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纯度更高的ABS可以制造更好的零件和工艺

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通过本体聚合工艺制造的ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)具有一系列超越您的优势’d从这种古老的材料中期望。所有这些都变得更白,更纯,更容易且通常更便宜,从而共同构成了高价值的工程树脂。

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ABS是丙烯腈丁二烯苯乙烯。在添加着色剂之前,此处的ABS树脂颗粒显示出颜料的差异。

ABS已经存在很长时间了,这是有充分理由的。它’坚固耐用,相对便宜。它在包括注塑,挤出,3D打印,尤其是热成型的多个过程中都能很好地工作。 ABS可以自然色或添加色料制成,因此适合广泛的不透明应用。所以’难怪ABS在玩具,设备外壳和汽车零件等广泛的应用中仍然是受欢迎的解决方案。

但是,许多塑料加工商可能不知道的是,所有ABS都是 一样。 ABS制成的过程称为 本体聚合 results in what’有时被认为是较高等级的工程树脂。除了通常较低的制造这些零件的成本外,这种差异可以在注塑,挤压或热成型的零件性能方面带来实质性的优势。该材料提供的增强特性包括:

  • 出色的色彩稳定性
  • 基色更白
  • 纯净,残留单体,凝胶和VOC更少
  • 极好的批次间一致性
  • 更大的处理范围

由于这些增强的性能,本体聚合ABS广泛用于汽车,医疗设备,消费电子产品以及高端挤出和热成型应用,例如需要高级性能和美观的外壳和外壳。

 

乳液聚合 与本体聚合

传统上,ABS是通过多步乳液间歇反应工艺制备的。结果是,批次之间的材料可能会有很大的差异。可能更重要的是,乳化过程需要使用多种加工添加剂,例如乳化剂和盐。添加剂中的杂质通常以可检测的水平保留在最终材料中,这有助于树脂’s yellowish tint.

乳液聚合 使用分批反应过程,要求乳化剂和盐以可检测的水平保留在ABS中。

本体聚合 这是一种连续的过程,几乎不使用任何添加剂,因此可以得到具有高稠度的干净,纯净的ABS材料。

通过本体聚合,树脂可以在一个连续的过程中生产,该过程使用很少的过程添加剂。这样可以生产出颜色更一致,更纯净的产品,而颜色更少。而且,由于本体聚合是连续过程,因此与用间歇方法制备的树脂相比,该材料的可变性要小得多。

这种差异体现在 万能™ ABS resins 来自陶氏化学公司的前业务Trinseo,并且是塑料,胶乳粘合剂和合成橡胶的全球制造商。 使用本体聚合工艺MAGNUM™已知ABS树脂具有更高的颜色稳定性,热稳定性并提供更纯净的ABS树脂。

质量与乳液的形态

形态是在SAN基体聚合过程中原位形成橡胶颗粒的结果。下图是其中的示例: 

  • 浅灰色背景= SAN基质聚合物
  • 深灰色球形颗粒=橡胶颗粒
  • 颜色较深是 样品预处理过程,称为染色,该染色过程专门对橡胶中存在的碳-碳双共价键起作用。

单克隆抗体:橡胶颗粒较大且包含SAN咬合,因此MAGNUM™ABS橡胶颗粒形态的特征在于高橡胶效率,这使其对橡胶的敏感性降低 degradation.

eABS:橡胶颗粒更小且更致密,因为它们本质上是通过与SAN基质聚合分开的过程(橡胶胶乳和GRC生产)生产的。 这允许对橡胶颗粒尺寸的更高控制,因此可以生产较小的橡胶颗粒,这在人们寻求最高光泽度的情况下可能是有益的。

 

颜色鲜艳,颜料少

盛禧奥MAGNUM ABS树脂有多种颜色

看到MAGNUM时最引人注目的功能™天然状态的ABS有多白。由于杂质较少,因此该材料比常规ABS明亮得多,即使经过多次研磨也可以保持更长的白色。您可以添加增白剂来减轻常规ABS的光泽,但无法达到MAGNUM可以达到的白度水平™不使用任何添加剂。

这种较低的基础色使处理器可以使用较少的颜料,但仍能获得丰富的色彩,最终结果尤其是较浅的色彩。能够用更少的颜料为零件上色,使其更接近目标外观,从而为塑料加工商节省了大量成本。它’也易于使用且具有成本效益 母粒,可以进行较小批量的不同颜色的生产。采用自着色可以使处理器避免管理多种不同的颜色。

 

纯树脂制造更好的零件

与乳液ABS(eABS)相比,采用本体聚合技术生产的ABS具有较低的挥发性有机化合物。

低VOC

乳液聚合的缺点是材料中残留的所有残留物。结果是ABS中的杂质,VOC和凝胶含量可测量,并且会对下游过程以及最终产品产生负面影响。如该VOC图所示,当与乳液ABS(eABS)相比时,通过本体聚合生产的ABS具有明显更低的挥发性有机化合物。

残留物和杂质可能会加剧注塑件的老化过程,使其颜色消失并更快地完成加工。较高的挥发性有机化合物含量会引起监管方面的关注,在挤出过程中产生旋涡状残留物,并提高成品零件的气味水平,更不用说在加工这些零件的地方产生气味了。 最终,纯净的ABS型产品更少 挥发性有机化合物 会给操作员和最终用户带来较少的异味滋扰。 

挥发性有机化合物含量低的纯ABS挤出后也将产生纯净清洁的表面,这可能会改善层压,胶合或涂层的粘合性能。对于弯曲操作,高分子量,更有效地使用橡胶和更有效的着色可以减少所谓的应力发白,并允许更锐利的弯曲半径。

低凝胶

凝胶成为零件表面质量的问题,尤其是在片材挤出中,在塑料零件的表面上产生可见的瑕疵。
ABS中的未熔化物(也称为凝胶)会引起美观的表面缺陷,因为凝胶在挤出过程中不会熔化并且可能形成表面不规则性。

凝胶,也称为未融化, 成为零件表面质量的一个问题,特别是在板材挤压中。凝胶 颗粒在挤出过程中不会熔化,并可能导致一些表面不规则。在较厚的板材中,这些不规则之处 可能甚至没有引起注意,但可以 出现在辅助过程中—如热成型—在零件表面上产生可见的瑕疵。如果它们非常靠近纸张的表面(请参阅下文),则它们可能会更加明显,或者 如果共挤出高光泽丙烯酸保护层。 

 

更多 挤出后可见 甚至在热成型后更是如此,这对于汽车内饰或家具应用而言可能是一个主要问题。 将挤出的薄膜直接层压/粘合到木板上。

大多数挤出的片材和薄膜包含通过共挤出施加的几层ABS,其中许多共挤出层薄至30微米。下面展示了共挤出层中的凝胶比芯层中的凝胶更清晰可见。

右侧的图片显示了凝胶如何引起表面缺陷(片材表面的顶视图),而横截面显微照片显示了凝胶的位置和大小。

由于大规模聚合过程从一开始就不会引入许多污染物,因此MAGNUM ™ABS展示的这些问题较少。较纯的ABS还可以减少物质从塑料中迁移的可能性,这在敏感应用(例如医疗设备)中尤为重要。

 

更好的过程稳定性和长期稳定性

本体聚合方法的另一个好处是它产生的材料更热稳定。万能™,例如,可以在高于250的温度下进行处理°C, which—结合低熔点温度—提供了异常宽的处理窗口。良好的热稳定性还可以减少色偏,这对于在不同机器上运行相同零件的注塑车间很重要。

万能 ABS resins (bottom)在再研磨道次上显示出较少的变色,表明具有更高的热稳定性。

此图显示了各种重新挤压经过后颗粒如何改变颜色。合格1是原始颗粒颜色。 eABS的黄色明显比MAGNUM更明显™. Further, MAGNUM™在再研磨道次上显示出较少的变色,表明具有更高的热稳定性。

该材料还表现出随着时间的推移较小的性能变化。所有ABS树脂均为黄色 在阳光照射下,但某些ABS类型的黄变较少,因此需要较少的紫外线吸收剂并节省成本。

与乳液ABS,MAGNUM相比™ 热塑性材料 具有提高的抗紫外线能力,因此需要较少的紫外线添加剂就能稳定模制,挤压和热成型的零件。在加速的QUV-A耐候性测试中,该材料的老化速度比传统ABS慢50%。这意味着零件的颜色和表面外观保持更长的时间,这对于暴露在阳光下的材料至关重要。

模拟室内条件,使用QUV-A测试来证明ABS树脂加速紫外线照射的结果。

该图显示了在QUV-A加速老化测试中暴露时,δE值的变化。 ΔE值是表示与测试前的原始颜色相比的总颜色变化的数值。乳液ABS的颜色老化速度是MAGNUM的两倍™ABS。从理论上讲,这意味着MAGNUM™在室内暴露条件下,与eABS相比,ABS需要大约一半的紫外线吸收剂。

 

优化ABS的封边

万能™ ABS树脂还提供了家具行业苛刻标准所要求的功能(例如韧性,可挤出性和表面美感)之间的极佳平衡。由于ABS是多种不透明应用的理想产品,因此使其成为边缘封边的理想选择。

特别是MAGNUM™ABS树脂具有边缘封边所需的关键性能属性—耐久性和冲击强度,耐污性和耐湿性。由于这些树脂是在不使用氯化抗燃添加剂的情况下生产的,因此是一种环保的替代品 整个材料’的生命周期,包括焚化 这使Trinseo’ABS是一种选择的材料。

这些树脂’材料配方可提供独特的低而一致的基础色,并在加工后具有较高的色彩稳定性,从而使封边条生产商易于调整颜色。这对于加工商而言至关重要,加工商通常会以小批量订购数百种颜色和压纹组合。

封边需要经过挤压的挤压工艺,然后再发送给最终产品用户。

ABS挤出应用

这是ABS挤出应用的其他一些示例。

 

挤出市场的渠道

ABS挤出有两个主要部分:板材和边缘带(包括轮廓,宽与窄)。 在板材中,我们发现了用于家具的ABS / PMMA共挤薄膜,例如高光厨房家具面板;车辆外部零件(即车顶和轮拱拖拉机,睡眠房汽车房,汽车车顶箱,汽车内部装饰板);卫生的(淋浴盘或浴缸)行李箱和门。 这些应用中的大多数是用于热成型的ABS / PMMA共挤出片材。但是,家具的封边带和白色家电的封边带 由单挤压ABS制成。大约90%的挤压板材是热成型的。

在某些情况下,片材挤出机不直接提供给品牌所有者,而是直接提供给热成型者。从颗粒到最终产品的转变经历了两个截然不同的过程,每个过程都有其自己的ABS树脂属性:第一步是片材挤出,第二步是热成型。

ABS板材挤出市场的渠道:

  1. 盛禧奥高性能塑料
  2. 片材挤出(主要工艺)
  3. 热成型(二次加工)
  4. 乐队负责人(最终产品)
  5. 零售商/最终用户
盛禧奥高性能塑料进入市场的渠道

 

底线

用本体聚合技术生产的ABS具有明显的可见优势。 虽然大众ABS无疑是一个受欢迎的选择,但这不是’可以说这是每种情况下的理想选择。例如,乳液ABS历来在电镀应用中表现更好。当MAGNUM™ABS可以提供​​多种光泽度,要求最高光泽度的应用可能会受益于乳液法。 

万能™ABS本质上具有较低的基色且非常一致,而乳液ABS是在较小的分批过程中生产的,并且预计批次之间的一致性会降低。但是,如果您需要定制的小批量物料,则可以考虑使用乳液ABS。

 

谁是Trinseo?

Trinseo在汽车工业中广为人知,但在其他几个市场中,它的地位不断提高。 Trinseo于2010年通过合并陶氏化学公司的四项业务成立:

  • 聚碳酸酯及化合物& Blends
  • 纸和地毯乳胶
  • 合成橡胶
  • 苯乙烯类(聚苯乙烯,ABS / SAN树脂)

如今公司已超过2,000 在全球25个国家/地区拥有15个生产基地和10个R&世界各地的D实验室。

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