在成型生产中,交联一词常常用硬化或熟化等词代替。但是,所谓硬化得好或硬化得完全并不说明交联反应完全,而是指在成型固化过程中交联反应发展到了一种最为适宜的程度,在这种程度下,塑件能获得最佳的物理和力学性能。通常情况下,聚合物交联反应很难完全,但硬化程度都可以彻底完成或超过百分之百。生产中硬化程度超过百分之百的情况成为过熟,反之称为欠熟。
硬化作用的类型随树脂的种类而异,其对热固性塑料的储存期、成型温度和成型所需的时间起着决定性的作用。硬化不足,其塑件内部会存在较多的可熔性低分子化合物。由于交联反应不够,塑件的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性等会下降,热膨胀、应力、受力时的蠕变量等会增加,还会使塑件表面缺少光泽,容易发生翘曲变形。机械强度不高、变色、发脆、表面有时会出现密集的小泡等。过度的硬化还可使塑件产生焦化和裂解现象。
塑件是以合成树脂为主要成分,加入适量的添加剂组成的。合成树脂是由低分子化合物经聚合反应所获得的高分子化合物,如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。树脂受热软化后,可将塑料的其他组分加以粘合,并决定塑料的主要性能,如物理性能、化学性能、力学性能及电性能等。
由于在塑料加工聚合物分子链中带有反应基团或反应活点,所以在成型时,这些分子通过自带的反应基团的作用或反应活点与交联剂发生作用而交联在一起,形成体型结构。这些化学反应都称交联反应,已经发生作用的基团和反应活点度原有基团或反应活点的比值称交联度。交联反应很难进行完全,这是因为交联反应是热固性聚合物分子向三维发展并逐渐形成巨型网状结构的过程。随着这一过程的发展,未发生作用的反应基团之间,或者反应活点与交联剂之间的接触机会会越来越少,甚至变为不可能。有时反应过程中甚至包含着气体反应生成物,这也会阻碍反应的进行。
塑料中的树脂含量为40%-100%。添加剂包括填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。填充剂的作用是调整塑料的物理化学性能,提高材料强度,扩大使用范围,以及减少合成树脂的用量,降低塑料的成本。常用的填充剂有木粉、玻璃纤维和碳纤维等。加入不同的填充剂,可以制成不同性能的塑料。
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