abs塑料件开裂

2022-07-01

第一篇:abs塑料件开裂

ABS开裂改进方案

零件(ABS加铜嵌件)开裂存在分析、改进

塑料件名称:

原料:Terluran®GP-22 型ABS + 高浓度黑色母粒

出现问题:塑料件从模具里拿出时完好无缺,空气中放置2~3天后,部分零件中铜嵌件周围出现垂直裂纹,有的甚至已完全裂开。

原因分析及改进方案:

塑料件在成型过程中未出现任何问题,说明问题不在于成型设备及工艺,依我们所理解分析,问题主要由环境应力开裂引起。引起环境应力开裂的原因可能有以下几个方面:

一、原料方面

(1)原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂。 环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指制品当存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,裂纹发展最终导致制品破坏。这种活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显著溶胀作用的有机溶剂。环境应力开裂的必要条件是式样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。而ABS里含有聚烯烃成分,且原料里含的杂质或溶剂间接提供了这些活性物质,当ABS塑料件在储存的过程中由于种种偶然因素表面出现了缺口或划伤时,于是就会出现裂纹。

(2)有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。

(3)塑料在机筒内加热时间太长,也会促使制件脆裂。

二、制品设计方面

象聚苯乙烯及含有此成分的塑料因尽量少用金属嵌件,因为这些塑料脆性的冷热比容大。如果为了装配及强度的要求必须加入嵌件,因为嵌件由金属铜制成,而金属铜嵌件冷却时尺寸变化与塑料ABS的热收缩值相差很大,致使嵌件周围产生较大的内应力,于是造成了制品的开裂。具体改进措施如下:

(1)更换嵌件所用材料,使嵌件与ABS制品线膨胀系数应尽可能接近; (2)加大嵌件各尖角部位的圆角,圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂;

(3)加大嵌件周围塑料层的厚度。

三、嵌件的预热方面

在带有嵌件的塑料制品中,嵌件的周围易出现裂纹或导致制品强度下降,这是由金属嵌件与塑料的热性能和收缩率差别较大引起。因此,在设计制件时,应加大嵌件周围的壁厚,借以克服这种困难,成型前对金属嵌件进行预热也是一项有效措施。因为预热后可减少熔料与嵌件的温度差,在成型中可以使嵌件周围的熔料冷却较慢,收缩比较均匀,发生一定的热料补缩作用,可防止嵌件周围产生过大的内应力。

四、退火处理方面

由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同,因此常会产生不均的结晶、定向和收缩,致使制品存有内应力,这在生产厚壁或带金属嵌件的制品时更为突出。存有内应力的制件在贮存和使用中常会发生力学性能下降,光学性能变坏,表面有银纹,甚至变形开裂。生产中解决这些问题的力一法是对制件进行退火处理。

退火处理的方法是使制品在定温的加热液体介质(如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等)或热空气循环烘箱中静置一段时间。对于加嵌件的ABS塑料件,参考如下: 退火处理介质:水

退火处理温度:比ABS热变形温度(85~100℃)低10~20℃ 即60~70℃ 退火处理时间:2小时

第二篇:ABS注塑件应力开裂原因及解决措施

(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)树脂经共混改性后,形成了多种不同的牌号,其成型方法有注射、挤出、吸塑等,其中注射成型是主要的成型加工方法。注射成型主要有可成型复杂、尺寸精密的制件,易于实现自动化,操作简单等优点,但也存在注塑件会出现各种各样质量问题的缺点。ABS注塑件质量分为内部质量和外部质量两方面的内容。内部质量包括制件内部的材料组织结构形态,制件的密度、强度、应力等;外部质量即为制件表面质量,常见的有欠注(未注满)、分型线明显(跑料)、凹陷(塌坑或缩痕)、变色(分解纹)、暗纹(黑印)、熔接痕(合料纹)、银丝(水纹)、剥层(起皮)、流动痕(水波纹)、喷射流(蛇行纹)、变形(翘曲、扭曲)、光洁程度差(划伤、划痕)、龟裂(裂纹)、无光泽(不亮)、气泡(空洞或中空)、白化(有白印)等。影响ABS注塑件质量问题的因素很多,其中应力开裂是常见的致命缺陷之一,严重阻碍了ABS注塑件的应用 1 ABS注塑件应力开裂原因分析 1.1 应力分类及产生过程

聚合物受力后,内部会产生与外力相平衡的内力,单位面积上的内力即称为应力。根据形成的原因应力可分为内应力和外应力。内应力包括主动应力和诱发应力两种类型。主动应力是与外力(注塑压力、保压压力等)相平衡的内力,故也称为成型应力。成型应力的大小取决于聚合物的大分子结构、链段的刚性、熔体的流变学性质及制件形状的复杂程度和壁厚大小等许多因素。成型应力值过大,很容易使制件发生应力开裂和熔体破裂等成型缺陷。诱发应力的形成原因很多,诸如塑料熔体或注塑件内部温差或收缩不均匀引起的内力;制件脱模时因为模腔压力和外界压力的差值所引起的内力;塑料熔体因为流动取向引起的内力等。显然,诱发应力一般都无法与外力平衡,并且很容易保留在冷却后的制件内部,成为残余应力,从而对制件质量产生影响。外应力主要指注塑件使用中因受到外力的作用而产生的应变力。对于塑料结构件,使用中往往与金属固定件连接,为达到紧固、牢靠,从而使制件受到较大的剪切、挤压,制件内部必然产生与外力相平衡的内力。

应力在注射过程中对制件质量的影响从理论上讲,当聚合物注射充模后,如能在保压压力作用下以极其缓慢的冷却速率固化,则聚合物大分子在模腔内就有充分的时间进行变形和重排,从而可使变形量逐渐与注塑压力和保压压力的作用达到平衡,脱模后制件中无残余应力,尺寸和形状稳定。然而,在实际生产中,出于对生产率的要求,上述方法几乎是不可能的。即使生产中采用缓冷措施,所得到的冷却速率对于大分子的变形和重排来讲,仍然非常剧烈。故充模后的聚合物在保压压力作用下冷却固化时,大分子只能简单地按照模腔形状堆积在一起,而没有时间进行趋向于稳定状态的排列。所以,变形量与注塑压力和保压压力的作用不相适应,脱模后制件内仍将存在较大的残余应力。大分子还将随时间的延长继续进行变形和重排,以便和成型时的应力作用结果相适应(消除残余应力)。带有较大残余应力的制件经常会在不大的外力或溶剂作用下脆化开裂,即应力开裂。应力开裂是注塑件常出现的质量问题之一,尤其是在气候温差变化较大的北方地区,应力开裂现象更为突出。裂纹多出现在制件的浇口、棱边、熔接痕等应力较集中的部位。另外,由于应力的作用,制件还常出现变形、翘曲、扭曲等缺陷。内应力从成型工艺上采取相应的措施,一般都可以使之降低到较低的限度。外应力往往容易被人们忽略,以致于把注塑件的开裂完全归结于成型过程中产生的应力,使质量问题无法从根本上得到解决。

1.2 影响ABS注塑件应力的因素分析

影响ABS注塑件应力的因素主要有树脂的质量、成型条件、制件和模具设计的合理性、制件的使用环境和过程等。

树脂的质量对制件的应力影响很大。挥发物多,分子量分布宽,制件应力就大。

成型条件的影响因素主要有材料中的水分、料筒温度、注塑压力、保压时间、模具温度等。ABS树脂成型前必须干燥,干燥程度越高,对降低内应力越明显。提高料简温度,可以降低熔休粘度,有利于解除分子取向,降低应力,但过高的料筒温度易使树脂分解,反而增大了制件应力,所以料筒温度应适宜。提高注塑压力或延长保压时间,会增加分子取向应力,但有利于降低收缩应力。模具温度提高会降低应力,但会使成型周期延长,增加了树脂分解的可能。

制件和模具结构主要包括制件厚度、转角过渡、进料方式等。如浇口位置、冷却管道的位置会对制件的成型质量有较大影响。增加制件壁厚会降低分子取向应力,但使收缩应力增加。制件转角处用圆弧过渡,可避免应力集中。

制件的使用环境主要包括受力情况、是否接触溶剂等。制件装配中与金属组合,应控制装配扭矩,过大的扭矩易使ABS注塑件在组合处产生较大应力。易使ABS注塑件应力开裂的溶剂或溶剂气体环境应避免接触。 2 典型事例 2.1 原材料

ABS:H-08,粒料,兰州化学工业公司合成橡胶厂;

丙酮:分析纯,新乡福利化工厂;

乙酸:分析纯,新乡福利化工厂;

稀料:工业纯,新乡福利化工厂。 2.2 仪器与设备

注塑机:XS-ZY500,柳州塑料机械厂;

注塑机:XS-ZY125,上海塑料机械厂;

扭力扳手:8N·m,16 N·m,市售;

料斗烘干机:SDG75,张家港轻工机械厂;

GN400-(3)电池盖、极柱套管模具:新乡七五五厂。 2.3 注塑件的制备及环境试验

(1)将ABS粒料于80℃烘4h,然后按成型工艺注射成型电池盖。电池盖成型后用胎具在钻床上钻出直径23mm的极柱孔。电池盖成型工艺见表1。

(2)将ABS粒料烘干后按成型工艺注射成型极柱套管,极柱套管成型工艺见表2。

(3)模拟电池装配。用极柱、电池盖、橡胶密封圈、极柱套管、金属垫圈、螺母组装,见图1。紧固至16 N·m,此时极柱套管已因螺母挤压出现变形。放置7d,极柱套管、电池盖均无进一步变化,无开裂现象。由此可见,ABS(H-O8)具有良好的力学性能,可以作为结构件的材料。

(4)分别取5只装配好的组装件分别浸入丙酮、乙酸、油漆稀料、电解液中观察。其变化如表3。

从表3可以看出,受外力作用的ABS注塑件具有耐碱性,可以作为碱性物质受力容器的选材,但不能接触丙酮、乙酸、油漆稀料等有机溶剂。

(5)取电池盖3只,其中一只电池盖极柱孔装配极柱,用8N·m紧固,另两只不装极柱。在3个极柱孔周围都滴两滴乙酸,可观察到装配极柱的电池盖的极柱孔周围及极柱套管出现放射状裂纹,未装配极柱的孔处未见裂纹出现。对开裂的盖、极柱套管解剖可观察到电池盖、极柱套管均发生以极柱孔中心轴为圆心的放射状裂纹。该裂纹并非成型中制件的内应力所致,而应为电池装配中因紧固螺母产生的应力,当受到乙酸、油漆稀料等溶剂作用造成的应力开裂。

由此可以看出,受外力作用的ABS注塑件在接触有机溶剂时易于发生应力开裂,未受到外力作用的制件,接触到有机溶剂未发生开裂。在设计及使用ABS注塑件时,外应力应给予高度的重视。如果仅从成型工艺上采取措施,虽然可以有效地降低制件内应力,但无法解决受力制件接触到有机溶剂时产生的开裂。

(6)取电池盖4只,装上极柱,用8N·m紧固,其中两只在极柱上涂凡士林,另两只除涂凡士林外,并在极柱套管周围涂抹油漆稀料,观察变化见表4。

从表4可看出,凡士林对受力制件无影响,油漆稀料对受力制件有影响,可以造成受力制件开裂。 3 ABS注塑件应力的控制措施 3.1 影响内应力的因素及措施

因成型过程而引起的内应力从成型工艺入手,措施见表5。

3.2 影响外应力的因素及措施

影响外应力的因素主要有①整机的结构;②制件的承载;③外载荷的作用面积大小;④外载荷缓冲等。

由上述分析可知,影响制件外应力的因素很多,相互关系复杂,要彻底消除外应力十分困难,但可采取如下措施使其降至最低。

(1)对于结构制件,在整体设计中应力求使制件受力较小,避免制件承载,增加必要的缓冲材料,避免金属件直接与制件接触,增加制件承载面积,以降低外应力对制件的影响。对于ABS注塑件还应避免与溶剂接触,包括喷漆环境。笔者对电池盖结构进行了改进,增加了承载及受力部位的面积,并且与喷漆环境进行隔离。

(2)合理选择成型材料。从降低制件外应力的角度考虑,应选择抗应力开裂能力强的材料,通常平均分子量较高、分子量分布窄和含杂质少的聚合物抗应力开裂能力较强。分子量高的材料,其大分子链间的作用和缠结数目都增加,分子量分布窄的材料,可使制件有较大的刚性。对于玻璃纤维增强材料,因大分子链与玻璃纤维的相互结合,其制件的抗应力开裂能力也较高。对结晶性材料,适当加入成核剂,可使球晶体积小、数量多,从而受到外力作用时使制件产生的应力较小且分布均匀。不同牌号的ABS应力开裂情况不同,其中普通级别牌号为301的ABS电池盖开裂比例大,而耐寒级别牌号为H-08的开裂比例小,因此确定电池盖及极柱套管均使用牌号为H-08的ABS。

(3)热处理。对受外力作用的制件可采取适当的热处理来消除应力。热处理的方法是把装配好的制件在加热介质中先将温度升到热处理温度,使制件在此温度下保持一定的时间,然后缓慢地冷却到室温。影响热处理效果最重要的工艺因素是热处理温度和热处理时间。热处理的实质是加速制件中的大分子链的松弛,从而消除或降低制件受力后产生的应力。热处理温度一般都在制件的使用温度以上10~20℃至热变形温度以下5~10℃之间进行选择和控制。热处理时间与塑料品种和制件厚度有关。如无数据资料,也可按每毫米厚度约0.5h的原则估算。应注意的是,退火冷却时,冷却速率不宜过快,否则还有可能重新产生温度应力。当然,是否需要进行热处理,应根据制件的性质及其经济性决定,因为热处理将增加辅助生产工序和能耗。对于ABS电池盖和极柱套管,在装配好电池后,放至烘箱中80℃烘2h,然后缓慢冷却至室温。

按以上措施实施后收到良好效果。 4 结论

(1)对ABS电池盖、极柱套管的开裂,通过解剖可观察到电池盖、极柱套管均发生以极柱孔中心轴为圆心的放射状裂纹,该裂纹非成型中制件的内应力所致,而应为电池装配中因紧固螺母产生的应力,受到乙酸、油漆稀料等溶剂作用造成的应力开裂。

(2)受外力作用的ABS注塑件在储存、使用中应避免与各种有机溶剂接触,特别是喷漆环境等。

(3)热处理可以降低ABS注塑件因受力而引起的外应力。

第三篇:ABS塑料有什么特点?

特点:

1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.

2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.

3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。

用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 成型特性:

1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.

2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.

3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。

4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。

ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。

ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。

ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。

ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。 ABS工程塑料

ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体的共聚物,ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性,又增加了弹性、强度(丁二烯的特性)、耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的优良性能),且表面硬度高、耐化学性好,同时通过改变上述三种组分的比例,可改变ABS的各种性能,故ABS工程塑料具有广泛用途,主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。

允许使用温度范围 -40℃到80℃

第四篇:塑料管材管道管件UPVC、ABS、FRP、CPVC、塑料阀门

工业用CPVC管材

工业用CPVC管材 CPVC PIPES FOR INDUSTRIAL

CPVC 直通

直通 COUPLER

CPVC大小头

大小头 REDUCER COUPLER

CPVC 45°弯头

45°弯头 45°ELBOW

CPVC 90°弯头

90°弯头 90°ELBOW

CPVC SCH.80直通

SCH.80 直通 SCH.80 COUPLER

CPVC SCH.80大小头

SCH.80 大小头 SCH.80 REDUCER COUPLER

CPVC SCH.80 45°弯头

CPVC SCH.80 45°弯头 SCH.80 45°ELBOW

CPVC SCH.80 90°弯头

SCH.80 90°弯头 SCH.80 90°ELBOW

CPVC三通

三通 TEE

CPVC四通

四通 CROSS

CPVC法兰

法兰

FLANGE

CPVC活接

活接 UNION

SCH.80 三通

SCH.80 三通 SCH.80 TEE

CPVC异径三通

异径三通 UNEQUAL TEE

CPVC盲法兰

盲法兰 BLIND FLANGE

CPVC闷盖

闷盖 CAP

CPVC 外丝

外螺纹接头 MALE ADAPTER

CPVC 内丝

内螺纹接头 FEMALE ADAPTER

CPVC 补芯

补芯

REDUCER BUSHING

CPVC伸缩节

伸缩节 EXPANTION JOINT

CPVC管托

管托 PIPE SUPPORT

CPVC马鞍管托

马鞍管托 PIPE SUPPORT

CPVC马鞍接头

马鞍接头 SADDLE JOINT

CPVC仪表接头

仪表接头 METER JOINT

冷热水用CPVC管材

冷热水用CPVC管材

CPVC PIPES FOR COLD AND HOT WATER

CPVC直通

CPVC大小头

CPVC45°弯头

CPVC 90°弯头

90°弯头 90°ELBOW

CPVC SCH.80 90°弯头

SCH.80 90SCH.80 90

°弯头 °ELBOW

CPVC 三通

第五篇:高光免喷涂ABS、透明ABS材料

透明材料一直是市场上受追捧的宠儿,但是由于市场能够量产的透明ABS或多或少有不同的性能欠缺,因此限制了透明ABS的应用领域。透明ABS的主要关注的几个物性指标;

1:雾度值一般常用Haze 值表示,雾度和材料的透明度息息相关。雾度高,材料的透度就差

2:透度,一般透明材料的光透过率都在85%以上,纯透明材料如 PMMA透度会更高一般在90%以上。3:冲击性能,这是市场上广大透明材料的弱点,冲击性能高的,雾度值高;雾度值低的,冲击性能低。4:硬度,一般用铅笔硬度检测,但是铅笔硬度检测硬度与实验员关系很大,两个实验员检测同一款材料,检测误差较大,因此也有人用邵氏硬度计检测。

目前市场上研究比较热的是 PMMA 透明增韧、PC透明增韧,另外一款就是透明ABS,当然在这几种透明材料中,透明PMMA增韧也已经有很好增韧剂出现,我在实验室取得的实验结果是 PMMA 添加增韧剂后,雾度值在1.8~2.1左右,透度基本没有任何变化,悬冲(1/8")90J/M随着增韧剂的添加增加还可以提高,只不过雾度值会略微提高。PC透明增韧,大家主要是看到PC材料的优良材料性能以及材料的透明性,但是PC材料的缺口开裂问题还是制约着PC材料的使用领域,现在已经有不少大学和研究院所加入到这个课题研究,解决方法也从单一添加增韧到添加相容剂,采用与其他材料共混的方法得到。

现在讲透明ABS,也许有人问,它的用途在那里?其实大家熟悉的 LG H-X569C三星的 5770.0505 等高光ABS 都是透明ABS染色制备的。因为透明的材料染色后,会加深材料黑度的深度,给人一种更炫的感觉,另外也有人讲现在更多的免喷涂高光ABS使用的是高胶粉+PMMA,但是如果高光ABS采用高胶粉的方法制备,由于成型产品是薄壁大面积液晶显示器的边框,注塑成型过程中流道过长、注射口较小,剪切强烈,容易造成材料分相,从而使成品表面产生白色雾斑块;另外高胶粉的添加使材料的流动性降低,为了充满整个模腔,必须提高注塑温度或者磨具温度,这不仅影响了成型周期,更由于模具温度的提高,造成了成品脱模后,产品收缩,造成成品尺寸变化,大大降低成品的合格率。

这款材料采用的是 ASPMMAMBS 三组分共混的方式。 制备透明材料的原理告诉我们,如果想在一款透明材料中添加其他物质,保证原材料的透明性的话,那添加物质有两种方法满足;

1:添加物质粒径足够小,如果添加物质的粒径小于光的波长,那添加的物质可以被看做是光波中的悬浮微粒,而不影响光的通过。 2:添加的物质与原材料相容而且折光率相近,如果两款材料的折光率小于0.009,这两款材料共混后一般是透明的。

PMMA 的折光指数为 1.492AS的折光指数1.56左右 MBS 1.54我们使用上面的原理,将三款材料的折光指数折中到1.54左右。那我们可以设计配方PMMA:AS =1:1 ,我们这里选择 PMMA 与AS比例为1:1是因为我们知道 PMMA 与AS在1:1的时候是完全相容的。我们可以根据材料冲击性能的需要,添加不同分数的MBS ,当然MBS的添加分数不同会影响到材料的雾度,我推荐添加量在20~25份 当然添加30份更是可以得到冲击性能 接近200 J/M的高抗冲透明(Haze = 3.0~3.5左右的)ABS材料.如果我们添加量在 17分左右,雾度会有略微提高,但是悬冲可以达到80J/M,铅笔硬度更是可以达到H以上,完全满足高光免喷涂ABS的需求。同时由于MBA 核壳结构的稳定性和易加工性,减少了材料在注塑成型时的废品率,提高了产能。

直接改性奇美的PMS树脂,使其冲击性能达到 150J/M的悬冲,而雾度值控制在2.5左右,从而使这款材料完全能够满足电子材料领域的应用。

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