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ABS家具腳輪的簡介
發表時間:2012/8/15 23:02:39
腳輪ABS是丙烯腈Acrylonitrile（23～41%）、丁二烯Butadiene（10～30%）和苯乙烯Styrene（29～60%）三種單體共聚而成的聚合物，英文名稱為Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，簡稱腳輪ABS。[飛步腳輪原創文章]
腳輪ABS的制造方法分為混煉法與接枝法兩種，混煉法腳輪ABS最早是由美國橡膠公司在1945年開發的，而接枝法腳輪ABS則是由美國Marbon公司在1954年首先合成的。合成的腳輪ABS有中沖級型、高沖級型、超高沖級型和耐熱型四類。
腳輪ABS共聚物中三種單體的一般比例為20：30：50，只要改變三者的比例、聚合方法、顆粒的尺寸，就可以生產出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的腳輪ABS品種。比如增加丁二烯組分的含量，就可以提高腳輪ABS的沖擊強度，但是硬度與流動性會降低，強度和耐熱性會變差。如果腳輪ABS中丁二烯的含量達到50%以上，則稱為高膠粉，常用于腳輪ABS和PC/腳輪ABS的增韌改性。
腳輪ABS最初是在PS改性基礎上發展起來的，由于具有韌、剛、硬的獨特優點，其用量與PS相當，而且應用范圍已經遠遠超過PS，因此成為一種獨立于PS的塑料品種。早期將腳輪ABS劃分為工程塑料一類，但隨其快速發展，產量很快接近其母體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。
腳輪ABS的結構
腳輪ABS大分子主鏈是由三種結構單元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重復連接而成的。
不同的結構單元賦予其不同的性能：丙烯腈——耐化學腐蝕性好、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。三種單體結合在一起，就形成了堅韌、硬質、剛性的腳輪ABS樹脂。
不同廠家生產的腳輪ABS因結構差異較大，故而性能差異也較大。
腳輪ABS的性能
⒈一般性能：
腳輪ABS的外觀為不透明呈象牙色的顆粒。其制品可以調色成五顏六色，并具有90%的高光澤度。腳輪ABS的比重為1.05，吸水率低。腳輪ABS同其它材料的結合性好，易于表面印刷、涂層、鍍層處理。腳輪ABS的氧指數為18.2%，屬于易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發出特殊的肉桂味。
⒉力學性能：
腳輪ABS具有優良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；即使腳輪ABS制品被破壞也只會是拉伸破壞而不會是沖級破壞，這是腳輪ABS高韌性的寫實。腳輪ABS的耐磨性優良，尺寸穩定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。腳輪ABS的耐蠕變性比PSF和PC大，但是比PA和POM小。腳輪ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。腳輪ABS的力學性能受溫度的影響較大。
⒊熱學性能：
腳輪ABS的熱變形溫度為93～118℃，制品經退火處理后還可以提高10℃左右；腳輪ABS在-40℃時仍能表現出一定的韌性。因此腳輪ABS可以在-40～100℃的溫度范圍內使用。
⒋電學性能：
腳輪ABS的電絕緣性較好，并且幾乎不受溫度、濕度、頻率的影響，可以在大多數環境下使用。
⒌環境性能：
腳輪ABS不受水、無機鹽、堿和多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類、氯代烴中，受乙酸、植物油等侵蝕會產生應力開裂。腳輪ABS的耐候性差，在紫外線的作用下容易產生降解；放在戶外半年后，沖擊強度會降低一半。
腳輪ABS的加工特性
腳輪ABS同PS一樣，是一種加工性能優良的熱塑性塑料，可采用通用的加工方法來成型加工。
腳輪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；腳輪ABS的流動特性屬于非牛頓流體，其熔體黏度和加工溫度、剪切速率有關系，其中對剪切速率更為敏感；腳輪ABS的熔體冷卻固化速度較快。
腳輪ABS的熱穩定性好，不易出現降解現象，熱分解溫度大于250℃。雖然腳輪ABS在惰性氣體中的熱穩定性很好，但在受熱狀態下，熱氧會引發降解反應，因此需要加入抗氧劑，具體比如：主抗氧劑1010、輔助抗氧劑168等。腳輪ABS在停機后，要及時清洗螺桿和料筒，以免長時間受熱分解。
腳輪ABS屬于無定形聚合物，沒有明顯的熔點，但可以在217～237℃的溫度范圍內熔融加工。
腳輪ABS的吸水率較高，不干燥會在制品上產生銀紋和氣泡等缺陷。因此，腳輪ABS在加工前應當進行干燥處理，使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥條件為：溫度80～85℃，時間2～4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70～80℃，時間18～24小時。
腳輪ABS制品在加工中容易產生內應力，內應力的大小可以通過將制品浸入冰醋酸中來檢驗；如果內應力太大，或者制品要求絕對不能有應力開裂現象，那就應該進行退火處理，具體方法是：將制品放在70～80℃的熱風循環干燥箱中2～4小時，再冷卻到室溫即可。
腳輪ABS的熱穩定性較好，但在265℃下，物料在料筒中的停留時間最多不應超過5～6min；而在280℃時，物料在料筒中的停留時間則不應超過2～3min；如果生產過程中出現意外，應當先把料筒溫度降低到120℃，然后再清理料筒。有些腳輪ABS制品在剛生產出來時并無問題，但是可能會在儲存期內產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。
腳輪ABS的成型收縮率低，一般在0.4～0.7%。
腳輪ABS的加工方法
腳輪ABS可以用注塑、擠出、壓延、吸塑、吹塑等方法成型加工，并以注塑加工應用最廣泛，擠出加工其次。
⒈注塑成型：選用螺桿式注塑機的成型溫度為160～220℃；對于表面光澤要求高的制品，模具溫度為60～80℃，而一般制品的模具溫度則在50～60℃；薄壁制品的注射壓力為130～150MPa，而厚壁制品的注射壓力為60～70MPa。噴嘴采用通用延伸式，帶加熱圈，直徑在4～5mm或者6～8mm。制品壁厚在1.5～4.5mm，極限流動長度與厚度之比為190：1，脫模斜度型芯為35‘～1°，型腔為40’～1°20‘。
⒉擠出成型：可以生產管材、板材、片材、型材等，擠出機的長徑比L/D為18～22，壓縮比為2.5～83。以管材為例，擠出成型的工藝條件為：料筒溫度160～180℃，機頭溫度為175～195℃。
⒊吸塑成型：吸塑成型的加熱溫度應控制在140～180℃范圍內，并以150℃為最佳。
腳輪ABS塑料的改性品種
腳輪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/腳輪ABS、PBT/腳輪ABS、腳輪ABS/PVC等，使其具有新的性能和新的應用領域。腳輪ABS如果與PMMA摻混可以制得透明腳輪ABS，透光率可以達到80%。
⒈腳輪ABS/PVC：可以改善腳輪ABS的阻燃性，同時還可提高撕裂強度和耐腐蝕性，并可制成柔軟或者半硬質的制品。
⒉PC/腳輪ABS：可以提高腳輪ABS的耐熱溫度（一般可以達到120℃左右），還可以適當提高強度和硬度等力學性能，尤其是沖擊強度提高幅度更大。
⒊腳輪ABS/TPU：此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性，還具有腳輪ABS的剛性、綜合性、價格便宜等優點。
腳輪ABS的應用
腳輪ABS塑料主要應用于以下幾個方面：
⒈殼體材料：廣泛應用于制造電話機、移動電話、電視機、洗衣機、收音機、錄音機、復印機、傳真機、玩具、廚房用品等產品的外殼。
⒉機械配件：可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽以及電動工具外殼等。
⒊汽車配件：具體品種有方向盤、儀表盤、風扇葉片、擋泥板、手柄、扶手等。儀表盤常用PC/腳輪ABS作為骨架，表面再覆以PVC/腳輪ABS制成的薄膜。此外，車內裝飾件大量使用了腳輪ABS，比如手套箱、雜物箱、門檻上下飾件和水箱面罩都是用腳輪ABS制成的。
⒋其它制品：各類化工防腐蝕管材、鍍金制品、文具、玩具、保溫防震也能夠泡沫塑料、仿木制品等。
PVC/腳輪ABS合金的介紹
PVC/腳輪ABS合金是兩種樹脂通過共混技術制成的一類共混物。一般用機械混合法，在雙螺桿擠出機或密煉機中生產，腳輪ABS含量為5~15%。
PVC/腳輪ABS合金一方面具有PVC獨特的難燃自熄性（可以達到UL94V-0等級）、耐化學藥品性、常溫下的力學性能，另一方面又具有腳輪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/腳輪ABS的主要性能指標請參考表1：
表1：PVC/腳輪ABS的主要性能指標
性能 數據 性能 數據
比重 1.13~1.30 斷裂伸長率 % 16
熔體流動指數 g/10min 1.0~3.0 洛氏硬度 R 95~110
燃燒性能 V-0 彎曲強度 MPa 56~78
熱變形溫度HDT ℃ 56~72 Izod沖擊強度 J/m 175~412
拉伸強度 MPa 38~46
PVC/腳輪ABS合金的配方中除了PVC、腳輪ABS樹脂外，還需要有穩定劑、潤滑劑等。
PVC/腳輪ABS合金的加工溫度要低于腳輪ABS，以避免PVC熱分解；停機前要用HIPS、HDPE清洗料筒。PVC/腳輪ABS的注塑成型和擠出成型工藝條件請參看表2與表3：
表2：PVC/腳輪ABS注塑工藝條件
熔融段溫度 均化段溫度 噴嘴溫度 注射壓力
165~185℃ 170~180℃ 175~190℃ 50MPa
表3：PVC/腳輪ABS擠出工藝條件
料筒后端溫度 料筒前端溫度 機頭溫度 口模溫度
160~170℃ 170~180℃ 170~185℃ 165~195℃
PVC/腳輪ABS主要應用于：兼具阻燃和沖擊雙重功能要求的制品（如電視機、計算機、電話、儀表外殼、汽車儀表盤、電子接插件等），板材、片材、冰箱內襯、管材等。
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