ABS塑料特性、注塑工藝、各力學(xué)物理性能等

1、ABS塑料特性以及成型工藝ABS塑料 化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS為丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三種單體共聚而成的聚合物，簡(jiǎn)稱ABS。每種單體都具有不同特性，從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。這就決定了ABS材料的耐低溫性、抗沖擊性，外觀特性，低蠕變性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性及易加工性等多種特性。且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時(shí)通過改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途。合成的ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類。由于其具有韌、剛、硬的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過

2、PS，成為一種獨(dú)立的塑料品種。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。ABS樹脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母縮寫）是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。 ABS樹脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三種單體的接枝共聚物。它的分子式可以寫為（C8H8C4H6C3H3N）x，但實(shí)際上往往是含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-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%，最常見的比例是A:B:S=

3、20:30:50。ABS塑料的成型溫度為180-250，但是最好不要超過240，此時(shí)樹脂會(huì)有分解。 隨著三種成分比例的調(diào)整，樹脂的物理性能會(huì)有一定的變化： 1,3-丁二烯為ABS樹脂提供低溫延展性和抗沖擊性，但是過多的丁二烯會(huì)降低樹脂的硬度、光澤及流動(dòng)性； 丙烯腈為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐蝕的性質(zhì)； 苯乙烯為ABS樹脂提供硬度、加工的流動(dòng)性及產(chǎn)品表面的光潔度。 性質(zhì) ABS樹脂是微黃色固體，有一定的韌性，密度約為1.041.06 gcm3。它抗酸、堿、鹽的腐蝕能力比較強(qiáng)，也可在一定程度上耐受有機(jī)溶劑溶解。 ABS樹脂可以在-2560的環(huán)境下表現(xiàn)正常，而且有很好的成型性，加工

4、出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。因此它可以被用于家電外殼、玩具等日常用品。常見的樂高積木就是ABS制品。 ABS樹脂可與多種樹脂配混成共混物，如PCABS、ABS/PVC、PAABS、PBTABS等，產(chǎn)生新性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，如：將ABS樹脂和PMMA混合，可制造出透明ABS樹脂。 生產(chǎn) ABS有兩種主要的工業(yè)生產(chǎn)方法： 將丙烯腈-苯乙烯共聚物（AS）與聚丁二烯（B）混合，或這將兩種膠乳混合后再共聚； 在聚丁二烯膠乳中加入丙烯腈及苯乙烯單體進(jìn)行接枝共聚。 生產(chǎn)1公斤ABS樹脂需要的原料和能源大約相當(dāng)于生產(chǎn)2公斤石油。 奇美實(shí)業(yè)是世界上最大的ABS樹脂生產(chǎn)商，其在臺(tái)南及鎮(zhèn)江的工廠每年大約生產(chǎn)1

5、30萬噸ABS樹脂。其他主要的ABS樹脂生產(chǎn)廠商包括：拜耳化工、LG化學(xué)、GE塑料、巴斯夫及陶氏化工等。 ABS的性能（堅(jiān)韌，質(zhì)硬，性剛）1 一般性能 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對(duì)密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。 ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%0.8%范圍內(nèi)，若

6、經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為3438mN/cm。 ABS熔體的流動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。2 力學(xué)性能 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。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能

7、受溫度的影響較大。3熱學(xué)性能 ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)；熔體粘度較高，流動(dòng)性差，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70107（85左右），制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。對(duì)溫度，剪切速率都比較敏感；ABS在40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 -40到85的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。熱分解溫度270以上4電學(xué)性能 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。5環(huán)境性能 ABS不受水、無機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴，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，在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解，置于戶外半年后，沖

8、擊強(qiáng)度下降一半。ABS塑料的成型加工ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短，制件尺寸穩(wěn)定，表面光澤。 ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)熱降解現(xiàn)象。ABS的吸水性較高，吸水率: 0.2%0.7%,加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為80-85，24小時(shí)；對(duì)特殊要求的制品（如電鍍），則需70-80，10-18小時(shí)(水分控制在0.2%以下)。 ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如應(yīng)力太大或制品對(duì)應(yīng)力開裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體方法

9、是制品置于70-80的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2-4小時(shí)，再冷卻到室溫即可。ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最廣，擠出法次之。注塑模工藝條件:注射溫度：180 270（適宜加工溫度范圍220250）；（注塞式機(jī)，爐溫維持在180230；螺桿機(jī)，爐溫維持在160220）模具溫度：一般模溫6585，生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求7080，動(dòng)模溫度要求5060.（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。注射壓力：采用較高的注射壓力。注射速度：中高速度。料量控制：每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75%ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好

10、、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。ABS典型注射工藝條件工藝參數(shù) 通用型 高耐熱型 阻燃型后部 180-200 190-200 170-190料筒溫度 中部 210-230 220-240 200-220前部 200-210 200-220 190-200 噴嘴溫度 180-190 190-200 180190 注射壓力MPa 7090 85120 60100 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 3060 3060 2050

11、 模具溫度 50 70 6085 5070 ABS的“阻燃添加劑”對(duì) ABS塑料具有較好阻燃作用的主要有磷系、鹵系有機(jī)物及某些無機(jī)化合物，其中無機(jī)阻燃劑在ABS中添加量需要達(dá)到 40%以上才有較明顯的效果，同時(shí)由于其添加量大，因此會(huì)嚴(yán)重?fù)p害ABS的物理力學(xué)性能。而磷系阻燃劑品種、數(shù)量較少，且多數(shù)又為液體和低熔點(diǎn)化合物，不適用于ABS的造粒加工工藝。因此，當(dāng)前對(duì)于ABS的阻燃體系主要采用鹵系阻燃劑，其中阻燃效果最好的為含溴有機(jī)化合物，如十溴聯(lián)苯醚 (DBDPO)、四溴雙酚A等。材料展望ABS是本世紀(jì)40年代發(fā)展起來的通用熱塑性工程塑料，是一個(gè)綜合力學(xué)性能十分優(yōu)秀的塑料品種，不僅具有良好的剛性、硬

12、度和加工流動(dòng)性，而且具有高韌性特點(diǎn)，可以注塑、擠出或熱成型。 大部分汽車部件都是用注塑成型方法加工的，ABS樹脂的優(yōu)點(diǎn)是抗沖性、隔音性、耐劃痕性，耐熱性更好，比PP更美觀，特別在橫向抗沖性和使用溫度較為嚴(yán)格的部件。ABS樹脂是汽車中使用僅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大樹脂。ABS樹脂可用于車內(nèi)和車外部外殼，方向盤、導(dǎo)油管及把手和按鈕等小部件，車外部包括前散熱器護(hù)柵和燈罩等。2 ABS樹脂容易加工，加工尺寸穩(wěn)定性和表面光澤好，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能，可廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域，包括各種辦公和消費(fèi)性電子/電器，辦公電器包括電子數(shù)據(jù)處理機(jī)、辦公室設(shè)備。近年來在電

13、子電器市場(chǎng)， ABS樹脂在要求阻燃和高耐熱的電子/電器市場(chǎng)中將保持其地位，阻燃與耐高熱的ABS樹脂在與ABS/PC等工程塑料合金的競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 ABS樹脂在日用消費(fèi)品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，比如建材管材、板材或片材，近年來被價(jià)格更為低廉的PVC樹脂取代了一部分。ABS樹脂用于與建筑有關(guān)的領(lǐng)域，其中擠出片材用于衛(wèi)生器具如澡盒、游泳池襯里等，另外注塑成型的管材和管件，少量生產(chǎn)擠出成型的電話電纜管線。 AIE亞太國(guó)際緊跟材料市場(chǎng)趨勢(shì)，致力于ABS材料的開發(fā)與推廣，推出一系列具有優(yōu)異綜合性能及技術(shù)表現(xiàn)的ABS汽車材料，開發(fā)處諸多新型ABS復(fù)合材料，如高抗沖性、阻燃性、外觀、著色等，為最終用戶的使用提供全程的支持和幫助并不斷提供新的解決方案。 ABS管材的特點(diǎn)(1)工作壓力高:在常溫2OC情況下壓力為1.OMpa。 (2)抗沖擊性好:在遭受突然襲擊時(shí)僅產(chǎn)生韌性變形。 (3)本產(chǎn)品化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒、無味，完全符合制藥、食品等行業(yè)的衛(wèi)生安全要求。 (4)流體阻力小，其內(nèi)壁光滑，轉(zhuǎn)彎處呈圓弧形，因而流動(dòng)磨擦力小，大大減少了系統(tǒng)流體阻力和泵的馬力