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ABS塑料性能及改性方法介绍

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  abs为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,无毒、无味、吸水率低,具有良好的综合物理机械性能,如优良的电性能、耐磨性,尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等,且易于加工成型。缺点是耐候性,耐热性差,且易燃。

  abs塑料力学性能

  ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。

  ABS的应用范围

  高光泽ABS用于吸尘器,电扇、空调器、电话机等家电制品,靠控制ABS中橡胶粒径R+(较小)来达到,低光泽ABS用于仪表盘、仪表罩、柱状物等汽车内饰件,用填加粗填料方法使表面微观收缩,降低表面光泽。

  ABS的种类及特性

  防火(阻燃)级ABS

  ABS属于易燃材料,按照UL94标准属于HB级别。ABS着火时燃烧速度快,并放出大量毒气和黑烟,不利于实际应用。随着科技进步和生活质量的提高,人们安全意识越来越强,国内外对汽车、建筑、家用电器、办公用品等方面使用的塑料材料提出了严格的防火阻燃要求,制定了相应的技术标准与规范,因此阻燃ABS的研究也就具有了相当重要的意义。

  降低ABS树脂燃烧性主要有三个途径:

  1、使用阻燃性聚合物与ABS共混,如CPE、pvc;

  2、对现有的ABS进行化学改性,如加入三溴苯乙烯作为第四单体制备四组分的ABS;

  3、通过通用的方法想ABS中加入阻燃剂,包括无机阻燃剂(如MoO3)和有机阻燃剂(如卤素化合物、磷类阻燃剂)。阻燃型具有高效的阻燃作用,但其他性质可能不好(如老化、成本高)。化学改性ABS需要特定的生产过程,工艺更复杂,第三种方法在成本和性能之间取得了平衡,并且在设计多功能材料方面更具有灵活性。目前,ABS材料的阻燃改性以添加高效含卤阻燃剂为主。

  耐热(耐高温)级ABS

  耐热ABS树脂的热变形温度一般在90~105℃,具有良好的耐热性、韧性和流动性。可用于汽车门、后轮罩内板、面板等制作,应用于家电领域,如微波炉、电饭煲、电吹风等。ABS耐热性可通过降低橡胶含量、增加SAN分子量和丙烯晴含量而提高,但采用添加耐热单体或耐热助剂开发耐热级ABS的方法更受人们的关注。在ABS树脂中引入α-甲基苯乙烯(MS)、马来酸酐

  (MA)和马来酰亚胺(MI)可提高ABS的耐热性。

  其途径主要有两种:

  1、将MS、MI等作为第三单体与苯乙烯、丙烯晴共聚,增加基体树脂刚性,提高其Tg 。MA与AN的共聚物比相同AN含量的SAN耐热性好,其维卡软化温度分别为123℃和103℃。二者的耐化学性和物理性能相似,生产方法也可通用。基于MS的材料颜色比基于苯乙烯的材料黄。实际生产时,MS仅部分替代苯乙烯,得到SMSAN共聚物。替代比例取决于耐热性的要求。

  2、把耐热性更好的苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-马来酰亚胺共聚物(SMI)作为共混物组分加入到ABS树脂中。SMA的维卡软化点温度可达150℃。然而,SMA在更高温度是不稳定。会释放二氧化碳,因而必须释放是其保持足够稳定并在260℃一下可加工,否则制件会有放射纹产生。在SMA中加入1%的受阻酚抗氧剂和硫酯协效剂可使其稳定。SMI可应用在需要高于SMA和MS所能所能提供耐热性的场合。苯乙烯与MI共聚的生产工艺与SAN相同。SMA与氨或胺反应而亚酰胺化,也可制备SMI。SMI高温时热稳定性好,不产生放射纹。

  抗静电级ABS

  SAN的电阻性能应AN极性性质而较PS略有降低,但仍具有足够的绝缘性。ABS的表面静电荷在加工、运输、使用中引发吸附尘土、脱模困难、静电放电等问题。因此,ABS制品需要具有一定导电性,以防止内部放电,甚至可以屏蔽外界对精密电子元件的电磁干扰。添加抗静电剂可防止静电荷产生或消散静电荷,是制备抗静电级ABS的主要方法。

  抗静电剂可在ABS加工之前或加工的过程中添加。

  根据添加方式,抗静电剂的种类如下:

  (1) 外抗静电剂,以水或醇溶液的形式涂覆于ABS制品的表面,最经常使用的是季铵盐。季铵盐可降低制件表面电阻,但在制件使用、清洁等过程中易被除去,因此广泛应用于防止显示器部件积灰等短期用途。

  (2) 内抗静电剂,在ABS加工时添加,添加量少(0.1%~3%),和ABS一定程度的相容。内抗静电剂分为迁移性抗静电剂和永久性抗静电剂,迁移性抗静电剂为离子型或非离子型表面活性剂,疏水部分与ABS有限相容,亲水部分在ABS内部迁移至表面后可吸附水增加表面导电性。表面的抗静电剂除去后,内部的抗静电剂仍可持续迁移至表面,直至全部耗尽,因而使用的时间较外静电剂长。永久性抗静电剂不发生迁移,包括导电性高的填料(如炭黑、金属涂覆的碳纤维、不锈钢丝)、亲水性高分子材料(如聚氧乙烯共聚物)和导电高分子材料(如聚丙烯晴、聚噻吩)。其中,亲水性高分子材料低,主要应用于办公自动化设备。导电填料不适用于注明颜色、透明度的用途以及电子领域。

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2018-01-19 14:54

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