ABS合金配方分析技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2012/10/19 17:20:57 來源:李工 字體: 

PC/ABS合金塑料廣泛用于汽車、電子、機(jī)械零部件等,禾川化工專業(yè)從事PC/ABS塑料配方還原、配方分析,配方檢測、成分分析,配方研制,為改性塑料相關(guān)企業(yè)提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù);
一、背景
ABS合金塑料廣泛用于汽車、電子、機(jī)械零部件等,禾川化工專業(yè)從事ABS塑料配方還原、配方分析,配方檢測、成分分析,配方研制,為改性塑料相關(guān)企業(yè)提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù);丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-butadiene-Styrene copolymers,簡稱ABS)是一種應(yīng)用廣泛的工程塑料,在汽車保險(xiǎn)杠、手機(jī)以及電腦外殼等制品上應(yīng)用廣泛。大部分ABS無毒,略透水蒸氣但不透水,吸水率低,抗沖擊性極好,沖擊強(qiáng)度在低溫下也不會快速下降,大多數(shù)ABS的拉伸性能在35.2~46.2Mpa,特殊品種可達(dá)63.3Mpa,屈服伸長率為2~4%,在負(fù)荷為14.1Mpa、溫度為50℃條件下壓縮24h,其尺寸變化在0.2~1.7%之內(nèi),半硬質(zhì)和硬質(zhì)ABS的彎曲強(qiáng)度約為28.1Mpa和63.3~70Mpa。ABS耐磨性很好,摩擦系數(shù)很低,不能作為自潤滑材料,但可作為中轉(zhuǎn)速軸承材料。因品種不同其抗蠕變性能不同,但總體而言升溫時(shí)抗蠕變應(yīng)力不會迅速下降。ABS電性能穩(wěn)定,受溫度、濕度影響較??;水、無機(jī)鹽、酸、堿類對其性能影響較小,在醛、酮、酯、鹽酸中會溶解或形成乳濁液,不溶于大部分醇和烴,但在烴中會軟化或溶脹。
在加工中,ABS的加工性由剪切速率調(diào)節(jié),而并非溫度。成分中的丁二烯橡膠相提供塑料以強(qiáng)韌性,聚苯乙烯相提供塑料以電氣性、成型性和透明性。
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是當(dāng)今社會提倡的可持續(xù)發(fā)展,人們的環(huán)保和安全意識已經(jīng)有了較大程度的提高,對生態(tài)環(huán)境和生命價(jià)值的關(guān)注也更為重視。因此,阻燃材料的使用范圍越來越廣泛,對環(huán)境的友好性要求越來越高。傳統(tǒng)的鹵系阻燃聚碳酸酯(PC) /(丙烯腈 /丁二烯 /苯乙烯)共聚物(ABS)合金由于其對環(huán)境的不友好而使其潛在的危害表現(xiàn)日益明顯,在很多行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)受到了限制, 采用 PC /ABS合金為基體,以聚磷酸銨(APP)復(fù)合體系為阻燃劑,研制出了一種環(huán)保型阻燃 PC /ABS合金,達(dá)到了 IT行業(yè)電腦器材的要求并得到了應(yīng)用。
二、ABS合金
2.1 PC-ABS合金
ABS的性能介于通用塑料與工程塑料之間,其抗沖擊性能良好,基本不具有缺口敏感性,流動(dòng)性優(yōu)良,價(jià)格較便宜,因此應(yīng)用廣泛。但其耐熱性和耐候性差,力學(xué)性能不夠理想,故導(dǎo)致其應(yīng)用受限。ABS可以通過乳液接枝法、乳液摻混法、乳液本體聚合法和連續(xù)本體聚合法等多種聚合方法獲得。
PC和ABS的合金可以克服兩種原料自身的缺點(diǎn),發(fā)揚(yáng)對方的優(yōu)點(diǎn),將兩者共混后,其一可以提高ABS的耐熱性、沖擊和拉伸強(qiáng)度,其二可以降低聚碳酸酯熔體粘度,改善加工性能,降低了PC缺口敏感性,改善了PC應(yīng)力開裂狀況,降低了生產(chǎn)成本。特別是由于PC/ABS合金提供了更好的總體成本和優(yōu)良的低溫缺口沖擊強(qiáng)度(見下圖)使得PC/ABS合金得到迅速發(fā)展和應(yīng)用,其發(fā)展速度超過了PC、ABS本身和PC的其它合金的發(fā)展速度。整體優(yōu)越的耐熱性、強(qiáng)度和加工性是PC/ABS合金得以迅速發(fā)展的原因,因此PC為連續(xù)相的PC/ABS合金具有更加廣闊的應(yīng)用市場。
PC/ABS合金的微觀結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,其中兼有PC、SAN和接枝丁二烯橡膠三相。若PC含量較高,PC就成為連續(xù)相包圍著SAN,SAN又包圍接枝橡膠相,而接枝橡膠中又有可能包含SAN相。橡膠粒子在合金中作為應(yīng)力集中中心而存在,受外力作用時(shí)它能誘發(fā)銀紋和剪切帶,而銀紋和剪切帶的產(chǎn)生與發(fā)展需要吸收能量,這兩者產(chǎn)生越多,能量吸收越多,同時(shí),橡膠粒子可抑制銀紋增長并阻止銀紋發(fā)展成為破壞性裂紋,故橡膠相的存在能提高材料的沖擊強(qiáng)度。隨合金中ABS含量增加,橡膠相含量也增加,合金的沖擊強(qiáng)度也會因?yàn)榍懊媸黾暗脑蚨仙?;?dāng)ABS含量繼續(xù)增加并超過50%時(shí),共混體系的連續(xù)變成ABS,這一點(diǎn)不利于誘發(fā)剪切帶,故導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度的下降。
2.2PET-ABS合金
選擇PET為基體材料,ABS為增強(qiáng)材料,添加第三組分作為相容劑,以雙螺桿擠出共混法或注塑成型法,制備出PET/ABS合金材料,ABS/PET 合金,能更廣泛滿足市場的需求。
PET與ABS是部分相容體系,對于不相容的合金獲得優(yōu)良綜合性能的有效手段是改善界面相容性,已經(jīng)有許多報(bào)道提出一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物都可以有效地用作高聚物相容劑。目前對PC/ABS合金相容劑及相容技術(shù)的研究主要基于MAH接枝物、第三組分(如PMMA等)、反應(yīng)型相容劑、多元相容劑等,具體介紹如下。
也有研究者用熔融接枝方法制備了ABS-g-MMA反應(yīng)型相容劑。用帶有活性基團(tuán)(羧基、酸酐和酯等)的乙烯基單體與ABS反應(yīng)制備接枝共聚物,共混時(shí)活性基團(tuán)能與PC所帶的酯基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵,達(dá)到增容目的。為保證共混合金的品質(zhì),實(shí)驗(yàn)中以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為接枝單體制備出ABS-g-MMA相容劑,此相容劑應(yīng)用到PET/ABS合金體系以后能使合金性能顯著提高。
三、參考配方介紹:
配方1:
|
成分 |
質(zhì)量百分比 |
成分說明 |
|
ABS |
50-70% |
|
|
PET |
20-30% |
|
|
ABS-g-MAH |
2-8% |
相容劑 |
|
TPEE |
2-8% |
|
|
抗氧化劑 |
0-1% |
|
配方2:
|
成分 |
質(zhì)量百分比 |
成分說明 |
|
ABS |
40-60% |
|
|
PC |
25-35% |
|
|
ABS-g-MMA |
2-10% |
相容劑 |
|
PE-g-MAH |
2-10% |
增韌劑 |
|
抗氧化劑 |
0-1% |
抗氧劑 |
四、市面常見ABS塑料
阻燃ABS、增強(qiáng)ABS、增強(qiáng)阻燃ABS、耐熱ABS、電鍍ABS、PC/ABS合金,電鍍PC/ABS
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