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塑料基础知识:ABS塑料简介

塑料基础知识:ABS塑料简介

已浏览 93911/01/2016

                   

ABS塑料的简介

ABS是丙烯腈Acrylonitrile2341%)、丁二烯Butadiene1030%)和苯乙烯   Styrene2960%)三种单体共聚而成的聚合物,英文名称为Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,简称ABS


ABS的制造方法分为混炼法与接枝法两种,混炼法ABS最早是由美国橡胶公司在1945年开发的,而接枝法ABS则是由美国Marbon公司在1954年首先合成的。合成的ABS有中冲级型、高冲级型、超高冲级型和耐热型四类。


ABS共聚物中三种单体的一般比例为 203050,只要改变三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸,就可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的ABS品种。比如增加丁二烯组分的含量,就可以提高ABS的冲击强度,但是硬度与流动性会降低,强度和耐热性会变差。如果ABS中丁二烯的含量达到50%以上,则称为高胶粉,常用于ABSPC/ABS的增韧改性。


ABS最初是在PS改性基础上发展起来的,由于具有韧、刚、硬的独特优点,其用量与PS相当,而且应用范围已经远远超过PS,因此成为一种独立于PS的塑料品种。早期将ABS划分为工程塑料一类,但随其快速发展,产量很快接近其母体PS,因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类,成为第五大通用塑料品种。

ABS的性能

⒈一般性能:


ABS的外观为不透明呈象牙色的颗粒。其制品可以调色成五颜六色,并具有90%的高光泽度。ABS的比重为1.05,吸水率低。ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层、镀层处理。ABS的氧指数为18.2%,属于易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味。

⒉力学性能:


ABS具有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;即使ABS制品被破坏也只会是拉伸破坏而不会是冲级破坏,这是ABS高韧性的写实。ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSFPC大,但是比PAPOM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。

⒊热学性能:


ABS的热变形温度为93118℃,制品经退火处理后还可以提高10℃左右;ABS-40℃时仍能表现出一定的韧性。因此ABS可以在-40100℃的温度范围内使用。


⒋电学性能:


ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度、频率的影响,可以在大多数环境下使用。

⒌环境性能:


ABS不受水、无机盐、碱和多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类、氯代烃中,受乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外线的作用下容易产生降解;放在户外半年后,冲击强度会降低一半。

ABS的加工特性

ABS同PS一样,是一种加工性能优良的热塑性塑料,可采用通用的加工方法来成型加工。


ABS的熔体黏度较高,其流动性比 PVC PC 好,但是比PEPS  PA 差,和 POM HIPS 相似; ABS 的流动特性属于非牛顿流体,其熔体黏度和加工温度、剪切速率有关系,其中对剪切速率更为敏感; ABS 的熔体冷却固化速度较快。


ABS的热稳定性好,不易出现降解现象,热分解温度大于250℃。虽然ABS在惰性气体中的热稳定性很好,但在受热状态下,热氧会引发降解反应,因此需要加入抗氧剂,具体比如:主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168等。ABS在停机后,要及时清洗螺杆和料筒,以免长时间受热分解。


ABS属于无定形聚合物,没有明显的熔点,但可以在217237℃的温度范围内熔融加工。


ABS的吸水率较高,不干燥会在制品上产生银纹和气泡等缺陷。因此,ABS在加工前应当进行干燥处理,使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥条件为:温度8085℃,时间 24小时;对于特殊要求的制品(比如需要电镀的制品),干燥条件则为:温度 7080 ℃,时间 1824 小时。


ABS制品在加工中容易产生内应力,内应力的大小可以通过将制品浸入冰醋酸中来检验;如果内应力太大,或者制品要求绝对不能有应力开裂现象,那就应该进行退火处理,具体方法是:将制品放在7080℃的热风循环干燥箱中24小时,再冷却到室温即可。


ABS的热稳定性较好,但在265℃下,物料在料筒中的停留时间最多不应超过56min;而在280℃时,物料在料筒中的停留时间则不应超过23min;如果生产过程中出现意外,应当先把料筒温度降低到120℃,然后再清理料筒。有些ABS制品在刚生产出来时并无问题,但是可能会在储存期内产生褐色或者黄色条纹,这可能是由于料筒过热或者滞留时间过长而引起的。


ABS的成型收缩率低,一般在0.40.7%

ABS的加工方法

ABS可以用注塑、挤出、压延、吸塑、吹塑等方法成型加工,并以注塑加工应用最广泛,挤出加工其次。


⒈注塑成型:选用螺杆式注塑机的成型温度为 160220℃;对于表面光泽要求高的制品,模具温度为6080℃,而一般制品的模具温度则在 5060℃;薄壁制品的注射压力为 130150MPa,而厚壁制品的注射压力为6070MPa。喷嘴采用通用延伸式,带加热圈,直径在45mm或者68mm。制品壁厚在 1.54.5mm,极限流动长度与厚度之比为 1901,脱模斜度型芯为 35‘~1°,型腔为 40’~1°20‘。


⒉挤出成型:可以生产管材、板材、片材、型材等,挤出机的长径比L/D1822,压缩比为2.583。以管材为例,挤出成型的工艺条件为:料筒温度160180℃,机头温度为175195℃。


⒊吸塑成型:吸塑成型的加热温度应控制在140180℃范围内,并以150℃为最佳。

ABS塑料的改性品种

ABS具有良好的混配性,可与多种树脂配混成合金(共混物),具有比如PC/ABSPBT/ABSABS/PVC等,使其具有新的性能和新的应用领域。ABS如果与PMMA掺混可以制得透明ABS,透光率可以达到80%


ABS/PVC:可以改善ABS的阻燃性,同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性,并可制成柔软或者半硬质的制品。


PC/ABS:可以提高ABS的耐热温度(一般可以达到120℃左右),还可以适当提高强度和硬度等力学性能,尤其是冲击强度提高幅度更大。


ABS/TPU:此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性,还具有ABS的刚性、综合性、价格便宜等优点。

ABS的应用

ABS塑料主要应用于以下几个方面:

⒈壳体材料:广泛应用于制造电话机、移动电话、电视机、洗衣机、收音机、录音机、复印机、传真机、玩具、厨房用品等产品的外壳。


⒉机械配件:可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽以及电动工具外壳等。


⒊汽车配件:具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄、扶手等。仪表盘常用PC/ABS作为骨架,表面再覆以PVC/ABS制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,比如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件和水箱面罩都是用ABS制成的。


⒋其它制品:各类化工防腐蚀管材、镀金制品、文具、玩具、保温防震也能够泡沫塑料、仿木制品等。


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