ABS — аморфный полимер и тип пластика, широко используемый в повседневной жизни. Его основные компоненты включают акрилонитрил, бутадиен и стирол. Его часто модифицируют или обрабатывают с добавками для достижения определённых эксплуатационных характеристик. В следующем обсуждении будет сосредоточено внимание на точке плавления материала ABS.
Что такое точка плавления ABS материал?
ABS — это тип пластика. Пластики классифицируются на кристаллические полимеры и аморфные полимеры. Так как ABS является аморфным полимером, у него нет чётко определённой точки плавления. Вместо этого обычно используют температуру стеклования (Tg) в качестве замены её точки плавления. Температура стеклования — это критическая температура, при которой аморфный полимер переходит из твёрдого, хрупкого “стекловидного состояния” в мягкое, высокоэластичное “эластомерное состояние”. Это обозначается как Tg. В практическом применении и данных о материале ABS обычно указываются следующие ориентировочные температуры:
· Диапазон температуры плавления/размягчения: Обычно в пределах от 100°C до 110°C. Это температурный диапазон, при котором стандартный ABS начинает заметно размягчаться и приобретает текучесть.
· Общие ориентировочные значения: Некоторые конкретные формулы ABS могут достигать значений примерно от 110°C до 175°C; обычно это относится к их точке размягчения или характеристикам при определённых условиях испытаний.
Следует отметить, что конкретные значения температуры Tg могут варьироваться в зависимости от соотношения трёх мономеров в ABS, наличия модификаторов (таких как стабилизаторы тепла, огнеупорные добавки и т. д.) и различий в методах испытаний.
Почему важна точка плавления ABS?
По мере повышения температуры обработки состояние ABS меняется. После расплавления или размягчения его свойства обработки и химические характеристики претерпевают значительные изменения, что проявляется в следующих аспектах:
1. Основной критерий для обработки и формовки: он играет ключевую роль в контроле температуры при таких процессах, как литьё под давлением, экструзия пластика, 3D-печать и Обработка на станках с ЧПУ. Слишком низкие температуры могут привести к плохой пластикации и дефектам поверхности, а слишком высокие — к разложению материала и обесцвечиванию.
2. Определяет характеристики и качество продукта: правильные температуры обеспечивают механические свойства, стабильность размеров и качество поверхности изделия; неправильный контроль может привести к внутренним напряжениям и недостаточной прочности сварных швов.
3. Определяет верхние пределы эксплуатации: его температура стеклования (Tg, примерно 100–110°C) и температура размягчения являются ключевыми показателями термостойкости; при превышении этих значений окружающей температуры продукт размягчается и деформируется, что требует правильного выбора условий эксплуатации на основе этих параметров.
4. Риски для здоровья: при достижении температуры плавления ABS легко выделяет канцерогенные вещества, такие как стирол, акрилонитрил и бутадиен, которые могут нанести вред нервной системе и печени, а также вызвать лейкемию у работников. Веществам с летучими аэрозолями и частицами необходимо своевременное удаление.
Методы обработки, выбранные в зависимости от точки плавления ABS
Точка плавления (температура плавления) ABS тесно связана с методами его обработки. Ниже приведены некоторые распространённые методы обработки и соответствующее оборудование.
Литье под давлением: Это наиболее распространённый метод обработки материалов ABS. Он подходит для массового производства деталей сложной формы с умеренными требованиями к точности, таких как корпуса, автомобильные компоненты и электрические детали. Температура литья под давлением для универсального ABS обычно составляет 200–260°C. Для термостойкого или электропокрываемого ABS температуру можно повысить до 270°C, но необходимо соблюдать осторожность, так как ABS склонен к разложению при температурах выше 250°C.
Экструзия ABS: ABS нагревается до расплавленного состояния и обычно используется для производства таких материалов, как трубы, листы и стержни. Температура экструзии обычно составляет 160–195°C, и необходимо регулировать её в зависимости от толщины и формы изделия из ABS, чтобы обеспечить равномерное течение расплава.
Вдувное формование: Температура вдувного формования обычно составляет 200–240°C, что требует достаточной пластичности заготовки во время процесса надува. Этот метод подходит для производства полых изделий, таких как контейнеры и трубы.
Термоформование (вакуумное формование): Температура термоформования обычно составляет 140–180°C, что требует достижения мягкого состояния листового материала для формовки. Он используется для производства тонкостенных изделий простой формы, таких как упаковочные коробки и декоративные панели.
Меняется ли температура плавления модифицированных материалов ABS?
Если для ABS существуют дополнительные требования к характеристикам, наши инженеры в Weldo Machining обычно добавляют другие материалы для изменения свойств, таких как прочность, термостойкость, ударная вязкость, огнестойкость и стойкость к погодным условиям.
Легирование и модификация ABS могут значительно изменить температуру стеклования (Tg). Обычно Tg повышается до значения между Tg ABS и температурой плавления/стеклования добавленного материала. Наиболее распространённый пример — модификация с наполнением PC, при которой в ABS добавляется PC; Tg материала PC-ABS выше, чем у ABS. Кроме того, добавление таких материалов, как PMMA и PBT, также приводит к значительному увеличению Tg, обычно примерно на 10–40°C.
Термостойкая модификация ABS достигается добавлением термостойких мономеров или смол, что может повысить Tg ABS. Например, ультра-термостойкая ABS-смола производится с добавлением α-метилстирола в ABS, что приводит к Tg до 130°C, что значительно выше, чем у универсального ABS (100–120°C).
Модификация ABS с наполнителями включает добавление неорганических наполнителей, таких как стекловолокно, тальк и карбонат кальция. Это не изменяет Tg или диапазон температуры плавления самой матрицы ABS, но увеличивает температуру изгиба при нагреве и вязкость расплава.
Огнестойкая модификация ABS включает добавление галогенсодержащих огнестойких веществ и других компонентов. Это не изменяет температуру стеклования, но снижает температуру термической разложения материала; температуры процесса должны строго контролироваться, чтобы избежать разложения материала.
Какие формы можно получить из расплавленного ABS?
Сложные трёхмерные формы в основном производятся методом литья под давлением, который используется для изготовления корпусов электронных устройств, внутренних компонентов автомобилей, игрушек и корпусов бытовой техники. Этот процесс позволяет создавать сложные внутренние структуры, тонкие детали и точные размеры.
Непрерывные профили, трубы или листы из ABS производятся методом экструзии. Этот способ позволяет изготавливать трубы, архитектурные профили, мебельные компоненты и листы из ABS, обеспечивая производство непрерывных изделий с неограниченной длиной и фиксированными поперечными сечениями.
Пустые контейнеры или бутылки изготавливаются методом blow molding. Этот процесс может производить различные контейнеры, такие как пластиковые бутылки и емкости для хранения, путём надувания расплавленного ABS-парасона для формирования полой структуры, что делает их подходящими для упаковки и хранения.
Тонкостенные или продукты с мелкой полостью производятся с использованием процессов термоформовки или вакуумной формовки, что позволяет получать такие изделия, как одноразовые контейнеры для пищи, лотки и упаковочные оболочки. Эти изделия формуются путём нагрева листов ABS и их формовки против штампа с помощью вакуума или давления, что делает их подходящими для производства тонкостенных, плоских изделий с мелкой полостью.
Плёнки или листы производятся с использованием процессов литья или выдува плёнки, что позволяет получать такие изделия, как упаковочные плёнки и декоративные плёнки. Эти процессы обеспечивают равномерную толщину и гладкую поверхность плёнок, что подходит для применения в упаковке продуктов питания и декоре.
Волокна или нити изготавливаются с помощью процессов вытягивания или прядения, производя пластиковые нити, канаты и сырьё для плетёных мешков. Это включает экструзию расплавленного ABS через тонкие отверстия для формирования волокон, которые затем охлаждаются, затвердевают и наматываются на катушку.
Все вышеуказанные формы достигаются на основе свойств течения расплавленного ABS и характеристик различных методов обработки. Конкретные формы могут быть настроены по необходимости путём регулировки параметров формы и процесса.
Заключение
Понятие “точка плавления” для ABS не существует в профессиональной области материалов. Однако в повседневной обработке и использовании люди чаще используют термин “точка плавления” как синоним “температуры стеклонаплавления” для коммуникации. Понимание того, как контролировать температуру стеклонаплавления различных модифицированных ABS материалов, способствует безопасной и эффективной обработке и производству в практических приложениях. После формовки ABS обычно обрабатывается с помощью ЧПУ в соответствии с требованиями точности заказчика, с точностью до микрон. Если у вас есть связанные потребности в обработке, пожалуйста, проконсультируйтесь с нами по Обработка Weldo. Мы можем предоставить вам больше экспертизы по обработке материалов, DFM отчётов и прозрачных цитаты.
Вопрос
Можно ли перерабатывать и повторно использовать материал ABS?
ABS — это перерабатываемый материал. Физическая переработка является основным методом; она технически зрелая и недорогая, но характеристики переработанного ABS немного снижаются. Химическая переработка сохраняет исходные свойства ABS и подходит для высококлассных применений, но требует более высокой технической сложности и затрат. Эффективность переработки зависит от чистоты материала, примесей и истории обработки, что требует строгого контроля.
Является ли материал ABS токсичным?
При нормальных условиях при комнатной температуре ABS обычно нетоксичен и соответствует стандартам безопасности. Однако он может выделять вредные ЛОГОФОВЫЕ ВЕЩЕСТВА при воздействии температур выше 250°C или в экстремальных условиях. Продукты, содержащие низкокачественные добавки, также могут представлять риск. Мы рекомендуем приобретать сертифицированную продукцию, избегать высоких температур и контакта с сильными коррозийными веществами, а также обеспечивать защиту детских изделий из ABS от грызения.
