塑料ABS树酯是目前产量最大,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。
一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。大多数日用洗衣粉的主要成分。
2参考配方
ABS 100份,PC 20~40份,PVC 30~40份,P(α-MSt)(加工助剂,用于改善材料的流动性能,熔点100℃~110℃)10~20份,增强剂5份,适量稳定剂和其他助剂。
3名称
化学名称 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
分子式如右图所示:
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另外有一种材料简称也是ABS,它是一种洗涤剂。
化学名称 烷基苯磺酸钠
英文名称 Alkyl Benzo sulfonate
4性能原理
物料性能
综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好;
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;
有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别;
流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好;
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。
成型性能
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;
宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度;
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;
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;
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;
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;
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度时,塑件冷却慢,易变形粘模,脱模困难,成型周期长;
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;
熔融温度高,粘度高,对剪切作用不敏感,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。
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[1]。
测试项目
理机械性能:密度 硬度 表面电阻率 介电性能 拉伸性能 冲击性能 撕裂性能 压缩性能 粘合强度 耐磨性能 低温性能 回弹性能
老化性能:热老化 臭氧老化 紫外灯老化 盐雾老化 氙灯老化 碳弧灯老化 卤素灯老化
耐液体性能:润滑油 汽油 机油 酸 碱 有机溶剂 耐水
燃烧性能:垂直燃烧 酒精喷灯燃烧 巷道丙烷燃烧 烟密度 燃烧速率 有效燃烧热值 总烟释放量
适用性能:耐液压 脉冲试验 导电性能 水密性 气密性
0.50 到 0.70
%
ISO 294-4
吸水率 (23°C, 24 hr)
0.30
%
ISO 62
ABS塑料管
机械性能
额定值
单位制
测试方法
拉伸模量 (23°C)
2300
MPa
ISO 527-2/1
拉伸应力 (屈服, 23°C)
5特点
常规性能
塑料ABS无毒、无味,外观呈象牙色半透明,或透明颗粒或粉状。密度为1.05~1.18g/㎝3,收缩率为0.4%~0.9%,弹性模量值为0.2Gpa,泊松比值为0.394,吸湿性<1%,熔融温度217~237℃,热分解温度>250℃。
ABS塑料原料及成品(6张)
力学性能
塑料ABS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;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。
热学性能
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。
电学性能
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。
6加工性能
成型工艺
塑料ABS也可以说是聚苯乙烯的改性,比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度,具有良好的加工性能,可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型,还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高,加工前需进行干燥处理,干燥温度为70~85℃,干燥时间为2~6h;ABS制品在加工中容易产生内应力,如应力太大,致使产品开裂,应进行退火处理,把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。
挤出工艺
挤出。塑料ABS生产管材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各种水管、气管、润滑油及燃料油的输送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、过滤器、墙壁隔层及热成型或真空成型。挤出机的螺杆长径比通常比较高,L/D为18~22之间,压缩比为(2.5~3.0):1,宜用渐变型带鱼雷头螺杆,料筒温度分别为:料斗部150~160℃,料筒前部180~190℃,模头温度185~195℃,模具温度180~200℃,其次吹塑成型温度可控制在140~180℃之间。
7注塑工艺详解
简 况
ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的三元共聚物。其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS树脂具有三种组份的综合性能、A可以提高耐油性、耐化学腐蚀性,从而具有一定的表面硬度;B使ABS呈现橡胶态的韧性,提高了冲击韧性;S使ABS塑料呈现出较好的流动性,使之具有热塑性塑料成型加工的良好性能。
ABS塑料在我国主要用于制造仪器仪表、家用电器、电话机、电视机等的外壳及电镀用的ABS塑料,使其赋予金属光泽,ABS用于代替金属。我厂生产的各类型号电冰箱的内胆及各种塑料制品中,ABS注塑制品占电冰箱塑料制品总数的88%以上
工艺性
ABS属于无定形聚合物,无明显熔点。由于其牌号品级繁多,在注塑过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数,一般在160X:以上,270C以下即可成型。因为温度过高,有破坏ABS中橡胶相的倾向,而且在ZTOC以上开始出现分解。在成型过程中、ABS热稳定性较好,可供选择的范围较大,不易出现降解或分解。而且ABS的熔体粘度适中,其流动性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好,而且熔体的冷却固化速度比较快,一般在5〜15S内即可冷固。ABS的流动性与注射温度和注射压力都有关系,其中注射压力稍敏感些。为此,在成型过程中可从注射压力人手,以降低其熔体粘度,提髙充模性能。ABS因组分的不同,吸水及粘附水的性能各异,其表面粘附水及吸水率在0.2〜0.5%有时可达0.3〜0.8%之间,为了得到较为理想的制品,在成型前作干燥处理,使含水量降至0,1%以下。否则制件表面将会出现气泡、银丝等疵病。
注塑设备
选用螺杆式注塑机,使塑料在机筒内经过电热圈加热及机筒螺杆旋转摩擦增热进行预塑熔融注射入型腔内,经冷却开模顶出而得产品。塑化效果好,成型温度可略低于其它类型设备(如柱塞式)。避免了高温对橡胶相的伤害。应注意:1)每次注射量应取设备最大注射量的50〜75%;2)螺杆选用单头、等距、渐变、全螺纹、带止回环的螺杆。螺杆的长径比L/D为20:1,压缩比为2或2.5:1,3)喷嘴可选用敝开式通用喷嘴或延伸式喷嘴(其延伸长度不超过150min),避免采用自锁式喷嘴,以降低注射流程或引起物料变色。另外,在喷嘴上还应设有加热控温装置。
制品与模具设计
1. 制品的壁厚:制品的壁厚与熔体的流动长度、生产效率、使用要求等都有关系。ABS熔体的最大流动长度与制品壁厚之比约为190:1,这个数值又会因品级的不同而异,因此,ABS制品的壁厚不宜太薄,对于需要作电镀处理的制品,壁厚更要略厚些,以增加镀层与制品表面的粘附力。为此制品的壁厚在1.5〜4.5mm之间选取为宜。
在考虑制品的壁厚时,还应注意壁厚的均匀性,不要相差太大,对于需作电镀处理的制品其表面应平整无凹凸,因为这些部位由于静电作用易粘附尘埃难以去除,造成镀层的坚牢性变差。另外,还应避免尖角的存在,以防应力集中,故而要求转角、厚薄连接处等部位采用圆弧进行过渡为宜。 _
2. 脱模斜度:制品的脱模斜度与其收缩率有直接关系,由于品级的不同,制品形状的不同以及成型条件的不同,成型收缩率有一定的差异,一般在0.3〜0.6%,有时可达0.4〜0.8%,故其制品成型尺寸精度较高。对于ABS制品的脱模斜度考虑为:模芯部分沿脱模方向为31°,模腔部分沿脱模方向取4(/一1°20'。对于形状较复杂或带有字母、花纹的制品,其脱模斜度应适当增加。
3. 顶出要求:由于制品表观的光洁度对电镀性能有较大的影响,表观上任何微小的伤痕存在都会在电镀后明显地显露出来,因此除了要求模腔上不允许有任何伤痕存在外,还要求顶出的有效面积要大,采用多根顶杆在顶出过程中的同步性要好,顶出力要均匀。
4. 排气:为了防止在充模的过程中出现排气不良,使熔料灼伤,接缝线明显等问题的出现,要求开设深度不大于0.04mm的排气孔或排气槽,以利熔料吋产生的气体排出。
5. 流道与浇口:为了使ABS熔体能尽快充满模腔的各个部分,要求流道的直径不小于5mm,浇口的厚度为制品厚度的30%以上,平直部分(指将要进入型腔的部分)的长度约为1mm左右。浇口的位置应根据制品的要求和料流方向而定,对于需作电镀处理的制品,—般不允许饶口存在于镀层附着面。
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