五大通用塑料-ABS
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通用塑料有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS。它们都是热塑性塑料。
ABS
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共同聚合的产物,简称ABS三元共聚物。这种塑料由于其组分A(丙烯腈)、B(丁二烯)和S(苯乙烯)在组成中比例不同,以及制造方法的差异,其性质也有很大的差别。 ABS适合注塑和挤压加工,故其用途也主要是生产这两类制品。
聚苯胺(Polyaniline)一种重要的导电聚合物。
聚苯胺的主链上含有交替的苯环和氮原子,是一种特殊的导电聚合物。可溶于N-甲基吡咯烷酮中。
聚苯胺随氧化程度的不同呈现出不同的颜色。完全还原的聚苯胺(Leucoemeraldine碱)不导电,为白色,主链中个重复单元间不共轭;经氧化掺杂,得到Emeraldine碱,蓝色,不导电;再经酸掺杂,得到Emeraldine盐,绿色,导电;如果Emeraldine碱完全氧化,则得到Pernigraniline碱,不能导电。 聚苯胺具有优良的环境稳定性。可用于制备传感器、电池、电容器等。 聚苯胺由苯胺单体在酸性水溶液中中经化学氧化或电化学氧化得到,常用的氧化剂为过硫酸铵(APS)。中性条件下聚合的聚苯胺常常含有枝化结构。
概述
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,英文名Acrylonitrile-butadiene-styrene(简称ABS),ABS塑胶原料为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,是大宗通用树脂,经过改性(加添加剂或合金等方法)提高性能后的ABS属工程塑料,ABS合金产量大,种类多,应用广,是主要改性塑料。
ABS树脂是五大合成树脂之一,起抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺度稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等第二次加工,广泛用于机械’汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途级极广的热塑性工程塑料。它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼有韧,硬,刚,有优良均
衡的力学性能。
ABS的生产方法很多,可分为搀和法和接枝法、联合法和接枝-搀和法四大类,约十种制备工艺。目前采用的是乳液法,当前最有发展前途的是乳液接枝搀和法。ABS通过改变三种单体的比例和采用不同聚合方法,可制得各种规格的产品,其结构由以弹性体为主连接的接枝共聚物和树枝为主链的接枝共聚物,一般三种单体的比例范围较大致为丙烯腈25%-35%、丁二烯25%-30%和苯乙烯40%-50%。
ABS生产方法分为搀混法、接枝法。现有世界主要生厂商大多采用先接枝在掺混的方法,此法有分为乳液接枝悬乎SAN掺混法何如乳液接枝本体SAN掺混法。新兴的本体接枝法无论从生产成本和多环境的影响度有很大的优势,是今后研究的重点。 ABS 根据冲击强度可分为:超高抗冲行、高抗冲击行、中抗冲击型等品种:根据成型加工工艺的差异,又可分为:注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种;根据用途和性能的特点,还可分为:通过级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗静电、挤出板材级、管材级等品种。
ABS树脂是丙烯腈(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。
随着三种成分比例的调整,树脂的物理性能会有一定的变化:
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;
丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质; 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
ABS树脂的性能:
(1)一般性能 ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,其制品可着成五颜六色,并具有90%的高光泽度ABS的相对密度为1.05,吸水率低。ABS同其他材料的结合性好,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,烧焦但不落滴,并发出特殊的肉桂味。
(2)力学性能 ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,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,这是ABS高度韧的写实。ABS的耐磨性优良,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的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及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的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
(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、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
性质
ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,产生新性能和新的应用领域,如:将ABS树脂和PMMA混合,可制造出透明ABS树脂。
化学和物理特性:
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。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。
ABS的加工性能
ABS成型工艺
ABS也可以说是聚苯乙烯的改性,比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度,具有良好的加工性能,可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型,还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高,加工前需进行干燥处理,干燥温度为70~85℃,干燥时间为2~6h;ABS制品在加工中容易产生内应力,如应力太大,致使产品开裂,应进行退火处理,把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。
ABS注塑工艺
注塑。ABS是最常用的工程塑料,广泛应用于制造齿轮、轴承、把手、泵叶轮、电视机、计算机、打字机壳体、键盘、电器仪表、储电池槽、冰箱部件等及机械工业部件、各种日用品、消费品包装等制品。ABS注塑成型温度160~220℃之间,注射压力在70~130Mpa之间,模具温度为55~75℃。
ABS挤出工艺
挤出。ABS生产棺材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各种水管、气管、润滑油及燃料油的输送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、过滤器、墙壁隔层及热成型或真空成型。挤出机的螺杆长径比通常比较高,L/D为18~22之间,压缩比为(2.5~3.0):1,宜用渐变型带鱼雷头螺杆,料筒温度分别为:料斗部150~160℃,料筒前部180~190℃,模头温度185~195℃,模具温度180~200℃,吹塑成型温度可控制在140~180℃之间。
ABS的主要及辅助原料
主要原料
1.1,3-丁二烯 2.苯乙烯 3.丙烯腈
辅助原料
辅助原料有乳化剂、分子量调节剂、引发剂、分散剂、终止剂、抗氧剂及凝聚剂等。
ABS生产方法
ABS生产方法分为掺混法和接枝法。现在世界主要生产商大多采用先接枝再掺混的方法,此法又分为乳液接枝—悬浮SAN掺混法,乳液接枝—本体SAN掺混法。新兴的本体接枝法无论从生产成本和对环境的影响都有很大优势,是今后研究的重点。 ABS的分类
ABS根据冲击强度可分为:超高抗冲型、高抗冲击型、中抗冲型等品种; ABS根据成型加工工艺的差异,又可分为:注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种; ABS依据用途和性能的特点,还可分为:通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗
静电、挤出板材级、管材级等品种。
ABS用途
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。 ABS树脂广泛应用于汽车工业、电器仪表工业和机械工业中,常作齿轮,汽车配件,挡泥板,扶手,冰箱内衬,叶片,轴承,把手,管道,接头,仪表壳,仪表板,盆安全帽等;在家用电器和家用电子设备的应用前景更广阔,如电视机、收录机、冰箱、冷柜、洗衣机、空调机、吸尘器和各种小家电器材;日用品有鞋、包、各种旅游箱、办公设备、玩具及各种容器等。低发泡的ABS能代替木材,适合作建材,家具和家庭用品。
由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在广泛的应用领域中都有它的足迹,主要应用如下:
1、汽车产业
汽车产业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的,如上海的桑塔纳轿车,每辆车用ABS11kg,位列汽车中所用塑料第三。在其它车辆中,ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨。轿车中主要零部件使用ABS的如仪表板用PC/ABS作骨架,表面再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成,门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成,另外还有很多零件采用ABS为原料。
2、办公室机器
由于ABS有高的光泽和易成型性,办公室设备机器需要有漂亮的外观,有良好的手感,如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。
3、家用电器
由于ABS有高的光泽和易成型性,所以在家电和小家电中更有着广泛的市场,如家用传真机、音响、VCD中也大量选用ABS为原料,吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件,厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。
ABS塑料的主体是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光泽和刚性;丙烯腈使ABS有良好的耐热、耐化学腐蚀性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗冲击强度和低温回弹性。三种组分的比例不同,其性能也随之变化。
1、性能特点
ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明,一般呈浅象牙色,能通过
着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品,电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢,燃烧时软化,火焰呈黄色、有黑烟,最后烧焦、有特殊气味,但无熔融滴落,可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。
2、级别与用途
ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等;阻燃级用于制造电子部件,如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品;结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等;耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等;电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品;透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。
ABS在汽车内饰的要求条件:汽车内饰追求的重要目标包括美观、低气味、机械性能、耐热、耐候等。亚太国际ABS汽车材料能够满足各种内饰部件的使用要求,材料具备以下条件:
1.良好的流动性
2.优异的抗冲击性
3.易加工成型
4. 易着色、喷涂
5.低气味
6.良好的耐腐蚀性
7.亚光效果
ABS涂装工艺
近年来塑料制品在工业产品上得到了广泛的应用。塑料质量轻、耐腐蚀性优越,传热导电性差,易压制成形状复杂的器件。在产品结构上可代替部分有色金属和轻金属。为了消除塑料表面的压制印迹及色泽不均,往往需要对塑料表面进行涂装。涂装既可改善外观,又可以延长塑料的使用寿命。
1. ABS塑料的性能和表面状态
ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所组成的三元共聚物。它具有苯乙烯热塑性塑料的机械加工性、丁二烯的橡胶韧性、丙烯腈的耐化学腐蚀性。三者的含量配比可根据产品需要进行调整。塑料压制成型后表面状态对外观质量有很大的影响。要求成型后的表面平整光滑,均匀一致,不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、斑点、气泡和明显的熔接线。
2. ABS塑料表面预处理
为了提高涂料在塑料表面的附着力和改善塑料外观,涂装前必须对塑料表面进行预处理。
(1 )退火
塑料成型时易形成内应力,涂装后应力集中处易开裂。可采用退火处理或整面处
产170万吨ABS树脂。其他主要的ABS树脂生产厂商包括:拜耳化工、LG化学、GE塑料、巴斯夫及陶氏化工等。
材料展望
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种,不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性,而且具有高韧性特点,可以注塑、挤出或热成型。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,比PP更美观,特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳,方向盘、导油管及把手和按钮等小部件,车外部包括前散热器护栅和灯罩等。 ABS树脂容易加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装、着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能,可广泛应用于电子电器领域,包括各种办公和消费性电子/电器,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。近年来在电子电器市场, ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位,阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
ABS树脂在日用消费品领域具有广泛的应用,比如建材管材、板材或片材,近年来被价格更为低廉的PVC树脂取代了一部分。ABS树脂用于与建筑有关的领域,其中挤出片材用于卫生器具如澡盒、游泳池衬里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生产挤出成型的电话电缆管线。
ABS管材的特点
(1)工作压力高:在常温20℃情况下压力为1.0Mpa。
(2)抗冲击性好:在遭受突然袭击时仅产生韧性变形。
(3)本产品化学性能稳定、无毒、无味,完全符合制药、食品等行业的卫生安全要求。
(4)流体阻力小,其内壁光滑,转弯处呈圆弧形,因而流动磨擦力小,大大减少了系统流体阻力和泵的马力。
(5)使用温度范围大:其使用的温度范围为-20℃~+70℃。
(6)使用寿命长:本产品在室内一般可用50年之久,如埋在地下或水中寿命会更长,且无明显腐蚀。
(7)安装简便密封性好:本产品安装采用承插式连接溶剂粘接密封,施工简便,固化速度快、粘合强度高,避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的现象。
(8)重量轻,节省投资:ABS的重量是钢铁的1/7,因而减轻了结构重量,减轻了工人劳动强度,并降低了原材料的消耗,可大大节省工程投资。
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五大通用塑料-ABS
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通用塑料有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS。它们都是热塑性塑料。
ABS
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共同聚合的产物,简称ABS三元共聚物。这种塑料由于其组分A(丙烯腈)、B(丁二烯)和S(苯乙烯)在组成中比例不同,以及制造方法的差异,其性质也有很大的差别。 ABS适合注塑和挤压加工,故其用途也主要是生产这两类制品。
聚苯胺(Polyaniline)一种重要的导电聚合物。
聚苯胺的主链上含有交替的苯环和氮原子,是一种特殊的导电聚合物。可溶于N-甲基吡咯烷酮中。
聚苯胺随氧化程度的不同呈现出不同的颜色。完全还原的聚苯胺(Leucoemeraldine碱)不导电,为白色,主链中个重复单元间不共轭;经氧化掺杂,得到Emeraldine碱,蓝色,不导电;再经酸掺杂,得到Emeraldine盐,绿色,导电;如果Emeraldine碱完全氧化,则得到Pernigraniline碱,不能导电。 聚苯胺具有优良的环境稳定性。可用于制备传感器、电池、电容器等。 聚苯胺由苯胺单体在酸性水溶液中中经化学氧化或电化学氧化得到,常用的氧化剂为过硫酸铵(APS)。中性条件下聚合的聚苯胺常常含有枝化结构。
概述
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,英文名Acrylonitrile-butadiene-styrene(简称ABS),ABS塑胶原料为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,是大宗通用树脂,经过改性(加添加剂或合金等方法)提高性能后的ABS属工程塑料,ABS合金产量大,种类多,应用广,是主要改性塑料。
ABS树脂是五大合成树脂之一,起抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺度稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等第二次加工,广泛用于机械’汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途级极广的热塑性工程塑料。它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼有韧,硬,刚,有优良均
衡的力学性能。
ABS的生产方法很多,可分为搀和法和接枝法、联合法和接枝-搀和法四大类,约十种制备工艺。目前采用的是乳液法,当前最有发展前途的是乳液接枝搀和法。ABS通过改变三种单体的比例和采用不同聚合方法,可制得各种规格的产品,其结构由以弹性体为主连接的接枝共聚物和树枝为主链的接枝共聚物,一般三种单体的比例范围较大致为丙烯腈25%-35%、丁二烯25%-30%和苯乙烯40%-50%。
ABS生产方法分为搀混法、接枝法。现有世界主要生厂商大多采用先接枝在掺混的方法,此法有分为乳液接枝悬乎SAN掺混法何如乳液接枝本体SAN掺混法。新兴的本体接枝法无论从生产成本和多环境的影响度有很大的优势,是今后研究的重点。 ABS 根据冲击强度可分为:超高抗冲行、高抗冲击行、中抗冲击型等品种:根据成型加工工艺的差异,又可分为:注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种;根据用途和性能的特点,还可分为:通过级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗静电、挤出板材级、管材级等品种。
ABS树脂是丙烯腈(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。
随着三种成分比例的调整,树脂的物理性能会有一定的变化:
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;
丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质; 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
ABS树脂的性能:
(1)一般性能 ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,其制品可着成五颜六色,并具有90%的高光泽度ABS的相对密度为1.05,吸水率低。ABS同其他材料的结合性好,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,烧焦但不落滴,并发出特殊的肉桂味。
(2)力学性能 ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,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,这是ABS高度韧的写实。ABS的耐磨性优良,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的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及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的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
(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、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
性质
ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,产生新性能和新的应用领域,如:将ABS树脂和PMMA混合,可制造出透明ABS树脂。
化学和物理特性:
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。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。
ABS的加工性能
ABS成型工艺
ABS也可以说是聚苯乙烯的改性,比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度,具有良好的加工性能,可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型,还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高,加工前需进行干燥处理,干燥温度为70~85℃,干燥时间为2~6h;ABS制品在加工中容易产生内应力,如应力太大,致使产品开裂,应进行退火处理,把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。
ABS注塑工艺
注塑。ABS是最常用的工程塑料,广泛应用于制造齿轮、轴承、把手、泵叶轮、电视机、计算机、打字机壳体、键盘、电器仪表、储电池槽、冰箱部件等及机械工业部件、各种日用品、消费品包装等制品。ABS注塑成型温度160~220℃之间,注射压力在70~130Mpa之间,模具温度为55~75℃。
ABS挤出工艺
挤出。ABS生产棺材、板材、片材、及型材等制品,管材可用于各种水管、气管、润滑油及燃料油的输送管;板材、片材可用于地板、家具、池槽、过滤器、墙壁隔层及热成型或真空成型。挤出机的螺杆长径比通常比较高,L/D为18~22之间,压缩比为(2.5~3.0):1,宜用渐变型带鱼雷头螺杆,料筒温度分别为:料斗部150~160℃,料筒前部180~190℃,模头温度185~195℃,模具温度180~200℃,吹塑成型温度可控制在140~180℃之间。
ABS的主要及辅助原料
主要原料
1.1,3-丁二烯 2.苯乙烯 3.丙烯腈
辅助原料
辅助原料有乳化剂、分子量调节剂、引发剂、分散剂、终止剂、抗氧剂及凝聚剂等。
ABS生产方法
ABS生产方法分为掺混法和接枝法。现在世界主要生产商大多采用先接枝再掺混的方法,此法又分为乳液接枝—悬浮SAN掺混法,乳液接枝—本体SAN掺混法。新兴的本体接枝法无论从生产成本和对环境的影响都有很大优势,是今后研究的重点。 ABS的分类
ABS根据冲击强度可分为:超高抗冲型、高抗冲击型、中抗冲型等品种; ABS根据成型加工工艺的差异,又可分为:注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种; ABS依据用途和性能的特点,还可分为:通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗
静电、挤出板材级、管材级等品种。
ABS用途
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。 ABS树脂广泛应用于汽车工业、电器仪表工业和机械工业中,常作齿轮,汽车配件,挡泥板,扶手,冰箱内衬,叶片,轴承,把手,管道,接头,仪表壳,仪表板,盆安全帽等;在家用电器和家用电子设备的应用前景更广阔,如电视机、收录机、冰箱、冷柜、洗衣机、空调机、吸尘器和各种小家电器材;日用品有鞋、包、各种旅游箱、办公设备、玩具及各种容器等。低发泡的ABS能代替木材,适合作建材,家具和家庭用品。
由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性,所以在广泛的应用领域中都有它的足迹,主要应用如下:
1、汽车产业
汽车产业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的,如上海的桑塔纳轿车,每辆车用ABS11kg,位列汽车中所用塑料第三。在其它车辆中,ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨。轿车中主要零部件使用ABS的如仪表板用PC/ABS作骨架,表面再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成,门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成,另外还有很多零件采用ABS为原料。
2、办公室机器
由于ABS有高的光泽和易成型性,办公室设备机器需要有漂亮的外观,有良好的手感,如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。
3、家用电器
由于ABS有高的光泽和易成型性,所以在家电和小家电中更有着广泛的市场,如家用传真机、音响、VCD中也大量选用ABS为原料,吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件,厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。
ABS塑料的主体是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光泽和刚性;丙烯腈使ABS有良好的耐热、耐化学腐蚀性和表面硬度;丁二烯使ABS有良好的抗冲击强度和低温回弹性。三种组分的比例不同,其性能也随之变化。
1、性能特点
ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明,一般呈浅象牙色,能通过
着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品,电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢,燃烧时软化,火焰呈黄色、有黑烟,最后烧焦、有特殊气味,但无熔融滴落,可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。
2、级别与用途
ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等;阻燃级用于制造电子部件,如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品;结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等;耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等;电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品;透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。
ABS在汽车内饰的要求条件:汽车内饰追求的重要目标包括美观、低气味、机械性能、耐热、耐候等。亚太国际ABS汽车材料能够满足各种内饰部件的使用要求,材料具备以下条件:
1.良好的流动性
2.优异的抗冲击性
3.易加工成型
4. 易着色、喷涂
5.低气味
6.良好的耐腐蚀性
7.亚光效果
ABS涂装工艺
近年来塑料制品在工业产品上得到了广泛的应用。塑料质量轻、耐腐蚀性优越,传热导电性差,易压制成形状复杂的器件。在产品结构上可代替部分有色金属和轻金属。为了消除塑料表面的压制印迹及色泽不均,往往需要对塑料表面进行涂装。涂装既可改善外观,又可以延长塑料的使用寿命。
1. ABS塑料的性能和表面状态
ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所组成的三元共聚物。它具有苯乙烯热塑性塑料的机械加工性、丁二烯的橡胶韧性、丙烯腈的耐化学腐蚀性。三者的含量配比可根据产品需要进行调整。塑料压制成型后表面状态对外观质量有很大的影响。要求成型后的表面平整光滑,均匀一致,不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、斑点、气泡和明显的熔接线。
2. ABS塑料表面预处理
为了提高涂料在塑料表面的附着力和改善塑料外观,涂装前必须对塑料表面进行预处理。
(1 )退火
塑料成型时易形成内应力,涂装后应力集中处易开裂。可采用退火处理或整面处
产170万吨ABS树脂。其他主要的ABS树脂生产厂商包括:拜耳化工、LG化学、GE塑料、巴斯夫及陶氏化工等。
材料展望
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种,不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性,而且具有高韧性特点,可以注塑、挤出或热成型。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,比PP更美观,特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳,方向盘、导油管及把手和按钮等小部件,车外部包括前散热器护栅和灯罩等。 ABS树脂容易加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装、着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能,可广泛应用于电子电器领域,包括各种办公和消费性电子/电器,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。近年来在电子电器市场, ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位,阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
ABS树脂在日用消费品领域具有广泛的应用,比如建材管材、板材或片材,近年来被价格更为低廉的PVC树脂取代了一部分。ABS树脂用于与建筑有关的领域,其中挤出片材用于卫生器具如澡盒、游泳池衬里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生产挤出成型的电话电缆管线。
ABS管材的特点
(1)工作压力高:在常温20℃情况下压力为1.0Mpa。
(2)抗冲击性好:在遭受突然袭击时仅产生韧性变形。
(3)本产品化学性能稳定、无毒、无味,完全符合制药、食品等行业的卫生安全要求。
(4)流体阻力小,其内壁光滑,转弯处呈圆弧形,因而流动磨擦力小,大大减少了系统流体阻力和泵的马力。
(5)使用温度范围大:其使用的温度范围为-20℃~+70℃。
(6)使用寿命长:本产品在室内一般可用50年之久,如埋在地下或水中寿命会更长,且无明显腐蚀。
(7)安装简便密封性好:本产品安装采用承插式连接溶剂粘接密封,施工简便,固化速度快、粘合强度高,避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的现象。
(8)重量轻,节省投资:ABS的重量是钢铁的1/7,因而减轻了结构重量,减轻了工人劳动强度,并降低了原材料的消耗,可大大节省工程投资。
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