Introduction aux matériaux abs
Le plastique ABS est un terpolymère d'acrylonitrile (A)-butadiène (B)-styrène (S). Il combine les propriétés de trois composants : l'acrylonitrile, qui présente une dureté et une résistance élevées, ainsi qu'une résistance à la chaleur et à la corrosion ; le butadiène, qui présente une résistance aux chocs et une ténacité ; et le styrène, qui présente une surface très brillante, une coloration facile et une mise en œuvre aisée. Les propriétés de ces trois composants font du plastique ABS un thermoplastique "dur, dur et rigide" doté de bonnes propriétés générales. Les plastiques ABS peuvent être moulés et transformés par injection, extrusion, thermoformage, sciage, perçage, limage, meulage et autres procédés mécaniques, et peuvent être collés avec des solvants organiques tels que le trichlorométhane, et peuvent être revêtus et plaqués. Les plastiques ABS sont également idéaux comme substituts du bois et matériaux de construction, etc. Les plastiques ABS sont solides, légers, durs, lisses, faciles à nettoyer et à manipuler, dimensionnellement stables, résistants au fluage et adaptés à la galvanoplastie. Les plastiques ABS sont utilisés dans une large gamme d'applications industrielles et sont souvent utilisés pour les produits moulés par injection tels que les coques, les boîtiers, les pièces et les jouets. Les produits extrudés sont principalement des feuilles, des tiges, des tubes, etc. et peuvent être pressés à chaud, stratifiés et modelés. [2]
Structure moléculaire
Les résines ABS sont structurées comme un copolymère greffé avec un élastomère comme chaîne principale et un copolymère greffé avec une substance de résine ABS dure comme chaîne principale, ou comme un mélange d'élastomère de caoutchouc et de résine ABS dure. De cette manière, les différentes structures présentent des propriétés différentes, l'élastomère montrant la ténacité du caoutchouc et la résine ABS dure montrant la rigidité, ce qui permet d'obtenir plusieurs variétés telles que les types à impact élevé, à impact moyen, à impact général et à impact spécial. Plus précisément, plus la teneur en caoutchouc B (généralement de 5% à 30%) augmente, plus l'élasticité et la résistance aux chocs de la résine augmentent ; toutefois, la résistance à la traction, la fluidité et la résistance aux intempéries diminuent. La teneur du composant de résine AS (généralement de 70% à 95%) est augmentée pour améliorer la brillance de la surface, la résistance mécanique, la résistance aux intempéries, la résistance à la chaleur, la résistance à la corrosion, les propriétés électriques, les propriétés de traitement, etc. Alors que la résistance aux chocs, etc. diminue. La proportion de A et de B dans la résine est respectivement de 30%~35%/80%~65%.
Principales caractéristiques
L'ABS est un terpolymère d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène, A représentant l'acrylonitrile, B le butadiène et S le styrène. Après une utilisation pratique, il a été constaté que les tuyaux en plastique ABS, qui ne sont pas résistants à la corrosion par l'acide sulfurique, s'écrasent et se cassent en présence d'acide sulfurique.
L'acrylonitrile confère à la résine ABS une stabilité chimique, une résistance à l'huile, une certaine rigidité et une dureté ; le butadiène la rend robuste, résistante aux chocs et au froid ; le styrène lui confère de bonnes propriétés diélectriques et présente une bonne aptitude à la transformation.
La plupart des résines ABS sont non toxiques, imperméables à l'eau, mais légèrement perméables à la vapeur d'eau, et ont un faible taux d'absorption d'eau ne dépassant pas 1% à température ambiante pendant un an, sans aucune modification des propriétés physiques. La résistance de la résine ABS est 3 à 5 fois supérieure à celle des plastiques ordinaires.
L'ABS possède d'excellentes propriétés physiques et mécaniques générales et une bonne résistance aux chocs à basse température. Stabilité dimensionnelle. La résine ABS est résistante à l'eau, aux sels inorganiques, aux alcalis et aux acides, insoluble dans la plupart des alcools et des solvants d'hydrocarbures, et facilement soluble dans les aldéhydes, les cétones, les esters et certains hydrocarbures chlorés. La résine ABS a une faible température de déviation de la chaleur, est combustible et a une mauvaise résistance à la chaleur. La température de fusion est comprise entre 217 et 237°C et la température de décomposition thermique est supérieure à 250°C. De nombreux matériaux ABS modifiés disponibles aujourd'hui sur le marché sont mélangés à des produits de lavage et à des matériaux recyclés. Il en résulte que les performances du produit moulé du client ne sont pas très stables.
(1) Performance des matériaux
1. bonne performance globale, haute résistance aux chocs, stabilité chimique, bonnes propriétés électriques.
2. bonne fusion avec le plexiglas 372, composé de pièces en plastique bicolore, et peut être chromé en surface ou traité par pulvérisation de peinture.
3. disponible dans des qualités de haute résistance aux chocs, de haute résistance à la chaleur, de retardateur de flamme, renforcé et transparent.
4. un peu moins fluide que le HIPS, meilleur que le PMMA, le PC, etc., bonne flexibilité.
5. convient à la fabrication de pièces mécaniques générales, de pièces résistantes à l'usure, de pièces de transmission et de pièces de télécommunication.
(2) Performance du moulage
1. Matériau amorphe, fluidité moyenne, absorption de l'humidité, doit être entièrement séché, les exigences de surface des pièces en plastique brillant doivent être longuement préchauffées, séchage 80-90 degrés, 3 heures.
2. température élevée du matériau, température élevée du moule, mais la température du matériau est trop élevée, facile à décomposer (température de décomposition > 270 ℃). Pour les pièces de haute précision, la température du moule doit être de 50-60°C. Pour les pièces brillantes et résistantes à la chaleur, la température du moule doit être de 60-80°C.
3. pour résoudre le problème de l'emprisonnement de l'eau, il est nécessaire d'améliorer la fluidité du matériau, d'adopter une température élevée pour le matériau, une température élevée pour le moule, ou de modifier le niveau d'entrée de l'eau et d'autres méthodes.
4. si l'on forme des matériaux résistants à la chaleur ou ignifugés, la surface du moule se décompose en plastique après 3 à 7 jours de production, ce qui donne une surface de moule brillante, qui doit être nettoyée à temps, et la surface du moule doit être augmentée par des positions d'échappement.
5. vitesse de refroidissement rapide, le système de coulée du moule doit être épais, court comme principe, la cavité du matériau froid doit être mise en place, la porte doit être grande, par exemple : porte directe, porte à disque ou porte à ventilateur, etc. mais doit empêcher l'augmentation de la contrainte interne, si nécessaire, la porte peut être ajustée. Le moule doit être chauffé et fabriqué en acier résistant à l'usure.
6. la température du matériau a une grande influence sur la qualité de la pièce moulée, une température trop basse entraînera un manque de matériau, un manque d'éclat à la surface, un fil d'argent désordonné, une température trop élevée débordera facilement le bord, un fil d'argent sombre, une décoloration et une boursouflure de la pièce moulée.
7. La température du moule a un grand impact sur la qualité des pièces en plastique, la température du moule est faible lorsque le retrait, l'allongement, la résistance aux chocs, la résistance à la flexion, la résistance à la compression, la faible résistance à la traction. Lorsque la température du moule dépasse 120℃, la pièce moulée sera lente à refroidir, facile à déformer et à coller au moule, difficile à démouler, et le cycle de moulage sera long.
8. faible taux de rétrécissement, facilité de fissuration par fusion, concentration des contraintes, de sorte que les conditions de moulage doivent être strictement contrôlées, les pièces en plastique devant être recuites après le moulage.
9. température de fusion élevée, viscosité élevée, insensibilité à l'action de cisaillement, pour les pièces en plastique de plus de 200 grammes, il convient d'utiliser une machine d'injection à vis, la buse doit être chauffée, il est souhaitable d'utiliser une buse à extension ouverte et lisse, la vitesse d'injection est élevée.
(3) Problèmes de liaison
En fonction des besoins, les adhésifs suivants peuvent être sélectionnés.
1. G-977 : adhésif monocomposant antichoc élastique et souple, durcissant à température ambiante, résistant aux hautes et basses températures, vitesse de collage de quelques secondes à quelques heures, durcissement terminé.
2. KD-833 : adhésif instantané, peut coller rapidement les plastiques PC en quelques secondes ou dizaines de secondes, mais la couche adhésive est dure et cassante et ne résiste pas à l'immersion dans l'eau chaude à plus de 60 degrés.
Tube en plastique ABS
Tubes en plastique ABS
3. QN-505, adhésif à deux composants, avec une couche adhésive souple, adapté au collage ou au laminage de plastiques PC sur de grandes surfaces. Cependant, il résiste mal aux températures élevées.
4. QN-906 : adhésif à deux composants, résistant aux hautes températures.
5. G-988 : adhésif de vulcanisation monocomposant à température ambiante, après durcissement, élastomère doté d'une excellente résistance à l'eau et aux chocs, résistance aux hautes et basses températures, épaisseur de 1 à 2 mm, solidification initiale d'environ 10 minutes, durcissement de base de 5 à 6 heures, une certaine résistance est observée. Il faut au moins 24 heures pour un durcissement complet. Monocomposant, aucun mélange n'est nécessaire, il suffit de l'appliquer après l'extrusion et de le laisser durcir, il n'est pas nécessaire d'ajouter de la chaleur.
Méthodes de préparation
Il existe de nombreuses méthodes de production de l'ABS, qui peuvent être divisées en quatre catégories principales : le dopage, le greffage, le jointage et le greffage-dopage, avec environ onze processus de préparation. L'ABS peut être produit en modifiant le rapport des trois monomères et en utilisant différentes méthodes de polymérisation pour produire une variété de spécifications. Styrène 40% à 50%.
Comme le PC/ABS est un mélange de deux polymères, le PC étant le principal, lors de la transformation du produit, on observe parfois un phénomène de marbrure au niveau de la porte, généralement dû à l'expansion de la matière fondue dans la cavité du moule lors de l'injection à grande vitesse. Ce phénomène est généralement dû à l'expansion de la matière fondue dans la cavité pendant l'injection à grande vitesse. La matière fondue se rompt. En ce qui concerne le processus de moulage, des mesures telles que l'augmentation de la température du matériau, l'augmentation de la température de la buse et le ralentissement de la vitesse d'injection peuvent être prises pour réduire l'apparition de marbrures dans les produits en PC/ABS, ainsi que l'augmentation de la température du moule, l'augmentation de la rainure indifférenciée, l'augmentation de la taille du point d'injection et la modification de la forme du point d'injection. Par exemple, une carotte en forme d'éventail peut être utilisée pour les grandes pièces à parois minces, ou une carotte en forme d'oreille peut être utilisée, avec une fente d'oreille supplémentaire à la sortie de la carotte, de sorte que la pulvérisation à proximité de la carotte, les marques d'impact du flux de matériau et les contraintes résiduelles sont concentrées dans la fente d'oreille sans affecter la qualité de la pièce en PC/ABS. Dans le même temps, des lignes de fusion peuvent apparaître en raison de l'injection de plusieurs portes ou de la présence de nombreux collecteurs.
Propriétés générales
Le plastique ABS est non toxique, inodore, d'aspect translucide de couleur ivoire, ou transparent en granulés ou en poudre. Densité 1,05~1,18g/cm3, retrait 0,4%~0,9%, module d'élasticité 2Gpa, coefficient de Poisson 0,394, hygroscopicité 250°C.
Propriétés mécaniques
Le plastique ABS possède d'excellentes propriétés mécaniques, sa résistance aux chocs est bonne et il peut être utilisé à très basse température ; le plastique ABS possède une excellente résistance à l'usure, une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne résistance à l'huile, et il peut être utilisé pour les roulements sous des charges moyennes et à de faibles vitesses de rotation ; la résistance au fluage de l'ABS est supérieure à celle du PSF et du PC, mais elle est inférieure à celle du PA et du POM.
Propriétés thermiques
La température de déformation thermique de l'ABS est de 93~118°C. Le produit peut être augmenté d'environ 10°C après un traitement de recuit.
Propriétés électriques
Le plastique ABS a une bonne isolation électrique et n'est pratiquement pas affecté par la température, l'humidité et la fréquence, et peut être utilisé dans la plupart des environnements.
Propriétés environnementales
Le plastique ABS n'est pas affecté par l'eau, les sels inorganiques, les alcalis et divers acides, mais il est soluble dans les cétones, les aldéhydes et les hydrocarbures chlorés, et il est sujet à des fissures dues à l'érosion par l'acide acétique et les huiles végétales. Le plastique ABS est peu résistant aux intempéries et il est susceptible de se dégrader sous l'effet de la lumière ultraviolette ; après six mois à l'extérieur, la résistance aux chocs diminue de moitié.
Principales utilisations modifier Podcast
Plastiques techniques
Le matériau recyclé PC/ABS est un important alliage de plastique technique utilisé dans un large éventail d'applications, notamment dans les secteurs de l'automobile, de l'électricité et de l'électronique, ainsi que dans les équipements de bureau et de communication. Aujourd'hui, afin de répondre aux exigences particulières de la sécurité incendie dans les domaines d'application (en particulier les produits électroniques et électriques), la technologie ignifuge des alliages PC/ABS est devenue un sujet de recherche brûlant. Toutefois, à mesure que la technologie progresse et que les exigences en matière de respect de l'environnement des matériaux augmentent, les risques associés à l'ignifugation traditionnelle à base d'halogène deviennent de plus en plus évidents.
Dans le domaine de l'ingénierie, l'ABS est largement utilisé dans les tuyauteries d'ingénierie, et les tuyauteries en ABS peuvent généralement être utilisées dans les tuyauteries de fond de piscine dans les municipalités pour les projets ayant des exigences élevées en matière de matériaux.
Impression 3D
Le plastique ABS est l'un des principaux matériaux utilisés dans l'impression 3D. La raison pour laquelle il peut devenir un consommable pour l'impression 3D réside dans ses caractéristiques.
Applications
Les principaux domaines d'application des résines ABS sont l'automobile, l'électronique et les matériaux de construction. Dans le secteur automobile, elles sont utilisées dans les tableaux de bord, les panneaux de carrosserie extérieurs, les panneaux d'habillage intérieurs, les volants, les panneaux d'insonorisation, les serrures de porte, les pare-chocs, les conduits de ventilation et de nombreux autres composants. Dans les appareils électriques, ils sont utilisés dans les réfrigérateurs, les téléviseurs, les machines à laver, les climatiseurs, les ordinateurs, les photocopieurs et d'autres appareils électroniques. En ce qui concerne les matériaux de construction, les tuyaux en ABS, les articles sanitaires en ABS et les panneaux décoratifs en ABS sont largement utilisés dans l'industrie des matériaux de construction. L'ABS est également largement utilisé dans les secteurs de l'emballage, du mobilier, des articles de sport et de loisirs, des machines et des instruments.
La résine ABS est largement utilisée dans l'industrie automobile. Dans l'industrie de l'électricité et de l'instrumentation et dans l'industrie des machines, elle est souvent utilisée pour les engrenages, les pièces automobiles, les ailes, les mains courantes, les revêtements de réfrigérateurs, les lames, les roulements, les poignées, les tuyaux, les joints, les boîtiers d'instruments, les tableaux de bord, les casques de bassin, etc. Dans les appareils ménagers et l'équipement électronique domestique, les perspectives d'application sont encore plus vastes : téléviseurs, enregistreurs, réfrigérateurs, congélateurs, machines à laver, climatiseurs, aspirateurs et divers petits appareils ménagers ; les articles de première nécessité comprennent les chaussures, les sacs, divers coffrets de voyage, l'équipement de bureau, les jouets et divers conteneurs, etc. L'ABS peu moussant peut remplacer le bois et convient pour les matériaux de construction, les meubles et les articles ménagers.
L'ABS possède une gamme complète de bonnes propriétés et une bonne aptitude à la transformation, ce qui lui permet d'être présent dans un large éventail d'applications, comme indiqué ci-dessous.
1. L'industrie automobile
L'industrie automobile compte un grand nombre de pièces fabriquées à partir d'ABS ou d'alliages d'ABS, comme la voiture Santana à Shanghai, qui utilise 11 kg d'ABS par voiture, se classant ainsi au troisième rang en termes de plastiques utilisés dans les automobiles. L'ABS est également utilisé dans un nombre impressionnant d'autres véhicules et, en 2000, la Chine a utilisé 35 000 tonnes d'ABS pour les automobiles. Les principales pièces des voitures utilisent l'ABS, comme les tableaux de bord dont l'ossature est constituée de PC/ABS et dont la surface est recouverte de films PVC/ABS/BOVC. En outre, un grand nombre de pièces décoratives intérieures utilisent l'ABS, telles que la boîte à gants, l'assemblage de la boîte à gants en ABS résistant à la chaleur, les garnitures supérieures et inférieures des seuils de porte, le couvercle du réservoir d'eau en ABS, ainsi que de nombreuses autres pièces utilisant l'ABS comme matière première.
2. Machines de bureau
L'ABS étant très brillant et facile à façonner, les machines de bureau doivent avoir un bel aspect et une bonne sensation, comme les boîtiers de téléphone, les boîtiers de mémoire, ainsi que les ordinateurs, les télécopieurs et les photocopieurs dans lesquels un grand nombre de pièces en ABS sont utilisées.
3. Appareils ménagers
En raison de sa brillance et de sa facilité de moulage, l'ABS a un vaste marché dans les appareils ménagers et les petits appareils ménagers, tels que les télécopieurs, les chaînes stéréo et les VCD.
L'ABS est un thermoplastique résistant et rigide fabriqué à partir d'un mélange ou d'un terpolymère d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène. Le styrène confère à l'ABS une bonne aptitude au moulage, une bonne brillance et une bonne rigidité ; l'acrylonitrile confère à l'ABS une bonne résistance à la chaleur, une bonne résistance chimique et une bonne dureté de surface ; et le butadiène confère à l'ABS une bonne résistance aux chocs et une bonne résilience à basse température. Les propriétés des trois composants varient en fonction des proportions.