塑料的成分及配制
發布時間：2019-06-20 10:39:06 點擊次數：3305
塑料制品是采用塑料為主要原料加工而成的生活、工業等用品的統稱。包括以塑料為原料的注塑、吸塑等所有工藝的制品。塑膠是一類具有可塑性的合成高分子材料。
一、塑料及其特性
（1）塑料的含義及組成
塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。
塑料由聚合物合成樹脂（40%～100%）和輔助材料組成。常用的輔助材料有：增塑劑、填充劑、穩定劑、潤滑劑、著色劑、發泡劑和增強材料等。
塑料輔助材料的作用是改善材料使用性能與加工性能，節約樹脂材料。
（2）塑料的特性
1）密度小。密度約為0.83～2.2克/立方厘米，但大多數為1.0～1.4克/立方厘米，密度最小的塑料是泡沫塑料，其密度僅為0.189克/立方厘米。
2）耐沖擊性好；
3）絕緣性好，導熱性低；
4）比強度和比剛度高（單位質量計算的強度稱為比強度）。是金屬材料強度的1/10，而比玻璃鋼強度更高。
5）化學穩定性好。
6）質輕，化學性穩定，不會銹蝕；
7）電氣絕緣、絕熱、隔聲性能優良。
8）耐磨和自潤滑性能好。
9）粘結性能好。
10）成型加工性能好，比金屬容易。
11）一般成型性、著色性好，加工成本低；
12）多種防護性能：防水、防潮、防透氣、防震、防輻射等。
13）具有較好的透明性和耐磨耗性；
14）不足：強度、剛度不如金屬，不耐熱。100攝氏度以下時，其熱膨脹系數較大，易蠕變，易老化。
二、樹脂
（1）樹脂的含義
樹脂是指受熱時，通常有轉化或熔融范圍，轉化時，受外力作用而具有流動性，常溫下呈固態、半固態或液態的有機聚合物。它是塑料最基本的，也是最重要的成分。
（2）樹脂的分類
1）天然樹脂。指由自然界中的動植物分泌物所得的無定形有機物質，如松香、琥珀、蟲膠等。
2）合成樹脂。指由簡單的有機物經化學合成，或某些天然產物經化學反應而得到的樹脂產物。如聚乙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等。
合成樹脂屬于高分子化合物，稱為高聚物。
合成樹脂常用的制備方法有聚合反應和縮聚反應。
三、塑料的成分
（1）樹脂
塑料的主要成分是樹脂，其主要作用是將塑料的其他成分加以粘合，并決定塑料的類型（熱塑性或熱固性）和主要性能，如機械、物理、電、化學性能等。樹脂在塑料中的比例一般為40%～65%。
（2）填充劑
又稱填料，通常對聚合物呈惰性。其作用是改善塑料的成型性能，減少樹脂的含量及提高塑料性能。正確地選擇填充劑，可以改善塑料的性能和擴大它的使用范圍。
（3）增塑劑
有些樹脂的可塑性很小，柔軟性也很差，為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度!改善其成型加工性能，改進塑料的柔韌性、彈性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹脂相容的、不易揮發的、高沸點的有機化合物，這類物質稱為增塑劑。增塑劑通常是一種高沸點液體或低熔點固體的酯類化合物。
（4）著色劑
又稱色料!主要是起美觀和裝飾作用，還包括涂料。
（5）穩定劑
凡能延緩塑料變質的物質都稱為穩定劑，如分光穩定劑、熱穩定劑和抗氧化劑等。
（6）潤滑劑
改善塑料熔體的流動性，減少或避免對設備或模具的摩擦和粘附，改進塑件的表面粗糙度。
四、塑料的制造和樹脂的合成方法
（1）塑料的制造
塑料的基礎原料，最初是以農副產品為主，從20世紀20年代起轉向以煤和煤焦油產品為主，從20世紀50年代起逐漸轉向以石油和天然氣為主。
塑料工業包括3個生產系統：塑料原料（樹脂或半成品及助劑）的生產、塑料制品的生產和塑料成型機械（包括模具）的制造。
（2）樹脂的合成方法
1）縮聚反應。單體分子間脫掉水或其他簡單分子鍵合成聚合物的化學反應。可分為均縮聚反應和共縮聚反應。
均縮聚反應是帶有兩個官能團的一種單體進行的縮聚反應。
共縮聚反應是兩種或兩種以上的雙官能團單體進行的縮聚反應。
2）加聚反應。由不飽和或環狀單體分子加成聚合，生成聚合物的一種化學反應。反應中沒有水或其他低分子副產物的釋出，而且所生成的聚合物元素成分與原用單體的成分相同。按參加反應的單體種類和聚合物本身的構型，可分為均聚合反應、共聚合反應和定向聚合反應。
五、塑料的用途
塑料的主要成分是樹脂。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料已被廣泛用于農業、工業、建筑、包裝、國防尖端工業以及人們日常生活等各個領域。
（1）農業方面
大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜、排灌管道和魚網等。
（2）工業方面
在電氣和電力工業中，廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；在機械工業中，用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件，以代替金屬制品；在化學工業中，用塑料制作管道、各種容器及其他防腐材料；在建筑工業中，制作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件、裝飾板和衛生潔具等。
（3）國防工業和尖端技術方面
無論是常規武器、飛機、艦艇，還是火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船和原子能工業等，塑料都是不可缺少的材料。
（4）日常生活方面
在人們的日常生活中，塑料的應用更為廣泛，如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒和熱水瓶殼等。目前在各種家用電器，如電視機、收錄機、電風扇、洗衣機、電冰箱等方面也獲得了廣泛的應用。
（5）包裝領域方面
塑料作為一種新型包裝材料，在包裝領域中已獲得廣泛應用，例如各種中空容器、注塑容器（周轉箱、集裝箱、桶等）、包裝薄膜、編織袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎繩和打包帶等。
常見應用：日用雜品、人造花卉、周轉箱、小型容器、自行車和拖拉機的零件等；電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、密封蓋等。
一、塑料及其特性
（1）塑料的含義及組成
塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。
塑料由聚合物合成樹脂（40%～100%）和輔助材料組成。常用的輔助材料有：增塑劑、填充劑、穩定劑、潤滑劑、著色劑、發泡劑和增強材料等。
塑料輔助材料的作用是改善材料使用性能與加工性能，節約樹脂材料。
（2）塑料的特性
1）密度小。密度約為0.83～2.2克/立方厘米，但大多數為1.0～1.4克/立方厘米，密度最小的塑料是泡沫塑料，其密度僅為0.189克/立方厘米。
2）耐沖擊性好；
3）絕緣性好，導熱性低；
4）比強度和比剛度高（單位質量計算的強度稱為比強度）。是金屬材料強度的1/10，而比玻璃鋼強度更高。
5）化學穩定性好。
6）質輕，化學性穩定，不會銹蝕；
7）電氣絕緣、絕熱、隔聲性能優良。
8）耐磨和自潤滑性能好。
9）粘結性能好。
10）成型加工性能好，比金屬容易。
11）一般成型性、著色性好，加工成本低；
12）多種防護性能：防水、防潮、防透氣、防震、防輻射等。
13）具有較好的透明性和耐磨耗性；
14）不足：強度、剛度不如金屬，不耐熱。100攝氏度以下時，其熱膨脹系數較大，易蠕變，易老化。
二、樹脂
（1）樹脂的含義
樹脂是指受熱時，通常有轉化或熔融范圍，轉化時，受外力作用而具有流動性，常溫下呈固態、半固態或液態的有機聚合物。它是塑料最基本的，也是最重要的成分。
（2）樹脂的分類
1）天然樹脂。指由自然界中的動植物分泌物所得的無定形有機物質，如松香、琥珀、蟲膠等。
2）合成樹脂。指由簡單的有機物經化學合成，或某些天然產物經化學反應而得到的樹脂產物。如聚乙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等。
合成樹脂屬于高分子化合物，稱為高聚物。
合成樹脂常用的制備方法有聚合反應和縮聚反應。
三、塑料的成分
（1）樹脂
塑料的主要成分是樹脂，其主要作用是將塑料的其他成分加以粘合，并決定塑料的類型（熱塑性或熱固性）和主要性能，如機械、物理、電、化學性能等。樹脂在塑料中的比例一般為40%～65%。
（2）填充劑
又稱填料，通常對聚合物呈惰性。其作用是改善塑料的成型性能，減少樹脂的含量及提高塑料性能。正確地選擇填充劑，可以改善塑料的性能和擴大它的使用范圍。
（3）增塑劑
有些樹脂的可塑性很小，柔軟性也很差，為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度!改善其成型加工性能，改進塑料的柔韌性、彈性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹脂相容的、不易揮發的、高沸點的有機化合物，這類物質稱為增塑劑。增塑劑通常是一種高沸點液體或低熔點固體的酯類化合物。
（4）著色劑
又稱色料!主要是起美觀和裝飾作用，還包括涂料。
（5）穩定劑
凡能延緩塑料變質的物質都稱為穩定劑，如分光穩定劑、熱穩定劑和抗氧化劑等。
（6）潤滑劑
改善塑料熔體的流動性，減少或避免對設備或模具的摩擦和粘附，改進塑件的表面粗糙度。
四、塑料的制造和樹脂的合成方法
（1）塑料的制造
塑料的基礎原料，最初是以農副產品為主，從20世紀20年代起轉向以煤和煤焦油產品為主，從20世紀50年代起逐漸轉向以石油和天然氣為主。
塑料工業包括3個生產系統：塑料原料（樹脂或半成品及助劑）的生產、塑料制品的生產和塑料成型機械（包括模具）的制造。
（2）樹脂的合成方法
1）縮聚反應。單體分子間脫掉水或其他簡單分子鍵合成聚合物的化學反應。可分為均縮聚反應和共縮聚反應。
均縮聚反應是帶有兩個官能團的一種單體進行的縮聚反應。
共縮聚反應是兩種或兩種以上的雙官能團單體進行的縮聚反應。
2）加聚反應。由不飽和或環狀單體分子加成聚合，生成聚合物的一種化學反應。反應中沒有水或其他低分子副產物的釋出，而且所生成的聚合物元素成分與原用單體的成分相同。按參加反應的單體種類和聚合物本身的構型，可分為均聚合反應、共聚合反應和定向聚合反應。
五、塑料的用途
塑料的主要成分是樹脂。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料已被廣泛用于農業、工業、建筑、包裝、國防尖端工業以及人們日常生活等各個領域。
（1）農業方面
大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜、排灌管道和魚網等。
（2）工業方面
在電氣和電力工業中，廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；在機械工業中，用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件，以代替金屬制品；在化學工業中，用塑料制作管道、各種容器及其他防腐材料；在建筑工業中，制作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件、裝飾板和衛生潔具等。
（3）國防工業和尖端技術方面
無論是常規武器、飛機、艦艇，還是火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船和原子能工業等，塑料都是不可缺少的材料。
（4）日常生活方面
在人們的日常生活中，塑料的應用更為廣泛，如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒和熱水瓶殼等。目前在各種家用電器，如電視機、收錄機、電風扇、洗衣機、電冰箱等方面也獲得了廣泛的應用。
（5）包裝領域方面
塑料作為一種新型包裝材料，在包裝領域中已獲得廣泛應用，例如各種中空容器、注塑容器（周轉箱、集裝箱、桶等）、包裝薄膜、編織袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎繩和打包帶等。
常見應用：日用雜品、人造花卉、周轉箱、小型容器、自行車和拖拉機的零件等；電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、密封蓋等。
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