塑料ABS樹酯是目前產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,它將PB,PAN,PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)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(shí)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。
一種磺酸鹽類陰離子表面活性劑。大多數(shù)日用洗衣粉的主要成分。
2參考配方
ABS 100份,PC 20~40份,PVC 30~40份,P(α-MSt)(加工助劑,用于改善材料的流動(dòng)性能,熔點(diǎn)100℃~110℃)10~20份,增強(qiáng)劑5份,適量穩(wěn)定劑和其他助劑。
3名稱
化學(xué)名稱 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
英文名稱 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
分子式如右圖所示:
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另外有一種材料簡(jiǎn)稱也是ABS,它是一種洗滌劑。
化學(xué)名稱 烷基苯磺酸鈉
英文名稱 Alkyl Benzo sulfonate
4性能原理
物料性能
綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好;
與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理;
有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別;
流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn),比PMMA、PC等好,柔韌性好;
適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件。
成型性能
無定形材料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí);
宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度;
如需解決夾水紋,需提高材料的流動(dòng)性,采取高料溫、高模溫,或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?br />
如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料,生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物,導(dǎo)致模具表面發(fā)亮,需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理,同時(shí)模具表面需增加排氣位置;
冷卻速度快,模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗,短為原則,宜設(shè)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(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大,必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱,應(yīng)選用耐磨鋼;
料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大,料溫過低會(huì)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;
模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大,模溫低時(shí)收縮率,伸長(zhǎng)率,抗沖擊強(qiáng)度大,抗彎,抗壓,抗張強(qiáng)度低。模溫超過120度時(shí),塑件冷卻慢,易變形粘模,脫模困難,成型周期長(zhǎng);
成型收縮率小,易發(fā)生熔融開裂,產(chǎn)生應(yīng)力集中,故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件,成型后塑件宜退火處理;
熔融溫度高,粘度高,對(duì)剪切作用不敏感,對(duì)大于200克的塑件,應(yīng)采用螺桿式注射機(jī),噴嘴應(yīng)加熱,宜用開暢式延伸式噴嘴,注塑速度中高速。
粘接問題
根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1.G-977:?jiǎn)谓M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(gè)小時(shí)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(fù)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(shí)基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時(shí)。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫[1]。
測(cè)試項(xiàng)目
理機(jī)械性能:密度 硬度 表面電阻率 介電性能 拉伸性能 沖擊性能 撕裂性能 壓縮性能 粘合強(qiáng)度 耐磨性能 低溫性能 回彈性能
老化性能:熱老化 臭氧老化 紫外燈老化 鹽霧老化 氙燈老化 碳弧燈老化 鹵素?zé)衾匣?br />
耐液體性能:潤(rùn)滑油 汽油 機(jī)油 酸 堿 有機(jī)溶劑 耐水
燃燒性能:垂直燃燒 酒精噴燈燃燒 巷道丙烷燃燒 煙密度 燃燒速率 有效燃燒熱值 總煙釋放量
適用性能:耐液壓 脈沖試驗(yàn) 導(dǎo)電性能 水密性 氣密性
0.50 到 0.70
%
ISO 294-4
吸水率 (23°C, 24 hr)
0.30
%
ISO 62
ABS塑料管
機(jī)械性能
額定值
單位制
測(cè)試方法
拉伸模量 (23°C)
2300
MPa
ISO 527-2/1
拉伸應(yīng)力 (屈服, 23°C)
5特點(diǎn)
常規(guī)性能
塑料ABS無毒、無味,外觀呈象牙色半透明,或透明顆;蚍蹱。密度為1.05~1.18g/㎝3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為0.2Gpa,泊松比值為0.394,吸濕性<1%,熔融溫度217~237℃,熱分解溫度>250℃。
ABS塑料原料及成品(6張)
力學(xué)性能
塑料ABS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;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。
熱學(xué)性能
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(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。
電學(xué)性能
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(jī)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(huì)產(chǎn)生應(yīng)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(qiáng)度下降一半。
6加工性能
成型工藝
塑料ABS也可以說是聚苯乙烯的改性,比HIPS有較高的抗沖擊強(qiáng)度和更好的機(jī)械強(qiáng)度,具有良好的加工性能,可以使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑料成型設(shè)備進(jìn)行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型,還可以焊接、涂覆、電鍍和機(jī)械加工。ABS的吸水性比較高,加工前需進(jìn)行干燥處理,干燥溫度為70~85℃,干燥時(shí)間為2~6h;ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,如應(yīng)力太大,致使產(chǎn)品開裂,應(yīng)進(jìn)行退火處理,把制件放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h,再冷卻至室溫即可。
擠出工藝
擠出。塑料ABS生產(chǎn)管材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各種水管、氣管、潤(rùn)滑油及燃料油的輸送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、過濾器、墻壁隔層及熱成型或真空成型。擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比通常比較高,L/D為18~22之間,壓縮比為(2.5~3.0):1,宜用漸變型帶魚雷頭螺桿,料筒溫度分別為:料斗部150~160℃,料筒前部180~190℃,模頭溫度185~195℃,模具溫度180~200℃,其次吹塑成型溫度可控制在140~180℃之間。
7注塑工藝詳解
簡(jiǎn) 況
ABS樹脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三元共聚物。其中A代表丙烯睛、B代表丁二烯、S代表苯乙烯。ABS樹脂具有三種組份的綜合性能、A可以提高耐油性、耐化學(xué)腐蝕性,從而具有一定的表面硬度;B使ABS呈現(xiàn)橡膠態(tài)的韌性,提高了沖擊韌性;S使ABS塑料呈現(xiàn)出較好的流動(dòng)性,使之具有熱塑性塑料成型加工的良好性能。
ABS塑料在我國(guó)主要用于制造儀器儀表、家用電器、電話機(jī)、電視機(jī)等的外殼及電鍍用的ABS塑料,使其賦予金屬光澤,ABS用于代替金屬。我廠生產(chǎn)的各類型號(hào)電冰箱的內(nèi)膽及各種塑料制品中,ABS注塑制品占電冰箱塑料制品總數(shù)的88%以上
工藝性
ABS屬于無定形聚合物,無明顯熔點(diǎn)。由于其牌號(hào)品級(jí)繁多,在注塑過程中應(yīng)按品級(jí)的不同制訂合適的工藝參數(shù),一般在160X:以上,270C以下即可成型。因?yàn)闇囟冗^高,有破壞ABS中橡膠相的傾向,而且在ZTOC以上開始出現(xiàn)分解。在成型過程中、ABS熱穩(wěn)定性較好,可供選擇的范圍較大,不易出現(xiàn)降解或分解。而且ABS的熔體粘度適中,其流動(dòng)性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好,而且熔體的冷卻固化速度比較快,一般在5〜15S內(nèi)即可冷固。ABS的流動(dòng)性與注射溫度和注射壓力都有關(guān)系,其中注射壓力稍敏感些。為此,在成型過程中可從注射壓力人手,以降低其熔體粘度,提髙充模性能。ABS因組分的不同,吸水及粘附水的性能各異,其表面粘附水及吸水率在0.2〜0.5%有時(shí)可達(dá)0.3〜0.8%之間,為了得到較為理想的制品,在成型前作干燥處理,使含水量降至0,1%以下。否則制件表面將會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等疵病。
注塑設(shè)備
選用螺桿式注塑機(jī),使塑料在機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過電熱圈加熱及機(jī)筒螺桿旋轉(zhuǎn)摩擦增熱進(jìn)行預(yù)塑熔融注射入型腔內(nèi),經(jīng)冷卻開模頂出而得產(chǎn)品。塑化效果好,成型溫度可略低于其它類型設(shè)備(如柱塞式)。避免了高溫對(duì)橡膠相的傷害。應(yīng)注意:1)每次注射量應(yīng)取設(shè)備最大注射量的50〜75%;2)螺桿選用單頭、等距、漸變、全螺紋、帶止回環(huán)的螺桿。螺桿的長(zhǎng)徑比L/D為20:1,壓縮比為2或2.5:1,3)噴嘴可選用敝開式通用噴嘴或延伸式噴嘴(其延伸長(zhǎng)度不超過150min),避免采用自鎖式噴嘴,以降低注射流程或引起物料變色。另外,在噴嘴上還應(yīng)設(shè)有加熱控溫裝置。
制品與模具設(shè)計(jì)
1. 制品的壁厚:制品的壁厚與熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度、生產(chǎn)效率、使用要求等都有關(guān)系。ABS熔體的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品壁厚之比約為190:1,這個(gè)數(shù)值又會(huì)因品級(jí)的不同而異,因此,ABS制品的壁厚不宜太薄,對(duì)于需要作電鍍處理的制品,壁厚更要略厚些,以增加鍍層與制品表面的粘附力。為此制品的壁厚在1.5〜4.5mm之間選取為宜。
在考慮制品的壁厚時(shí),還應(yīng)注意壁厚的均勻性,不要相差太大,對(duì)于需作電鍍處理的制品其表面應(yīng)平整無凹凸,因?yàn)檫@些部位由于靜電作用易粘附塵埃難以去除,造成鍍層的堅(jiān)牢性變差。另外,還應(yīng)避免尖角的存在,以防應(yīng)力集中,故而要求轉(zhuǎn)角、厚薄連接處等部位采用圓弧進(jìn)行過渡為宜。 _
2. 脫模斜度:制品的脫模斜度與其收縮率有直接關(guān)系,由于品級(jí)的不同,制品形狀的不同以及成型條件的不同,成型收縮率有一定的差異,一般在0.3〜0.6%,有時(shí)可達(dá)0.4〜0.8%,故其制品成型尺寸精度較高。對(duì)于ABS制品的脫模斜度考慮為:模芯部分沿脫模方向?yàn)?1°,模腔部分沿脫模方向取4(/一1°20'。對(duì)于形狀較復(fù)雜或帶有字母、花紋的制品,其脫模斜度應(yīng)適當(dāng)增加。
3. 頂出要求:由于制品表觀的光潔度對(duì)電鍍性能有較大的影響,表觀上任何微小的傷痕存在都會(huì)在電鍍后明顯地顯露出來,因此除了要求模腔上不允許有任何傷痕存在外,還要求頂出的有效面積要大,采用多根頂桿在頂出過程中的同步性要好,頂出力要均勻。
4. 排氣:為了防止在充模的過程中出現(xiàn)排氣不良,使熔料灼傷,接縫線明顯等問題的出現(xiàn),要求開設(shè)深度不大于0.04mm的排氣孔或排氣槽,以利熔料吋產(chǎn)生的氣體排出。
5. 流道與澆口:為了使ABS熔體能盡快充滿模腔的各個(gè)部分,要求流道的直徑不小于5mm,澆口的厚度為制品厚度的30%以上,平直部分(指將要進(jìn)入型腔的部分)的長(zhǎng)度約為1mm左右。澆口的位置應(yīng)根據(jù)制品的要求和料流方向而定,對(duì)于需作電鍍處理的制品,—般不允許饒口存在于鍍層附著面。
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