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ABS塑料將成為第六大工程塑料,改性衍生極大拓寬應用

admin 2021-03-06 ABS常識 9876 ℃

     在全球的塑料領域里,abs塑料算是非常重要的成員,漸漸已經被認可為第六大工程塑料。除了abs良好的物理特性、力學性能,通過和abs塑料顆粒配合一些其他樹脂的混合注塑,對于特種改性的abs工程塑料在性能上、應用上,有了極大的改良,從某一個方面來說,改性abs塑料顆粒制品,推動了abs塑料的應用領域。

   常見的abs塑料顆粒改性辦法,重要的方法有三種:阻燃、耐熱、抗靜電這三個方面。

  ABS屬于易燃材料,按照UL94標準屬于HB級別。ABS著火時燃燒速度快,并放出大量毒氣和黑煙,不利于實際應用。隨著科技進步和生活質量的提高,人們安全意識越來越強,國內外對汽車、建筑、家用電器、辦公用品等方面使用的塑料材料提出了嚴格的防火阻燃要求,制定了相應的技術標準與規范,因此阻燃ABS的研究也就具有了相當重要的意義。

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降低ABS樹脂燃燒性主要有三個途徑:

1、使用阻燃性聚合物與ABS共混,如CPE、PVC;

2、對現有的ABS進行化學改性,如加入三溴苯乙烯作為第四單體制備四組分的ABS;

3、通過通用的方法想ABS中加入阻燃劑,包括無機阻燃劑(如MoO3)和有機阻燃劑(如鹵素化合物、磷類阻燃劑)。阻燃型具有高效的阻燃作用,但其他性質可能不好(如老化、成本高)?;瘜W改性ABS需要特定的生產過程,工藝更復雜,第三種方法在成本和性能之間取得了平衡,并且在設計多功能材料方面更具有靈活性。目前,ABS材料的阻燃改性以添加高效含鹵阻燃劑為主。

耐熱(耐高溫)級ABS

耐熱ABS樹脂的熱變形溫度一般在90~105℃,具有良好的耐熱性、韌性和流動性??捎糜谄囬T、后輪罩內板、面板等制作,應用于家電領域,如微波爐、電飯煲、電吹風等。ABS耐熱性可通過降低橡膠含量、增加SAN分子量和丙烯晴含量而提高,但采用添加耐熱單體或耐熱助劑開發耐熱級ABS的方法更受人們的關注。

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在ABS樹脂中引入α-甲基苯乙烯(MS)、馬來酸酐(MA)和馬來酰亞胺(MI)可提高ABS的耐熱性;其途徑主要有兩種:

1、將MS、MI等作為第三單體與苯乙烯、丙烯晴共聚,增加基體樹脂剛性,提高其Tg。MA與AN的共聚物比相同AN含量的SAN耐熱性好,其維卡軟化溫度分別為123℃和103℃。二者的耐化學性和物理性能相似,生產方法也可通用?;贛S的材料顏色比基于苯乙烯的材料黃。實際生產時,MS僅部分替代苯乙烯,得到SMSAN共聚物。替代比例取決于耐熱性的要求。

2、把耐熱性更好的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-馬來酰亞胺共聚物(SMI)作為共混物組分加入到ABS樹脂中。SMA的維卡軟化點溫度可達150℃。然而,SMA在更高溫度是不穩定。會釋放二氧化碳,因而必須釋放是其保持足夠穩定并在260℃一下可加工,否則制件會有放射紋產生。

在SMA中加入1%的受阻酚抗氧劑和硫酯協效劑可使其穩定。SMI可應用在需要高于SMA和MS所能所能提供耐熱性的場合。苯乙烯與MI共聚的生產工藝與SAN相同。SMA與氨或胺反應而亞酰胺化,也可制備SMI。SMI高溫時熱穩定性好,不產生放射紋。

抗靜電級ABS

SAN的電阻性能應AN極性性質而較PS略有降低,但仍具有足夠的絕緣性。ABS的表面靜電荷在加工、運輸、使用中引發吸附塵土、脫模困難、靜電放電等問題。因此,ABS制品需要具有一定導電性,以防止內部放電,甚至可以屏蔽外界對精密電子元件的電磁干擾。添加抗靜電劑可防止靜電荷產生或消散靜電荷,是制備抗靜電級ABS的主要方法。

抗靜電劑可在ABS加工之前或加工的過程中添加;根據添加方式,抗靜電劑的種類如下:

(1)外抗靜電劑,以水或醇溶液的形式涂覆于ABS制品的表面,最經常使用的是季銨鹽。季銨鹽可降低制件表面電阻,但在制件使用、清潔等過程中易被除去,因此廣泛應用于防止顯示器部件積灰等短期用途。

(2)內抗靜電劑,在ABS加工時添加,添加量少(0.1%~3%),和ABS一定程度的相容。內抗靜電劑分為遷移性抗靜電劑和永久性抗靜電劑,遷移性抗靜電劑為離子型或非離子型表面活性劑,疏水部分與ABS有限相容,親水部分在ABS內部遷移至表面后可吸附水增加表面導電性。

表面的抗靜電劑除去后,內部的抗靜電劑仍可持續遷移至表面,直至全部耗盡,因而使用的時間較外靜電劑長。永久性抗靜電劑不發生遷移,包括導電性高的填料(如炭黑、金屬涂覆的碳纖維、不銹鋼絲)、親水性高分子材料(如聚氧乙烯共聚物)和導電高分子材料(如聚丙烯晴、聚噻吩)。其中,親水性高分子材料低,主要應用于辦公自動化設備。導電填料不適用于注明顏色、透明度的用途以及電子領域。

   除了以上常見的三種改性方法,abs塑料還可以通過添加一些其他添加劑,做出一些小眾的性能的abs塑料,雖然應用途徑有待拓寬,但是在現實中,種類繁多彌補了小眾的市場寬度,算是未來abs塑料應用的一個可期待領域。最后,改性abs塑料顆粒目前已經成為加工的新寵,通過對abs塑料顆粒預加工,可以降低后期的處理注塑難度。


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