塑料ABS樹脂是產(chǎn)量,應用最廣泛的聚合物,它將PB、PAN、PS的各種性能有機地統(tǒng)一起來,兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。經(jīng)過實際使用發(fā)現(xiàn):ABS塑料管材,不耐硫酸腐蝕,遇硫酸就粉碎性破裂。
由于具有三種組成,而賦予了其很好的性能;丙烯腈賦予ABS樹脂的化學穩(wěn)定性、耐油性、一定的剛度和硬度;丁二烯使其韌性、沖擊性和耐寒性有所提高;苯乙烯使其具有良好的介電性能,并呈現(xiàn)良好的加工性。
大部分ABS是無毒的,不透水,但略透水蒸氣,吸水率低,室溫浸水一年吸水率不超過1%,而物理性能不起變化。ABS樹脂制品表面可以拋光,能得到高度光澤的制品。比一般塑料的強度高3-5倍。
ABS具有優(yōu)良的綜合物理和機械性能,較好的低溫抗沖擊性能。尺寸穩(wěn)定性。電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性、成品加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類,不溶于大部分醇類和烴類溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS樹脂熱變形溫度低可燃,耐熱性較差。熔融溫度在217~237℃,熱分解溫度在250℃以上。如今的市場上改性ABS材料,很多都是摻雜了水口料、再生料。導致客戶成型產(chǎn)品性能不是很穩(wěn)定。
(1)物料性能
1. 綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好;
2. 與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理;
3. 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別;
4. 流動性比HIPS差一點,比PMMA、PC等好,柔韌性好;
5. 適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件。
(2)成型性能
1. 無定形材料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時;
2. 宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270℃)。對精度較高的塑件,模溫宜取50-60℃,對高光澤、耐熱塑件,模溫宜取60-80℃;
3. 如需解決夾水紋,需提高材料的流動性,采取高料溫、高模溫,或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?/span>
4. 如成形耐熱級或阻燃級材料,生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物,導致模具表面發(fā)亮,需對模具及時進行清理,同時模具表面需增加排氣位置;
5. 冷卻速度快,模具澆注系統(tǒng)應以粗,短為原則,宜設冷料穴,澆口宜取大,如:直接澆口,圓盤澆口或扇形澆口等,但應防止內(nèi)應力增大,必要時可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱,應選用耐磨鋼;
6. 料溫對塑件質(zhì)量影響較大,料溫過低會造成缺料,表面無光澤,銀絲紊亂料溫過高易溢邊,出現(xiàn)銀絲暗條,塑件變色起泡;
7. 模溫對塑件質(zhì)量影響很大,模溫低時收縮率,伸長率,抗沖擊強度大,抗彎,抗壓,抗張強度低。模溫超過120℃時,塑件冷卻慢,易變形粘模,脫模困難,成型周期長;
8. 成型收縮率小,易發(fā)生熔融開裂,產(chǎn)生應力集中,故成型時應嚴格控制成型條件,成型后塑件宜退火處理;
9. 熔融溫度高,粘度高,對剪切作用不,對大于200克的塑件,應采用螺桿式注射機,噴嘴應加熱,宜用開暢式延伸式噴嘴,注塑速度中高速。
(3)粘接問題
根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1. G-977:單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑,耐高低溫,不同粘度粘接速度幾秒至幾個小時固化完畢;
2. KD-833:瞬間粘接劑,可以數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘快速粘合PC塑料,但膠層硬脆,不耐60度以上熱水浸泡;
3. QN-505,雙組分膠,膠層柔軟,適合PC塑料大面積粘接或復合。但耐高溫性能較差;
4. QN-906:雙組分膠,耐高溫;
5. G-988:單組份室溫硫化膠,固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫,1-2mm厚度的話,10分鐘左右初固,5-6小時基本固化,有一定的強度。完全固化的話需要至少24小時。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫。
ABS的生產(chǎn)方法很多,可分為摻合法,接枝法,聯(lián)用法個接枝-摻合法四大類,約十一種制備工藝。如今大多采用的是乳液法,當前最有廣闊前途的是乳液接枝法。ABS通過改變?nèi)N單體的比例和采用不同聚合方法,可制得各種規(guī)格產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)有以彈性為主鏈的接枝共聚物和以樹脂為主鏈的接枝共聚物,一般三種單體的比例范圍大致為丙烯腈25%~35%,丁二烯25%~30%和苯乙烯40%~50%。
由于PC/ABS是兩種聚合物的共混,又以PC為主,在加工制品時,有時還會在澆口處出現(xiàn)斑紋現(xiàn)象,通常是由于高速注射時,熔料擴張進入模腔造成。熔體破裂所致。從成型工藝方面入手,可以采取提高物料溫度,提高噴嘴溫度,減慢注射速度等措施來減少PC/ABS制品斑紋的出現(xiàn),也可以提高模具溫度,增設增濫槽,增加澆口尺寸,修改澆口形狀等來解決。例如對大型薄壁制件采用扇形澆口,也可以采用耳形澆口,在澆口出口處增設一個耳槽,使?jié)部诟浇膰娚?,料流沖擊斑痕,以及殘余應力都集中在耳槽,而不影響PC/ABS制件質(zhì)量。同時,由于多個澆口注塑或者分流道多時,也會出現(xiàn)熔接線。
塑料ABS無毒、無味,外觀呈色半透明,或透明顆?;蚍蹱?。密度為1.05~1.18g/cm3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為2Gpa,泊松比值為0.394,吸濕性<1%,熔融溫度217~237℃,熱分解溫度>250℃。
塑料ABS有優(yōu)良的力學性能,其沖擊強度較好,可以在極低的溫度下使用;塑料ABS的耐磨性優(yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和低轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大,但比PA及POM小。
塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃,制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。
塑料ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。環(huán)境性能
塑料ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴中,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解;于戶外半年后,沖擊強度下降一半。
PC/ABS再生料是一種重要的工程塑料合金,廣泛應用于汽車、電子電氣、辦公和通訊設備等領域。如今,為了滿足在應用領域(特別是電子、電氣產(chǎn)品)防火安全的特殊要求,PC/ABS合金的阻燃技術成為人們研究的熱點。但隨著科技的進步,對材料環(huán)境友好性的要求越來越高,傳統(tǒng)的鹵系阻燃帶來的危害日益明顯。
在工程中,ABS廣泛運用到工程管道中,在市政中對材質(zhì)要求比較高的項目的池底管道一般可采用ABS管道。
ABS塑料是3D打印的一款主要材料之一,之所以能成為3D打印的耗材,是其特性決定,ABS塑料有耐熱性、抗沖擊性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良、制品尺寸穩(wěn)定等特點。ABS塑料是3D打印材料中最穩(wěn)定的一種材質(zhì)。
ABS樹脂的應用領域是汽車、電子電器和建材。汽車領域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠、通風管等很多部件。在電器方面則廣泛應用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機、復印機等電子電器中。建材方面,ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應用于包裝、家具、體育和用品、機械和儀表工業(yè)中。
ABS樹脂廣泛應用于汽車工業(yè).電器儀表工業(yè)和機械工業(yè)中,常作齒輪、汽車配件、擋泥板、扶手、冰箱內(nèi)襯、葉片、軸承、把手、管道、接頭、儀表殼、儀表板、盆安全帽等。在家用電器和家用電子設備的應用前景更廣闊,如電視機、收錄機、冰箱、冷柜、洗衣機、空調(diào)機、吸塵器和各種小家電器材;日用品有鞋、包、各種旅游箱、辦公設備、玩具及各種容器等,低發(fā)泡的ABS能代替木材,適合作建材、家具和家庭用品。
由于ABS具有綜合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在廣泛的應用領域中都有它的足跡,扼要內(nèi)容下如:
1、汽車產(chǎn)業(yè)
汽車產(chǎn)業(yè)中有眾多零件是用ABS或ABS合金制造的,如上海的桑塔納轎車,每輛車用ABS11kg,位列汽車中所用塑料第三。在其它車輛中,ABS的使用量也頗。2000年我國就汽車用ABS的量就達到3.5萬噸。轎車中主要零部件使用ABS的如儀表板用PC/ABS作骨架,表面再復以PVC/ABS/BOVC制成的薄膜。此外,車內(nèi)裝飾件大量使用了ABS,如手套箱、雜物箱總成是用耐熱ABS制成,門檻上下飾件、水箱面罩用ABS制成,另外還有很多零件采用ABS為原料。 [4]
2、辦公室機器
由于ABS有高的光澤和易成型性,辦公室設備機器需要有漂亮的外觀,有良好的手感,如電話機外殼、存儲器外殼以及計算機、傳真機、復印機中都大量使用了ABS制作的零件。
3、家用電器
由于ABS有高的光澤和易成型性,所以在家電和小家電中更有著廣泛的市場,如家用傳真機、音響、VCD中也大量選用ABS為原料,吸塵器中也使用了很多ABS制作的零件,廚房用具也大量使用了ABS制作的零件。
塑料ABS的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性;丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學腐蝕性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗沖擊強度和低溫回彈性。三種組分的比例不同,其性能也隨之變化。