產(chǎn)品詳情
ABS塑料的結(jié)構(gòu)性能,ABS塑料的成型加工,ABS塑料的改性品種,ABS塑料的應(yīng)用范圍
ABS塑料簡(jiǎn)介:ABS為丙烯腈(23%~41%)、丁二烯(10%~30%)和苯乙稀(29%~60%)三種單體共聚而成的聚合物,英文名稱(chēng)acryloni-trile-butadiene-styrene,簡(jiǎn)稱(chēng)ABS。ABS的制造方法有混煉法和接枝法兩種,混煉法ABS較早由美國(guó)橡膠公司于1946年開(kāi)發(fā),接枝法ABS由美國(guó)Marbon公司于1954年首先合成。合成的ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類(lèi)。ABS共聚物中三種單體的一般比例為20:30:50,只要改變?nèi)叩谋壤⒕酆戏椒?、顆粒的尺寸,便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)特性的ABS品種。如增加丁二烯組分的含量,則其沖擊強(qiáng)度會(huì)得到提高,但是硬度和流動(dòng)性就會(huì)降低,強(qiáng)度和耐熱性會(huì)變差。如ABS中丁二烯的含量達(dá)到50%以上,則稱(chēng)為高膠粉,常用于ABS和PC/ABS的增韌改性。常用的高膠粉有美國(guó)GE產(chǎn)品(丁二烯含量70%)、韓國(guó)錦湖和我國(guó)臺(tái)灣國(guó)喬產(chǎn)品(丁二烯含量60%)及大慶產(chǎn)品(丁二烯含量50%)。
ABS較初是在PS改性基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,由于具有韌、剛、硬的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),其用量與PS相當(dāng),而且應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)PS,所以成為一種獨(dú)立于PS的塑料品種。ABS既可用于普通塑料,又可用于工程塑料。早期將ABS劃分為工程塑料一類(lèi),因其發(fā)展速度太快,產(chǎn)量很快就接近其母體PS。因此,從2000年起就將其劃為通用塑料一類(lèi),成為第五大通用塑料品種。
1.ABS的結(jié)構(gòu)
ABS大分子主鏈由三種結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成。不同的結(jié)構(gòu)單元賦予其不同的性能:丙烯腈,耐化學(xué)腐蝕性好、表面硬度高;丁二烯,韌性好;苯乙烯,透明性好、著色好、電絕緣性及加工性好。三種單體結(jié)合在一起,就形成了堅(jiān)韌、硬質(zhì)、剛性的ABS樹(shù)脂。不同廠家生產(chǎn)的ABS因結(jié)構(gòu)差異較大,所以性能差異也較大。
2.ABS的性能
(1)一般性能ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料。其制品可著成五顏六色,并具有90%的高光澤度。ABS的相對(duì)密度為1.05,吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好,易于表面印刷、涂層和鈹層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2%,屬易燃聚合物,火焰呈黃色,有黑煙,燒焦但不落滴,并發(fā)出特殊的肉桂味。
(2)力學(xué)性能ABS具有優(yōu)良的力學(xué)性能,其沖擊強(qiáng)度極好,可以在極低的溫度下使用;即使ABS制品被破壞也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞,這是ABS高韌性的寫(xiě)實(shí)。ABS的耐磨性?xún)?yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大,但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。
(3)熱學(xué)性能ABS的熱變形溫度為93~118°C,制品經(jīng)退火處理后還可提高10°C左右。ABS在一40°C時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在一40~100°C的溫度范圍內(nèi)使用。
(4)電學(xué)性能ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。
(5)環(huán)境性能ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響,但可溶于酮類(lèi)、醛類(lèi)及氯代烴中,受乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ABS的耐候性差,在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解;于戶(hù)外半年后,沖擊強(qiáng)度下降一半。
1.加工特性
ABS同PS—樣,是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料,可用通用的加工方法加工。
ABS的熔體黏度較高,其流動(dòng)性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,與POM和HIPS類(lèi)似;ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體,其熔體黏度對(duì)加工溫度和剪切速率都有關(guān)系,但對(duì)剪切速率更為敏感;ABS的熔體冷卻固化速度較快。
ABS的熱穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象,熱分解溫度大于250°C。雖然ABS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好,但在受熱狀態(tài)下,熱氧會(huì)引發(fā)其降解反應(yīng),因此需要加入抗氧劑,具體如主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168。ABS在停機(jī)后,要及時(shí)清洗螺桿和料筒,以免長(zhǎng)時(shí)間受熱分解。
ABS屬于無(wú)定形聚合物,無(wú)明顯熔點(diǎn),但可在217~237°C的溫度范圍內(nèi)熔融加工。
ABS的吸水性較高,不干燥會(huì)在制品上產(chǎn)生銀紋和氣泡等缺陷。因此,ABS在加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理,使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥條件為溫度80?S5°C,時(shí)間2?4h;對(duì)特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度70~80°C,時(shí)間18~24h。
ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,內(nèi)應(yīng)力的大小可通過(guò)浸人冰醋酸中檢驗(yàn);如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂相對(duì)禁止,應(yīng)進(jìn)行退火處理,具體條件為放于70~80°C的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h,再冷卻至室溫即可。
ABS的耐熱性很好,但在265°C下,物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間較多不能超過(guò)5?6min;若溫度為280°C,則物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間就不能超過(guò)2?3min;若生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)意外,應(yīng)先把機(jī)筒溫度調(diào)低至120°C,才可用一般ABS級(jí)來(lái)清理機(jī)筒,有些ABS制品在頂出時(shí)并無(wú)問(wèn)題,但卻可能會(huì)在儲(chǔ)存期內(nèi)產(chǎn)生褐色或黃色條紋,可能是由于機(jī)筒過(guò)熱或滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起。
ABS成型收縮率低,一般為0.4%~0.7%。
2.加工方法
ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型加工,并以注塑法較廣,擠出法次之。
(1)注塑選用柱塞式注塑機(jī)的成型溫度為180~230°C,而選用螺桿式注塑機(jī)的成型溫度為160~220°C;對(duì)表面光澤度要求高的制品模具溫度為60~80°C,而一般制品模具溫度為50~60°C即可;對(duì)薄壁制品注射壓力為130?150MPa,而對(duì)厚壁制品注射壓力則為60~70MPa。選用螺桿式注塑機(jī)時(shí),噴嘴為通用延伸式,帶加熱圈,直徑為4~5mm或6~8mm。制品壁厚在1.5~4.5mm,極限流動(dòng)長(zhǎng)度與厚度之比為190:1,脫模斜度型芯為
35'~1°、型腔為40'~1°20'。
(2)擠出可生產(chǎn)管材、板材、片材及型材等,擠出機(jī)的L/D為18~22,壓縮比為2.5~83。以管材為例,擠出成型的工藝條件為:料筒溫度160?180°C,機(jī)頭溫度為175~195°C。
(3)吸塑成型吸塑成型的加熱溫度可控制在140~180°C范圍內(nèi),并以150°C較佳。
ABS塑料的改性品種
ABS具有良好的配混性,可與多種樹(shù)脂配混成合金(共混物),具體如ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域,ABS若與PMMA摻混可制成透明ABS,透光率可達(dá)80%。
1.ABS/PVC
可改善ABS的阻燃性,同時(shí)還可提高撕裂強(qiáng)度和耐腐蝕性,并可制成柔軟或半硬制品。
2.ABS/PC
可提高ABS的耐熱溫度,一般可達(dá)120°C左右。還可適當(dāng)提高強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能,尤其是沖擊強(qiáng)度提高幅度更大。
3.ABS/TPU
此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性,并具有ABS的剛性、綜合性及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。
1.殼體材料
廣泛用于制造電話(huà)機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、傳呼機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、錄音機(jī)、收音機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、玩具及廚房用品等的殼體。
2.機(jī)械配件
ABS可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽及電動(dòng)工具殼等。
3.汽車(chē)配件
具體品種有方向盤(pán)、儀表盤(pán)、風(fēng)扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。如儀表板用PC/ABS作骨架,表面再?gòu)?fù)以PVC/ABS制成的薄膜。此外,車(chē)內(nèi)裝飾件大量使用了ABS,如手套箱、雜物箱是用耐熱ABS制成,門(mén)檻上下飾件和水箱面罩用ABS制成。
4.其他制品
各類(lèi)化工防腐蝕管材、鍍金制品、文具(如筆桿、玩具)、保溫及防震用泡沫塑料、仿木制品等。