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ABS塑料耐热不好,有什么解决办法?

ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8•C4H6•C3H3N)x,但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物。图片

其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,塑料ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。但往往为了某些环境温度会高于100℃,因此为了使该材料满足使用的要求,一般只有提高ABS的耐热性,从而拓宽其非应用领域。

为何要提高ABS塑料的耐热性?


ABS加工性好,韧性好,但耐热性不够,从而限制了它的应用范围。一般来说,ABS维卡软化点在95℃左右,耐热ABS(VST/B/50)都超过100℃,因此,提高ABS的耐热性,对于扩大其应用领域是非常有必要的。

特别是在汽车与电子电气方面,对于汽车内饰件仪表板、工具箱、烟灰缸、新型挤出等元件;汽车外部件,如前格栅,汽车底座,喷漆的后视镜门板元件、轮縠罩、阻流板、变速箱盖等,都需要较好的耐热性。

图片

此外,在电子电气方面,真空吸尘器外壳、微波炉门框架,吹风机等也需要ABS材料具有比较好的耐热性能,才能满足制件对于材料的要求,具体要求如下:

  • 在高温环境中,具有高度的稳定性

  • 高耐冲击性

  • 卓越的尺寸稳定性

  • 易于加工

  • 无与伦比的表面

  • 低VOC性


如何提高ABS塑料的耐热性?


塑料的耐热性一般定义为在高温环境下,还能保持常温下面多少特性的衡量标准。一般的高分子材料在高温下,因为分子运动加剧从而改变了材料的一些物理特性,最为明显的就是弹性。对于提高高分子材料的耐热性,最为普遍的办法就是抑制分子运动。一般有以下的方法

1. 让高分子的分子模型架成三维结构,形成网眼,从而抑制分子运动;

2. 在分子机构里面加入难以运动的芳香族环和脂环结构;

3. 在高分子里面加入极性基,从而依靠像氢氧链的结合力量的来抑制分子结构;

4. 在高分子结构里面导入晶体构造 做耐热改性,用耐热改性剂。


图 耐热级ABS粒子

一般而言,ABS耐热性可通过降低橡胶含量、增加SAN分子量和丙烯腈含量而提高,但采用添加耐热单体或耐热助剂开发耐热及ABS的方法更受人们的关注。所以,众多知名的ABS塑料改性企业大都采用耐热改性剂来提高ABS的耐热性。

好的耐热改性剂应满足这8大要求!


就目前而言,除了要提高ABS塑料的耐热性,汽车VOC的问题也日趋被人重视;人们希望耐热ABS塑料中挥发性有机溶剂能越低越好。因此,对于耐热改性助剂的要求已不仅仅停留在提高耐热性的要求上,对于降低VOC也有要求。所以,未来改性塑料企业需要的耐热改性助剂,需要能满足以下的一些需求:

  • 较高的耐热效果(玻璃化转变温度=175°C)

  • 较好的热稳定性

  • 较好的尺寸稳定性

  • 与ABS和SAN极易混合

  • 改善制品表面附着力

  • 高流动性

  • 良好的加工性能

  • 低VOC

 四  名ABS耐热改性剂供应商有哪些?


目前,做ABS耐热改性助剂比较知名的企业有荷兰Polyscope、日本电气化学(Denka)等。在2015年荷兰Polyscope就曾推出过一款新型低气味的ABS耐热剂XIRAN®IZ1018M,被国外众多知名塑料改性企业所青睐。这与目前汽车对于室内VOC的越来越严格的控制有关,未来耐热ABS的趋势也必然是低气味性,低VOC。

图片

图 苯乙烯-马来酸酐-N苯基马来酰亚胺分子结构

据了解,在2016年上海雅式橡塑展荷兰Polyscope又将推出一款拥有更高的耐热效率的ABS耐热剂,Tg 为197℃,VOC含量低。以下是这两款耐热剂的效果对比。

表 添加10%耐热剂对ABS的耐热性能提升

耐热剂

Tg

Vicat A

Vicat B

HDT A

Tg

IZ1018M

175

7.5

7

8

6.7

IZ0926M

197

8.7

8.1

7.8

7.8



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