ABS是用什么制成的
ABS材料是 丙烯腈(Acrylonitrile)、 1,3-丁二烯(Butadiene)、 苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8·C4H6·C3H3N)x,但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物,其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,乳液法ABS最常见的比例是A:B:S=22:17:61,而本体法ABS中B的比例往往较低,约为13%。ABS塑料的成型温度为180-250℃,但是最好不要超过240℃,此时树脂会有分解。
ABS树脂的最大应用领域是汽车、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、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。
每种单体都具有不同特性: 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性; 苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相, 另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相 中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场 上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等 到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。
典型用途:
汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱, 大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
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。
原料准备
注塑用的ABS树脂除特殊品级或作着色处理的树脂外,大部分为浅象牙色或瓷白色不透明的颗粒。树脂吸水性不很高,如在加工允许值0.1〜0_2%以下时,对于包装严密、贮存得当而且制品要求不太高的情况下,可不经干燥处理即可进行成型加工。但若颗粒中水分含量过规定值时,则必须先经干燥处理方可成型,对于特殊品级的颗粒或制品有较高要求(如电镀品)时,在成型加工前也必须进行干燥处理。
成型工艺规范
1. 注射温度:包括料筒温度(又可分为后、中、前三段),喷嘴温度和模具温度。ABS熔体粘度受温度的影响虽不及注射压力明显,但温度高的条件下对于薄壁制品的模具是有利的。ABS的分解温度,理论上髙达270t:以上,但在实际注塑过程中,由于受时间及其它工艺条件的影响,树脂往往在2501左右就开始变色,同时ABS中所含的橡胶相也不适应过高的温度,否则将会影响制品性能。ABS的成型温度除耐热级、电镀级等品级的树脂要求温度稍高些(在210—2501)以改箸其熔体充模困难或有利于电镀性能之外,对于通用级、阻燃级、抗冲级等ABS树脂都希温度取低些,以防发生分解或对其物理机械性能不利。塞式注射机比螺杆式注射机所选择的温度要稍高些,对于一般的制品,柱塞式选择温度范围在180〜2301之间,而螺杆式注塑机在160〜220X:即可成型。在成型过程中,一般料筒温度(后部150〜1701C、中部170〜180"€:,前部180〜210C)。喷嘴温度一般取170〜180C,特别注意的是均化段和喷嘴温度的任何变化,都会反映到制品上,引起溢料、银丝、变色、光泽不佳、熔接痕明显等疵病。2.模具温度:模具温度对ABS制品表面粗糙度、减少制品内应力有着重要的作用。模温高,熔体充模容易,制品的表观好,内应力小,同时对制品的可电镀性也有改善或提髙,但也存在着制品成型收缩率大,成型周期长,易脱模后变型等问题。对于一般要求的制品,模温可控制在40〜50X:对于表观和性能要求都比较高的制品,模温可控制在60〜70C。而且模温要均匀,要求模腔与模芯之间的温度差应不超过10对于深孔制品或形状较为复杂的制品,要求模腔温度比模芯温度略高一些,以利制品的顺利脱模。3. 注射压力:与聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙等塑料相比ABS的流动性稍差,故所需的注射压力较大。但是过大的注射压力容易造成制品脱模困难或脱模损伤,还可能给制品带来较大的内应力。ABS的注射压力除了与制品的壁厚、设备类型等有关外,还与树脂的品级有关。对于薄壁、长流程、小浇口的制品要求的注射压力要高,高达130〜150MPa,而厚壁大浇口制品· 15·#70—lOOMPa就可以了。在实际生产过程中,螺杆式注射机常选用的注射压力在lOOMPa以下,(我们采用50〜70MPa),而柱塞式注射机一般在lOOMPa以上。保压压力不宜过高,使用螺杆式注射机一般采用30〜50MPa,而柱塞式则需60〜70MPa以上即可。若保压压力过高,会使制品内应力增大。4. 注射速度。注射速度对ABS培体流动性的改变有一定的作用,若注射速度慢,制品表观会出现波纹,熔接不良等现象;若注射速度快,可使充模迅速,但易出现排气不良,表观粗糙度不佳等情况,同时还会使制品的拉伸强度和伸长率下降,使镀层贴紧力也因注射速度过快而降低。为此,在生产过程中,除了充模有困难必需用较高的注射速度外,一般都选用中、低连度为宜。
ABS塑料由于具有较好的综合性能,冲击性能又十分突出,因而被大量使用代替金属材料,广泛应用于家电、电子电器、办公设备、汽车、机械等领域。
在高分子材料的使用过程中,由于受到热、氧、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合作用,高分子材料的化学组成和结构会发生一系列变化。所以只能维持10年左右。
物理性能也会相应变坏,如发硬、发粘、变脆、变色、失去强度等,这些变化和现象称为老化, 高分子材料老化的本质是其物理结构或化学结构的改变。
1、家电 家用电器是ABS塑料最大和最有前景的应用领域,包括电视机、收录机、洗衣机、电冰箱、电话机、空调机等的外壳和内部组件。
2、汽车 用ABS塑料制造的汽车内装件有仪表板、仪表壳、车门内衬、控制器箱体、调节器手柄、开关旋钮、导管等。主要是利用ABS的耐冲击性、强度、刚性和成型性等特点。外装件有挡泥板、扶手、通风盖板、支架、缓冲扩板等。
3、机械 ABS塑料可用于制造机械设备的壳体和一般机械零部件。如水箱外壳、仪表箱、电机壳、蓄电池槽、齿轮轴承、泵叶轮模具模型、螺栓、盖板及紧固件等。
4、办公设备 ABS具有优良的耐冲击性能,良好的刚性。尺寸稳定性和成型性,用于制造各种办公设备的壳体经济实用。如传真机、复印机、打字机及电脑显示器等。办公设备对防火要求较高,所以通常均选用阻燃ABS品级制造。
5、模具模型 由于ABS塑料机械加工性能优越,比重轻、价格低廉,近年来被广泛用来制作电子家电工业、汽车、机械设备、检测仪器的模具模型。
目前世界上最先进的快速模型成型机Dimension使用ABS作为标准原料制造立体原型,便你能随心所欲地测试新产品的外观形状,合适程度以及相关功能。在同类产品中具有最好的性价比。
塑料ABS的性能检测应注意
(1)一般性能:
ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色,并具有90%的高光泽度。
ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂,在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度,热变形温度比PA、PVC高,尺寸稳定性好。
ABS熔体的流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似。ABS的流动特性属非牛顿流体,其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。
(2)力学性能
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。即使ABS制品被破坏,也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良,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的蠕变性比PSF及PC大,但比PA和POM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。
(3)热学性能
ABS属于无定形聚合物,无明显熔点;熔体粘度较高,流动性差,耐候性较差,紫外线可使变色;热变形温度为70—107℃(85左右),制品经退火处理后还可提高10℃左右。对温度,剪切速率都比较敏感;ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40℃到85℃的温度范围内长期使用。
(4)电学性能
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。
(5)环境性能
ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。
以上内容参考:搜狐网- 什么是ABS塑料?abs材质玩具安全吗?
以上内容参考:百度百科-环氧树脂
以上内容参考:百度百科-ABS塑料
2、ABS塑料兼有三种组元的共同性能,A使其耐化学腐蚀、耐热,并有一定的表面硬度,B使其具有高弹性和韧性,S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。
料筒温度和喷嘴温度。由于ABS中有丁二烯成分,使得其耐热性不高,机筒温度不宜太高,加热时间也不宜太长,否则ABS易变色。当注射温度高,取向的分子由于解取向,致使拉伸强度略有下降。因此,通常情况其料温和喷嘴温度能满足流动性要求情况下,尽可能设定较低。
ABS 的模具温度
设定为75~85 ℃,定模温度设置为70~80 ℃, 动模温度设置为50~60 ℃,这是为了防止粘前模(即定模),此外,定模模温高使得ABS在浇注系统的流动性好,有利于充型;
而动模模温低,有利于缩短冷却时间,而提高生产效率。在注射较大、结构复杂、薄壁的制件时, 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期,维持模具温度的相对稳定, 在制件取出后, 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿模腔内的冷却时间。