塑料ABS树脂是产量,应用最广泛的聚合物,它将PB、PAN、PS的各种性能有机地统一起来,兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。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。经过实际使用发现:ABS塑料管材,不耐硫酸腐蚀,遇硫酸就粉碎性破裂。
由于具有三种组成,而赋予了其很好的性能;丙烯腈赋予ABS树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度;丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高;苯乙烯使其具有良好的介电性能,并呈现良好的加工性。
大部分ABS是无毒的,不透水,但略透水蒸气,吸水率低,室温浸水一年吸水率不超过1%,而物理性能不起变化。ABS树脂制品表面可以抛光,能得到高度光泽的制品。比一般塑料的强度高3-5倍。
ABS具有优良的综合物理和机械性能,较好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS树脂热变形温度低可燃,耐热性较差。熔融温度在217~237℃,热分解温度在250℃以上。如今的市场上改性ABS材料,很多都是掺杂了水口料、再生料。导致客户成型产品性能不是很稳定。
(1)物料性能
1. 综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好;
2. 与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理;
3. 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别;
4. 流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好;
5. 适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
(2)成型性能
1. 无定形材料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时;
2. 宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270℃)。对精度较高的塑件,模温宜取50-60℃,对高光泽、耐热塑件,模温宜取60-80℃;
3. 如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法;
4. 如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置;
5. 冷却速度快,模具浇注系统应以粗,短为原则,宜设冷料穴,浇口宜取大,如:直接浇口,圆盘浇口或扇形浇口等,但应防止内应力增大,必要时可采用调整式浇口。模具宜加热,应选用耐磨钢;
6. 料温对塑件质量影响较大,料温过低会造成缺料,表面无光泽,银丝紊乱料温过高易溢边,出现银丝暗条,塑件变色起泡;
7. 模温对塑件质量影响很大,模温低时收缩率,伸长率,抗冲击强度大,抗弯,抗压,抗张强度低。模温超过120℃时,塑件冷却慢,易变形粘模,脱模困难,成型周期长;
8. 成型收缩率小,易发生熔融开裂,产生应力集中,故成型时应严格控制成型条件,成型后塑件宜退火处理;
9. 熔融温度高,粘度高,对剪切作用不,对大于200克的塑件,应采用螺杆式注射机,喷嘴应加热,宜用开畅式延伸式喷嘴,注塑速度中高速。
(3)粘接问题
根据不同需要,可以选择以下粘合剂:
1. G-977:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕;
2. KD-833:瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡;
3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。但耐高温性能较差;
4. QN-906:双组分胶,耐高温;
5. G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温,1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。
ABS的生产方法很多,可分为掺合法,接枝法,联用法个接枝-掺合法四大类,约十一种制备工艺。如今大多采用的是乳液法,当前最有广阔前途的是乳液接枝法。ABS通过改变三种单体的比例和采用不同聚合方法,可制得各种规格产品,其结构有以弹性为主链的接枝共聚物和以树脂为主链的接枝共聚物,一般三种单体的比例范围大致为丙烯腈25%~35%,丁二烯25%~30%和苯乙烯40%~50%。
由于PC/ABS是两种聚合物的共混,又以PC为主,在加工制品时,有时还会在浇口处出现斑纹现象,通常是由于高速注射时,熔料扩张进入模腔造成。熔体破裂所致。从成型工艺方面入手,可以采取提高物料温度,提高喷嘴温度,减慢注射速度等措施来减少PC/ABS制品斑纹的出现,也可以提高模具温度,增设增滥槽,增加浇口尺寸,修改浇口形状等来解决。例如对大型薄壁制件采用扇形浇口,也可以采用耳形浇口,在浇口出口处增设一个耳槽,使浇口附近的喷射,料流冲击斑痕,以及残余应力都集中在耳槽,而不影响PC/ABS制件质量。同时,由于多个浇口注塑或者分流道多时,也会出现熔接线。
塑料ABS无毒、无味,外观呈色半透明,或透明颗粒或粉状。密度为1.05~1.18g/cm3,收缩率为0.4%~0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394,吸湿性<1%,熔融温度217~237℃,热分解温度>250℃。
塑料ABS有优良的力学性能,其冲击强度较好,可以在极低的温度下使用;塑料ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和低转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。
塑料ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
塑料ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。环境性能
塑料ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
PC/ABS再生料是一种重要的工程塑料合金,广泛应用于汽车、电子电气、办公和通讯设备等领域。如今,为了满足在应用领域(特别是电子、电气产品)防火安全的特殊要求,PC/ABS合金的阻燃技术成为人们研究的热点。但随着科技的进步,对材料环境友好性的要求越来越高,传统的卤系阻燃带来的危害日益明显。
在工程中,ABS广泛运用到工程管道中,在市政中对材质要求比较高的项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,之所以能成为3D打印的耗材,是其特性决定,ABS塑料有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点。ABS塑料是3D打印材料中最稳定的一种材质。
ABS树脂的应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面,ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和用品、机械和仪表工业中。
ABS树脂广泛应用于汽车工业.电器仪表工业和机械工业中,常作齿轮、汽车配件、挡泥板、扶手、冰箱内衬、叶片、轴承、把手、管道、接头、仪表壳、仪表板、盆安全帽等。在家用电器和家用电子设备的应用前景更广阔,如电视机、收录机、冰箱、冷柜、洗衣机、空调机、吸尘器和各种小家电器材;日用品有鞋、包、各种旅游箱、办公设备、玩具及各种容器等,低发泡的ABS能代替木材,适合作建材、家具和家庭用品。
由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在广泛的应用领域中都有它的足迹,扼要内容下如:
1、汽车产业
汽车产业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的,如上海的桑塔纳轿车,每辆车用ABS11kg,位列汽车中所用塑料第三。在其它车辆中,ABS的使用量也颇。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨。轿车中主要零部件使用ABS的如仪表板用PC/ABS作骨架,表面再复以PVC/ABS/BOVC制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成,门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成,另外还有很多零件采用ABS为原料。 [4]
2、办公室机器
由于ABS有高的光泽和易成型性,办公室设备机器需要有漂亮的外观,有良好的手感,如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。
3、家用电器
由于ABS有高的光泽和易成型性,所以在家电和小家电中更有着广泛的市场,如家用传真机、音响、VCD中也大量选用ABS为原料,吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件,厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。
塑料ABS的主体是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光泽和刚性;丙烯腈使ABS有良好的耐热、耐化学腐蚀性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗冲击强度和低温回弹性。三种组分的比例不同,其性能也随之变化。