塑料的组成

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《现代工程材料实用手册》第707页（3112字）

建筑装饰塑料的组成是比较复杂的，合成树脂是单成分塑料，但多数塑料是由树脂、填料和添加剂多种成分组成的。改变填料和添加剂的品种，则塑料的性质也随之改变。

(一)合成树脂

合成树脂主要由碳、氢和少量的氧、氮、硫等原子以某种化学键结合而成的有机化合物，是建筑塑料的基本组成材料，在塑料中起着粘结剂的作用，不仅能自身胶结，而且还能将塑料中其他组分粘结成一个整体。虽然加不同的填料和添加剂可以改变塑料的性质，但树脂是决定塑料类型、性能和用途的主要因素。单一组分塑料所含的树脂几乎达100%，多组分塑料的树脂含量约为30%～70%。

合成树脂按生产时化学反应的不同，可分为聚合树脂(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等)和缩聚树脂(如酚醛、环氧、聚酯等)；按受热时性能变化的不同，又可分为热塑性树脂和热固性树脂。

(二)填充剂

填充剂也称为填料、填充料，主要是一些化学性质不太活泼的粉状、块状或纤维状的无机化合物，它们是塑料中另一重要组成部分，通常占塑料组成材料的40%～70%。填充剂的主要作用是提高塑料的强度、硬度、耐热性等性能，同时也可节约树脂、降低塑料成本。如纤维类填充剂的加入，可以提高塑料的机械强度；石棉类填充剂的加入，可以提高塑料的耐热性能；云母填充剂的加入，可以提高塑料的电绝缘性能；石墨、二硫化铝填充剂的加入，可以改善塑料的摩擦、磨耗性能等。此外，填充料的加入还能降低塑料的成本。用作填充料的种类很多，主要有玻璃纤维、云母、石棉、硅藻土、滑石粉、石灰石粉、碳酸钙、陶土等无机填充料。也可以加入木粉、纸屑、废棉、废布等有机填充料。

建筑塑料中掺加的填充剂应适量，如果掺量过多，会降低塑料的物理力学性能，并使其加工困难，所以必须通过必要的试配，以确定最佳的填充剂加入量。

(三)增塑剂

增塑剂是具有低蒸汽压的低分子量固体或液体有机化合物，主要为酯类和酮类，与树脂混合加工不发生化学反应，不仅能提高混合物的弹性、黏性、可塑性、延伸性，而且可改进低温脆性和增加柔性、抗震性等。如聚氯乙烯若不加增塑剂，只可制成硬质聚氯乙烯塑料，若加入适量的邻苯二甲酸二丁酯增塑剂后，就可以制成软质聚氯乙烯薄膜和人造革等。

但是，增塑剂会降低塑料制品的机械性能和耐热性，所以选择增塑剂的种类和掺量，应根据塑料的使用性能来决定。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑等。

(四)着色剂

用于塑料的着色剂按其在着色介质中的溶解性分为染料和颜料两种。染料是溶解在溶液中，靠离子或化学反应作用产生着色的有机化合物，其透明度好、着色力强、色泽鲜艳，但光泽的光稳定性和化学稳定性差，受紫外线作用易分解褪色。颜料是基本不溶的微细粉末状物质，靠自身的光谱吸收并反射特定的光谱而显色，其除具有优良的着色作用外，还可作为稳定剂改善塑料的性能，起到一剂多能的作用。

作为用于装饰工程的塑料，要求色泽鲜艳、装饰性好，故着色剂的选择非常重要。着色剂一般分为有机染料和无机染料。对用于塑料的着色剂要求是：色泽鲜明，着色力强，分散性好，耐热耐晒，与塑料结合牢靠，在成型加工温度下不变色、不起化学反应，不因加入着色剂而降低塑料的性能等。

(五)稳定剂

许多塑料在成型加工和使用过程中，由于受热、光、氧及其他介质的作用，随着时间的增长会过早地发生降解、氧化断链、交链等现象，其材料性能变坏，影响塑料制品的使用。所以，为了稳定塑料制品的质量，延长其使用寿命，能使塑料长期保持工程性质，通常在组分中加入稳定剂。如在聚丙烯塑料的加工成型中，加入炭黑作为紫外线吸收剂，能显着改变该塑料制品的耐候性。

常用的稳定剂主要有抗老化剂、热稳定剂等，如硬脂酸盐、铅化物及环氧树脂等。在选择稳定剂时，必须注意树脂的性质、加工条件和制品用途等因素。

(六)润滑剂

在塑料加工的过程中，为了脱模和制品表面光洁，需要加入适量的润滑剂。润滑剂根据其作用，一般可分为内润滑剂和外润滑剂两种。内润滑剂相溶于塑料内，降低塑料的融熔黏度，使塑料在加工时减少内摩擦，增加流动性。外润滑剂在塑料加工过程中会从内部析出至表面，形成一层很薄的润滑膜，以减少塑料融熔物与金属模之间的摩擦和黏附，使成型易于进行。常用的润滑剂有高级脂肪酸及其盐类，如硬脂酸钙和硬脂酸镁等。

(七)固化剂

固化剂也称硬化剂，其作用是在聚合物中生成横跨键，使分子产生交联，由受热可塑的线型结构，变成体型的热稳定结构，如环氧、聚酯等树脂，在成型前加入固化剂，才能成为坚硬的塑料制品。

固化剂的种类很多，通常随着塑料品种及加工条件不同而异。作酚醛树脂的固化剂有甲基四胺；作环氧树脂的固化剂有胺类、酸酐类化合物；作聚酯树脂的固化剂有过氧化物。

(八)抗静电剂

塑料制品的特点是电气性能优良，但在加工和使用过程中由于摩擦容易产生静电。在现代建筑的室内装修中所应用的塑料地板和塑料地毯，由于静电的集尘作用而使尘埃附着于其表面而降低使用价值。常用的聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯等塑料制品都存在这些缺陷。

为了消除以上不良现象，在塑料中应掺加适量抗静电剂，其根本作用是给予导电性，即使塑料表面形成连续相，以提高表面导电度，迅速放电，防止静电的积聚。常用的抗静电剂有阳离子型表面活性剂(如季铵盐类)和两性型表面活性剂(如甜菜碱)。但应当注意的是，要求电绝缘的塑料制品，不能进行防静电处理。

(九)其他添加剂

合成树脂的本身是电绝缘体，在塑料里加入金属微粒(如银、铜)，可以制成导电塑料；在组分中加入一些磁粉，可以制成磁性塑料；加入特殊的化学发泡剂，可以制成泡沫塑料；在普通塑料中掺进一些放射性物质和发光材料，可以制成能射出浅绿、浅蓝色柔和冷光的发光塑料；加入香酯类物品，可以制成发出香味的塑料；为了阻止塑料制品的燃烧并具有自熄性，可加入阻燃剂等。

由以上可以看出，塑料是一种极为复杂的合成材料，性质取决于其组分结构方式和加入添加剂分量的相对比例。所以，其最大优点是能根据使用要求，合理地选择不同的添加剂，配制成不同性能的塑料制品。