ABS樹脂擠出成型及應(yīng)用

1、ABS 型材擠出工藝及應(yīng)用1 加工工藝ABS 擠出板材生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。在生產(chǎn)時，前一工序?qū)竺娴乃泄ば蚨紩a(chǎn)生影響，所以，越是在前的工序越要精心控制。 1、1 干燥因為ABS 樹脂中含有強(qiáng)極性基團(tuán)CN 基, 所以它具有較大的吸濕性, 在正常儲存下水量為013 % 015 % ,受潮時含量會更大。不進(jìn)行干燥除濕處理會嚴(yán)重影響板材外觀，因此，原料必須干燥除濕, 使其水分含量降至011 %以下。在干燥ABS 原料時, 應(yīng)采用8090 的干燥溫度, 物料在干燥的熱空氣中停留時間不少于2 h。在工作時應(yīng)注意保證通風(fēng)管道不破裂、漏氣和堵塞, 以保證有足夠的干熱空氣循環(huán)。1、2擠出用于擠塑的ABS

2、 原料的熔體流動速率(MFR多在0220g lOmm 之間。MFR 是反映熔體粘度的重要指標(biāo)，ABS 樹脂的成型速率幾乎與其熔體粘度成反比。它的熔體粘度不僅隨溫度上升、分子量下降和分子量分布幅度加大而變小，同時還隨著剪切速率的上升而下降。在制定工藝參數(shù)時，我們希望得到ABs 原料在某一溫度下的剪切應(yīng)力和剪切速率曲線圖，借以作為工藝條件設(shè)定的依據(jù)。但是，實際生產(chǎn)中，即使同一廠家同一牌號的ABS 樹脂，由于其批歡不同，其M 脈存在一定差異，況且還要添加部分回頭料或其他輔助材料，故在操作時還需通過實踐經(jīng)驗對工參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整ABs 板材擠出溫度參數(shù)設(shè)定如表l1、3濾網(wǎng)使用全新料時用40目×4

3、0目的兩 層濾網(wǎng)，用復(fù)配料時用60目×6o 目×40目的濾網(wǎng)。過細(xì)過多的濾網(wǎng)重迭會積聚摩擦熱而使溫度過高，應(yīng)當(dāng)避免。 1、4模頭成型一般根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的厚度將模唇問隙調(diào)到比產(chǎn)品厚度太10 左右，但實際生產(chǎn)中，模唇間隙調(diào)到符合厚板要求的厚度，而在生產(chǎn)薄板時為了方便，模唇間隙不作調(diào)整，這在實際生產(chǎn)中證明是可行的。值得注意的是，模唇間隙一定要均勻一致，這樣，只需微調(diào)模頭各區(qū)的溫度便可得到出料均勻的板坯。一般模頭溫度控制在220235 ，各區(qū)溫度誤差不應(yīng)超過15 模頭區(qū)段溫度誤差較大會在板坯縱向出現(xiàn)溫差，從而造成后期收縮不一致，板材在牽引時會發(fā)生擺動，使板材尺寸難以控制。 1、5三輥

4、壓光從模頭擠出的板材被拋光輥冷卻，其尺寸也基本被控制。此時，由于板材在作周向運動時被逐漸冷卻，會在橫向出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，這是由于板材正反面冷卻和變形速率不同而引起收縮不同所致。因此，三個輥的溫度必須較好的匹配，以避免翹曲變形現(xiàn)象的發(fā)生。三輥的溫度應(yīng)設(shè)定在：第一輥(引人輥8085，中輥85 90 ，第三輥(引出輥90 105。生產(chǎn)較薄的板材，第三輥溫度取上限值。1、6牽引牽引速度要比三輥速度稍慢，以抵消板材緩慢冷卻時的收縮量，使?fàn)恳Ρ３诌m中。1、7包裝一般要求用O 080 10mm的PE 薄膜包裝內(nèi)層，要用粘膠帶粘住接頭，外層用紙塑復(fù)合材料包裝且要封牢。包裝時做到密閉以保證板材在較長運輸時間中的干

5、燥。2、應(yīng)用ABS 樹脂是丙烯腈(A 、丁二烯(B和苯乙烯( S 3種單體的共聚物, 是典型的多相多組分高分子材料, 綜合性能優(yōu)良。ABS 樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易成型加工性, 又增加了彈性、強(qiáng)度(丁二烯的特性 ,耐熱和耐腐蝕性(丙烯腈的特性 ,且表面硬度高、耐化學(xué)藥品性好, 同時通過改變上述3種組分的比例, 可改變ABS 的各種性能, 故ABS 樹脂具有廣泛用途, 主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。ABS 塑料的簡介ABS 是丙烯腈Acrylonitrile （2341%）、丁二烯Butadiene （1030%）和苯乙烯Styrene （2960%）三種單體共聚而成的聚合

6、物，英文名稱為Acrylonitrile-Butadiene-Styrene ，簡稱ABS 。ABS 的制造方法分為混煉法與接枝法兩種，混煉法ABS 最早是由美國橡膠公司在1945年開發(fā)的，而接枝法ABS 則是由美國Marbon 公司在1954年首先合成的。合成的ABS 有中沖級型、高沖級型、超高沖級型和耐熱型四類。ABS 共聚物中三種單體的一般比例為20：30：50，只要改變?nèi)叩谋壤⒕酆戏椒?、顆粒的尺寸，就可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強(qiáng)度、流動特性的ABS 品種。比如增加丁二烯組分的含量，就可以提高ABS 的沖擊強(qiáng)度，但是硬度與流動性會降低，強(qiáng)度和耐熱性會變差。如果ABS 中丁二烯的含量

7、達(dá)到50%以上，則稱為高膠粉，常用于ABS 和PC/ABS的增韌改性。ABS 最初是在PS 改性基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于具有韌、剛、硬的獨特優(yōu)點，其用量與PS 相當(dāng)，而且應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PS ，因此成為一種獨立于PS 的塑料品種。早期將ABS 劃分為工程塑料一類，但隨其快速發(fā)展，產(chǎn)量很快接近其母體PS ，因此從2000年起就將其劃分為通用塑料一類，成為第五大通用塑料品種。ABS 的結(jié)構(gòu)ABS 大分子主鏈?zhǔn)怯扇N結(jié)構(gòu)單元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重復(fù)連接而成的。 不同的結(jié)構(gòu)單元賦予其不同的性能：丙烯腈耐化學(xué)腐蝕性好、表面硬度到；丁二烯韌性好；苯乙烯透明性好、著色性好、電絕緣性以及加工性好。三種

8、單體結(jié)合在一起，就形成了堅韌、硬質(zhì)、剛性的ABS 樹脂。不同廠家生產(chǎn)的ABS 因結(jié)構(gòu)差異較大，故而性能差異也較大。ABS 的性能一般性能：ABS 的外觀為不透明呈象牙色的顆粒。其制品可以調(diào)色成五顏六色，并具有90%的高光澤度。ABS 的比重為1.05，吸水率低。ABS 同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層、鍍層處理。ABS 的氧指數(shù)為18.2%，屬于易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。力學(xué)性能：ABS 具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；即使ABS 制品被破壞也只會是拉伸破壞而不會是沖級破壞，這是ABS 高韌性的寫實。ABS 的耐磨性優(yōu)

9、良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS 的耐蠕變性比PSF 和PC 大，但是比PA 和POM 小。ABS 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS 的力學(xué)性能受溫度的影響較大。熱學(xué)性能：ABS 的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可以提高10左右；ABS 在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性。因此ABS 可以在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。電學(xué)性能：ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度、頻率的影響，可以在大多數(shù)環(huán)境下使用。環(huán)境性能：ABS 不受水、無機(jī)鹽、堿和多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類、氯代烴中，受乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS 的耐

10、候性差，在紫外線的作用下容易產(chǎn)生降解；放在戶外半年后，沖擊強(qiáng)度會降低一半。ABS 的加工特性ABS 同PS 一樣，是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可采用通用的加工方法來成型加工。ABS 的熔體黏度較高，其流動性比PVC 和PC 好，但是比PE 、PS 和PA 差，和POM 與HIPS 相似；ABS 的流動特性屬于非牛頓流體，其熔體黏度和加工溫度、剪切速率有關(guān)系，其中對剪切速率更為敏感；ABS 的熔體冷卻固化速度較快。ABS 的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象，熱分解溫度大于250。雖然ABS 在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會引發(fā)降解反應(yīng)，因此需要加入抗氧劑，具體比如：主抗氧劑10

11、10、輔助抗氧劑168等。ABS 在停機(jī)后，要及時清洗螺桿和料筒，以免長時間受熱分解。ABS 屬于無定形聚合物，沒有明顯的熔點，但可以在217237的溫度范圍內(nèi)熔融加工。ABS 的吸水率較高，不干燥會在制品上產(chǎn)生銀紋和氣泡等缺陷。因此，ABS 在加工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行干燥處理，使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥條件為：溫度8085，時間24小時；對于特殊要求的制品（比如需要電鍍的制品），干燥條件則為：溫度7080，時間1824小時。ABS 制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可以通過將制品浸入冰醋酸中來檢驗；如果內(nèi)應(yīng)力太大，或者制品要求絕對不能有應(yīng)力開裂現(xiàn)象，那就應(yīng)該進(jìn)行退火處理，具體方法是

12、：將制品放在7080的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱中24小時，再冷卻到室溫即可。 ABS 的熱穩(wěn)定性較好，但在265下，物料在料筒中的停留時間最多不應(yīng)超過56min ；而在280時，物料在料筒中的停留時間則不應(yīng)超過23min ；如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)意外，應(yīng)當(dāng)先把料筒溫度降低到120，然后再清理料筒。有些ABS 制品在剛生產(chǎn)出來時并無問題，但是可能會在儲存期內(nèi)產(chǎn)生褐色或者黃色條紋，這可能是由于料筒過熱或者滯留時間過長而引起的。ABS 的成型收縮率低，一般在0.40.7%。ABS 的加工方法ABS 可以用注塑、擠出、壓延、吸塑、吹塑等方法成型加工，并以注塑加工應(yīng)用最廣泛，擠出加工其次。注塑成型：選用螺桿式注塑機(jī)的

13、成型溫度為160220；對于表面光澤要求高的制品，模具溫度為6080，而一般制品的模具溫度則在5060；薄壁制品的注射壓力為130150MPa ，而厚壁制品的注射壓力為6070MPa 。噴嘴采用通用延伸式，帶加熱圈，直徑在45mm 或者68mm 。制品壁厚在1.54.5mm ，極限流動長度與厚度之比為190：1，脫模斜度型芯為351°，型腔為401°20。擠出成型：可以生產(chǎn)管材、板材、片材、型材等，擠出機(jī)的長徑比L/D為1822，壓縮比為2.583。以管材為例，擠出成型的工藝條件為：料筒溫度160180，機(jī)頭溫度為175195。吸塑成型：吸塑成型的加熱溫度應(yīng)控制在14018

14、0范圍內(nèi)，并以150為最佳。ABS 塑料的改性品種ABS 具有良好的混配性，可與多種樹脂配混成合金（共混物），具有比如PC/ABS、PBT/ABS、ABS/PVC等，使其具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域。ABS 如果與PMMA 摻混可以制得透明ABS ，透光率可以達(dá)到80%。ABS/PVC：可以改善ABS 的阻燃性，同時還可提高撕裂強(qiáng)度和耐腐蝕性，并可制成柔軟或者半硬質(zhì)的制品。PC/ABS：可以提高ABS 的耐熱溫度（一般可以達(dá)到120左右），還可以適當(dāng)提高強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能，尤其是沖擊強(qiáng)度提高幅度更大。ABS/TPU：此合金兼有TPU 的沖擊性和耐磨性，還具有ABS 的剛性、綜合性、價格便宜等優(yōu)

15、點。ABS 的應(yīng)用ABS 塑料主要應(yīng)用于以下幾個方面：殼體材料：廣泛應(yīng)用于制造電話機(jī)、移動電話、電視機(jī)、洗衣機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、玩具、廚房用品等產(chǎn)品的外殼。機(jī)械配件：可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽以及電材化 08118 程如清 動工具外殼等。 汽車配件：具體品種有方向盤、儀表盤、風(fēng)扇葉片、擋泥板、手柄、扶手等。儀表 盤常用 PC/ABS 作為骨架，表面再覆以 PVC/ABS 制成的薄膜。此外，車內(nèi)裝飾件大量使用 了 ABS，比如手套箱、雜物箱、門檻上下飾件和水箱面罩都是用 ABS 制成的。 其它制品：各類化工防腐蝕管材、鍍金制品、文具、玩具、保溫防震也

16、能夠泡沫塑 料、仿木制品等。 PVC/ABS 合金的介紹 PVC/ABS 合金是兩種樹脂通過共混技術(shù)制成的一類共混物。一般用機(jī)械混合法，在雙 螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)中生產(chǎn)，ABS 含量為 515%。 PVC/ABS 合金一方面具有 PVC 獨特的難燃自熄性（可以達(dá)到 UL94V-0 等級）、耐化學(xué) 藥品性、常溫下的力學(xué)性能，另一方面又具有 ABS 的耐熱、耐沖擊和容易加工的性能。在 外觀上，其表面光澤度、著色性和可裝飾性等都比 PVC 好；但耐候性能下降，不適合于戶 外制品的使用。 PVC/ABS 的主要性能指標(biāo)請參考表 1： 表 1：PVC/ABS 的主要性能指標(biāo) 性能 比重 熔體流動指數(shù) g/10min 燃燒性能 熱變形溫度 HDT 拉伸強(qiáng)度 MPa 數(shù)據(jù) 1.131.30 1.03.0 V-0 5672 3846 性能 斷裂伸長率 % 洛氏硬度 R 彎曲強(qiáng)度 MPa Izod 沖擊強(qiáng)度 J/m 數(shù)據(jù) 16 95110 5678 175412 PVC/ABS 合金的配方中除了 PVC、ABS 樹脂外，還需要有穩(wěn)定劑、潤滑劑等。 PVC/ABS 合金的加工溫度要低于 ABS，以避免 PVC 熱分解；停機(jī)前要用 HIPS、