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ABS塑料 - 丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)

2021-01-21 3DDesigner 2467

ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物,三种单体相对含量可任意变化,制成各种树脂。



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。

分子结构
ABS树脂的结构,有以弹性体为主链的接枝共聚物和以坚硬的ABS树脂物主链的接枝共聚物;或以橡胶弹性体和坚硬的ABS树脂混合物。这样,不同的结构就显示不同的性能,弹性体显示出橡胶的韧性,坚硬的ABS树脂显示出刚性,可得到高冲击型、中冲击型、通用冲击型和特殊冲击型等几个品种。具体讲,随橡胶成分B的含量(一般为5%~30%)增加,树脂的弹性和抗冲击性就会增加;但抗拉强度,流动性,耐候性等则下降。树脂组分AS的含量(一般为70%~95%)含量增大,则可提高表面光泽,机械强度、耐候性、耐热性、耐腐蚀性、电性能,加工性能等。而冲击强度等则要下降。树脂组分中A与B的比例分别为30%~35%/80%~65%。

主要特性
塑料ABS树脂是产量最大,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。

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。



(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。

主要产地
世界ABS五个最大的生产厂家依次是:中国台湾的奇美公司,总产能为125万吨/年,其中台南装置为100万吨/年、镇江装置为25万吨/年;拜耳公司总产能为93万吨/年;LG化学总产能为70万吨/年;通用电气GE塑料总产能为65万吨/年;BASF总产能为56万吨/年,五大企业占世界总产能的55.6%。五大生产企业已占全球ABS产能的一半以上。因中国内地ABS供应仍存在较大缺口,所以几大企业有相当一部分产品出口到中国,同时奇美和LG已相继在中国内地设厂,并有继续扩能的意向。

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