塑料的成分及配制
发布时间：2019-06-20 10:39:06 点击次数：3412
塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活、工业等用品的统称。包括以塑料为原料的注塑、吸塑等所有工艺的制品。塑胶是一类具有可塑性的合成高分子材料。
一、塑料及其特性
（1）塑料的含义及组成
塑料是指以高分子合成树脂为主要成分，在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
塑料由聚合物合成树脂（40%～100%）和辅助材料组成。常用的辅助材料有：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂和增强材料等。
塑料辅助材料的作用是改善材料使用性能与加工性能，节约树脂材料。
（2）塑料的特性
1）密度小。密度约为0.83～2.2克/立方厘米，但大多数为1.0～1.4克/立方厘米，密度最小的塑料是泡沫塑料，其密度仅为0.189克/立方厘米。
2）耐冲击性好；
3）绝缘性好，导热性低；
4）比强度和比刚度高（单位质量计算的强度称为比强度）。是金属材料强度的1/10，而比玻璃钢强度更高。
5）化学稳定性好。
6）质轻，化学性稳定，不会锈蚀；
7）电气绝缘、绝热、隔声性能优良。
8）耐磨和自润滑性能好。
9）粘结性能好。
10）成型加工性能好，比金属容易。
11）一般成型性、着色性好，加工成本低；
12）多种防护性能：防水、防潮、防透气、防震、防辐射等。
13）具有较好的透明性和耐磨耗性；
14）不足：强度、刚度不如金属，不耐热。100摄氏度以下时，其热膨胀系数较大，易蠕变，易老化。
二、树脂
（1）树脂的含义
树脂是指受热时，通常有转化或熔融范围，转化时，受外力作用而具有流动性，常温下呈固态、半固态或液态的有机聚合物。它是塑料最基本的，也是最重要的成分。
（2）树脂的分类
1）天然树脂。指由自然界中的动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。
2）合成树脂。指由简单的有机物经化学合成，或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。如聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等。
合成树脂属于高分子化合物，称为高聚物。
合成树脂常用的制备方法有聚合反应和缩聚反应。
三、塑料的成分
（1）树脂
塑料的主要成分是树脂，其主要作用是将塑料的其他成分加以粘合，并决定塑料的类型（热塑性或热固性）和主要性能，如机械、物理、电、化学性能等。树脂在塑料中的比例一般为40%～65%。
（2）填充剂
又称填料，通常对聚合物呈惰性。其作用是改善塑料的成型性能，减少树脂的含量及提高塑料性能。正确地选择填充剂，可以改善塑料的性能和扩大它的使用范围。
（3）增塑剂
有些树脂的可塑性很小，柔软性也很差，为了降低树脂的熔融粘度和熔融温度!改善其成型加工性能，改进塑料的柔韧性、弹性以及其他各种必要的性能，通常加入能与树脂相容的、不易挥发的、高沸点的有机化合物，这类物质称为增塑剂。增塑剂通常是一种高沸点液体或低熔点固体的酯类化合物。
（4）着色剂
又称色料!主要是起美观和装饰作用，还包括涂料。
（5）稳定剂
凡能延缓塑料变质的物质都称为稳定剂，如分光稳定剂、热稳定剂和抗氧化剂等。
（6）润滑剂
改善塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的摩擦和粘附，改进塑件的表面粗糙度。
四、塑料的制造和树脂的合成方法
（1）塑料的制造
塑料的基础原料，最初是以农副产品为主，从20世纪20年代起转向以煤和煤焦油产品为主，从20世纪50年代起逐渐转向以石油和天然气为主。
塑料工业包括3个生产系统：塑料原料（树脂或半成品及助剂）的生产、塑料制品的生产和塑料成型机械（包括模具）的制造。
（2）树脂的合成方法
1）缩聚反应。单体分子间脱掉水或其他简单分子键合成聚合物的化学反应。可分为均缩聚反应和共缩聚反应。
均缩聚反应是带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。
共缩聚反应是两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚反应。
2）加聚反应。由不饱和或环状单体分子加成聚合，生成聚合物的一种化学反应。反应中没有水或其他低分子副产物的释出，而且所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。按参加反应的单体种类和聚合物本身的构型，可分为均聚合反应、共聚合反应和定向聚合反应。
五、塑料的用途
塑料的主要成分是树脂。树脂约占塑料总重量的40%～100%。塑料已被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
（1）农业方面
大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜、排灌管道和鱼网等。
（2）工业方面
在电气和电力工业中，广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中，用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件，以代替金属制品；在化学工业中，用塑料制作管道、各种容器及其他防腐材料；在建筑工业中，制作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件、装饰板和卫生洁具等。
（3）国防工业和尖端技术方面
无论是常规武器、飞机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材料。
（4）日常生活方面
在人们的日常生活中，塑料的应用更为广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒和热水瓶壳等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。
（5）包装领域方面
塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用，例如各种中空容器、注塑容器（周转箱、集装箱、桶等）、包装薄膜、编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。
常见应用：日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等；电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。
一、塑料及其特性
（1）塑料的含义及组成
塑料是指以高分子合成树脂为主要成分，在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
塑料由聚合物合成树脂（40%～100%）和辅助材料组成。常用的辅助材料有：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂和增强材料等。
塑料辅助材料的作用是改善材料使用性能与加工性能，节约树脂材料。
（2）塑料的特性
1）密度小。密度约为0.83～2.2克/立方厘米，但大多数为1.0～1.4克/立方厘米，密度最小的塑料是泡沫塑料，其密度仅为0.189克/立方厘米。
2）耐冲击性好；
3）绝缘性好，导热性低；
4）比强度和比刚度高（单位质量计算的强度称为比强度）。是金属材料强度的1/10，而比玻璃钢强度更高。
5）化学稳定性好。
6）质轻，化学性稳定，不会锈蚀；
7）电气绝缘、绝热、隔声性能优良。
8）耐磨和自润滑性能好。
9）粘结性能好。
10）成型加工性能好，比金属容易。
11）一般成型性、着色性好，加工成本低；
12）多种防护性能：防水、防潮、防透气、防震、防辐射等。
13）具有较好的透明性和耐磨耗性；
14）不足：强度、刚度不如金属，不耐热。100摄氏度以下时，其热膨胀系数较大，易蠕变，易老化。
二、树脂
（1）树脂的含义
树脂是指受热时，通常有转化或熔融范围，转化时，受外力作用而具有流动性，常温下呈固态、半固态或液态的有机聚合物。它是塑料最基本的，也是最重要的成分。
（2）树脂的分类
1）天然树脂。指由自然界中的动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。
2）合成树脂。指由简单的有机物经化学合成，或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。如聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等。
合成树脂属于高分子化合物，称为高聚物。
合成树脂常用的制备方法有聚合反应和缩聚反应。
三、塑料的成分
（1）树脂
塑料的主要成分是树脂，其主要作用是将塑料的其他成分加以粘合，并决定塑料的类型（热塑性或热固性）和主要性能，如机械、物理、电、化学性能等。树脂在塑料中的比例一般为40%～65%。
（2）填充剂
又称填料，通常对聚合物呈惰性。其作用是改善塑料的成型性能，减少树脂的含量及提高塑料性能。正确地选择填充剂，可以改善塑料的性能和扩大它的使用范围。
（3）增塑剂
有些树脂的可塑性很小，柔软性也很差，为了降低树脂的熔融粘度和熔融温度!改善其成型加工性能，改进塑料的柔韧性、弹性以及其他各种必要的性能，通常加入能与树脂相容的、不易挥发的、高沸点的有机化合物，这类物质称为增塑剂。增塑剂通常是一种高沸点液体或低熔点固体的酯类化合物。
（4）着色剂
又称色料!主要是起美观和装饰作用，还包括涂料。
（5）稳定剂
凡能延缓塑料变质的物质都称为稳定剂，如分光稳定剂、热稳定剂和抗氧化剂等。
（6）润滑剂
改善塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的摩擦和粘附，改进塑件的表面粗糙度。
四、塑料的制造和树脂的合成方法
（1）塑料的制造
塑料的基础原料，最初是以农副产品为主，从20世纪20年代起转向以煤和煤焦油产品为主，从20世纪50年代起逐渐转向以石油和天然气为主。
塑料工业包括3个生产系统：塑料原料（树脂或半成品及助剂）的生产、塑料制品的生产和塑料成型机械（包括模具）的制造。
（2）树脂的合成方法
1）缩聚反应。单体分子间脱掉水或其他简单分子键合成聚合物的化学反应。可分为均缩聚反应和共缩聚反应。
均缩聚反应是带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。
共缩聚反应是两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚反应。
2）加聚反应。由不饱和或环状单体分子加成聚合，生成聚合物的一种化学反应。反应中没有水或其他低分子副产物的释出，而且所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。按参加反应的单体种类和聚合物本身的构型，可分为均聚合反应、共聚合反应和定向聚合反应。
五、塑料的用途
塑料的主要成分是树脂。树脂约占塑料总重量的40%～100%。塑料已被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
（1）农业方面
大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜、排灌管道和鱼网等。
（2）工业方面
在电气和电力工业中，广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中，用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件，以代替金属制品；在化学工业中，用塑料制作管道、各种容器及其他防腐材料；在建筑工业中，制作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件、装饰板和卫生洁具等。
（3）国防工业和尖端技术方面
无论是常规武器、飞机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材料。
（4）日常生活方面
在人们的日常生活中，塑料的应用更为广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒和热水瓶壳等。目前在各种家用电器，如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。
（5）包装领域方面
塑料作为一种新型包装材料，在包装领域中已获得广泛应用，例如各种中空容器、注塑容器（周转箱、集装箱、桶等）、包装薄膜、编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。
常见应用：日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等；电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。
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