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(duì)含量可任意變化,制成各種樹(shù)脂。
ABS塑料兼有三種組元的共同性能,A使其耐化學(xué)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(jià)格便宜、用途廣泛的“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”材料。ABS塑料在機(jī)械、電氣、紡織、汽車(chē)、飛機(jī)、輪船等制造工業(yè)及化工中獲得了廣泛的應(yīng)用。
分子結(jié)構(gòu)
ABS樹(shù)脂的結(jié)構(gòu),有以彈性體為主鏈的接枝共聚物和以堅(jiān)硬的ABS樹(shù)脂物主鏈的接枝共聚物;或以橡膠彈性體和堅(jiān)硬的ABS樹(shù)脂混合物。這樣,不同的結(jié)構(gòu)就顯示不同的性能,彈性體顯示出橡膠的韌性,堅(jiān)硬的ABS樹(shù)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(gè)品種。具體講,隨橡膠成分B的含量(一般為5%~30%)增加,樹(shù)脂的彈性和抗沖擊性就會(huì)增加;但抗拉強(qiáng)度,流動(dòng)性,耐候性等則下降。樹(shù)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(jī)械強(qiáng)度、耐候性、耐熱性、耐腐蝕性、電性能,加工性能等。而沖擊強(qiáng)度等則要下降。樹(shù)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(shù)脂是產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,它將PB、PAN、PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái),兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)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(guò)實(shí)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(shù)脂的化學(xué)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(wú)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(guò)1%,而物理性能不起變化。ABS樹(shù)脂制品表面可以?huà)伖?,能得到高度光澤的制品。比一般塑料的?qiáng)度高3-5倍。
ABS具有優(yōu)良的綜合物理和機(jī)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(xué)藥品性、染色性、成品加工和機(jī)械加工較好。ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類(lèi),不溶于大部分醇類(lèi)和烴類(lèi)溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS樹(shù)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(chǎng)上改性ABS材料,很多都是摻雜了水口料、再生料。導(dǎo)致客戶(hù)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(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好;
2. 與372有機(jī)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(qiáng)、透明等級(jí)別;
4. 流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn),比PMMA、PC等好,柔韌性好;
5. 適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件。
(2)成型性能
1. 無(wú)定形材料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí);
2. 宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270℃)。對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60℃,對(duì)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(dòng)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(jí)或阻燃級(jí)材料,生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物,導(dǎo)致模具表面發(fā)亮,需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理,同時(shí)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(yīng)以粗,短為原則,宜設(shè)冷料穴,澆口宜取大,如:直接澆口,圓盤(pán)澆口或扇形澆口等,但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大,必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱,應(yīng)選用耐磨鋼;
6. 料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大,料溫過(guò)低會(huì)造成缺料,表面無(wú)光澤,銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊,出現(xiàn)銀絲暗條,塑件變色起泡;
7. 模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大,模溫低時(shí)收縮率,伸長(zhǎng)率,抗沖擊強(qiáng)度大,抗彎,抗壓,抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120℃時(shí),塑件冷卻慢,易變形粘模,脫模困難,成型周期長(zhǎng);
8. 成型收縮率小,易發(fā)生熔融開(kāi)裂,產(chǎn)生應(yīng)力集中,故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)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(duì)剪切作用不敏感,對(duì)大于200克的塑件,應(yīng)采用螺桿式注射機(jī),噴嘴應(yīng)加熱,宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴,注塑速度中高速。
(3)粘接問(wèn)題
根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1. G-977:?jiǎn)谓M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(gè)小時(shí)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(fù)合。但耐高溫性能較差;
4. QN-906:雙組分膠,耐高溫;
5. G-988:?jiǎn)谓M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(huà),10分鐘左右初固,5-6小時(shí)基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話(huà)需要至少24小時(shí)。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無(wú)需加溫。
主要產(chǎn)地
世界ABS五個(gè)最大的生產(chǎn)廠家依次是:中國(guó)臺(tái)灣的奇美公司,總產(chǎn)能為125萬(wàn)噸/年,其中臺(tái)南裝置為100萬(wàn)噸/年、鎮(zhèn)江裝置為25萬(wàn)噸/年;拜耳公司總產(chǎn)能為93萬(wàn)噸/年;LG化學(xué)總產(chǎn)能為70萬(wàn)噸/年;通用電氣GE塑料總產(chǎn)能為65萬(wàn)噸/年;BASF總產(chǎn)能為56萬(wàn)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(guó)內(nèi)地ABS供應(yīng)仍存在較大缺口,所以幾大企業(yè)有相當(dāng)一部分產(chǎn)品出口到中國(guó),同時(shí)奇美和LG已相繼在中國(guó)內(nèi)地設(shè)廠,并有繼續(xù)擴(kuò)能的意向。