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,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。
6、塑料的制造過程
絕大多數塑料配件制造的首先是合成樹脂的生產(由單體聚合而得),然后根據需要,將樹脂(有時加入一定量的添加劑)進一步加工成塑料制品。有少數品種(如有機玻璃)其樹脂的合成和塑料的成型是同時進行的。