9.发泡剂发泡剂是使塑料形成微孔结构材料的添加剂。这类发泡剂都是在受热时能分解放出气体的化合物。常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁,无机发泡剂有碳酸氢钠和碳酸氢铵等。加人发泡剂形成的微孔结构塑料称为泡沫塑料,有良好的隔音和隔热性能及很高的比刚度,被广泛应用。10.功能添加剂广义地说,所有塑料添加剂都可称为功能添加剂,因为每一种添加剂加人塑料中都使塑料具有某种功能。这里所说的添加剂则是除以上所列的添加剂以外,能使塑料具有一些特殊性能的物质。如加人低电阻金属的粉末,可使塑料具有一定的导电能力。加入发光材料,可使塑料在黑暗环境中发光,成为发光塑料。加人芬香物质可使塑料发出香味等等。综上所述,添加剂是塑料的重要组成部分,当然并不是所有塑料都必须添加上面所列的全部添加剂,而是根据生产的工艺要求和制品的使用要求有选择地加人,加入份量也应依具体要求而异。必须指出,添加剂的加入可能在某些方面起着有益的作用,而在其他方面可能产生反面作用。因此选用添加剂时应全面考虑。·18·
第二节塑料的分类和常用塑料一、塑料的分类塑料作为结构材料使用其历史远比金属材料和陶瓷材料短得多,但其品种的发展速度却很快,在短短的几十年间就有几百个品种问世。因此塑料有多种分类方法,最常用的是按树脂的受热特性和塑料的用途分类。1.按树脂的受热特性分类按塑料加热冷却时树脂呈现的特性,分为热塑性塑料和热固性塑料两类。(1)热塑性塑料热塑性塑料的特征是塑料受热时软化,温度升高至一定数值时可呈现粘流态,当温度降低时(一般指室温)塑料变得坚硬。再次加热能再变软,冷却后又变硬,可以如此多次反复。热塑性塑料除能多次反复加热冷却外,还能溶于某些溶剂,这种现象称为可熔可溶。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯艺烯、聚苯乙烯、ABS塑料、聚甲醛、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、聚碳酸酯和聚等。(2)热固性塑料热固性塑料的特征是塑料第一次受热时软化,冷却时固化并呈现刚硬状态。重新加热时不再软化,温度超过一定数值时发生分解。这类塑料不溶于溶剂,称为不熔不溶。常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料和不饱和酯等。2.按塑料用途分类按塑料用途分为通用塑料和工程塑料两类。.19
(1)通用塑料通用塑料通常指产量大、用量大、价格低廉、主要用于制造日用品的塑料。有资料称,通用塑料的产量约占塑料总产量的3/4,成为塑料工业的重要支柱。常用的通用塑料有聚乙烯、聚氮乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等。(2)工程塑料工程塑料通常指具有较高力学性能及耐高温、耐魔蚀,在各类工程中用作结构材料的塑料。常用的工程塑料有聚酰胺、聚甲醛、ABS塑料、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚碱和聚氣醚等。随着塑料工业技术的迅速发展和塑料应用的日益广泛,某些通用塑料也在工程中获得应用。小型家用电器中大量采用塑料零件,而这类产品已很难划分其属性一一日用品或工业品,故也可认为某些原属工程塑料的品种也用于制造日用品。因此通用塑料与工程塑料之间实际上已无明显界限。二、 常用塑料1.聚乙烯在诸多塑料品种中,案乙烯的原料比较丰富,故其产量很大。聚乙烯的代号为PE,分子结构式为HHECCHH按照生产工艺的不同,聚乙烯分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯三种。高压聚乙烯的相对分子质量较小,大分子链含有若干短支链,结晶度是三种聚乙烯中最小的,密度也是三.20
者中最小的,约0.91~~0.92g/cm,亦称低密度聚乙烯。高压聚乙烯的强度较差而柔顺性、抗冲击性和透明性较好。中、低压聚乙烯大分子链的支链较少,相对分子质量和结晶度都比高压聚乙烯大,但柔顺性较差,质地坚硬。低压聚乙烯的密度为0.94~0.96g/cm,亦称高密度聚乙烯。聚乙烯呈乳白色半透明状态,遇火会燃烧。从分子结构式可知,聚乙烯分子中只有碳、氢两种元素,没有极性基团。在常温下能耐酸、碱作用,也不溶于有机溶剂。吸水性小,耐蚀性和电绝缘性很好,是优良的高频电绝缘材料。高压聚乙烯多用于制造薄膜。低压聚乙烯则作为结构材料使用,用于制造日用品,化工设备中的耐蚀管道、槽衬及某些机械零件。2.聚氯乙烯聚氯乙烯是最早工业化生产的塑料品种之一,在工、农业和日常生活中广泛应用。聚氯乙烯的代号为PVC,分子结构式为HHECCH CI聚氣乙烯树脂为无色透明体,供应状态常为白色粉末,有良好的着色性能,密度约1.4g/cm。由于含有较高的氯,故具有耐燃自熄的特性。聚氯乙烯大分子链含有极性的氯原子,分子间的作用力比聚乙烯大,强度和硬度都比聚乙烯略大。聚氣乙烯树脂在65~85C时就开始软化,150170℃C则呈熔融状态,190℃以上分解并放出有毒的氮化氢。按照组分中加入增塑剂的不同,可制得硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。硬质聚氣乙烯具有较高的强度和硬度,可作为结.21
构材料便用。软质聚氣乙烯具有食好的柔顺性,可制作各类软管、电线包皮和日用品,其中大量用于制作薄膜和人造革。硬质聚氯乙烯除生产成型零件外,大量用于生产管材、棒材和板材,在化工和建筑工业中广泛应用。聚繁乙烯具有良好的介电性能,但随着温度的上升和频率的增,介电性能变差。故只能用于制造室温使用的低频电器元件,如民用电器插座、插头和开关等。聚氯乙烯具有良好的化学稳定性,能耐许多化学药品的腐蚀。常温能耐一定浓度的盐酸、硫酸、硝酸和氢氧化钠,广泛用于制造化工容器和运输管道。3.聚丙烯聚丙烯是20世纪50年代才开始工业化生产。由于原料丰富,价格便宜,又具有许多优良性能,故应用日益增多,产量不断提高。聚丙烯的代号为PP、分子结构式为HHtCHCH从分子结构式可以看出,在聚丙烯的分子链上每隔一个碳原子就连接一个甲基基团。甲基基团的排列形式对聚丙烯的性能有一定影响。一般规律是甲基排列规整性高的、结晶度较高,机械强度也较高。聚丙烯的密度为0.90~0.91g/cm3,是常用塑料中密度最小的品种。骤丙烯具有良好的耐热性,在无外力作用的环境中加热至150C也不变形。故聚丙烯可在水中煮沸,可以制作需经煮沸消毒的医疗器械,如注射针筒等。·22*