PC/ABS 合金，是由聚碳酸酯（PC）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）兩種材料通過共混加工制成的一種特殊合金，它繼承了兩種原材料的優(yōu)點，并具備了更多的功能。

 

       本篇文章詳細介紹了 PC/ABS 合金材料基本特性及其應(yīng)用，并針對 7 種常見問題進行解答與交流。

 

 

       PC/ABS 合金是無毒，無味，可再生和可回收的。PC/ABS 合金結(jié)合了 PC、ABS 兩種材料的優(yōu)異特性，不僅能提高 ABS 的耐熱性和拉伸強度，還可以降低 PC 熔體粘度，減少材料內(nèi)應(yīng)力，改善制品的加工性、提高低溫抗沖擊能力、耐化學(xué)性能。

 

       PC/ABS 合金最大的缺點是質(zhì)量重、導(dǎo)熱性能欠佳。它的成型溫度取于它們兩者原料的之間溫度，就是 240-265℃，溫度太高 ABS 會分解，太低 PC 料的流動性不良。

 

       一、發(fā)展歷史

 

       1963 年美國 Borg-Warner 公司研制成功第一代 PC/ABS 合金。此后美國、歐洲、日本各大公司也相繼研究出了不同品牌的 PC/ABS 合金，并推向市場。目前國際上已經(jīng)能提供多種性能特征的數(shù)十種 PC/ABS 合金，以滿足汽車、電子電氣、辦公用品等領(lǐng)域的需求。

 

       二、工藝條件

 

       PC干燥處理：加工前必須干燥處理

 

       濕度：< 0.04 %

 

       建議干燥條件：90~110 ℃，2~4 小時

 

       熔化溫度：230~300 ℃

 

       模具溫度：50~100 ℃

 

       注塑壓力：取決于塑件

 

       注塑速度：盡可能地高

 

       三、共混方法及影響

 

       PC/ABS 合金制備的方法從工藝來分，主要分為一步法和兩步法這兩種：

 

       （1）一步法：混料 → 擠出 → 造粒 → ABS/PC 合金。

 

       （2）兩步法：混料（部分ABS） → 擠出 → 造粒 → 增容（ABS） → 擠出 → 造粒 → ABS/PC 合金。

 

       不同成分對聚合物性能的影響如下：

 

       橡膠 B 含量：由于 PC 與 PB 的相容性差，因此ABS中橡膠含量會極大地影響 PC/ABS 合金的性能。高橡膠含量提高了 PC/ABS 體系的沖擊強度，但大大損害了相態(tài)間互容行為，使合金的拉伸性能降低。因此需選用適當橡膠含量的 ABS。

 

       AN 含量（丙烯腈含量）：PC 和 ABS 相容性與 ABS中的 AN 含量有關(guān)，當 ABS 中的 AN 含量為 25 % 時與 PC 的相容性最好。

 

       ABS 含量：PC/ABS 合金的性能與ABS 的含量呈線性關(guān)系，近似服從加和性，其整體性能介于 PC 與 ABS 之間。ABS 的耐溶劑開裂性好，在 PC/ABS 合金中 ABS 的存在有利于抵抗溶劑造成的剪切應(yīng)力，提高了 PC 的耐化學(xué)性能。

 

       PC 含量：PC 含量對 PC/ABS 合金的缺口沖擊強度、脆韌轉(zhuǎn)變溫度等性能也有影響，故需要選擇合適的 PC 含量。

 

       四、性能特征

 

       1、優(yōu)異的機械性能

 

       PC/ABS 合金具有高強度、高韌性和耐沖擊性的特點，使得它可以承受較大的力量和沖擊，有助于提高產(chǎn)品的使用壽命。

 

       2、良好的耐候性

 

       PC/ABS 合金具有出色的耐候性能，可以抵抗紫外線、高溫、潮濕等惡劣環(huán)境條件的侵蝕，保持其穩(wěn)定的性能。

 

       3、良好的耐化學(xué)性

 

       PC/ABS 合金對于一般化學(xué)試劑、油脂和溶劑具有很好的耐腐蝕性，可以在各種環(huán)境中穩(wěn)定地工作。

 

       4、優(yōu)異的外觀效果

 

       PC/ABS 合金可以制成豐富多樣的色彩和表面效果，如高光、亞光、鋼鐵感等，滿足不同產(chǎn)品的外觀需求。

 

       五、應(yīng)用領(lǐng)域

 

       1、汽車工業(yè)

 

       PC/ABS 合金可制作汽車內(nèi)飾件、車身件、車燈殼等，如儀表盤、汽車標志、控制面板、除霜格柵、格柵、裝飾條、門拉手等，具備抗沖擊、抗刮擦、耐磨損等特點。也可應(yīng)用于充電樁行業(yè)。

 

 

 

       2、家電行業(yè)

 

       PC/ABS 合金適用于電視機外殼、洗衣機罩、電冰箱門板等電器產(chǎn)品，能夠提供良好的外觀效果和抗沖擊性能。

 

 

 

       3、電子通訊

 

       PC/ABS 合金可用于制造手機殼、平板電腦外殼、電腦鍵盤等，具備耐磨損、耐高溫等特點。

 

 

 

       4、工業(yè)領(lǐng)域

 

       PC/ABS 合金可用于制作工業(yè)設(shè)備外殼、配件等，具有較好的耐候性和耐化學(xué)性。

 

       六、常見問題及解決辦法

 

       1、銀絲問題

 

       銀絲不良是 PC/ABS 材料最常見的問題， 銀絲又稱銀紋、水花、料花等，是在制品表面沿著流動方向出現(xiàn)的銀色發(fā)白的絲狀條紋現(xiàn)象，氣體的干擾，其中產(chǎn)生的氣體又主要分為三種成分：

 

       （1）空氣：熔膠及射出階段卷入的空氣；

 

       （2）水分：材料本身含有的水分；

 

       （3）裂解氣：高溫水解/熱分解產(chǎn)生的氣體。

 

       解決方法：

 

       首先檢查材料是否干燥充分，在確認材料干燥充分后，再通過調(diào)整注塑工藝來改善銀絲缺陷。同時，注塑銀絲不良還與模具排氣有關(guān)。

 

       2、流動痕問題

 

       流動痕是物料在注射時產(chǎn)生的，原因是物料流動性不良，流動痕與銀紋不同，它不是由于水分或物料分解所引起的，外觀也不一樣。

 

       解決方法：

 

       可以通過提高物料溫度從而改善流動性來避免，適當提高模具問題以增加物料在模具內(nèi)的流動性和降低注射速度同樣可以解決。

 

       3、縮孔及凹痕問題

 

       縮孔是由于物料在模腔內(nèi)充模不足而引起。

 

       解決方法：

 

       適當提高模具溫度和物料溫度以改善物料流動性，延長注射的保壓時間，增加注射壓力，加大注射速度來提高充模性，也可以加大澆口的尺寸，加熱澆口流道來減少和消除制品縮孔；

 

       凹痕是由于物料溫度不當，以及制品設(shè)計不妥引起，物料溫度過低時，不僅會產(chǎn)生縮孔，還會出現(xiàn)凹痕問題，物料溫度過高，模溫過高，會使熔料在冷卻時過分收縮，從而產(chǎn)生凹痕。可采用合適的加工方法，提高注射速度及措施。

 

       4、翹曲變形問題

 

       注塑制件翹曲變形是由于制件設(shè)計不合理，澆口位置不當和注塑加工條件不合理，以致于內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，收縮不均或過度所致，模溫過高或模溫不勻，引起制件粘膜而脫模困難，或冷卻不勻，同樣會產(chǎn)生翹曲變形。

 

       解決方法：

 

       （1）加工工藝方面：加長注塑成型周期，降低注塑溫度，適當調(diào)整注射壓力和注射速度，同時減慢頂出速度，增加頂出面積，保持頂出力均衡；

 

       （2）制品設(shè)計方面：增加壁厚，增設(shè)加強筋和圓角處的補強可減少翹曲變形。

 

       5、斑紋問題

 

       通常是由于高速注射時，熔料擴張進入模腔造成“熔體破裂”所致。

 

       解決方法：

 

       （1）成型工藝方面：采取提高物料溫度，提高噴嘴溫度，減慢注射速度等來減少斑紋的出現(xiàn)；

 

       （2）模具方面：提高模具溫度，增設(shè)增溢槽，增加澆口尺寸，修改澆口形狀。

 

       6、麻點問題

 

       解決方法：

 

       （1）分散性差，加分散劑或油，升高溫度，加背壓。

 

       （2）留意是否模具問題。用別的料試試。

 

       （3）烤料溫度時間是否足夠。

 

       （4）模具溫度調(diào)整。

 

       7、制品“起皮”問題

 

       塑膠產(chǎn)品起皮問題和高剪切力下導(dǎo)致的流體的破裂有很大的聯(lián)系，在低的剪切應(yīng)力或速率下，各種因素引起的小擾動被熔體抑制；而在高的剪切應(yīng)力或速率下，流體中的擾動難以抑制，并發(fā)展成不穩(wěn)定流動；當達到一個臨界剪切力時，將引起流體的破裂。

 

       解決方法：

 

       （1）材料方面：本身的 PC 和 ABS 兩組份之間為部分相容，因此在改性過程中一定需要加入適當?shù)南嗳輨┮蕴岣咂湎嗳菪浴．斎唬驗榛炝纤斐傻钠鹌げ涣际俏覀冃枰谝徊饺ヅ懦模?/span>

 

       （2）模具方面：模具設(shè)計的原則需遵從盡量減少剪切的方向進行。一般來說，密集皮紋面的產(chǎn)品更加容易產(chǎn)生起皮現(xiàn)象（高速填充時熔體在型腔內(nèi)與型腔內(nèi)壁的摩擦剪切所致）；同時澆口設(shè)計上，澆口尺寸過小，將會產(chǎn)生導(dǎo)致熔體通過澆口時產(chǎn)生過度剪切，繼而導(dǎo)致產(chǎn)品表面起皮；

 

       （3）注塑工藝：主要方向為避免過度剪切。在產(chǎn)品填充困難時，可以采用高速高壓的方式來改善，因此在實際注塑過程中，還可以考慮提高注塑溫度/模具溫度、以及提高材料流動性的方式來降低實際填充過程中的流動阻力，從而避免高速高壓導(dǎo)致的過度剪切。

 

       七、發(fā)展趨勢

 

       目前 PC/ABS 合金技術(shù)以其特殊的性能填補單品種塑料性能上的空白，PC/ABS 合金化研究已經(jīng)成為高分子合金研究熱點。

 

       （1）PC/ABS 合金將向高性能和功能化發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挕?/span>

 

       PC/ABS 合金經(jīng)過幾十年的探索與發(fā)展已取得了很大的進展。隨著高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴大和工業(yè)生產(chǎn)對所用材料性能要求的提高，單一品種的聚合物已無法滿足現(xiàn)實需要。國際上已經(jīng)能提供多種性能特征的數(shù) 10 種 PC/ABS 合金，以滿足汽車、電子電氣、辦公用品等領(lǐng)域的需求。今后 PC/ABS 合金將進一步向高性能和功能化方向發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挕?/span>

 

       （2）目前，PC/ABS 合金材料的阻燃已趨向于無鹵化。

 

       無鹵阻燃劑已成為世界各國研究的熱點，是阻燃劑開發(fā)應(yīng)用的主要趨勢。同時阻燃劑的開發(fā)向多功能化方向發(fā)展，目標是提高阻燃效率，減少用量，降低對健康和環(huán)境的危害。

 

       （3）適應(yīng)市場需求，開發(fā)高端 PC/ABS 合金產(chǎn)品，提高產(chǎn)品技術(shù)附加值。

 

       轉(zhuǎn)自—— PC 聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)鏈公眾號

 

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