏。v5 抗氧剂：添加到塑料配方中能延緩或抑制 塑料氧化的物質v6抗静电剂：防止塑料表面电荷积聚。14v7 阻燃剂能夠降低材料的燃燒傾向和程度

7、或降 低燃燒速率和火焰傳播速度的助劑v8 润滑剂使塑料加工中減少摩擦改善加工性能v9 发泡剂v10 固化剂v11 着色剂v 着色剂按其溶解性能分为两大类：染料和颜料。15v染料：可以在水、油或有机溶剂中溶解的着色剂称 为染料。染料一般都是有机化合物。染料的优点是 色泽鲜艳，色彩夺目，色谱齐全，但缺点是耐热性 、耐候性、耐溶剂性皆差，在塑料加工温度下或较 高的温度使用过程中易分解变色，或在制品使用过 程中易渗析、迁移，串色或对其它接触物的污染。 染料是纤维、织物等纺织品的主要着色剂，在塑料 中应用较少，主要是用在光学塑料制品中，可以使 透明塑料保持较好的透明性。16v颜料：颜料是不能溶解的着色剂

8、；无论在水 中或油中，或在其它溶剂中，都很难使其溶 解，因此只能以细粉状均匀掺混到材料中。 颜料可以是有机化合物，也可以是无机化合 物。颜料是塑料中采用的主要着色剂。17v 无机颜料的耐热性、耐候性、耐溶剂性皆 优，价格也较低。有机颜料的耐热性、耐候 性、耐溶剂性不及无机颜料，但色泽鲜艳夺 目，在塑料中分散性较好。v颜料的遮盖力(即遮蔽树脂材料本色的能力)优 于染料，特别是无机颜料；但遮盖力越好， 透明性愈差，越不适于透明塑料。18塑料中常用着色剂v 1）白色：锌钡白(又名立德粉)，组成是 ZnS+BaSO4(混合物)；氧化锌ZnO；二氧化钛 (钛白粉)v 2）红色：镉红，组成是CdS+CdS

9、e(混合 物)；镉银朱，组成是CdSHgS。氧化铁红( 铁丹)Fe2O3。永固红、立索尔大红、立索尔 紫红、立索尔宝红等。19v3 ）黄色：镉黄，PbCr04或PbCrO4,PbO导 PbSO4等不溶性盐的混合晶体，是无机颜料 ，汉沙黄、联苯胺、永固黄、荧光黄等，都 是有机物。v4）黑色：群青，炭黑。20三ABS塑料vABS外观上是淡黄色非晶态树脂，不透明， 密度与聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的 综合物理力学性能，耐热、耐腐、耐油、耐 磨、尺寸稳定、加工性能优良，它具有三种 单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良 好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性 和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、

10、耐 寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性 和良好的加工流动性。 21v1 力学性能：明显的屈服点与细颈现象；良好的冲 击韧性，比PS高35倍；对缺口敏感，但小于其他 塑料。良好的低温冲击强度。v2 热性能：85110C热变形。耐寒性好，可燃。v3 电性能：良好的电性能，可以作为要求不苛刻条 件下的绝缘材料。v4 耐化学试剂耐溶剂v5 耐候性22ABS的品级vABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙 烯和丙烯腈的接枝共聚物，其中A代表丙烯 腈，提供耐化学性和热稳定性，B代表丁二烯 ，提供韧性和抗冲性，S代表苯乙烯，赋予刚 性和易加工性。 23v改变ABS树脂中3种组分之间的比例，可以在 适当范

11、围内调节其性能，以适应各种特殊应 用。按其配料组成的不同，ABS树脂可分为 通用型、中抗冲型、高抗冲型、耐低温抗冲 型、耐热型、阻燃型、透明型、耐候型等品 种。 24通用型ABS树脂 v通用型ABS树脂一般是指无阻燃、抗静电等 特殊功能，且市场容量较大的注射级ABS， 可根据其抗冲击性的高低进一步细分。 25中冲型ABS树脂 v一般地说，高流动中冲型的强度比通用中冲 型要低的多。各ABS生产厂均有相应的牌号 供应市场，如我国兰州石化公司的101、102 ，台湾奇美的PA757，GE的DFAR等。此类 ABS常代替HIPS用于电视机外壳、灯具、电 话机、复印机、化妆品盒及各种杂品的制造 。 26

12、高冲型ABS树脂 v提高ABS组成中的橡胶含量，可使制得的 ABS树脂冲击强度达到180300Jm-1之间， 这一性能段上的ABS组合物称为高冲型ABS 树脂。 此类树脂在各种机壳、部件、家用电 器、家具等领域用途广泛，市场用量与中冲 型ABS不相上下，用途也大体一致，但制品 质量优于中冲型ABS的制品。 高冲型ABS主 要用于对冲击有一定要求的场合，当用户对 刚性要求优先时，需选用中冲型ABS。 27超高冲型ABS树脂 v奇美的PA709、PA747，美国GE的 GPM4700，日本JSR10、JSR12等都是具 有超高冲击强度的ABS树脂，在机动车辆内 部构件、体育防护用品、雪橇、冲浪板、

13、鞋 后跟等对韧性要求较高的场合广为使用。 28耐热型ABS树酯 vABS树脂虽具有优良的综合性能，但对某些 应用领域，也存在耐热度不足的问题，这就 需要提高ABS树脂的耐热性，以适应国内汽 车、家电、办公机械等行业发展的需要。 v耐热ABS的研究以美、日两国最为活跃，已 建有万吨级工业生产装置。美国Borgwarner 、Amco公司，日本触媒、化学工业、三菱人 造丝、旭化成等公司在此领域的贡献世人瞩 目。 29透明型ABS树脂 v透明型ABS树脂，日本合成橡胶公司于1962 年首先开发成功，20世纪80年代获得了较大 的发展。 v主要商品有：日本JSR53、Toyorak900， BASF的

14、KU5004R，美国腈化物公司XT、 Borgwarner的GTM、DOW的CLR等， 透光率 达85以上。 v主要用作透明箱、顶盖、壳体、容器、塑料 零件、配电盘、汽车附件、装饰品等。 30电镀型ABS树脂 v电镀级ABS树脂的基本特点是：橡胶含量 较高，性能上属高冲击甚至超高冲击级； 橡胶相的粒径较大，且分布越窄越易电镀操 作；表面容易均匀点蚀；镀层与基材粘 结力强；热膨胀系数小，利于镀层的附着 ；流动性一般高于对应的高冲级或超高冲 级ABS树脂；适当提高ABS树脂的丙烯腈 含量或者掺入一些高结合丙烯腈的SAN树脂 可以改进镀层的特性。 31阻燃型ABS树脂 v阻燃型ABS树脂是ABS的一

15、个重要分类，它 主要用于计算机显示器的外壳、汽车箱体及 各种电器组件、设备。20世纪60年代，美国 Marbon公司就开始生产自熄性 ABS“CycolacKM”和“Cycolac 800”。国外近年 开发的具有耐热、耐紫外光等阻燃品级，其 阻燃性能大都达到了UL-94V0标准。 32抗静电及电磁屏蔽型ABS树脂 v 制备抗静电型ABS树脂的基本方法 是共混法。主要途径是：v填充导电材料，即在生产ABS树脂的掺混 阶段加入炭黑、金属粒子等导电材料，制备 成永久性防静电树脂。33v添加低分子抗静电剂，即在ABS掺混阶段 ，直接加入0.53.0季铵盐、磷酸盐等低分 子抗静电剂，然后挤出造粒。这种A

16、BS的抗 静电性是有时限的，效果随时间延长而衰减 。 34v添加抗静电母粒，即ABS粒料直接和抗静 电母粒共混。该法在ABS制品厂家广泛采用 ，其抗静电效果有暂时的，也有永久的，这 与共混时所采用的母粒性质有关。 35ABS塑料的加工vABS是无定形聚合物，无明显熔点，熔融流 动温度不太高，随所含三种单体比例不同， 在160190C范围即具有充分的流动性，且热 稳定性较好，在约高于285C时才出现分解现 象，因此加工温度范围较宽。ABS熔体具有 较明显的非牛顿性，提高成型压力可以使熔 体粘度明显减小，粘度随温度升高也会明显 下降。36vABS吸湿性稍大于聚苯乙烯，吸水率约在0 2o45之间，但由于熔体粘度不太高 ，故对于要求不高的制品，可以不经干燥， 但干燥可使制品具有更好伪表面光泽并可改 善内在质量。在80、90C下干燥23h，可以 满足各种成型要求。ABS具有较小的成型收 缩率，收缩率变化最大范围