Conocimientos sobre plástico-plástico ABS
Nombre químico: polímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno Nombre en inglés: acrilonitrilo butadieno estireno
Peso específico 1,05 g/cm3, contracción por moldeo: 0,4 ~ 0,7%.
La resina ABS es una mezcla de acrilonitrilo-butadieno-estireno. La proporción general de los tres es 20:30:50 (el punto de fusión es 175°C). Sus propiedades están controladas por las proporciones de los tres ingredientes y la estructura química y forma física de cada ingrediente. Las características del componente de acrilonitrilo en el ABS son la resistencia al calor, la resistencia química, la rigidez y la resistencia a la tracción, el butadieno es la resistencia al impacto y el estireno es la fluidez de procesamiento y el brillo. La combinación y las ventajas complementarias de estos tres componentes confieren a la resina ABS excelentes propiedades integrales. Siempre que se cambien la proporción, el método de polimerización y el tamaño de las partículas, se pueden producir una serie de variedades con diferentes resistencias al impacto y fluidez. Si se aumenta el componente de butadieno, la resistencia al impacto aumentará, pero la dureza y la fluidez disminuirán, y la resistencia al calor y la resistencia al calor también empeorarán. El ABS tiene buena rigidez, alta resistencia al impacto, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas, excelente resistencia química, resistencia mecánica y propiedades eléctricas. Es fácil de procesar, tiene buena estabilidad dimensional y brillo superficial, es fácil de pintar y colorear, y también puede. Se puede utilizar para pulverización de metales, galvanoplastia y procesamiento secundario, como soldadura y unión.
El ABS es una resina con excelentes propiedades integrales, no tóxica y ligeramente amarilla. Tiene una alta resistencia al impacto en un amplio rango de temperaturas, una temperatura de distorsión por calor más alta y una buena estabilidad dimensional que el PVC. La tasa de contracción está en el rango de 0,4% ~ 0,8% si se refuerza con fibra de vidrio, se puede reducir a 0,2% ~ 0,4%. Hay poca contracción después de la plastificación.
2. Características del ABS:
1. Buen rendimiento integral, alta resistencia al impacto, buena estabilidad química y propiedades eléctricas.
2. Tiene buena soldabilidad con vidrio orgánico 372 y se puede fabricar en piezas de plástico de dos colores, y la superficie se puede cromar y pintar con aerosol.
3. Alta resistencia al impacto, alta resistencia al calor, retardante de llama, reforzado, transparente y otras capas múltiples.
4. La liquidez es ligeramente peor que HIPS, pero mejor que PMMA, PC, etc. , y tiene buena flexibilidad.
3. Métodos de síntesis de ABS
Existen muchos métodos para producir resina ABS. En la actualidad, el método de injerto en emulsión y el método continuo a granel se utilizan ampliamente en equipos industriales a nivel internacional.
1. Proceso de injerto y mezcla en emulsión;
El método de injerto y mezcla en emulsión se desarrolla sobre la base del método tradicional de injerto de resina ABS. Según los diferentes procesos de polimerización de SAN, se puede dividir en tres tipos: mezcla de SAN en emulsión injertada, mezcla de SAN en suspensión injertada en emulsión y mezcla de SAN en emulsión injertada a granel. Estos dos últimos se utilizan ampliamente en equipos industriales. Estos tres procesos de mezcla de injertos en emulsión incluyen los siguientes pasos intermedios: preparación de látex de butadieno, síntesis de polímero de injerto, síntesis de polímero SAN***, mezcla y posprocesamiento.
(1) Síntesis de látex de butadieno: la síntesis de látex de butadieno es una unidad importante en la producción de ABS y generalmente se produce mediante un proceso de polimerización en emulsión. En la actualidad, esta tecnología de producción está relativamente madura. Controlando el contenido de sólidos totales en el látex (generalmente, cuanto mayor es el contenido de sólidos totales, menor es el costo de producción) y el tamaño de partícula de las partículas de caucho, de modo que el tamaño de partícula presente una distribución bimodal en el rango de 0,05-0,6 µm, preferiblemente 0,1-0,4 µm. Esto proporciona a los productos de resina ABS excelentes propiedades superficiales y tenacidad.
⑵Síntesis de polímero de injerto: el injerto de polibutadieno con estireno y acrilonitrilo es la unidad central en el proceso de producción de ABS. El látex de polibutadieno con distribución bimodal del tamaño de partículas se alimenta continuamente al reactor de injerto en emulsión y se injerta con la mezcla de monómeros de estireno y acrilonitrilo para la polimerización por injerto. A medida que aumenta la proporción de monómero a polibutadieno, el peso molecular y el grado de injerto del polímero de injerto y el polímero SAN*** aumentan. La tasa de injerto interno generalmente aumenta con el aumento del tamaño de las partículas de caucho y la densidad de reticulación del caucho. Cuando el tamaño de partícula y la densidad de reticulación del caucho son constantes, el grado y la densidad del injerto son factores que determinan el rendimiento de los productos ABS.
Síntesis de polímeros SAN* * *: Existen tres métodos de síntesis de polímeros de estireno y acrilonitrilo* * *: método de emulsión, método de suspensión y método a granel. El método a granel utiliza calor para iniciar la polimerización continua y el producto es puro, de alta calidad y menos contaminante. En la síntesis SAN, especialmente en grandes unidades de producción de ABS, está reemplazando al método de suspensión. El método de suspensión utiliza un iniciador y el producto de polimerización intermitente no es tan puro como el método a granel, lo que provoca contaminación ambiental. Sin embargo, el proceso es simple, el proceso es corto, la inversión es baja y el calor de polimerización es fácil. escapar, por lo que el método de suspensión es más económico para dispositivos pequeños y medianos. El método de emulsión tiene un flujo de proceso largo y tecnología atrasada, y básicamente ha sido eliminado en los países desarrollados.
(4) Mezcla y posprocesamiento: finalmente, el polímero de injerto ABS obtenido y el polímero SAN*** se mezclan en diferentes proporciones para obtener una variedad de productos de resina ABS. El método de mezcla hace que los productos tengan. muy buenas propiedades. Gran flexibilidad.
Existen dos métodos para el proceso de posprocesamiento de mezcla de SAN y polímero de injerto: en el "método húmedo", se elimina una gran cantidad de agua de la solución de caucho de injerto y las partículas de caucho resultantes o Los bloques se mezclan con SAN. Los gránulos se envían juntos a una extrusora especial para secarlos, mezclarlos y granularlos. En el "método seco", primero se elimina una gran cantidad de agua de la solución de caucho injertado con una centrífuga y luego se seca con nitrógeno y oxígeno. Las partículas de caucho injertado secas se mezclan con partículas de SAN, se extruyen y se secan. Ambos procesos son de producción continua y los detalles del equipo son tecnologías patentadas.
2. Tecnología a granel continua:
En los últimos años, el proceso de ABS continuo se ha mejorado aún más y gradualmente se ha consolidado como el principal proceso de producción de ABS. Desde la perspectiva de la protección del medio ambiente y la inversión, el método de ontología es el mejor proceso de producción de ABS. La principal desventaja del método a granel es la cantidad limitada de productos que se pueden producir, como los productos de alto impacto.
El método de ontología es diferente al método de emulsión. El proceso de emulsificación se lleva a cabo en fase acuosa, el sistema de reacción tiene baja viscosidad y buena transferencia de calor. Para facilitar el control de la viscosidad, el contenido de caucho se controla dentro de 65438 ± 05 %, con un máximo de no más del 20 %. Además, las partículas de caucho de resina ABS producidas mediante el método ordinario a granel tienen un gran brillo superficial, por lo que el brillo superficial es pobre. La mayoría de los procesos a granel emplean un sistema de reactor con 3-5 reactores continuos en serie, que pueden ser tanques agitados, columnas, tubos o una combinación. En los últimos años, el principal avance del proceso continuo a granel en la mejora de productos es el siguiente:
(1) Controlar el tamaño de las partículas de caucho para que sea inferior a 65438 ± 0,5 μm para mejorar el brillo;
(2) Controlar el tamaño y la forma de las partículas de caucho, mejorar la resistencia al impacto;
(3) Aumentar la cantidad de adhesión en la fase de caucho;
(4) Hacer que el caucho las partículas presentan una distribución bimodal;
5. Se prefiere el tipo y la concentración del iniciador;
(6) Introducir el cuarto monómero para la modificación: como introducir α-metilestireno para producir resina ABS resistente al calor.
Entre los dos métodos de producción de ABS anteriores, cuando se produce resina ABS con un contenido de caucho del 15% (en peso) en una unidad de producción con una producción anual de 50.000 toneladas, el método a granel y la mezcla de SAN a granel de injerto en emulsión Los costos variables totales del método son los mismos, mientras que los costos en efectivo totales del método de ontología son menores. Para producir productos de ABS con buena resistencia al impacto y alto contenido de caucho, los fabricantes de ABS a granel deben comprar concentrados de injerto de caucho o producir concentrados de injerto de caucho para la mezcla de ABS a granel, lo que en realidad ha cambiado el proceso de ABS a granel. Es una mezcla de SAN a granel con injerto de emulsión. proceso. Por lo tanto, actualmente solo unas pocas empresas obtienen directamente productos de resina ABS a través del método continuo a granel, y la mayoría todavía utiliza el método de mezcla SAN a granel de injerto de emulsión para producir resina ABS.
IV. Características de moldeo del ABS
Temperatura de moldeo: 200-240 ℃, condiciones de secado: 80-90 ℃, 2 horas.
1. Los materiales amorfos con fluidez media y gran higroscopicidad deben secarse completamente. Las piezas de plástico con superficies brillantes deben precalentarse y secarse a 80-90 grados durante 3 horas.
2. Es recomendable utilizar una temperatura de alimentación alta y una temperatura de molde alta, pero es fácil descomponerse cuando la temperatura de alimentación es demasiado alta (temperatura de descomposición> 270 ℃). Para piezas de plástico con requisitos de alta precisión, la temperatura del molde debe ser de 50 a 60 grados; para piezas de plástico resistentes al calor de alto brillo, la temperatura del molde debe ser de 60 a 80 grados Celsius.
3. Para resolver el problema de la inclusión de agua, se debe mejorar la fluidez del material y se deben adoptar métodos como alta temperatura de alimentación, alta temperatura del molde o cambiar el nivel del agua.
4. Si se forman materiales resistentes al calor o retardantes de llama, los productos de descomposición del plástico permanecerán en la superficie del molde después de 3 a 7 días de producción, haciendo que la superficie del molde brille. Es necesario limpiar el molde a tiempo y es necesario aumentar la posición de escape en la superficie del molde.
Verbo (abreviatura de verbo) Principales aplicaciones del ABS
Usos: Adecuado para la fabricación de piezas de mecánica general, piezas resistentes al desgaste, piezas de transmisión y piezas de telecomunicaciones.
El ABS es un plástico de ingeniería termoplástico de uso general desarrollado en la década de 1940. En términos generales, los automóviles, los electrodomésticos y los aparatos electrónicos son las tres principales áreas de aplicación de la resina ABS. Sin embargo, la estructura de consumo de resina ABS varía mucho en diferentes regiones y países. En el campo del automóvil, el consumo en los Estados Unidos y Europa occidental es relativamente alto: representa entre el 22% y el 24%, el del Japón el 15%, el Lejano Oriente sólo el 5%, el Japón el 27% y los electrodomésticos de Europa occidental. Estados Unidos representa el 20%, el Lejano Oriente representa alrededor del 50% en el campo electrónico y eléctrico, Japón y Europa Occidental representan alrededor del 23-26%, y Estados Unidos solo representa alrededor del 65,438+00%. Además, la proporción de solicitudes del Japón en productos diversos llega al 28 por ciento, y la proporción de solicitudes de los Estados Unidos en materiales de construcción representa del 13 al 16 por ciento. La resina ABS se puede inyectar, extruir o termoformar.
1. Automóvil:
La resina ABS es la tercera resina automotriz más grande después del poliuretano y el polipropileno. La resina ABS se puede utilizar en carcasas interiores de automóviles, volantes, tuberías de aceite, manijas y botones, etc. El exterior del coche incluye la parrilla del radiador delantero y las carcasas de las luces. Además, debido a la buena resistencia al calor de la resina ABS, en los últimos años se han desarrollado algunos usos nuevos, como boquillas, cajas de almacenamiento, paneles de instrumentos, etc. El consumo promedio de resina ABS de un automóvil en los Estados Unidos es de 10 kg, y el consumo promedio de camiones y otros modelos llega a 18-23 kg.
La mayoría de piezas de automoción se procesan mediante moldeo por inyección. En comparación con el PP, la resina ABS tiene las ventajas de resistencia al impacto, aislamiento acústico, resistencia al rayado y mejor resistencia al calor. También es más hermosa que el PP, especialmente en áreas con requisitos estrictos de resistencia al impacto lateral y temperatura de funcionamiento. Sin embargo, el ABS es competitivo con otras resinas debido a su superficie lisa, buena resistencia al impacto, resistencia a altas temperaturas y gran procesabilidad.
2. Instrumentos:
La resina ABS se utiliza generalmente en electrodomésticos de gran tamaño, como frigoríficos, congeladores, cajas de comida, pequeños electrodomésticos y procesadores de alimentos, aspiradoras, secadores de pelo, máquinas de coser. cobertores, aires acondicionados interiores, humidificadores, etc.
3. Productos/aparatos electrónicos:
Los aparatos/electrónicos incluyen diversos aparatos/electrónicos de oficina y de consumo, y los aparatos de oficina incluyen procesadores de datos electrónicos y equipos de oficina. Los electrodomésticos de consumo incluyen equipos de video, equipos de audio y almacenamiento de medios magnéticos. En Estados Unidos y Europa occidental, el mercado de electrodomésticos de oficina es mucho mayor que el mercado de electrodomésticos de consumo: el primero representa alrededor de 2/3. En los últimos años, ¿en el mercado de aparatos electrónicos y eléctricos? La resina ABS también se verá afectada por otras resinas. La resina ABS mantendrá su posición en el mercado de aparatos electrónicos/eléctricos que requieren retardo de llama y alta resistencia al calor. La resina ABS con retardo de llama y alta resistencia al calor tiene ventajas obvias en competencia con aleaciones de plásticos de ingeniería como ABS/PPO y ABS/PC.
4. Materiales de construcción:
La aplicación de la resina ABS en el campo de los materiales de construcción varía de una región a otra. En los Estados Unidos, la resina ABS se utiliza principalmente para tuberías, representando alrededor del 95%, y el resto son placas o láminas. En los últimos años, ha sido parcialmente reemplazada por resina de PVC más barata. Actualmente, alrededor del 4 × 5% de la resina ABS se utiliza en campos relacionados con la construcción en Europa occidental, entre los que se utilizan láminas extruidas para artículos sanitarios como cajas de baño y revestimientos de piscinas. Además, se utilizan tuberías y accesorios moldeados por inyección. producir pequeñas cantidades de conductos extruidos para cables telefónicos.
5.Mezcla de aleación/** ABS:
Las aleaciones y mezclas * * * pueden cumplir con las combinaciones de rendimiento requeridas para diferentes usos de la forma más económica. Al alear o * * * mezclar resina ABS con polímeros de mayor precio, puede beneficiarse del bajo precio, el fácil procesamiento y la alta resistencia al impacto de la resina ABS, mientras obtiene las propiedades físicas más altas de otras resinas de alto precio. La mezcla de aleación de ABS/* * * más dominante es ABS/PC, que representa entre el 75 y el 80 %, seguida de ABS/PVC.