Введение в абс материалы
ABS-пластик - это терполимер акрилонитрила (A)-бутадиена (B)-стирола (S). Он сочетает в себе свойства трех компонентов: акрилонитрила - высокую твердость и прочность, термостойкость и коррозионную стойкость; бутадиена - ударопрочность и жесткость; стирола - глянцевую поверхность, легкость окрашивания и обработки. Свойства этих трех компонентов делают АБС-пластик "жестким, прочным и твердым" термопластом с хорошими универсальными свойствами. АБС-пластики можно формовать и обрабатывать литьем, экструзией, термоформованием, пилением, сверлением, напильником, шлифованием и другими механическими способами, их можно склеивать органическими растворителями, такими как трихлорметан, наносить на них покрытия и плакировать. АБС-пластики также идеально подходят в качестве заменителей древесины, строительных материалов и т.д. АБС-пластики прочные, легкие, твердые, гладкие, легко очищаются и обрабатываются, стабильны по размерам, устойчивы к ползучести и подходят для гальванических покрытий. ABS-пластики используются в широком спектре промышленных применений и часто применяются для литья под давлением таких изделий, как корпуса, корпуса, детали и игрушки. Экструдированные изделия в основном представляют собой листы, стержни, трубы и т. д. и могут подвергаться горячему прессованию, ламинированию и моделированию. [2]
Молекулярная структура
АБС-смолы имеют структуру графт-сополимера с эластомером в качестве основной цепи и графт-сополимера с твердым веществом АБС-смолы в качестве основной цепи; или смеси резинового эластомера и твердой АБС-смолы. Таким образом, различные структуры проявляют различные свойства, при этом эластомер демонстрирует жесткость резины, а твердая смола ABS - жесткость, что приводит к появлению нескольких разновидностей, таких как высокоударные, среднеударные, общеударные и специальные ударные типы. В частности, с увеличением содержания каучукового компонента B (обычно от 5% до 30%) повышается эластичность и ударопрочность смолы, однако прочность на разрыв, текучесть и устойчивость к атмосферным воздействиям снижаются. Содержание компонента смолы AS (обычно от 70% до 95%) увеличивается для улучшения блеска поверхности, механической прочности, атмосферостойкости, теплостойкости, коррозионной стойкости, электрических свойств, свойств обработки и т.д.. В то время как ударная прочность и т.д. снижается. Доля A и B в компоненте смолы составляет 30%~35%/80%~65% соответственно.
Основные характеристики
ABS - это терполимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, где A означает акрилонитрил, B - бутадиен, а S - стирол. После практического использования было обнаружено, что пластиковые трубы ABS, которые не устойчивы к сернокислотной коррозии, крошатся и ломаются в присутствии серной кислоты.
Благодаря трем составам, которые придают ей хорошие свойства, акрилонитрил придает АБС-смоле химическую стабильность, маслостойкость, некоторую жесткость и твердость; бутадиен делает ее прочной, ударо- и морозостойкой; стирол придает ей хорошие диэлектрические свойства и обеспечивает хорошую технологичность.
Большинство АБС-смол нетоксичны, непроницаемы для воды, но слегка проницаемы для водяного пара, имеют низкий коэффициент водопоглощения - не более 1% при комнатной температуре в течение одного года без изменения физических свойств. Прочность смолы ABS в 3-5 раз выше, чем у обычных пластмасс.
ABS обладает превосходными общими физико-механическими свойствами и хорошей ударопрочностью при низких температурах. Стабильность размеров. Смола ABS устойчива к воде, неорганическим солям, щелочам и кислотам, нерастворима в большинстве спиртов и углеводородных растворителей, легко растворима в альдегидах, кетонах, эфирах и некоторых хлорированных углеводородах. АБС-смола имеет низкую температуру теплоотдачи, горюча и обладает плохой термостойкостью. Температура плавления составляет 217-237°C, а температура термического разложения - выше 250°C. Многие модифицированные материалы ABS, представленные сегодня на рынке, подмешаны к вымываемым и переработанным материалам. В результате характеристики формованного изделия заказчика оказываются не очень стабильными.
(1) Характеристики материала
1. хорошие общие характеристики, высокая ударная прочность, химическая стабильность, хорошие электрические свойства.
2. хорошо сочетается с оргстеклом 372, изготовлен из двухцветных пластиковых деталей, поверхность может быть хромирована, обработана аэрозольной краской.
3. выпускается в ударопрочных, жаропрочных, огнестойких, армированных и прозрачных вариантах.
4. немного менее текучий, чем HIPS, лучше, чем PMMA, PC и т.д., хорошая гибкость.
5. подходит для изготовления общих механических деталей, износостойких деталей, деталей трансмиссии и телекоммуникационных деталей.
(2) Производительность формования
1. аморфный материал, средняя текучесть, поглощение влаги, должен быть полностью высушен, требования к поверхности глянцевых пластиковых деталей должны быть длительными, предварительно подогретые сушки 80-90 градусов, 3 часа.
2. высокая температура материала, высокая температура формы, но температура материала слишком высока, легко разлагается (температура разложения > 270 ℃). Для деталей высокой точности температура формы должна быть 50-60°C. Для деталей с высоким блеском и термостойкостью температура формы должна составлять 60-80°C.
3. для решения проблемы задерживания воды необходимо улучшить текучесть материала, принять высокую температуру материала, высокую температуру формы, или изменить уровень входа воды и другие методы.
4. при формовании жаропрочных или огнестойких материалов на поверхности формы после 3-7 дней производства будет оставаться пластик, который будет разлагаться, в результате чего поверхность формы будет блестеть, что необходимо своевременно очищать, а поверхность формы необходимо увеличивать за счет вытяжных позиций.
5. быстрая скорость охлаждения, система заливки формы должна быть толстой, короткой, как принцип, должен быть установлен холодный материал полости, ворота должны быть приняты большие, такие как: прямой ворот, диск ворота или вентилятор ворота и т.д., но должны предотвратить увеличение внутреннего напряжения, при необходимости, может быть использован для регулировки ворот. Форма должна быть нагрета и изготовлена из износостойкой стали.
6. Температура материала оказывает большое влияние на качество формованной детали, слишком низкая температура приводит к недостатку материала, отсутствию блеска на поверхности, беспорядочной серебряной проволоке, слишком высокая температура легко переливается через край, темная серебряная проволока, обесцвечивание и образование волдырей на формованной детали.
7. температура формы имеет большое влияние на качество пластиковых деталей, температура формы низкая, когда усадка, удлинение, ударная вязкость, сопротивление изгибу, сопротивление сжатию, низкая прочность на растяжение. Когда температура формы превышает 120℃, формованная деталь будет медленно остывать, легко деформироваться и прилипать к форме, трудно расформовать, а цикл формовки будет длинным.
8. малая скорость усадки, легко растрескивается при плавлении, концентрация напряжения, поэтому при формовке необходимо строго контролировать условия формовки, после формовки пластиковые детали должны быть отожжены.
9. высокая температура плавления, высокая вязкость, нечувствительность к сдвигу, для пластиковых деталей весом более 200 грамм следует использовать шнековую инжекционную машину, сопло должно быть подогрето, желательно использовать открытое и гладкое сопло расширительного типа, скорость впрыска в высокой скорости.
(3) Проблемы скрепления
В зависимости от потребностей можно выбрать следующие клеи.
1. G-977: однокомпонентный мягкий эластичный противоударный клей, отверждающийся при комнатной температуре, устойчивый к высоким и низким температурам, различной вязкости, скорость склеивания от нескольких секунд до нескольких часов, отверждение закончено.
2. KD-833: мгновенный клей, может быстро склеить пластик ПК за секунды или десятки секунд, но клеевой слой твердый и хрупкий и не устойчив к погружению в горячую воду выше 60 градусов.
ABS пластиковая труба
Трубы из ABS-пластика
3. QN-505, двухкомпонентный клей с мягким клеевым слоем, подходит для склеивания или ламинирования полимерных материалов на больших площадях. Однако он плохо переносит высокие температуры.
4. QN-906: двухкомпонентный клей, устойчивый к высоким температурам.
5. G-988: однокомпонентный клей для вулканизации при комнатной температуре, после отверждения представляет собой эластомер с отличной водонепроницаемостью, ударопрочным клеем, устойчивостью к высоким и низким температурам, толщина 1-2 мм, около 10 минут начального затвердевания, 5-6 часов основного отверждения, есть определенная прочность. Для полного отверждения требуется не менее 24 часов. Однокомпонентный, не требует смешивания, просто нанесите после экструзии и оставьте до полного застывания, не нужно добавлять тепло.
Методы подготовки
Существует множество методов производства АБС, которые можно разделить на четыре основные категории: легирование, прививка, соединение и прививка-допирование, а также около одиннадцати процессов подготовки. АБС может быть получен путем изменения соотношения трех мономеров и использования различных методов полимеризации для получения различных спецификаций. Стирол 40% - 50%.
Поскольку PC/ABS представляет собой смесь двух полимеров, основным из которых является PC, при обработке изделия иногда возникает явление крапчатости на литнике, как правило, из-за расширения расплава в полости формы при высокоскоростном впрыске. Обычно это вызвано расширением расплава в полости формы во время высокоскоростного впрыска. Расплав разрывается. Что касается процесса формования, то для уменьшения появления крапчатости в изделиях из PC/ABS могут быть приняты такие меры, как повышение температуры материала, повышение температуры сопла и замедление скорости впрыска, а также повышение температуры формы, увеличение безразборной канавки, увеличение размера литника и изменение формы литника. Например, для больших тонкостенных деталей можно использовать веерообразный литник или ушастый литник с дополнительным ушным пазом на выходе из литника, так что напыление вблизи литника, следы от удара потока материала и остаточные напряжения концентрируются в ушном пазе, не влияя на качество детали из ПК/АБС. В то же время при многократном впрыске или при наличии большого количества коллекторов могут возникать линии сплавления.
Общие свойства
Пластик ABS нетоксичен, не имеет запаха, имеет полупрозрачный вид цвета слоновой кости, прозрачные гранулы или порошок. Плотность 1,05~1,18 г/см3, усадка 0,4%~0,9%, модуль упругости 2Gpa, коэффициент Пуассона 0,394, гигроскопичность 250°C.
Механические свойства
Пластик ABS обладает отличными механическими свойствами, его ударная прочность хороша и может использоваться при очень низких температурах; пластик ABS обладает отличной износостойкостью, хорошей стабильностью размеров и маслостойкостью, и может использоваться для подшипников при средних нагрузках и низких скоростях вращения; ABS обладает большим сопротивлением ползучести, чем PSF и PC, но меньшим, чем PA и POM.
Тепловые свойства
Температура термической деформации ABS составляет 93~118°C. После отжига температура изделия может быть увеличена примерно на 10°C.
Электрические свойства
Пластик ABS обладает хорошей электроизоляцией, практически не подвержен влиянию температуры, влажности и частоты, и может использоваться в большинстве сред.
Экологические свойства
Пластик ABS не подвержен воздействию воды, неорганических солей, щелочей и различных кислот, но растворим в кетонах, альдегидах и хлорированных углеводородах, а также подвержен растрескиванию под воздействием ледяной уксусной кислоты и растительных масел. Пластик ABS обладает плохой атмосферостойкостью и подвержен разрушению под воздействием ультрафиолетового света; после шести месяцев нахождения на открытом воздухе ударная прочность снижается вдвое.
Основные виды использования Редактировать Подкаст
Инженерные пластмассы
Переработанный материал PC/ABS является важным инженерным пластиковым сплавом, используемым в широком спектре применений, включая автомобильную, электрическую и электронную, офисную и коммуникационную технику. В настоящее время, чтобы соответствовать особым требованиям пожарной безопасности в прикладных областях (особенно в области электронных и электрических изделий), технология огнезащиты сплавов PC/ABS стала актуальной темой исследований. Однако по мере развития технологий и повышения требований к экологичности материалов все более очевидными становятся опасности, связанные с традиционной огнезащитой на основе галогенов.
В машиностроении ABS широко используется в инженерных трубопроводах, а в муниципальных проектах с высокими требованиями к материалам трубопроводы ABS обычно применяются в трубопроводах дна бассейнов.
3d-печать
ABS-пластик - один из основных материалов, используемых в 3D-печати, и причина, по которой он может стать расходным материалом для 3D-печати, заключается в его характеристиках.
Приложения
Самые крупные области применения смол ABS - автомобилестроение, электроника и строительные материалы. В автомобильной промышленности они используются в приборных панелях, наружных панелях кузова, внутренней отделке, рулевых колесах, звукоизоляционных панелях, дверных замках, бамперах, вентиляционных каналах и многих других компонентах. В электротехнике они используются в холодильниках, телевизорах, стиральных машинах, кондиционерах, компьютерах, ксероксах и других электронных приборах. В промышленности строительных материалов широко используются трубы из АБС, сантехника из АБС и декоративные панели из АБС. АБС также широко используется в упаковочной, мебельной, спортивно-оздоровительной, машиностроительной и приборостроительной промышленности.
Смола ABS широко используется в автомобильной промышленности. В электротехнической и приборостроительной промышленности, а также в машиностроении она часто используется в качестве шестеренок, деталей автомобилей, крыльев, поручней, обшивки холодильников, лопастей, подшипников, ручек, труб, соединений, корпусов приборов, приборных панелей, шлемов для бассейнов и т. д. В бытовой технике и бытовом электронном оборудовании перспективы применения еще шире: телевизоры, магнитофоны, холодильники, морозильники, стиральные машины, кондиционеры, пылесосы и различные мелкие бытовые приборы; предметы повседневной необходимости - обувь, сумки, различные дорожные коробки, оргтехника, игрушки, различные контейнеры и т.д. АБС с низким пенообразованием может заменить дерево и подходит для изготовления строительных материалов, мебели и предметов домашнего обихода.
АБС обладает широким спектром хороших свойств и хорошей технологичностью, поэтому он находит применение в самых разных областях, как описано ниже.
1. Автомобильная промышленность
В автомобильной промышленности имеется большое количество деталей, изготовленных из АБС или сплавов АБС, например, автомобиль Santana в Шанхае, в котором используется 11 кг АБС на машину, что позволяет ему занимать третье место по количеству пластмасс, используемых в автомобилях. АБС также используется в огромном количестве других транспортных средств, и в 2000 году Китай использовал 35 000 тонн АБС для производства автомобилей. Основные части автомобилей используют АБС, такие как приборные панели с PC/ABS в качестве основы, а затем ПВХ/ABS/BOVC пленки на поверхности. Кроме того, большое количество декоративных деталей интерьера используют ABS, такие как перчаточный ящик, перчаточный ящик в сборе изготовлен из термостойкого ABS, верхние и нижние части отделки дверных порогов, крышка водяного бака из ABS, в дополнение ко многим деталям, использующим ABS в качестве сырья.
2. Офисные машины
Поскольку ABS имеет высокий блеск и легко поддается формовке, машины для офисного оборудования должны иметь красивый внешний вид и приятные на ощупь, например, корпуса телефонов, корпуса памяти, а также компьютеры, факсы и копировальные аппараты, в которых используется большое количество деталей из ABS.
3. Бытовая техника
Благодаря высокому блеску и легкости формовки, ABS имеет широкий рынок для производства бытовой техники и мелких бытовых приборов, таких как домашние факсы, стереосистемы и VCD-диски.
ABS - это прочный и жесткий термопласт, изготовленный из смеси или терполимера акрилонитрила, бутадиена и стирола. Стирол придает АБС хорошую формуемость, блеск и жесткость, акрилонитрил - термостойкость, химическую стойкость и твердость поверхности, а бутадиен - ударную прочность и устойчивость к низким температурам. Свойства этих трех компонентов варьируются в различных пропорциях.