ABS树脂挤出成型及应用

1、ABS 型材挤出工艺及应用1 加工工艺ABS 挤出板材生产工艺流程如图1所示。在生产时，前一工序对后面的所有工序都会产生影响，所以，越是在前的工序越要精心控制。 1、1 干燥因为ABS 树脂中含有强极性基团CN 基, 所以它具有较大的吸湿性, 在正常储存下水量为013 % 015 % ,受潮时含量会更大。不进行干燥除湿处理会严重影响板材外观，因此，原料必须干燥除湿, 使其水分含量降至011 %以下。在干燥ABS 原料时, 应采用8090 的干燥温度, 物料在干燥的热空气中停留时间不少于2 h。在工作时应注意保证通风管道不破裂、漏气和堵塞, 以保证有足够的干热空气循环。1、2挤出用于挤塑的ABS

2、 原料的熔体流动速率(MFR多在0220g lOmm 之间。MFR 是反映熔体粘度的重要指标，ABS 树脂的成型速率几乎与其熔体粘度成反比。它的熔体粘度不仅随温度上升、分子量下降和分子量分布幅度加大而变小，同时还随着剪切速率的上升而下降。在制定工艺参数时，我们希望得到ABs 原料在某一温度下的剪切应力和剪切速率曲线图，借以作为工艺条件设定的依据。但是，实际生产中，即使同一厂家同一牌号的ABS 树脂，由于其批欢不同，其M 脉存在一定差异，况且还要添加部分回头料或其他辅助材料，故在操作时还需通过实践经验对工参数作相应调整ABs 板材挤出温度参数设定如表l1、3滤网使用全新料时用40目×4

3、0目的两 层滤网，用复配料时用60目×6o 目×40目的滤网。过细过多的滤网重迭会积聚摩擦热而使温度过高，应当避免。 1、4模头成型一般根据生产产品的厚度将模唇问隙调到比产品厚度太10 左右，但实际生产中，模唇间隙调到符合厚板要求的厚度，而在生产薄板时为了方便，模唇间隙不作调整，这在实际生产中证明是可行的。值得注意的是，模唇间隙一定要均匀一致，这样，只需微调模头各区的温度便可得到出料均匀的板坯。一般模头温度控制在220235 ，各区温度误差不应超过15 模头区段温度误差较大会在板坯纵向出现温差，从而造成后期收缩不一致，板材在牵引时会发生摆动，使板材尺寸难以控制。 1、5三辊

4、压光从模头挤出的板材被抛光辊冷却，其尺寸也基本被控制。此时，由于板材在作周向运动时被逐渐冷却，会在横向出现翘曲现象，这是由于板材正反面冷却和变形速率不同而引起收缩不同所致。因此，三个辊的温度必须较好的匹配，以避免翘曲变形现象的发生。三辊的温度应设定在：第一辊(引人辊8085，中辊85 90 ，第三辊(引出辊90 105。生产较薄的板材，第三辊温度取上限值。1、6牵引牵引速度要比三辊速度稍慢，以抵消板材缓慢冷却时的收缩量，使牵引力保持适中。1、7包装一般要求用O 080 10mm的PE 薄膜包装内层，要用粘胶带粘住接头，外层用纸塑复合材料包装且要封牢。包装时做到密闭以保证板材在较长运输时间中的干

5、燥。2、应用ABS 树脂是丙烯腈(A 、丁二烯(B和苯乙烯( S 3种单体的共聚物, 是典型的多相多组分高分子材料, 综合性能优良。ABS 树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易成型加工性, 又增加了弹性、强度(丁二烯的特性 ,耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的特性 ,且表面硬度高、耐化学药品性好, 同时通过改变上述3种组分的比例, 可改变ABS 的各种性能, 故ABS 树脂具有广泛用途, 主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。ABS 塑料的简介ABS 是丙烯腈Acrylonitrile （2341%）、丁二烯Butadiene （1030%）和苯乙烯Styrene （2960%）三种单体共聚而成的聚合

6、物，英文名称为Acrylonitrile-Butadiene-Styrene ，简称ABS 。ABS 的制造方法分为混炼法与接枝法两种，混炼法ABS 最早是由美国橡胶公司在1945年开发的，而接枝法ABS 则是由美国Marbon 公司在1954年首先合成的。合成的ABS 有中冲级型、高冲级型、超高冲级型和耐热型四类。ABS 共聚物中三种单体的一般比例为20：30：50，只要改变三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸，就可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的ABS 品种。比如增加丁二烯组分的含量，就可以提高ABS 的冲击强度，但是硬度与流动性会降低，强度和耐热性会变差。如果ABS 中丁二烯的含量

7、达到50%以上，则称为高胶粉，常用于ABS 和PC/ABS的增韧改性。ABS 最初是在PS 改性基础上发展起来的，由于具有韧、刚、硬的独特优点，其用量与PS 相当，而且应用范围已经远远超过PS ，因此成为一种独立于PS 的塑料品种。早期将ABS 划分为工程塑料一类，但随其快速发展，产量很快接近其母体PS ，因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类，成为第五大通用塑料品种。ABS 的结构ABS 大分子主链是由三种结构单元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重复连接而成的。 不同的结构单元赋予其不同的性能：丙烯腈耐化学腐蚀性好、表面硬度到；丁二烯韧性好；苯乙烯透明性好、着色性好、电绝缘性以及加工性好。三种

8、单体结合在一起，就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS 树脂。不同厂家生产的ABS 因结构差异较大，故而性能差异也较大。ABS 的性能一般性能：ABS 的外观为不透明呈象牙色的颗粒。其制品可以调色成五颜六色，并具有90%的高光泽度。ABS 的比重为1.05，吸水率低。ABS 同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层、镀层处理。ABS 的氧指数为18.2%，属于易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味。力学性能：ABS 具有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；即使ABS 制品被破坏也只会是拉伸破坏而不会是冲级破坏，这是ABS 高韧性的写实。ABS 的耐磨性优

9、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 和PC 大，但是比PA 和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。热学性能：ABS 的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可以提高10左右；ABS 在-40时仍能表现出一定的韧性。因此ABS 可以在-40100的温度范围内使用。电学性能：ABS 的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度、频率的影响，可以在大多数环境下使用。环境性能：ABS 不受水、无机盐、碱和多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类、氯代烃中，受乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS 的耐

10、候性差，在紫外线的作用下容易产生降解；放在户外半年后，冲击强度会降低一半。ABS 的加工特性ABS 同PS 一样，是一种加工性能优良的热塑性塑料，可采用通用的加工方法来成型加工。ABS 的熔体黏度较高，其流动性比PVC 和PC 好，但是比PE 、PS 和PA 差，和POM 与HIPS 相似；ABS 的流动特性属于非牛顿流体，其熔体黏度和加工温度、剪切速率有关系，其中对剪切速率更为敏感；ABS 的熔体冷却固化速度较快。ABS 的热稳定性好，不易出现降解现象，热分解温度大于250。虽然ABS 在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发降解反应，因此需要加入抗氧剂，具体比如：主抗氧剂10

11、10、辅助抗氧剂168等。ABS 在停机后，要及时清洗螺杆和料筒，以免长时间受热分解。ABS 属于无定形聚合物，没有明显的熔点，但可以在217237的温度范围内熔融加工。ABS 的吸水率较高，不干燥会在制品上产生银纹和气泡等缺陷。因此，ABS 在加工前应当进行干燥处理，使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥条件为：温度8085，时间24小时；对于特殊要求的制品（比如需要电镀的制品），干燥条件则为：温度7080，时间1824小时。ABS 制品在加工中容易产生内应力，内应力的大小可以通过将制品浸入冰醋酸中来检验；如果内应力太大，或者制品要求绝对不能有应力开裂现象，那就应该进行退火处理，具体方法是

12、：将制品放在7080的热风循环干燥箱中24小时，再冷却到室温即可。 ABS 的热稳定性较好，但在265下，物料在料筒中的停留时间最多不应超过56min ；而在280时，物料在料筒中的停留时间则不应超过23min ；如果生产过程中出现意外，应当先把料筒温度降低到120，然后再清理料筒。有些ABS 制品在刚生产出来时并无问题，但是可能会在储存期内产生褐色或者黄色条纹，这可能是由于料筒过热或者滞留时间过长而引起的。ABS 的成型收缩率低，一般在0.40.7%。ABS 的加工方法ABS 可以用注塑、挤出、压延、吸塑、吹塑等方法成型加工，并以注塑加工应用最广泛，挤出加工其次。注塑成型：选用螺杆式注塑机的

13、成型温度为160220；对于表面光泽要求高的制品，模具温度为6080，而一般制品的模具温度则在5060；薄壁制品的注射压力为130150MPa ，而厚壁制品的注射压力为6070MPa 。喷嘴采用通用延伸式，带加热圈，直径在45mm 或者68mm 。制品壁厚在1.54.5mm ，极限流动长度与厚度之比为190：1，脱模斜度型芯为351°，型腔为401°20。挤出成型：可以生产管材、板材、片材、型材等，挤出机的长径比L/D为1822，压缩比为2.583。以管材为例，挤出成型的工艺条件为：料筒温度160180，机头温度为175195。吸塑成型：吸塑成型的加热温度应控制在14018

14、0范围内，并以150为最佳。ABS 塑料的改性品种ABS 具有良好的混配性，可与多种树脂配混成合金（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应用领域。ABS 如果与PMMA 掺混可以制得透明ABS ，透光率可以达到80%。ABS/PVC：可以改善ABS 的阻燃性，同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性，并可制成柔软或者半硬质的制品。PC/ABS：可以提高ABS 的耐热温度（一般可以达到120左右），还可以适当提高强度和硬度等力学性能，尤其是冲击强度提高幅度更大。ABS/TPU：此合金兼有TPU 的冲击性和耐磨性，还具有ABS 的刚性、综合性、价格便宜等优

15、点。ABS 的应用ABS 塑料主要应用于以下几个方面：壳体材料：广泛应用于制造电话机、移动电话、电视机、洗衣机、收音机、录音机、复印机、传真机、玩具、厨房用品等产品的外壳。机械配件：可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽以及电材化 08118 程如清 动工具外壳等。 汽车配件：具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄、扶手等。仪表 盘常用 PC/ABS 作为骨架，表面再覆以 PVC/ABS 制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用 了 ABS，比如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件和水箱面罩都是用 ABS 制成的。 其它制品：各类化工防腐蚀管材、镀金制品、文具、玩具、保温防震也

16、能够泡沫塑 料、仿木制品等。 PVC/ABS 合金的介绍 PVC/ABS 合金是两种树脂通过共混技术制成的一类共混物。一般用机械混合法，在双 螺杆挤出机或密炼机中生产，ABS 含量为 515%。 PVC/ABS 合金一方面具有 PVC 独特的难燃自熄性（可以达到 UL94V-0 等级）、耐化学 药品性、常温下的力学性能，另一方面又具有 ABS 的耐热、耐冲击和容易加工的性能。在 外观上，其表面光泽度、着色性和可装饰性等都比 PVC 好；但耐候性能下降，不适合于户 外制品的使用。 PVC/ABS 的主要性能指标请参考表 1： 表 1：PVC/ABS 的主要性能指标 性能 比重 熔体流动指数 g/10min 燃烧性能 热变形温度 HDT 拉伸强度 MPa 数据 1.131.30 1.03.0 V-0 5672 3846 性能 断裂伸长率 % 洛氏硬度 R 弯曲强度 MPa Izod 冲击强度 J/m 数据 16 95110 5678 175412 PVC/ABS 合金的配方中除了 PVC、ABS 树脂外，还需要有稳定剂、润滑剂等。 PVC/ABS 合金的加工温度要低于 ABS，以避免 PVC 热分解；停机前要用 HIPS