ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三種單體的三元共聚物,三種單體相對含量可任意變化,制成各種樹脂。
ABS塑料兼有三種組元的共同性能,A使其耐化學腐蝕、耐熱,并有一定的表面硬度,B使其具有高彈性和韌性,S使其具有熱塑性塑料的加工成型特性并改善電性能。因此ABS塑料是一種原料易得、綜合性能良好、價格便宜、用途廣泛的“堅韌、質(zhì)硬、剛性”材料。ABS塑料在機械、電氣、紡織、汽車、飛機、輪船等制造工業(yè)及化工中獲得了廣泛的應用。
分子結構
ABS樹脂的結構,有以彈性體為主鏈的接枝共聚物和以堅硬的ABS樹脂物主鏈的接枝共聚物;或以橡膠彈性體和堅硬的ABS樹脂混合物。這樣,不同的結構就顯示不同的性能,彈性體顯示出橡膠的韌性,堅硬的ABS樹脂顯示出剛性,可得到高沖擊型、中沖擊型、通用沖擊型和特殊沖擊型等幾個品種。具體講,隨橡膠成分B的含量(一般為5%~30%)增加,樹脂的彈性和抗沖擊性就會增加;但抗拉強度,流動性,耐候性等則下降。樹脂組分AS的含量(一般為70%~95%)含量增大,則可提高表面光澤,機械強度、耐候性、耐熱性、耐腐蝕性、電性能,加工性能等。而沖擊強度等則要下降。樹脂組分中A與B的比例分別為30%~35%/80%~65%。
主要特性
塑料ABS樹脂是產(chǎn)量最大,應用最廣泛的聚合物,它將PB、PAN、PS的各種性能有機地統(tǒng)一起來,兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學性能。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。
由于具有三種組成,而賦予了其很好的性能;丙烯腈賦予ABS樹脂的化學穩(wěn)定性、耐油性、一定的剛度和硬度;丁二烯使其韌性、沖擊性和耐寒性有所提高;苯乙烯使其具有良好的介電性能,并呈現(xiàn)良好的加工性。
大部分ABS是無毒的,不透水,但略透水蒸氣,吸水率低,室溫浸水一年吸水率不超過1%,而物理性能不起變化。ABS樹脂制品表面可以拋光,能得到高度光澤的制品。比一般塑料的強度高3-5倍。
ABS具有優(yōu)良的綜合物理和機械性能,較好的低溫抗沖擊性能。尺寸穩(wěn)定性。電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性、成品加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、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樹脂熱變形溫度低可燃,耐熱性較差。熔融溫度在217~237℃,熱分解溫度在250℃以上。如今的市場上改性ABS材料,很多都是摻雜了水口料、再生料。導致客戶成型產(chǎn)品性能不是很穩(wěn)定。
(1)物料性能
1. 綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好;
2. 與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理;
3. 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別;
4. 流動性比HIPS差一點,比PMMA、PC等好,柔韌性好;
5. 適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件。
(2)成型性能
1. 無定形材料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時;
2. 宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270℃)。對精度較高的塑件,模溫宜取50-60℃,對高光澤、耐熱塑件,模溫宜取60-80℃;
3. 如需解決夾水紋,需提高材料的流動性,采取高料溫、高模溫,或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?br />
4. 如成形耐熱級或阻燃級材料,生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物,導致模具表面發(fā)亮,需對模具及時進行清理,同時模具表面需增加排氣位置;
5. 冷卻速度快,模具澆注系統(tǒng)應以粗,短為原則,宜設冷料穴,澆口宜取大,如:直接澆口,圓盤澆口或扇形澆口等,但應防止內(nèi)應力增大,必要時可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱,應選用耐磨鋼;
6. 料溫對塑件質(zhì)量影響較大,料溫過低會造成缺料,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;
7. 模溫對塑件質(zhì)量影響很大,模溫低時收縮率,伸長率,抗沖擊強度大,抗彎,抗壓,抗張強度低。模溫超過120℃時,塑件冷卻慢,易變形粘模,脫模困難,成型周期長;
8. 成型收縮率小,易發(fā)生熔融開裂,產(chǎn)生應力集中,故成型時應嚴格控制成型條件,成型后塑件宜退火處理;
9. 熔融溫度高,粘度高,對剪切作用不敏感,對大于200克的塑件,應采用螺桿式注射機,噴嘴應加熱,宜用開暢式延伸式噴嘴,注塑速度中高速。
(3)粘接問題
根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1. G-977:單組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小時固化完畢;
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小時基本固化,有一定的強度。完全固化的話需要至少24小時。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫。
主要產(chǎn)地
世界ABS五個最大的生產(chǎn)廠家依次是:中國臺灣的奇美公司,總產(chǎn)能為125萬噸/年,其中臺南裝置為100萬噸/年、鎮(zhèn)江裝置為25萬噸/年;拜耳公司總產(chǎn)能為93萬噸/年;LG化學總產(chǎn)能為70萬噸/年;通用電氣GE塑料總產(chǎn)能為65萬噸/年;BASF總產(chǎn)能為56萬噸/年,五大企業(yè)占世界總產(chǎn)能的55.6%。五大生產(chǎn)企業(yè)已占全球ABS產(chǎn)能的一半以上。因中國內(nèi)地ABS供應仍存在較大缺口,所以幾大企業(yè)有相當一部分產(chǎn)品出口到中國,同時奇美和LG已相繼在中國內(nèi)地設廠,并有繼續(xù)擴能的意向。