Introduzione ai materiali abs
La plastica ABS è un terpolimero di acrilonitrile (A)-butadiene (B)-stirene (S). Combina le proprietà di tre componenti: l'acrilonitrile, con elevata durezza e forza, resistenza al calore e alla corrosione; il butadiene, con resistenza agli urti e tenacità; lo stirene, con superficie ad alta brillantezza, facilità di colorazione e di lavorazione. Le proprietà di questi tre componenti rendono la plastica ABS un termoplastico "duro, resistente e rigido" con buone proprietà a tutto tondo. Le plastiche ABS possono essere stampate e lavorate per iniezione, estrusione, termoformatura, segatura, foratura, limatura, rettifica e altri processi meccanici, possono essere incollate con solventi organici come il triclorometano e possono essere rivestite e placcate. Le plastiche ABS sono ideali anche come sostituti del legno e materiali da costruzione, ecc. Le plastiche ABS sono forti, leggere, dure, lisce, facili da pulire e da maneggiare, dimensionalmente stabili, resistenti allo scorrimento e adatte alla galvanica. Le plastiche ABS sono utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni industriali e sono spesso impiegate per prodotti stampati a iniezione come gusci, astucci, parti e giocattoli. I prodotti estrusi sono per lo più lastre, barre, tubi, ecc. e possono essere pressati a caldo, laminati e modellati. [2]
Struttura molecolare
Le resine ABS sono strutturate come un copolimero di innesto con un elastomero come catena principale e un copolimero di innesto con una sostanza di resina ABS dura come catena principale; oppure come una miscela di elastomero di gomma e resina ABS dura. In questo modo, le diverse strutture presentano proprietà diverse, con l'elastomero che mostra la tenacità della gomma e la resina ABS dura che mostra la rigidità, dando vita a diverse varietà, come i tipi ad alto impatto, a medio impatto, ad impatto generale e ad impatto speciale. In particolare, all'aumentare del contenuto del componente B della gomma (in genere da 5% a 30%), aumentano l'elasticità e la resistenza agli urti della resina, ma diminuiscono la resistenza alla trazione, la fluidità e la resistenza agli agenti atmosferici. Il contenuto del componente di resina AS (generalmente da 70% a 95%) viene aumentato per migliorare la brillantezza della superficie, la resistenza meccanica, la resistenza agli agenti atmosferici, la resistenza al calore, la resistenza alla corrosione, le proprietà elettriche, le proprietà di lavorazione, ecc. Mentre la resistenza agli urti, ecc. diminuisce. La proporzione di A e B nella componente resinosa è rispettivamente 30%~35%/80%~65%.
Caratteristiche principali
L'ABS è un terpolimero di acrilonitrile, butadiene e stirene, dove A rappresenta l'acrilonitrile, B il butadiene e S lo stirene. Dopo l'uso pratico si è constatato che i tubi di plastica ABS, che non sono resistenti alla corrosione dell'acido solforico, si schiacciano e si rompono in presenza di acido solforico.
Grazie alle sue tre composizioni, che le conferiscono buone proprietà: l'acrilonitrile conferisce alla resina ABS stabilità chimica, resistenza agli oli, una certa rigidità e durezza; il butadiene la rende tenace, resistente agli urti e al freddo; lo stirene le conferisce buone proprietà dielettriche e presenta una buona lavorabilità.
La maggior parte delle resine ABS sono atossiche, impermeabili all'acqua, ma leggermente permeabili al vapore acqueo e presentano un basso tasso di assorbimento d'acqua, non superiore a 1% a temperatura ambiente per un anno, senza alcuna variazione delle proprietà fisiche. La resistenza della resina ABS è 3-5 volte superiore a quella delle plastiche ordinarie.
L'ABS ha eccellenti proprietà fisiche e meccaniche complessive e una buona resistenza agli urti a bassa temperatura. Stabilità dimensionale. La resina ABS è resistente all'acqua, ai sali inorganici, agli alcali e agli acidi, insolubile nella maggior parte degli alcoli e dei solventi idrocarburici e facilmente solubile in aldeidi, chetoni, esteri e alcuni idrocarburi clorurati. La resina ABS ha una bassa temperatura di deflessione termica, è combustibile e ha una scarsa resistenza al calore. La temperatura di fusione è di 217-237°C e la temperatura di decomposizione termica è superiore a 250°C. Molti dei materiali ABS modificati presenti oggi sul mercato sono adulterati con materiali di recupero e riciclati. Il risultato è che le prestazioni del prodotto stampato dal cliente non sono molto stabili.
(1) Prestazioni del materiale
1. buone prestazioni generali, elevata resistenza agli urti, stabilità chimica, buone proprietà elettriche.
2. buona fusione con il plexiglass 372, realizzato con parti in plastica bicolore e può essere cromato in superficie, trattamento di verniciatura a spruzzo.
3. disponibile nelle versioni ad alta resistenza agli urti, alta resistenza al calore, ritardante di fiamma, rinforzato e trasparente.
4. un po' meno fluido dell'HIPS, migliore di PMMA, PC, ecc. e con una buona flessibilità.
5. adatto alla produzione di parti meccaniche generiche, parti resistenti all'usura, parti di trasmissione e parti di telecomunicazione.
(2) Prestazioni di stampaggio
1. materiale amorfo, fluidità media, assorbimento di umidità, deve essere completamente essiccato, i requisiti di superficie delle parti in plastica lucida deve essere lungo preriscaldato essiccazione 80-90 gradi, 3 ore.
2. alta temperatura del materiale, alta temperatura dello stampo, ma la temperatura del materiale è troppo alta, facile da decomporre (la temperatura di decomposizione è > 270 ℃). Per i pezzi di alta precisione, la temperatura dello stampo dovrebbe essere di 50-60°C. Per i pezzi ad alta lucentezza e resistenti al calore, la temperatura dello stampo dovrebbe essere di 60-80°C.
3. per risolvere il problema dell'intrappolamento dell'acqua, è necessario migliorare la fluidità del materiale, adottare un'elevata temperatura del materiale, un'elevata temperatura dello stampo o modificare il livello di ingresso dell'acqua e altri metodi.
4. se si formano materiali resistenti al calore o ritardanti di fiamma, dopo 3-7 giorni di produzione la superficie dello stampo subisce una decomposizione plastica, con conseguente superficie lucida dello stampo, che deve essere ripulita in tempo, e la superficie dello stampo deve essere aumentata con posizioni di scarico.
5. velocità di raffreddamento rapida, il sistema di colata dello stampo dovrebbe essere spesso, breve come principio, dovrebbe essere impostato sulla cavità del materiale freddo, il cancello dovrebbe essere preso di grandi dimensioni, come ad esempio: cancello diretto, cancello a disco o cancello a ventaglio, ecc, ma dovrebbe impedire l'aumento dello stress interno, se necessario, può essere utilizzato per regolare il cancello. Lo stampo deve essere riscaldato e realizzato in acciaio resistente all'usura.
6. la temperatura del materiale ha una grande influenza sulla qualità del pezzo stampato, una temperatura troppo bassa causa una mancanza di materiale, una mancanza di lucentezza sulla superficie, un filo d'argento disordinato, una temperatura troppo alta fa traboccare facilmente il bordo, un filo d'argento scuro, uno scolorimento e una bolla del pezzo stampato.
7. la temperatura dello stampo ha un grande impatto sulla qualità delle parti in plastica; la temperatura dello stampo è bassa quando il ritiro, l'allungamento, la forza d'urto, la resistenza alla flessione, la resistenza alla compressione, la bassa resistenza alla trazione. Se la temperatura dello stampo supera i 120℃, il pezzo stampato si raffredda lentamente, si deforma facilmente e si attacca allo stampo, è difficile da sformare e il ciclo di stampaggio è lungo.
8. piccolo tasso di contrazione, facile alla fusione di crepe, concentrazione di stress, quindi lo stampaggio dovrebbe essere rigorosamente controllato condizioni di stampaggio, dopo lo stampaggio parti in plastica dovrebbe essere ricotto trattamento.
9. alta temperatura di fusione, alta viscosità, insensibilità all'azione di taglio, per le parti in plastica di peso superiore a 200 grammi è necessario utilizzare una macchina a iniezione a vite, l'ugello deve essere riscaldato, è auspicabile utilizzare un ugello di tipo aperto e liscio, velocità di iniezione ad alta velocità.
(3) Problemi di legame
A seconda delle esigenze, è possibile scegliere i seguenti adesivi.
1. G-977: adesivo monocomponente elastico e morbido antiurto che polimerizza a temperatura ambiente, resistente alle alte e alle basse temperature, con velocità di incollaggio di diverse viscosità, da pochi secondi a poche ore di polimerizzazione.
2. KD-833: adesivo istantaneo, può incollare rapidamente le plastiche PC in pochi secondi o decine di secondi, ma lo strato adesivo è duro e fragile e non resiste all'immersione in acqua calda oltre i 60 gradi.
Tubo in plastica ABS
Tubi in plastica ABS
3. QN-505, adesivo bicomponente, con strato adesivo morbido, adatto per l'incollaggio o la laminazione di plastiche PC in grandi aree. Tuttavia, ha una scarsa resistenza alle alte temperature.
4. QN-906: adesivo bicomponente, resistente alle alte temperature.
5. G-988: adesivo monocomponente per vulcanizzazione a temperatura ambiente, dopo la polimerizzazione è un elastomero con eccellenti caratteristiche di impermeabilità e antiurto, resistenza alle alte e basse temperature, spessore di 1-2 mm, solidificazione iniziale di circa 10 minuti, polimerizzazione di base di 5-6 ore, con una certa resistenza. Sono necessarie almeno 24 ore per la completa polimerizzazione. Monocomponente, non richiede miscelazione, basta applicarlo dopo l'estrusione e lasciarlo indurire, senza bisogno di aggiungere calore.
Metodi di preparazione
Esistono molti metodi di produzione dell'ABS, che possono essere suddivisi in quattro categorie principali: drogaggio, innesto, giunzione e innesto-doping, con circa undici processi di preparazione. L'ABS può essere prodotto cambiando il rapporto dei tre monomeri e utilizzando diversi metodi di polimerizzazione per produrre una varietà di specifiche. Stirene da 40% a 50%.
Poiché il PC/ABS è una miscela di due polimeri, di cui il PC è il principale, durante la lavorazione del prodotto si verifica talvolta un fenomeno di screziatura in corrispondenza del gate, solitamente dovuto all'espansione della massa fusa nella cavità dello stampo durante l'iniezione ad alta velocità. Il fenomeno è solitamente causato dall'espansione della massa fusa nella cavità durante l'iniezione ad alta velocità. La fusione si rompe. In termini di processo di stampaggio, per ridurre l'insorgenza di chiazze nei prodotti in PC/ABS si possono adottare misure quali l'aumento della temperatura del materiale, l'aumento della temperatura dell'ugello e il rallentamento della velocità di iniezione, nonché l'aumento della temperatura dello stampo, l'aumento della scanalatura indiscriminata, l'aumento delle dimensioni del gate e la modifica della forma del gate. Ad esempio, è possibile utilizzare un canale di colata a ventaglio per i pezzi a parete sottile di grandi dimensioni, oppure un canale di colata a forma di orecchio, con una scanalatura aggiuntiva all'uscita del canale di colata, in modo che la spruzzatura in prossimità del canale di colata, i segni di impatto del flusso di materiale e le tensioni residue si concentrino nella scanalatura a orecchio senza compromettere la qualità del pezzo in PC/ABS. Allo stesso tempo, possono verificarsi linee di fusione a causa dell'iniezione di più gate o in presenza di molti collettori.
Proprietà generali
L'ABS plastico è atossico, inodore, di aspetto traslucido color avorio, oppure granuli o polvere trasparenti. Densità 1,05~1,18g/cm3, ritiro 0,4%~0,9%, modulo di elasticità 2Gpa, rapporto di Poisson 0,394, igroscopicità 250°C.
Proprietà meccaniche
L'ABS plastico ha eccellenti proprietà meccaniche, una buona resistenza agli urti e può essere utilizzato a temperature molto basse; l'ABS plastico ha un'ottima resistenza all'usura, una buona stabilità dimensionale e resistenza all'olio e può essere utilizzato per cuscinetti con carichi medi e basse velocità di rotazione; l'ABS ha una maggiore resistenza allo scorrimento rispetto a PSF e PC, ma minore rispetto a PA e POM.
Proprietà termiche
La temperatura di deformazione termica dell'ABS è di 93~118°C. Il prodotto può essere aumentato di circa 10°C dopo il trattamento di ricottura.
Proprietà elettriche
L'ABS plastico ha un buon isolamento elettrico e non è praticamente influenzato dalla temperatura, dall'umidità e dalla frequenza e può essere utilizzato nella maggior parte degli ambienti.
Proprietà ambientali
L'ABS plastico non è influenzato dall'acqua, dai sali inorganici, dagli alcali e da una varietà di acidi, ma è solubile in chetoni, aldeidi e idrocarburi clorurati ed è soggetto a fessurazioni da stress dovute all'erosione da parte dell'acido acetico del ghiaccio e degli oli vegetali. L'ABS plastico ha una scarsa resistenza agli agenti atmosferici ed è suscettibile di degradazione alla luce ultravioletta; dopo sei mesi all'aperto, la resistenza agli urti si riduce della metà.
Usi principali edit Podcast
Materiali plastici per l'ingegneria
Il materiale riciclato PC/ABS è un'importante lega ingegneristica plastica utilizzata in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui quelle automobilistiche, elettriche ed elettroniche, per ufficio e per le comunicazioni. Al giorno d'oggi, per soddisfare i requisiti speciali di sicurezza antincendio nelle aree di applicazione (in particolare i prodotti elettronici ed elettrici), la tecnologia ignifuga delle leghe PC/ABS è diventata un tema di ricerca molto caldo. Tuttavia, con il progredire della tecnologia e l'aumento dei requisiti di ecocompatibilità dei materiali, i rischi associati al tradizionale ritardo di fiamma a base di alogeni stanno diventando sempre più evidenti.
In campo ingegneristico, l'ABS è ampiamente utilizzato per le tubazioni di ingegneria e, in generale, le tubazioni in ABS possono essere utilizzate per le tubazioni di fondo delle piscine dei comuni per progetti con elevati requisiti di materiale.
Stampa 3d
La plastica ABS è uno dei principali materiali utilizzati nella stampa 3D e il motivo per cui può diventare un materiale di consumo per la stampa 3D sono le sue caratteristiche.
Applicazioni
Le maggiori aree di applicazione delle resine ABS sono l'industria automobilistica, l'elettronica e i materiali da costruzione. Nel settore automobilistico, viene utilizzato in pannelli di strumenti, pannelli di carrozzeria esterni, pannelli di rivestimento interni, volanti, pannelli di isolamento acustico, serrature delle porte, paraurti, condotti di ventilazione e molti altri componenti. Nel settore degli elettrodomestici, viene utilizzato in frigoriferi, televisori, lavatrici, condizionatori d'aria, computer, fotocopiatrici e altri apparecchi elettronici. Per quanto riguarda i materiali da costruzione, i tubi ABS, i sanitari ABS e i pannelli decorativi ABS sono ampiamente utilizzati nell'industria dei materiali da costruzione. L'ABS è anche ampiamente utilizzato nei settori dell'imballaggio, dei mobili, degli articoli sportivi e ricreativi, dei macchinari e della strumentazione.
La resina ABS è ampiamente utilizzata nell'industria automobilistica. Nell'industria elettrica e della strumentazione e nell'industria dei macchinari, viene spesso utilizzata come ingranaggi, parti di automobili, parafanghi, corrimano, rivestimenti di frigoriferi, lame, cuscinetti, maniglie, tubi, giunti, alloggiamenti di strumenti, pannelli di strumenti, caschi da bacino, ecc. Negli elettrodomestici e nelle apparecchiature elettroniche domestiche, le prospettive di applicazione sono ancora più ampie, come televisori, registratori, frigoriferi, congelatori, lavatrici, condizionatori d'aria, aspirapolvere e vari piccoli elettrodomestici; le necessità quotidiane includono scarpe, borse, vari contenitori da viaggio, attrezzature per ufficio, giocattoli e contenitori vari, ecc. L'ABS a bassa schiumosità può sostituire il legno ed è adatto per materiali da costruzione, mobili e articoli per la casa.
L'ABS possiede una gamma completa di buone proprietà e una buona lavorabilità, per cui trova spazio in un'ampia gamma di applicazioni, come illustrato di seguito.
1. Industria automobilistica
L'industria automobilistica ha un gran numero di parti realizzate in ABS o leghe di ABS, come l'auto Santana di Shanghai, che utilizza 11 kg di ABS per auto, posizionandosi al terzo posto in termini di materie plastiche utilizzate nelle automobili. L'ABS viene utilizzato anche in una quantità impressionante di altri veicoli e nel 2000 la Cina ha utilizzato 35.000 tonnellate di ABS per le automobili. Le parti principali delle automobili utilizzano l'ABS, come i pannelli degli strumenti con PC/ABS come struttura portante e pellicole in PVC/ABS/BOVC sulla superficie. Inoltre, un gran numero di parti decorative dell'abitacolo utilizza l'ABS, come il cassetto portaoggetti, l'assemblaggio del cassetto portaoggetti in ABS resistente al calore, le parti superiori e inferiori delle soglie delle porte, il coperchio del serbatoio dell'acqua in ABS, oltre a molte parti che utilizzano l'ABS come materia prima.
2. Macchine per ufficio
Poiché l'ABS ha un'elevata lucentezza ed è facile da modellare, le macchine per ufficio devono avere un bell'aspetto e una buona sensazione al tatto, come ad esempio gli involucri dei telefoni, gli involucri delle memorie, nonché i computer, i fax e le fotocopiatrici, in cui vengono utilizzate numerose parti in ABS.
3. Elettrodomestici
Grazie alla sua elevata brillantezza e alla facilità di stampaggio, l'ABS ha un ampio mercato negli elettrodomestici e nei piccoli apparecchi domestici, come fax, stereo e VCD.
L'ABS è una termoplastica resistente e rigida ottenuta da una miscela o terpolimero di acrilonitrile, butadiene e stirene. Lo stirene conferisce all'ABS buona modellabilità, lucentezza e rigidità; l'acrilonitrile conferisce all'ABS buona resistenza al calore, agli agenti chimici e durezza superficiale; il butadiene conferisce all'ABS buona resistenza agli urti e resilienza alle basse temperature. Le proprietà dei tre componenti variano a seconda delle proporzioni.