abs工程塑料分析

abs工程塑料分析（精选7篇）

abs工程塑料分析 篇1

许国栋

摘要：ABS树脂是一种用途极广的热塑性工程塑料，它可以单独使用，也可以与其它聚合物共混制成具有某些特殊性能的合金材料。文中阐述了

PVC/ABS、PC/ABS、PA/ABS、PBT/ABS几种ABS合金的相容性、共混组成与性能的关系。

关键词：ABS合金；聚碳酸酯；聚氯乙烯；尼龙

1ABS塑料概述

ABS树脂属聚苯乙烯树脂，是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三中单体的共聚物，由于它具有卓越的性能，被称为通用型工程塑料。它是苯乙烯类树脂中发展最快的一个品种，ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚台物共混物之一。不仅具有韧、硬、刚相均衡的优良力学件能，而且具有极好的耐化学药品性，尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温特性、着色性能和加工流动性能等优点。ABS树脂自1947年实现工业化以来，发展极其迅速，在世界范围内，ABS树脂的年需求量以5％~8％的速度增长；在我国，年需求量更是以15％的速度持续增长。

1.1ABS树脂的合成20世纪20年代中期，采用本体法或溶液沉淀法在天然橡胶存在下制备抗冲改性聚苯乙烯技术的雏形就已出现。到20世纪50年代，悬浮法、乳液法、本体法聚合工艺都被用于高抗冲聚苯乙烯(HIPS)或丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)的合成。1957年，美国Borg-Wamer的Cycolac系列乳液接枝法ABS被推向市场并迅速成为主导产品。20多年后，美国Dow化学公司本体法生产的MAGNUM系列ABS面市。2002年，Dow化学公司该系列ABS全球范围产能占全球ABS总产能的5.1％[1]。显然，ABS本体法工艺不能完全替代乳液法工艺，即自身局限性阻止了前者发展问。早期的ABS树脂采用共混法，一般70份苯乙烯—丙烯腈共聚物与40份丁腈橡胶混合。目前工业上生产的ABS树脂主要采用乳液接枝法，是苯乙烯单体和丙烯腈接枝在聚丁二烯乳胶上得到的。各个组分对ABS的使用性能产生不同的作用：丙烯腈主要提供耐化学性和热稳定性，丁二烯提供韧性和冲击强度，苯乙烯则赋予了ABS的良好的刚性和加工性。三种组

分的比例：A为25%~30%；B为25%~30%；C为40%~50%。最常见的比例是A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型温度为180~250℃，但是最好不要超过240℃，此时树脂会有分解。1.2ABS树脂的性能

1.2.1ABS塑料的一般性能

ABS树脂一般式不透明，外观呈浅象牙色，能配成任何颜色；ABS无毒、无臭、坚韧、质硬、呈刚性，并有较好的耐温性和耐蠕变性；ABS不透水、常温下吸水率小于1%，表面可抛光；ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高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。ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工[2]。1.2.2ABS塑料的加工性能

ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。

2ABS合金材料

ABS树脂通常是指聚丁二烯的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯一丙烯腈游离共聚物(SAN)的混合物。其中，接枝在聚丁二烯橡胶上的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物为聚丁二烯橡胶和SAN树脂提供了良好的相容化界面，形成了稳定的2相结构。ABS树脂中含有侧苯基、氰基和不饱和双键使ABS与许多聚合物有比较好的相容性，这为ABS树脂的共混改性创造了有利条件。为此，将各种不同材料与ABS共混以期获得满意的性能，于是种类繁多的ABS合金应运而生。目前ABS合金的种类已达几十种，并且由二元向三元、多元化方向发展。

2.1PVC/ABS合金

PVC是较早下业化的一个大品种塑料。由于其加工性能、力学性能及耐候性能等方面不尽如人意，在实际应用上受到了限制，多年来人们采用各种改性剂对其进行改性。将PVC与ABS共混，意在使PVC从通用塑料过渡为工程塑料，并获得一类可在某些应用领域代替ABS的较为廉价的新型材料。实践证明，PVC/ABS共混物综合了ABS耐冲击、耐低温、易于成型加工以及PVC的阻燃、刚性强、耐腐蚀、价格低等优点，因而在机械零件、纺织器材、汽车仪表、电器元件、箱包制造等方面显示出极大的发展潜力[3]。

ABS用量是影响PVC/ABS共混物的主要因素。随着ABS用量的增加，PVC/ABS共混物的韧性得到了提高。这是由丁ABS粒子作为应力集中体，引发银纹和剪切带，消耗了大量能量，而且其中的橡胶粒子产生变形形会消耗能量。弹性体能有效地控制银纹发展，使其不会成为裂纹。综合效果使共混物的韧性得到提高一随着ABS用量的增加．PVC/ABS共混物的冲击强度和断裂伸长率都有所提高，但拉伸强度和硬度却会降低。实践证明，ABS的含母(质量分数)以不超过40％为佳。否则，会引起共混物的综合性能下降。

为了提高PVC/ABS合金的阻燃性、热稳定性、加工流动性等，要对PVC/ABS合金进行改性，其方法有2种。(1)通过合成方法生产有特殊性能的ABS树脂，再用来制造PVC/ABS合金。(2)通过机械共混，改变ABS与PVC配比以及调整PVC中增塑剂含量在高温、高剪切等条件下形成三元共混体系。

2.2PC/ABS合金

聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有优良的机械性能和抗冲击强度高，广泛应用于电子、电器和汽车制造业。

由于PC熔点高，加工流动性差，制品易产生应力开裂，对缺口敏感性强，价格也非常高，因而在一定程度上限制了它的应用。将ABS树脂与PC共混，既提高了ABS的耐热性能和力学性能，又降低了PC成本和熔体粘度，提高了流动性，改善了加工性，减少了制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。制得的PC/ABS合金，既具有较高的冲击强度、挠曲性、刚性和耐热性，同时又具有良好的加工性能，并改善了耐化学品性和低温韧性，ABS高10℃左右，同时价格适中，使得PC/ABS合金成为世界上销售量最大的商业化聚合物合金。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比，降低了熔体粘度，改善了加工性能，并大大提高了产品耐应力开裂的性能，与ABS相比，提高了耐热性和耐候性，成本介于PC和ABS之问，又兼具两者的良好性能，能更好地应用于汽车、电子、电器等行业。20世纪60年代中期，美国Borg-Warner Chemicals公司首先开发出第一个PC／ABS合金，之后国外许多大公司相继开发出很多PC/ABS合金产品，如阻燃PC/ABS、玻璃纤维增强PC/ABS等[4]。

2.3PA/ABS合金

尼龙(PA)是一种结晶性、强极性的聚合物，而ABS是一种非结晶性、弱极性的聚合物，2者的溶解度参数相差较大，PA/ABS合金是1种结晶/非结晶共混体系，体系的形态结构呈细微的相分离状态。为提高PA与ABS的相容性，通常在体系加入ABS-g-MAH(马来酸酐)这种带有羧酸官能团的接枝共聚物。其相容化作用被认为是ABS-g-MAH与PA发生化学反应，从而提高了两组分间的亲合性，ABS-g-MAH的加入能迅速提高PA/ABS合金的拉伸断裂强度(特别是湿态拉伸断裂强度)，但当ABS-g-MAH的加入量超过一定值时，其合金的性能又有所下降，这可能是因为发生了相转变，使PA与ABS之间的相容性下降导致合金的性能有所降低[5]。

PAl010是国内特有的聚合物，具有坚韧、耐磨、耐溶剂、耐油、易成型加工等特点，但它又有低温和干态冲击强度低、尺寸稳定性差和吸水后性能下降的缺点。与ABS共混不但能使PAl010的性能得到改善同时能降低PAl010的价格，利于推广应用。PAl010与ABS也是不相容体系，在共混时需加入相容剂。实验研究表明，ABS-g-MAH作为相溶剂地加入改善了PA 1010与ABS的相容性，增强了PAl010与ABS之间的界面粘合力，使分散相ABS在PAl010中的分布较均匀，颗粒直径也较小；且随着MAH接枝量的增加可提高PAl010/ABS合金的冲击强度。

2.4PBT/ABS合金

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是美国于20世纪70年代首先开发并实现工业化生产的一种结晶型热塑性工程塑料。它具有优良的综合性能，良好的力学性能、耐热性和耐化学药品性能及优异的自润滑性能。PBT结晶速度快，在较低温度下可迅速结晶，所以成型加工性良好，成型周期短，近年来在电气等领域中得到了广泛的应用。但是，PBT也有一些缺点，如缺口冲击强低，高载荷下热变形温度低，高温下刚性差。而通过将ABS与PBT共混，充分地利用了PBT的结晶性和ABS的非结晶性特征，使得PBT/ABS合金具有优良的加工成型性、尺寸稳定性、耐药品性以及可涂装性[6]。

PBT/ABS合金广泛用作汽车、摩托车的内外装饰件、小家电部件、光学仪器、办公设备部件与外壳；玻璃纤维增强PBT/ABS合制品表面光洁、耐高温烧结涂覆、耐汽油，可作为摩托车发动机罩及其他部件；最近开发的碳纤维增强型PBT/ABS，刚性在15 GPa以上，具有良好的加工流动性，高刚性、低挠度、表面光洁、柔性好，并具有良好的电磁屏蔽性能，因此，是手提电脑、笔记本电脑理性的外壳材料。

3结束语

(1)国外对ABS合金的研究始于20世纪50年代。美国的率先成功开发出具有工业价值的ABS合金，随后日本、西欧等国家和地区的公司也纷纷开发出各种用途的ABS合金。经过几十年的探索与发展。到20世纪80年代进入了大规模实用化阶段。特别是进入20世纪90年代。随着高分子材料

应用领域的日益扩大和使用要求的不断提高。单一品种的聚合物己无法满足实际的需要。

(2)对现已工业化的聚合物通过对其改性制成合金不仅耗资少、周期短而且风险小、效益高。

(3)国外当前都在大力发展聚合物合金，而我国ABS合金产品的研究水平还较低，许多ABS合金品种依赖进口。为此有必要对ABS树脂与其它 高聚物共混改性进行比较深入的研究，开发出具有不同性能的ABS共混合金，这样一方面有助于拓宽ABS树脂的应用领域，另一方面也可以进一步缩小与国外差距。

参考文献:

abs工程塑料分析 篇2

电子电器行业标准对ABS塑料有很高的机械和阻燃性能要求,导致对ABS塑料使用了复杂的加工工艺和众多的辅助材料,从而给废旧塑料ABS的回收再生带来了很多不利影响。所以现阶段废旧塑料ABS通常常被用物理方法再生,但这种方法对塑料产品的整个生命周期而言,因其再生次数有限,所以这决非长久之计。目前,化学回收被国内外认为是最具有前途处理方法,其中热化学方法是废旧塑料处理的重要方法之一,但用热化学方法处理之前,必须先研究废旧塑料ABS的热化学性质。研究废旧ABS热失重特性,将为确定和优化废旧ABS的高温裂解制油或制气工艺条件提供可靠的理论根据。

1 方法和样品分析

1.1 实验方法

实验设备采用美国TA公司生产的型号SDTQ600的TGA-DSC联用热分析仪。ABS试样事先用锉刀研磨成粉,试样质量为5 g左右;实验采用Al2O3坩埚, 气氛为N2气,气流速为100 mL·min-1,升温速率分别为5、10、20、40 K·min-1,加热始温度是室温,终态温度设定为1073 K。热重(TG) 曲线和热重微分曲线(DTG) 以及相应的数值都由联用计算机导出。

1.2 实验样品分析

实验样品是从广东省汕头市贵屿镇废旧塑料交易市场购买的商用级ABS预混料,直接来源于废旧计算机的塑料外壳。表1和图1分别是实验样品的元素分析结果、红外光谱图。由图1可知在3000 cm-1附近有丰富的谱带,可分辨出2850、2927、3029、3062、3070 cm-1等锐峰。2800～3000 cm-1的谱带是饱和的C-H或CH2的伸缩振动,而3000～3100 cm-1的谱带属于苯环上的C-H的伸缩振动。1604 cm-1的强蜂是苯环的骨架振动,这些特征峰都有力的证明了存在单取代苯。912和964 cm-1两个峰,特别是964 cm-1强峰表明存在反式丁二烯,同时在1639 cm-1出现峰表明存在不饱和键。最后,在2239 cm-1处出现强峰表明样品中存在腈基。综上所述,与标准红外谱图对照,可以确定样品就是ABS[2]。其次,从表1的元素分析数据可以计算出样品中三种单体丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的质量比是27.22/27.73/53.40,这个比值符合商用级ABS的原料配比。

2 结果分析

2.1 废旧塑料ABS的热分析曲线分析

热重法研究固体物质分解通常用反应转化率和反应速率这两个被测参数来反映其热解过程。热重法(TG)是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系。热重曲线的变化直接反映出样品重量的变化,曲线上重量基本不变的部分称为平台。微商热重法(DTG)是在程序控制温度下,测量物质质量变化率与温度关系。微商热重曲线出现的各种峰对应于热重曲线的各个重量变化阶段,峰下的面积与样品的重量变化成正比。

图2至图5分别是废旧塑料ABS在升温速率为5、10、20和40 K·min-1时的热重曲线和微商热重曲线。在图中,横坐标轴是温度轴(T/K);右边的纵坐标轴是质量百分比轴(α/%),对应与热重曲线(TG);左边的纵坐标轴是分解速率轴(dα/dT/K-1),对应的是微商热重曲线(DTG)。

从TG曲线还可以看出,废旧ABS的热解明显分为三个阶段。在特征温度Ti之前,废旧ABS主要是吸热熔融,基本上没分解,本阶段失重百分比小于1 %,所以我们可称之为吸热熔融阶段;随着温度升高,在特征温度Tm1之后,废旧ABS高分子链的开始断裂,明显地开始分解,随后在非常小的温度区间内废旧ABS迅速分解,且其热分解百分率大于90 %,所以我们可称之为高速热解阶段;在临界温度Tm3之后,当热解温度继续升高时,废旧ABS分解地非常缓慢,分解百分率变化已经很小, 不超过5 %,说明废旧ABS已经基本热解完全,剩下的主要是难分解的塑料助剂和杂质,所以我们可称之为热解衰退阶段。另一方面,从图上还可以看出不同的升温速率对最终转化率没有太大的影响, 废旧ABS的最终转化率都在95 %以上。

从DTG曲线可以明显看出,废旧塑料ABS在TG曲线上的高速热解阶段又可细分为两个阶段:两者以DTG曲线上的极小分解温度Tm2为分界点,第一热失重阶段发生热解时失重大约30 %,第二热失重阶段发生热解时失重大约60 %,在这之后没有明显的失重,也没有明显的极值热解速率对应的温度点。废旧塑料ABS的DTG曲线的双峰结构与文献上的标准样品的单峰结构明显不同[3],第一个峰是实验样品ABS中的聚丁二烯的分解峰;第二个峰是实验样品ABS中的聚苯乙烯的分解峰,这于相关文献中的聚丁二烯和聚苯乙烯的特征分解温度相吻合[4]。

综上所述,根据废旧塑料ABS的TG和DTG曲线上的特征温度点,废旧塑料ABS的热解过程明显分为四个不同的阶段:第一热稳定阶段,即吸热熔融阶段;第一热分解阶段,即;第二热分解阶段,即;第二热稳定阶段,即难分解阶段。废旧塑料ABS的在不同升温速率下的特征温度详见表2。在表2中,Tm是ABS分解的极值温度点,具体而言Tm1是第一极大热解温度、Tm2是极小热解温度、Tm3是第二极大热解温度;Ti和Tf分别是ABS的热解起始温度、热解的终止温度。由表2可知,升温速率对废旧塑料ABS的影响比较大,升温速率越大, 所产生的热滞后现象越严重,特征温度值就越高。

2.2 废旧塑料ABS的热解动力学方法

ABS热解反应方程式为:

A(s)⇨B(s)+ C(g)

这里A(s)为废旧塑料ABS原料,B(s)为反应后所剩的固体残渣, C(s)为热解生成的挥发性气体产物。该反应的速率方程为:$\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{t}}=\text{k}\text{f}$(α) (1)

式中:α为分解产物的质量占原料总质量的质量分数, t为升温时间; k为反应速度常数,根据阿累尼乌斯经验公式k=Aexp$(-\frac{\text{E}}{\text{R}\text{Τ}})‚\text{E}$为反应活化能, A为频率因子, R为气体常数, T为绝对温度;

f(α)为α的函数,其函数形式取决于反应类型或反应机制,一般可假设函数f(α)与温度T和时间t无关, 只与反应程度α有关。对于简单反应f(α),可取f(α)=(1-α)n所以有:

$\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{t}}=\text{A}\text{e}\text{x}\text{p}$$(-\frac{\text{E}}{\text{R}\text{Τ}})\text{f}(\text{α})(2)$

将升温速率$\text{β}=\frac{\text{d}\text{Τ}}{\text{d}\text{t}}$代入(1) 式中得:

$\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}}=\frac{\text{A}}{\text{β}}\exp (\frac{\text{E}}{\text{R}\text{Τ}})\text{f}(\text{α})=\frac{\text{A}}{\text{β}}\exp (-\frac{\text{E}}{\text{R}\text{Τ}})(1-\text{α}){}^{\text{n}}(3)$

对此方程进行处理,处理方法不同,得到不同的数学表达式。

2.2.1 Caroll-Freeman 法[5]

将(3)式取对数并采用差减法可得下式

$\frac{△\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}{△\ln (1-\text{α})}=\frac{-\text{E}△(\frac{1}{\text{Τ}})}{\text{R}△\ln (1-\text{α})}+\text{n}(4)$

以$\frac{△\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}{△\ln (1-\text{α})}$对$\frac{-\text{E}△(\frac{1}{\text{Τ}})}{\text{R}△\ln (1-\text{α})}$对作图可求得活化能E值及反应级数n 。

2.2.2 Liu-Fan法[6]

许多研究表明,Caroll - Freeman 法(以下简称CF法)用回归方程计算活化能E时比较准确,而计算反应级数n和频率因子A时误差较大,Liu和Fan在其论文中用数学方法详细分析了计算结果不稳定的原因,并提出了自己的计算方法,在本文中称之为Liu-Fan法(以下简称LF法),LF法由三个公式构成,分别用每个公式的斜率来计算活化能E、反应级数n、频率因子A,从而达到减小计算误差的目的。LF法计算公式如下:

$\frac{△\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}{△\ln (1-\text{α})}=\frac{-\text{E}△(\frac{1}{\text{Τ}})}{\text{R}△\ln (1-\text{α})}+\text{n}(5)$

由方程(5) 斜率可计算出活化能E。

$\frac{△\ln (1-\text{α})}{△\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}=-\frac{\text{E}△(\frac{1}{\text{Τ}})}{\text{n}\text{R}△\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}+\frac{1}{\text{n}}(6)$

由方程(6) 斜率联合由(5)算出的E值即可计算出反应级数n。

$\frac{△\left[\frac{\ln (\frac{\text{d}\text{α}}{\text{d}\text{Τ}})}{\ln (1-\text{α})}\right]}{△\left[\frac{1}{\text{Τ}\ln (1-\text{α})}\right]}=\ln (\frac{\text{A}}{\text{β}})\frac{△\left[\frac{1}{\ln (1-\text{α})}\right]}{△\left[\frac{1}{\ln (1-\text{α})}\right]}-\frac{\text{E}}{\text{R}}(7)$

由方程(7) 斜率即可得指前因子A。

2.2.3 Flynn-Wall-Ozawa法[7]

该公式的推导详见有关参考文献,Ozawa公式如下:

$\lg \text{β}=\lg \left[\frac{\text{A}\text{E}}{\text{R}\text{G}(\text{α})}\right]-2.315-0.4567\frac{\text{E}}{\text{R}\text{Τ}}(8)$

因为在不同的升温速率β下,选择相同的转化率α,G(α)是一个恒定值。所以,以lgβ对1/T作图从斜率就可求出活化能E值。另外由于Ozawa法避开了反应机理函数的选择而直接求E值,因此,文中主要用它检验其他方法求出的活化能E值。

2.3 废旧塑料ABS的热解动力学实验结果分析

表3列出了用Caroll-Freeman 法求出的废旧塑料ABS在不同升温速率下的热解动力学参数。由表3可以看出;废旧塑料ABS热解反应级数约在1.09到1.67之间;热解活化能约在115～152 KJ·mol-1之间;频率因子在15.87～21.71之间。此方法的结果较分散,主要原因是用同一公式作图利用斜率和截距确定三个动力学参数,导致计算结果误差较大,进而影响到活化能的准确性。此外,由表3明显可以看出活化能E和频率因子A呈现动力学补偿效应,即活化能的增大伴随有频率因子的增大。

表4列出利用Liu-Fan法计算出的废旧塑料ABS在不同升温速率下的热解动力学参数,明显可以看出计算结果的准确度有明显改进,反应级数约为1.5左右,频率因子(以lnA值计)在12左右。活化能与Caroll-Freeman 法计算的结果相同,所以活化能值仍保留原来固有的分散性。因此有必要用方法更优的Flynn-Wall-Ozawa法计算活化能,以期求出更为准确的活化能值。

由表5可知,废旧塑料ABS的活化能随质量百分率的增大而略有增大,这就表明用Flynn-Wall-Ozawa法计算出的活化能相对较高的稳定性。如果用平均值来表示的话,废旧塑料ABS的第二分解阶段的活化能是161.22 KJ·mol-1,这与部分已有文献值分别是134.82 KJ·mol-1[8]、142.28 KJ·mol-1[9]、140～160 KJ·mol-1[10]相比较有差别。这与实验样品经历了老化密切相关。

3 结 论

(1) 废旧塑料ABS在氮气氛围下热解时,热重曲线则表现为一个失重段,但其微商热重曲线有两个峰。综合TG和DTG曲线信息,废旧塑料ABS在氮气氛围下热解过程细分为四个不同的阶段;

(2) 加热速度对废旧塑料ABS的最终热失重率无明显的影响,废旧塑料ABS的最终热失重率都大于95 %;

(3) 废旧塑料ABS的热重数据处理结果表明:在第二热分解阶段,热解反应级数在1.5左右,热解活化能在161.22 KJ·mol-1左右,频率因子(以lnA值计)在12左右。从而建立了废旧ABS动力学热解过程的动力学表达式。

摘要：热重法对废旧计算机外壳塑料ABS的热解研究表明,热解过程可分为四个阶段:293～453K为第一热稳定阶段;453～630K为第一热失重阶段;630～800K为第二失重阶段;800～1073K为第二热稳定阶段。升温速率对热解有较显著的影响,随着升温速率的增加,Ti、Tf和Tm随之提高,但各阶段的最终失重率并无大的改变。热解动力学研究表明,废旧塑料ABS在第二个失重阶段的热解反应级数约为1.5,热解活化能受升温速率和转化率的影响,活化能值155.48～167.87KJ·mol-1之间,整个失重段内的活化能平均值为161.22KJ·mol-1。频率因子(以lnA值计)在11.09～12.12之间。

关键词：ABS,热解动力学,热重法,活化能,反应级数

参考文献

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客车用ABS注塑模具设计分析 篇3

关键词客车；ABS注塑模具设计分析；工艺性能

中图分类号U464.13文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071- 0188-02

近年来，客车内饰用ABS注塑模具增长十分迅速，尤其是高效率、自动化、精密、高寿命的注塑模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。浅析客车用ABS注塑模模具设计。

在注塑模具制造工艺上，为缩短注塑模具的制造周期，减少工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的加工中心和机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了注塑模具加工的精度。

1ABS注塑件的工艺性能分析

1.1ABS注塑料主要的性能指标

密度（Kg.dm-3）：1.13~1.14；

收缩率（%）：0.3~0.8；

熔点（℃）：130~160 ；

热变形温度：45N/cm 65~98 ；

弯曲强度（MPa）：80 ；

拉伸強度（Mpa）：35~49 ；

拉伸弹性模量（ Gpa）：1.8 ；

弯曲弹性模量（Gpa）：1.4 ；

压缩强度（Mpa）：18~39 ；

缺口冲击强度（kJ/m2）：11~20 ；

硬度（HR）：62~86 ；

体积电阻系数（Ωcm）：1013 ；

 击穿电压（ Kv.mm-1）：15；

介电常数： 60Hz3.7。

1.2ABS的注塑成型（注塑机类型：通用喷嘴螺杆式注朔机）工艺参数

料筒一区：150~170（℃）；

料筒二区：180~190（℃) ；

料筒三区：200~210（℃）；

喷嘴温度：180~190（℃）；

模具温度：50~70（℃ ）；

注塑压力：60~100（MPa）；

保压：40~60（s）；

注塑时间：2~5（s）；

保压时间：5~10（s）；

冷却时间：5~15（s）；

周期：15~30（s）；

后处理： 红外线烘箱 ；

温度：70℃；

时间：0.3~1（s）。

2最大注塑量的校核

注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足：

0.8V机≥V塑＋V浇

式中：V机—注塑机的最大注塑量，40cm3；

   V塑—塑件的体积，该产品V塑＝18cm3；

   V浇—浇注系统体积，该产品V浇＝2cm3。

故：V机≥（18+4）cm3。

2.1锁模力校核

F锁﹥pA

式中：p—熔融型料在型腔内的压力，该产品A值—塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=4641mm3；

  F锁—注塑机的额定锁模力。

故：F锁＞pA=200Mpa×4641mm3。

选定的注塑机的压力为2500KN，满足要求。

2.2模具与注塑机安装部分相关尺寸校核

1）模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适。

模具长×模具宽<拉杆面积

2）模具闭合高度校核。

Hmin—注塑机允许最小模厚=130mm ；

Hmax—注塑机允许最大模厚=220mm ；

H—模具闭合高度=180mm；

故满足Hmax＞H＞Hmin。[paging]

开模行程校核：

注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：

S机—（H模－Hmin）＞H1＋H2＋（5～10）

S机—注塑机最大开模行程，230mm；

H1—顶出距离，16mm；

H2—包括浇注系统在内的塑件高度，52mm。

因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。

3塑料件的工艺尺寸的计算

所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。

3.1型腔的径向尺寸

（LM）0+δ=[（1+S）Ls-(0.5～0.75)△] 0+δ=[1.008×Ls-0.75△] 0+δ

其中：LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。塑件公差△为负偏差，S为塑料的平均收缩率，δ为模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△。按照模具型腔制造精度计算即可。

3.2型芯的计算

1）型芯径向尺寸的计算：LM=[（1+S）Ls+3/4△]-0，其各字母的含义与前相同，按照模具型芯制造精度计算即可。

2）型芯高度尺寸的计算：HM=[（1+S）Hs+3/4△] -0，按照模具制造精度计算即可。

3.3模具型腔壁厚的计算

如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取的。

3.4成型零件材料选择

为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀性，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小。

4浇注系统的设计

普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则： ①型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。②型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。③系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。④ 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。⑤满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。⑥浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。

4.1主流道设计

主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动剪断。采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口，为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形.

4.2冷料井设计

冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。

4.3分流道设计

分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。

1）分流道设计要点。①在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。②分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。对于此模来说在分流道上不须开设冷料井。③分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。④分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。

2）分流道的长度。分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。

3）分流道的断面。分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道长度等因素来确定。

因ABS的推荐断面直径为4.5～9.5mm，部分塑件常用斷面尺寸推荐范围。分流道要减小压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，同时因考虑加工的方便性。分流道应考虑出料的流畅性和制造方便，熔融料的热量损失小，流动阻力小，比表面和小等问题，由于采用的是潜伏式二级分流道对热损失及流动提出了较高的要求，采用圆形的分流道。

4.4浇口位置的设置

为了保证外形无浇口痕，浇口前后两端形成较大的压力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔体冷凝速度，保证熔融的塑料不回流，同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用，冷却后快速切除。同时它的效果与S浇注系统有同样的效果，有利于补塑；浇口设置应有利于排气和补塑。

1）浇口位置的选择要避免塑件变形。

采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。

2）浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。

3）浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件。

5模具成型系统的设计

5.1分型面的选择

 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则：①分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。②分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。③分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。

5.2排气糟的设计

塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。

5.3合模导向机构的设计  

导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。

导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机的精度限制，使导柱工作中承受一不定的导向作用。

动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。

5.4温度调节系统的设计

在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求不尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。

1）模具冷却系统的设计。根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。

2）模具加热系统的设计。因在ABS要求的熔融温度为200℃。而且流动性能为中性，同时在注射时模具温度要求为50℃~70℃，所以该模具必须加热。模具加热方法包括：热水，热空气，热油及电加热等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大，所以在该模具应用电加热。

6结束语

由于ABS注塑件在客车内饰件中的运用越来越广泛，同时对ABS注塑模具的设计要求也越来越高，希望本篇注塑模具的的设计浅析，能对ABS注塑模具的设计者有所帮助。

参考文献

[1]王咏梅,李大庆.Pm/ENGINEER Wildfire3.0中文野火版基础教程[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]凯德设计.精通Pm/ENGINEER Wildfire3.0中文野火版-模具设计篇[M].北京:中国青年出版社,2007.

AB岗位制度 篇4

为进一步转变工作作风，提高工作效率，规范服务行为，创优发展环境，打造一支“服务型、高效型、创新型”干部队伍，保证系统各项工作任务能够顺利、流畅开展，按照工作岗位既有分工又有协作的管理原则，结合我局实际，制定------局AB岗工作制度。

一、本制度适用于全系统所有干部职工。

二、实行AB岗工作制度，旨在解决因重要岗位和关键环节工作人员的缺位、空岗而导致该办的公务缓办、急办的公务延误等问题，确保局机关各项工作正常开展；旨在培养一专多能的复合型人才，提高工作人员的综合业务能力。

三、AB岗工作制度是指全系统每一个重要岗位和关键环节都要有两人以上承担，分为A岗和B岗的工作制度。其中：局领导班子成员AB岗由局党委会议议定；局机关各科室、二级机构内部AB岗，由各科、室、所根据工作实际自行议定，科室并报局办公室备案；只有一人的科室，其工作人员可与其他科室工作人员互设AB岗。

四、AB岗的责任：

（一）A岗为工作岗位的主角，职责是做好本职工作，并对所做的工作承担主要责任；B岗为A岗的配角，职责是当A岗临时外出或公务繁忙时，协助或配合A岗做好相关工作。

（二）A岗责任人离岗前，必须主动向B岗责任人做好工作交代。B岗应熟悉了解A岗的工作内容，在A岗离岗期间代为履行其岗位职责，待A岗返岗后主动说明代行职责的情况，并将有关工作材料移交A岗。

（三）A岗在休假或者外出离岗期间，必须保持通讯畅

通，与B岗责任人随时保持联系，确保工作正常开展。因工

作交接及沟通等问题给岗位工作造成严重影响和后果的，要

追究相关人员的责任。

（四）工作期间，AB岗责任人原则上不得同时离岗，如因特殊情况确需同时离岗时，必须由局主要领导临时指定

替岗人员后，方可离岗。临时替岗人员应担负相应的履职责

任。

（五）遇有紧急事务或重要工作时，AB岗责任人应协

同处理，确保工作任务完成。

五、全局干部职工要提高认识，认真对待，确保将AB

岗工作制度贯彻执行到位。因推诿、扯皮等原因造成工作失

误、延误，影响局机关形象和发展环境的，将按有关规定严

肃处理。

六、全局干部职工要加强学习，钻研业务，适应不同

角色要求，切实提高自身综合业务素质和履职能力。

七、AB岗设定后，应在一定范围内公示告知，主动接

受群众监督，并加大宣传力度，提高知晓率。

八、局办公室负责对AB岗工作制度执行情况进行日常

监督，并定期将有关情况向局主要领导和局长办公会议汇

报。

九、全局干部职工实施AB岗履职承诺制，并作为

考核和奖惩的一项重要依据。

ABS管道施工工艺 篇5

1.ABS管材特性

1.1 ABS为丙烯 晴－丁二烯－苯乙烯树脂聚合物，主要适用于化学工业输送某些腐蚀性流体，亦可用于食品、医药、纯水制备和水处理装置

1.2 ABS管材执行标准――中华人民共和国化学工业部标准HG21561-94《ABS管材和管件系列》；ABS管材公称压力一般为0.6MPa、1.0MPa；ABS管材为原料熔化模具挤压成管，一般单管长度6m，如安装需要，单管长度可至12m（运输限制）；使用温度范围-20～70℃。

说明：上述部标中ABS管径范围为DN15－DN200。

1.3 ABS塑料管的连接采用冷胶溶合的粘接方式，其原理为：通过有机溶剂将管道与管件的连接表面溶解，溶剂快速挥发，树脂材料固化而使连接部位固化为一体。

2.ABS管材的搬运、堆放

2.1 由于ABS管材质较硬而脆，大口径ABS管材在装、卸货吊运时不能直接以管口作为受力点起吊，会使ABS管材端部爆裂破损。

2.2 大口径ABS管子存放时应当平整堆放，忌大跨度架空堆放。当堆放方法不正确而致使大口径ABS管材中段发生轴向弯曲下垂时，由于管子管壁较厚且管材较硬，会造成弧形的永久变形。当管子与管件连接时会因无法满足承插契合度而产生漏水隐患。

2.3 ABS管材质硬而较脆，搬运时严禁抛掷；ABS管材容易老化褪色，严禁裸露与阳光下或靠近热源存放。3.ABS管道安装 施工步骤

3.1.1大口径ABS管开料前应制作切割限位器，以保证管子切割时切割口的平齐。示意图如下：

3.1.2打磨管内外壁口的锯痕，将外圆打磨成钝角。大口径塑料管应使用专用坡口器起坡，减少承插推力。使用坡口器时不宜一次成型，反复沿圆周推口2－3圈成型。

3.1.3清除管端杂物，使用清洁的干棉布将粘接面擦拭干净。

3.1.4管子与管件进行试插，按照厂家推荐承插深度，做好标记。当两者的内外圆公差不吻合，出现过紧或过松时，应根据实际施工情况更换管子或管件。按照化工部标准HG21561-94《ABS管材和管件系列》中ABS管子外径及管件承插口内径为相同数值，以DN200中的ABS管为例，上述两个数值均为Φ225。在实际施工中，对于小口径ABS管道，承口的内径与插接口的外径为同一数值，承插口表面涂上粘接剂后也顺利进行承插操作；但对于大口径ABS管，承插口表面涂抹的粘接剂量较大，有一定的厚度，且由于管子较重、承插面的摩擦阻力很大，很难进行承插操作。标准中两个Φ225数值虽然均有允许公差值，但其仅表示在生产时的允许误差值，或正或负，不能以此作为承插安装的空隙考虑。因此在实际订货时应当核对厂家产品尺寸。以DN200的ABS管道为例，一般单边承插面应留有1mm左右的空隙。

3.1.5用刷子涂粘结剂于管子及管件的结合面，一般涂两次，第二次涂抹应当在第一次涂抹后快速涂上以免粘结剂固化；粘结剂的涂抹量应保证管子承插后在接口边缘均匀挤出微量成环状。

3.1.6根据专用胶水的特性，在适当的时间内插入管子，承插过程中应注意管子插入的轴向平直性，使接合面均匀结合。大口径管段承接时容易产生轴向偏离现象，管道轴向线性应严加控制。3.1.7管子插入管件中，稍微转一下角度（旋转角度不应太大），紧握一段时间后使其固化，一般为10秒至3分钟，依管径大小而定；在此过程中管子不应受到任何外力干扰。

说明：大口径ABS管道的承插操作（如DN300管）并不需要特别的牵引助推工具，由1－2个工人从管子端部推动即可插入至限位深度，承插操作时应配专人从旁目测承插时的管段轴向线性，在承插过程中一出现偏差马上更正。3.1.8小口径管段安装完毕后用碎步清除粘接口残余的粘接剂；大口径管道安装完毕后用碎步包裹手指沿承插口端部扫一圈，使承插时挤出的粘结剂形成微型的弧形封口，根据管径宜分别使用拇指、食指、中指封口。待粘结剂固化后即可形成良好的密封结合面。示意图如下：

施工注意事项

3.2.1水压试验小管径管段必须在管道粘接24小时后进行；大口径管径应在粘结后7天或更长的时间进行，DN300管一般需要10天左右时间，具体视现场的通风情况和温度而定。

3.2.2由于ABS粘结剂为易燃物质且具有刺激性气味，施工现场及其附近严禁烟火，且应保持空气流通。

3.2.3施工环境应保持干燥，不宜在潮湿的环境中作业，用干布擦拭管口以保持干爽。3.2.4所用的毛刷、棉布等用品应清洁，无油脂等污物。3.2.5粘结剂和清洁剂用后应密封保存好，防止挥发。

3.2.6应严格按照ABS管道厂家所提供的技术资料，学习掌握其专用的技术要求。如承插深度、胶水涂料时间、结合时间等。4.管道接口渗漏水的处理方法

由于ABS管材较硬，且为溶剂承插粘结，管段在水压试验时发生承插口漏水现象时比较麻烦，安装使应严格把关，一般有以下处理方法：

对于小管段管径，可切断承插口处一小段管子，松开两侧管段的1－2个支架。在切断口处重新接上一段管子两侧均以直通连接，承插时可以将管子略作弯曲就位。

对于大口径管段，可考虑漏水点附近管段是否有法兰连接的阀门类产品，松开管段支架，卸下阀门类产品以取得管子的承插空间，然后切断渗漏部位的管段，重新用直通件溶接，再重装已松卸的阀门类产品。此方法工作量较大，要花费一定的成本。

当渗漏点附近有管道转向时，拆卸漏水管段，松开附近转向的管道支架，将转向管段向外侧略作弯曲以取得承插空间，再用直通重新接通管段。此方法工作量较小，要花费一定的成本。

由于大口径ABS管连接待干时间相当长，当出现漏水点使用上述方法补漏后无法满足工期要求时，可在新的承插接口边缘再焊接一层塑料熔焊层即可较快重新通水。此法属于特殊情况应急措施，并不提倡在正常施工及试验时使用。5.ABS法兰安装 ABS法兰标准

无论在工业工艺管道或明用管道，由于使用要求或系统工艺要求，均存在大量的中途变管材处理或需要连接各种的阀门类产品，常用的连接方式是法兰连接，由此产生的一个关键的法兰配套问题，主要有螺栓孔数、螺栓孔径、螺栓两对孔间距、水线形式、密封压实接触面的尺寸等。

不同厂家产品其法兰连接的不配套现象存在各种原因，有厂家缺乏工程技术配合经验的原因，也有施工单位订货时考虑不周的原因。

如同一系统中设计要求钢制阀门类产品压力等级为1.0Mpa、ABS管件为1.6Mpa时。各种阀门类产品（包括ABS法兰）订货时则须对厂家明确其法兰标准应执行GB/T9119－2000《突面板式平焊钢制管法兰》中1.0Mpa等级标准（仅对其中螺栓孔径、孔数及两对孔间距作出要求），标准中的其它尺寸如法兰厚度等则厂家应根据所供货产品的材质性能特点按各自的订货压力等级考虑。大口径ABS法兰的承压能力

本工程大口径ABS管道（如DN300管道）国内使用，生产厂家对ABS法兰的生产及推广使用也处于初级阶段，其DN300ABS法兰的构造形成存在设计失误，未能达到设计压力等级要求。

在现场提前安装DN300管段进行水压试验，管段末端的封口第一次采用ABS法兰加盲板。当压力升高至0.6Mpa时，ABS法兰同样产生变形，证明法兰结构形式不当。经厂家改良法兰结构形式后第三次仍采用第二次的安装方式，施压至1.0Mpa，ABS法兰仅产生轻微变形，能满足强度要求。法兰结构形式示意图如下：

从上述试验试验情况分析，改良前的DN300ABS法兰其松厚不够厚，松套与法兰间卡压为斜压式，容易产生滑动。经改良后上述情况不在存在。另一方面，由于管段端部采用法兰盲板式封堵时ABS法兰受压情况最严重，比管路其它如阀门处ABS法兰的受压要大得多。上述法兰改良后的试验产生微量变形可以接受。但同时要加设对管段端部的支撑。ABS管道安装对夹式蝶阀

对夹式蝶阀现在通用的密封方式为：基本按GB/T9119－2000《突面板式平焊钢制管法兰》标准的法兰形式，但在法兰内缘有一突起的密封压块，类似与ABS法兰结构中的承插限位结构。

部分小口径ABS管法兰按化工部标准HG21561－94《ABS管材和管件系列》推算，法兰与蝶阀不能配套使用，蝶阀的阀瓣不能自由启闭，原因在于ABS法兰与碳钢蝶式法兰结构有所不同，ABS法兰内缘间距过小，限制阀瓣完全张开，对比示意图如下（以DN150管径为例，图中仅标示关键部位尺寸，未按比例绘制）：

化工部标准HG21561－94《ABS管材和管件系列》没有DN250及以上管径，大口径ABS管法兰按照厂家的企业标准推算，法兰与蝶阀也不能配套使用，原因同上。

经过对比与研究，执行化工部标准小口径ABS法兰及执行企业标准的大口径ABS法兰均有部分规格的法兰不能满足与对夹式蝶阀的配套安装要求。因此要求ABS厂家参考蝶阀厂家所提供的蝶式法兰尺寸修改其ABS法兰的尺寸（主要是修改法兰内缘间距，由于此修改会减少法兰内缘尺寸及降低其密封压实强度，因此仅对安装对夹式蝶阀的ABS法兰修改）。6.ABS管材伸缩变形处理 ABS管材的伸缩变形现象

ABS管材在温度升高时承压能力下降，发生轴向伸长现象，在温度降低时发生轴向收缩现象，且ABS管道的热胀冷缩现象比钢管要大的多。大口径ABS管材在充水受压时，发生径向膨胀及轴向收缩现象。ABS管段伸缩变形处理

由于ABS管材的热胀冷缩变形伸缩量相当大，必须设置伸缩补偿器。ABS管道设置补偿器的间距由ABS管材的膨胀特性（线膨胀系数）及补偿器的伸缩补偿量决定。

ABS管道设置伸缩补偿装置后必须相应设置管路的导向支架、次固定支架及主固定支架。

ABS材料棒板 篇6

ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。耐有机溶剂，常温不溶解，低温性佳，热变形温度和PC/PTFE及尼龙相近，比PVC PS/PE高.压缩强度高，仅次于玻璃纤维，耐磨及抗潜变性优异，高刚性机械强度及硬度，高尺寸及形状安定.在-40℃尚维持韧性，滑动性良好，不吸水，耐磨抗化抗水解好，切削加工性佳

耐有机溶剂，常温不溶解，低温性佳，热变形温度和PC/PTFE及尼龙相近，比PVC PS/PE高.压缩强度高，仅次于玻璃纤维，耐磨及抗潜变性优异，高刚性机械强度及硬度，高尺寸及形状安定.在-40℃尚维持韧性，滑动性良好，不吸水，耐磨抗化抗水解好，切削加工性佳

板材：厚*宽=0.3～1.5mmx300mm;厚*宽=2～60mmx600mmx600mm.棒材：直径：6～200mm.x 200mm / 1000mm颜色：白色 黑色 规格：特殊尺寸可定做

中山市金达源塑胶材料有限公司

主要经营各种进口工程塑胶材料；耐高温绝缘材料；PEEK板材/棒材；PBI板材/棒材；PPS板材/棒材；UPE板材/棒材；PTFE板材/棒材；FR-4环氧板材/环氧棒材；POM板材/棒材；CPVC板材/棒材；PSU板材/棒材；PES板材/棒材；PU板材/棒材；PC板材/棒材；PEI板材/棒材；PVDF板材/棒材；MC尼龙板材/尼龙棒材；PA尼龙板材/尼龙棒材；PBT板材/棒材；PAI板材/棒材；PE板材/棒材；PP板材/棒材；PVC板材/棒材；PETP板材/棒材；PI板材/棒材；PMMA有机玻璃亚克力板材/棒材；电木板材/棒材；电布板材/棒材；冷冲板材；PFCC酚醛树脂棉板材/棒材；防静电PVC板材/棒材；防静电尼龙板材/棒材，是以生产高级工程塑胶半成品和绝缘材料等工程塑胶型材料为主体，同时代理国内外知名品牌工程塑胶材料的工贸一体企业。与国内外生产厂家保持着良好的合作关系，代理国外品牌包括德国，台湾，瑞士，日本，美国等国家的高级工程塑胶材料、绝缘材料等板/棒材料，拥有广泛的进货渠道，产品齐全、质量保证，价格合理，服务周到，在市场上有较强的竞争优势。

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abs工程塑料分析 篇7

塑料表面化学镀镍中的活化处理是化学镀中的一个关键环节和研究重点,它直接影响着镀层的完整性、结合力、外观质量等。工业化的活化工艺目前主要采用贵金属活化液,常用的是钯活化液,大量生产成本较高。

为了降低成本,近年来对非贵金属活化液进行了一些研究,取得了一定的成果[1,2,3,4,5,6],但都不同程度地存在一些问题:用NaBH4还原镍、铜氢氧化物胶体获取金属微粒,镀层附着力差,活性远低于贵金属钯活化工艺,并且难以达到完全覆盖;使用镍盐热分解法,受到镍盐分解温度的限制,况且该法一般用在玻璃、陶瓷的化学镀工艺中,不能用于玻璃化温度较低的塑料。

本工作采用一种含有羧基的有机添加剂A,与废弃的碱性镀镍液配制成胶体镍盐活化液,利用其与金属离子的配位性,直接用镍作为化学镀的活性中心,诱发随后的化学镀,获得了平整、光亮的镀层,活化效果显著。

1 试 验

1.1 材 料

ABS塑料尺寸为2.5 cm×5.0 cm×0.2 cm。

硫酸镍(分析纯,西安中信精细化工有限责任公司),次亚磷酸钠(分析纯,西安中信精细化工有限责任公司),95%硼氢化钾(上海山浦化工有限责任公司),有机添加剂A,黏度(20 g/L,25 ℃)为800～1 200 mPa·s(国药集团化学试剂有限公司)。

1.2 检测仪器

KW - 6单孔电热恒温水浴锅,XSP - 8C金相显微镜,S - 570型扫描电子显微镜,722S型分光光度计,D/max2400X射线衍射仪。

1.3 化学镀镍工艺

工艺流程[7]:ABS塑料去除内应力→碱性除油→水洗→酸洗→酸性粗化→水洗→中和→无钯活化→化学镀镍。

(1)消除内应力[1]

将ABS塑料置于60 ℃烘箱中3 h以上,取出后自然冷却。

(2)碱性除油

10 g/L NaOH;20 g/L Na2CO3,4 mL/L 乳化剂(OP - 10),温度50 ℃,搅拌至洗净为止。

(3)酸洗

10% H2SO4,常温,时间30 s。

(4)酸性粗化

200 mL/L H2SO4(浓),400 g/L CrO3,温度50 ℃,搅拌,时间15～30 min。

(5)还原中和

先用30 g/L NaHSO3还原,再用8% NaOH中和。

(6)无钯活化

胶体镍盐活化液活化:

将废弃碱性镀镍液和有机添加剂A在搅拌下混合,用氨水调节pH值为8左右,得到胶体镍盐活化液,若废弃镀镍液分解或镍离子含量很少可向其中补加一定量的硫酸镍和次亚磷酸钠。该活化液为蓝绿色透明胶体,无毒、无刺激性气味,性质稳定,可以长期保存,反复使用。其中硫酸镍提供了作为活性中心的镍源;有机添加剂为黏稠状无色胶体,对基体有一定的渗透性,有利于增大活化覆盖率,它含有的-COOH等基团,既可以与Ni2+配位,又可以与粗化后ABS塑料表面上的-OH等亲水基团形成化学吸附[2]。这样既增加了活性镍的生成,又增强了镀层与基体的结合力;废弃镀液中所含的氨水、配位剂和稳定剂等可以和镍离子配位,确保了活化液的稳定。

操作过程:将经过粗化处理的ABS塑料置于0.1 mol/L KBH4碱性溶液中浸泡10～30 min,待其表面充分润湿后,直接浸入胶体镍盐活化液中,即可在其表面生成黑色镍;搅拌溶液,使多余的镍颗粒脱落,3～5 min后取出,ABS塑料表面即有一薄镍磷镀层。水洗后入镀槽中施镀。

该工艺没有采用文献[2,3]的活化工序,先吸附还原剂后再浸泡活化液。这样可以通过活化时间的延长来增加活性镍的吸附量,以保证获得完整的镀层。

(7)化学镀条件

30 g/L NiSO4·6H2O,30 g/L NaH2PO2·H2O,30 g/L柠檬酸钠,24 g/L NH4Cl,用氨水调节pH值为9,装载量1 dm2/L,温度40～50 ℃,搅拌,施镀30 min。

2 结果与讨论

2.1 活化时间对活化效果的影响

KBH4均匀、完整地浸润基体表面是制备活性镍的前提。如果KBH4浸泡时间太短,ABS塑料表面吸附溶液不足,镀层就会不完整,一般施镀时间在10 min以上[3]。

KBH4与活化液的还原反应在1 s内,ABS塑料表面出现一层浅灰色镍,此时ABS塑料表面的活性镍数量还不能保证镀层的完整。若达到一定的温度(40 ℃),随后在活化液中ABS塑料表面即可发生化学镀镍反应,ABS塑料表面由浅灰变为黑色,一段时间后变为银白色光亮镍磷镀层。在活化液中镍盐及还原剂的含量较低,镀速较慢,得到的预镀层颗粒致密,与基体结合牢固。表面呈黑色的ABS塑料施镀后就能够得到完整的镀层,但从提高后期化学镀层的结合力来考虑,还是活化到ABS塑料表面出现银白色预镀层之后为好。活化时间对活化效果的影响见表1。

2.2 活化液pH值对活化效果的影响

用氨水调节活化液的pH值,活化液的pH值与镀层覆盖率之间的关系见图1。

从图1可以看出,活化液的pH值高于8时,活化效果急剧下降。将KBH4溶液和活化液以1 ∶10的比例混合,通过测量溶液变黑的时间,可以得知当活化液pH>9时,反应不能立刻发生。另一方面,如果活化液的pH值太低,则需要较高的温度才能够预镀,并且会导致活化液稳定性下降。结果表明,pH值控制在8左右活化效果较好。

2.3 活化液温度对活化效果的影响

将经KBH4充分浸润后的基体,置于不同温度的活化液中。提高活化液温度,可以加快活化液中离子的热运动,既提高了镍离子和KBH4反应的几率,又缩短了反应诱导的时间,而且反应能够发生在基体表面,使更多的活性镍能够吸附在基体表面。活化液温度对镀层覆盖率的影响见表2。

由表2可知,活化温度越高,反应越剧烈,表面覆盖率也越大。事实上温度较高,会导致KBH4分解。因此,活化温度选取在50 ℃左右为宜。

2.4 镀层的性能

采用最优工艺活化,施镀30 min后对镀层的性能进行测试。

2.4.1 结合力

参照GB/T 5270-2005进行。用一刃口为30°的硬质钢划刀,在镀层表面划出相距3 mm的2根平行线,观察划线间的镀层是否有翘起或剥离。结果被划线之间的镀层没有任何翘起或剥离,用胶带粘连也未出现任何剥离现象。

2.4.2 耐蚀性

由于镀层较薄(约5μm),不适合做强酸性腐蚀试验。为此,将试样分别在10% HCl,1% NaOH和3.5%NaCl溶液中于室温中浸泡48 h,取出后称重。结果未发现失重现象,说明耐蚀性较好。

2.4.3 表面形貌及成分

镍镀层表面SEM形貌见图2。从图2可以看出,镀层致密,颗粒分散均匀。

采用丁二酮肟分光光度法[8]测定,镀层中的磷含量为12.88%,较一般的Ni - P镀层含磷量高,为非晶态结构,具有较强的耐蚀性能[9]。

2.4.4 相结构

对镍镀层相结构的分析结果见图3。从图3可以看出,2θ在45°左右时,出现了较宽的“馒头峰”状的散射峰。据此可以判定,镀层为非晶态结构,具有很好的耐磨、耐腐蚀性能。这与镀层成分测定中P含量的结果一致。

3 结 论

(1)利用废弃镀液和有机添加剂成功制得了胶体镍盐活化液,提供了一种无钯活化方法。该方法成本低廉,操作简单,具有较高的实用价值。

(2)采用先吸附还原剂,后浸泡活化液的工艺,当活化温度为50 ℃,活化液pH值≈8时,获得的镀层完整致密、平整光亮,结合力好,耐蚀性好。

参考文献

[1]刘峥,肖顺华,林原斌.ABS塑料表面化学镀镍无钯活化工艺研究[J].材料保护,2006,39(11):29.

[2]Tang X J,Cao M,Bi C L,et al.Research on a newsurfaceactivation process for electroless plating on ABS plastic[J].Materials Letters,2007.

[3]李兵,魏锡文,张朝阳.非金属材料化学镀镍活化工艺研究[J].材料保护,2001,34(2):17~18.

[4]高德淑,苏光耀.非金属电镀胶体活化液的研究[J].表面技术,1993,22(2):63~69.

[5]王森林,吴辉煌.玻璃表面的无钯活化化学镀镍[J].应用化学,2003,20(5):491~492.

[6]傅圣利,李义和,王本根.玻璃表面无钯活化化学镀镍的研究[J].电镀与精饰,2000,22(5):10~13.

[7]李宁.化学镀实用技术[M].北京:化学工业出版社,2004.

[8]胡国军,赵素梅.丁二酮肟分光光度法测定硝酸镍生产废水中的镍[J].化学工程师,2005(1):30~32.