Сайт И.А. Барвинского
 

    Перейти в раздел:    
Начало справочника

      

  

Справочник по литьевым термопластичным материалам

Смесь АБС-пластика и поликарбоната (ABS + PC, PC + ABS)

И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская
Опубликовано: 2002. Обновлено: 21.03.2018

    
     
Название и обозначения

     Зарубежные: ABS + PC, PC + ABS, ABS/PC, PC/ABS.
     Отечественные: смесь АБС-пластика и поликарбоната, АБС + ПК.

      

Класс, группа материалов

    Смеси на основе АБС, смеси поликарбонатов, термопласты инженерно-технического назначения.

 

Общая характеристика и свойства

     Ударопрочный аморфный материал. 
    
Имеет большую теплостойкость, чем ABS (теплостойкость повышается при увеличении содержании поликарбоната). Выдерживает кратковременный нагрев без нагружения до 130 - 145 оС, с нагружением до 100 - 110 оС (стеклонаполненные марки до 130 - 140 оС). Макс. температура длительной эксплуатации: 60 - 95 оС. Температура хрупкости: -50 оС.
    
Повышение содержания поликарбоната увеличивает ударопрочность, морозостойкость.
    
Имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к спиртам, воде,  растворам солей и маслам. Может растрескиваться при действии щелочей, алифатических углеводородов, хлорированных углеводородов.
     Пригоден для нанесения гальванического покрытия. 
    
Хорошо перерабатывается (по сравнению с
PC). Имеет высокую размерную стабильность. Рекомендуется для точного литья. Отличается малым короблением. Хорошо сваривается (трением, горячей плитой, ультразвуком). Допускает лазерную маркировку (спец. марки).

     

Показатели марок

(приводятся характерные значения показателей для литьевых марок, выпускаемых современной промышленностью)
  

Показатели

ABS + PC ABS + PC + 30%
стекловолокна
Физические    
Плотность (23 оС), г/см3 1.10 - 1.25 1.31 - 1.48
Механические    
Предел текучести при растяжении (23 оС), МПа 40 - 65  
Прочность при растяжении (23 оС), МПа 40 - 60  86 - 120
Модуль упругости при растяжении (23 оС), МПа 1700 - 2850 8000 - 9000
Относительное удлинение при растяжении (23 оС), % 17 - 200  2 - 4
Разрушающее напряжение при изгибе (23 оС), МПа  65 - 96 137 - 180
Модуль упругости при изгибе (23 оС), МПа 2000 - 2800  7600 - 9000
Модуль ползучести (23 оС, 1000 ч) 1500 - 1900  
Ударная вязкость по Шарпи (без надреза, 23 оС), кДж/м2 Не разрушается  
Ударная вязкость по Шарпи (без надреза, -30 оС), кДж/м2 Не разрушается  
Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом, 23 оС), кДж/м2 10 - 79 8 - 9
Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом, -30 оС), кДж/м2 14 - 44 8
Ударная вязкость по Изоду (с надрезом, 23 оС), кДж/м2 30 - 70  
Твердость при вдавливании шарика (23 оС, 358 Н, 30 с), МПа 80 - 110  
Твердость по Роквеллу (23 оС) R108 - R120  
Коэффициент Пуассона (23 оС) 0.4  
Теплофизические    
Температура размягчения по Вика ( 10Н), оС 114 - 145  
Температура размягчения по Вика ( 50Н), оС 84 - 140 130
Температура изгиба под нагрузкой (0.45 МПа), оС 82 - 130  
Температура изгиба под нагрузкой (1.8 МПа), оС  72 - 113 116 - 130
Коэфф. линейного термического расширения (23 - 55 оС), 1/ оС  (0.65 - 0.95) х 10-4 (0.2 - 0.8) х 10-4
Коэффициент теплопроводности (23 оС), Вт/(мС) 0.2  
Электрические    
Удельное объемное электрическое сопротивление (23 оС), Ом.см 1015 - 1016  
Удельное поверхностное электрическое сопротивление (23 оС), Ом 1014 - 1016 1014
Диэлектрическая проницаемость (23 оС, 100 Гц) 2.0 - 3.1  
Диэлектрическая проницаемость (23 оС, 1 МГц) 2.7 - 3.0  
Тангенс угла диэлектрических потерь (23 оС, 100 Гц) 0.0016 - 0.004  
Тангенс угла диэлектрических потерь (23 оС, 1 МГц) 0.007 - 0.0085  
Дугостойкость (23 оС, 3 мм), с  85 - 121 69 - 117
Контрольный индекс трекингостойкости, В 175 - 600 100 - 190
Другие    
Водопоглощение (23 оС, равновесное, при погружении), % 0.7  
Водопоглощение (23 оС, равновесное, влажность 50%), % 0.2 0.2
  

     Примечания:
    
Механические и прочие характеристики литьевых деталей могут быть значительно хуже показателей, определенных стандартными методами (на стандартных образцах). Они в частности, могут ухудшаться при образовании концентраторов напряжений, спаев, неустойчивом заполнении, проблемах уплотнения, деструкции полимерного материала и пр.
     Для марок, содержащих стеклянное или углеродное волокно, механические свойства очень сильно зависит от разрушения волокна при переработке (особенно интенсивное разрушение происходит при переработке композиций с длинным волокном), ориентации частиц волокна (влияют места впуска, конструкция литьевой детали и пр.).

    

Примеры применения

     Детали интерьера и экстерьера автомобиля (в том числе с гальваническим покрытием). Панель приборов. Каркас панели приборов. Щиток панели приборов. Обрамление окон. Горловина воздухозаборника. Облицовка передней двери. Облицовка рамы ветрового стекла. Бампер. Спойлеры. Решетка радиатора автомобиля. Колпаки колес. Корпуса наружных зеркал. Кронштейны и рукоятки регулятора зеркала. 
     Детали автомобильной светотехники. Рефлекторы фар. 
     Корпусные детали бытовой и оргтехники (в том числе крупногабаритные и тонкостенные): ноутбуков, планшетов, мобильных телефонов, компьютеров, принтеров, дисплеев, копировальных аппаратов, клавиатуры, кассовых аппаратов и др. 
     Корпуса линз, рефлекторов. 
     Корпуса электроинструмента. 
    
Детали электротехнического назначения. Разъемы 
     Корпуса аккумуляторов. 
     Емкости для пищевых продуктов (авиационного назначения и др.). 
     Спортивные товары. Шлемы, щиты и др.
     
     Детали медицинского оборудования.
     Детали CD-ROM. 
     Детали часов.

   

Переработка

     Температура материального цилиндра: 230 - 300; 240 - 280 оС. 
     При перерывах в работе рекомендуется понизить температуру в цилиндре до 170 - 200 оС. Нельзя опускать температуру ниже 170 оС, т.к. это может вызвать попадание частиц металла с рабочих частей литьевой машины в поликарбонат при запуске процесса из-за высокой адгезии поликарбоната к металлу при этих температурах
Перед охлаждением материального цилиндра ниже 170 оС рекомендуется провести чистку литьевой машины.
     Максимальное время пребывания расплава в материальном цилиндре: 4 - 8 мин.
     Температура формы: 50 - 100; 60 - 80; 70 - 90; 30 - 80 оС

     Линейная скорость вращения шнека при загрузке: оптимальная 50 - 200 мм/с; максимальная 300 мм/с. 
    
Противодавление: 0.5 - 2.0 МПа. 
    
Скорость впрыска: принципы оптимизации скорости впрыска рассмотрены в статье.
    
Макс. давление при впрыске зависит от вязкости материала, конструкции изделия (толщина, длина затекания) и литниковой системы.
    
Давление выдержки: 40 - 80 МПа.
     Макс. скорости сдвига при впрыске: 40000 1/с.
    
Допустимая влажность: < 0.02 - 0.05%.
     Температура сушки: 80 - 100; 100 - 110 оС.
     Время сушки: 4 - 6 часов (
время сушки зависит от типа сушилки). При сушке сухим воздухом точка росы воздуха: -18 оС.
     Шнек: L/D = 18:1 - 22:1. Степень сжатия: 2 - 2.5.
     Сопло: открытое.
     Воздухоотводы: толщина 0.02 мм.
     Рекомендуется чистить материальный цилиндр высоковязким HDPE.
     При переработке допускается добавление макс. 20 % вторичного материала.

     Примечания: Температура материального цилиндра может значительно отличаться от фактической температуры расплава из-за диссипативного тепловыделения при течении вязкой жидкости и других факторов. Фактическую температуру расплава нельзя определить путем ее измерении при открытой литьевой форме. 
     Оптимальный режим литья конкретного изделия для определенной марки термопластичного материала может быть определен с помощью инженерных расчетов.

  

Типичные проблемы литья под давлением

     Неустойчивое заполнение: струйное заполнение (имеет низкое разбухание расплава), следы течения, матовые пятна вблизи впуска и др.
     Подгары и неоднородность цвета ("белесые", серые, серебристые и прочие разводы) из-за термоокислительной деструкции и механодеструкции в материальном цилиндре литьевой машины и литниковой системе.
     Недолив
     Низкое качество спаев.
     Проблемы уплотнения: утяжины, пузыри, дефекты текстуры.
     Неравномерный блеск, низкий блеск (требуется высокий), высокий блеск (требуется низкий).
     Коробление (из-за низкого модуля упругости).
     Несоответствие размеров.
     Растрескивание.
     Растрескивание деталей с металлической арматурой.
     Залипание отливки в форме.
     Длительный цикл литья.

    
Проводятся платные консультации по анализу причин брака проблем литья и их устранению (в том числе с использованием инженерных расчетов).

  
  
Технологическая усадка при литье под давлением

     Типичная технологическая усадка для ненаполненных марок: 0.4 - 0.6; 0.5 - 0.7; 0.5 - 0.8%.

     Типичная технологическая усадка для наполненных марок (30% стекловолокна): 0.1 - 0.3%.

     Примечания: Технологическая усадка литьевых термопластичных материалов может выходить за пределы диапазона значений, определенного на стандартных образцах. Она зависит от конструкции изделия и литьевой формы, а также технологического режима литья. Подробнее о колебании усадки.

   

Торговые марки (изготовители)

     Дискар (Пластик, Узловая)
    
Badalac ABS/PC, PC/ABS (Bada)
     Bayblend (Covestro)
    
Blendfor (SO.F.TER)
     Carbomix B (Гамма-Пласт, Москва)
    
CELEX (Trinseo)
     Cycoloy
(Sabic)
    
DENKA Polymer Alloy (Denka)
    
Edgetek CY (PolyOne)
    
ELIX PC/ABS (ELIX Polymers)
    
EMERGE (Trinseo)
    
ENVIROLOY PC/ABS (ENVIROPLAS)
    
Ghaed ABS/PC (Ghaed Basir Petrochemical Products)
    
HAS (Korea Kumho Petrochemical)
    
IINFINO PC/ABS (LOTTE Advanced Materials)
    
KumhoSunny PC/ABS (Shanghai Kumhosunny Plastics)
    
Lupoy (LG Chem)
     Multilon
(Teijin)
    
Novalloy (Daicel Polymer)
    
PC/ABS (LOTTE Chemical)
     Pulse (Trinseo)

     RTP 2500 (RTP)
    
TAIRILOY (Formosa Chemicals & Fibre)
    
TECHNIACE PC/ABS (Nippon A&L)
   
 TOYOLAC TX (Toray)
    
UMG ALLOY PC/ABS (UMG ABS)

   

Конструирование изделий и литьевых форм

     Проводятся платные консультации.
 
  
 
Литература

     Беспалов Ю.А., Коноваленко Н.Г. Многокомпонентные системы на основе полимеров. -Л.: Химия, 1981. 88 c.
    
Маркина Р.В., Леонтьева Н.В., Попова В.П., Тодрес И.М. Смеси конструкционных термопластов. -М.: НИИТЭхим, 1986.
    
Романцова О.Н., Недоткина К.С. Полимер-полимерные композиции на основе АБС-сополимеров. -М.: НИИТЭхим, 1981. 21 c.
     Точные пластмассовые детали и технология их получения / Старжинский В.Е., Фарберов А.М., Песецкий С.С., Осипенко С.А., Брагинский В.А. -Минск: Навука i тэхнiка, 1992. С. 22-23.
     Bosnyak C.P., Nivak L.R., Ogoe S.A., Pham H.T., Ellebracht S.R., Kao C.I. Advanced technologies for PC-ABS blends // SPE ANTEC Techn. Papers. 2003. P. 3806-3809.
     Chrisochoou A., Dufour D. Styrenic copolymers. Rapra Technologies, 2002. 167 p.
     Colburn P.D., Zimmerman D.D. Functional enhancement of acrylic-polycarbonate polymer blends: Achieving synergistic performance in immiscible blends through formulation and processing parameters // SPE ANTEC Tech. Papers. 1996. V. 42. P. 2620-2625.
    
DeRudder J., Rosenquist N., Sapp B., Sybert P. Polycarbonates // Engineering plastics handbook / Ed. by J.M. Margolis. The McGraw-Hill Companies Inc., 2006. P. 327-383.
    
Eguiazabal J.I., Nazabal J. Reprocessing polycarbonate/acrylonitrile-butadiene-styrene blends: Influence on physical properties // Polymer Eng. Sci. 1990. V. 30. P. 527–531.
     Fang Q.-Z., Wang T.J., Li H.M. ‘Tail’ phenomenon and fatigue crack propagation of PC/ABS alloy // Polymer Degrad. Stabil. 2008. V. 93. P. 281-290.

     Greco R., Sorrentino A. Polycarbonate/ABS blends: A literature review // Adv. Polym. Tech. 1994. V. 13, № 4. P. 249-258.
     Greco R., Astarita M.F., Dong L, Sorrentino A. Polycarbonate/ABS bends: Processibility, thermal properties and mechanical and impact behavior // Adv. Polym. Tech. 1994. V. 13, № 4. P. 259-274.
     Hamada H., Tsunasawa H. Correlation between flow mark and internal structure of thin PC/ABS blend injection moldings // J. Appl. Polym. Sci. 1996. V. 60. P. 353-362.
     Hashemi S., Lepessova Y. Temperature and weldline effects on tensile properties of injection moulded short glass fibre PC/ABS polymer composite // J. Mater. Sci. 2007. V. 42. P. 2652-2661.

     Khan M.M.K., Liang R.F., Gupta R.K., Agarwal S. Rheological and mechanical properties of ABS/PC blends // Korea-Australia Rheol. J. 2005. V. 17, № 1. P. 1-7.
     Kim S., Umemura K., Yoshida T., Kotaki M., Hamada H. Influence of PC-oligomer content in PC/ABS blend injection moldings // 64 th SPE ANTEC Tech. Papers. 2006. V. 52. P. 2150-2153.
     Levchik S.V., Well E.D. Flame retardants in commercial use or in advanced development in polycarbonates and polycarbonate blends // J. Fire Sci. 2006. V. 24. P. 137-151.
     Lim J.C., Park J.-K. Weld-line characteristics of polycarbonate/acrylonitrile-butadiene-styrene blends. I. Effect of the processing temperature // J. Appl. Polym. Sci. 2005. V. 95. P. 689-699.

     Losch K. Thinwall molding: demanding but rewarding // Mod. Plast. Int. 1997. Oct. P. 73-75.
     Mapleston P. Polycarbonate // Mod. Plast. Int. 1994. Jan. P. 42-43.
     Maul J., Frushour B.G., Kontoff J.R., Eichenauer H., Ott K.-H. Polystyrene and styrene copolymers
// Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Wiley-VCH Verlag, 2002.
    
Modern plastics handbook / Ed. by C.A.Harper. McGraw-Hill, 2000. P. 1.28 -1.31.
     Nigam I., Nigam D., Mathur G.N. Effect of rubber content of ABS on properties of PC/ABS blends. I. Rheological, mechanical, and thermal properties // Polym. Plast. Tech. Eng. 2005. V. 44. P. 815-832.
     O’Meara J.A. Molding of polycarbonate/ABS parts for chrome electroplating // 63 th SPE ANTEC Tech. Papers. 2005. V. 51. P. 781-785.

     Polycarbonate alloys sweeten cost-performance ratio // Plast. World. 1985. № 3. P. 68-72.
     Polymer blends and alloys / Ed. by G.O. Shonaike, G.P. Simon. Marcel Dekker, 1999. 745 p.
     Rafizadeh M., Morshedian J., Ghasemi I., Bolouri A. Experimental relationship for impact strength of PC/ABS blend based on the Taguchi method // Iran. Polym. J. 2005. V. 14, № 10. P. 881-889.
     Semba T., Hamada H. Weld line strength in PC/ABS injection moldings // Int. Polym. Process. 1999. V. 14, № 4. P. 365-369.

     Seymour R.B. High performance polymer blends // Pop. Plast. 1985. № 11. P. 15-16, 23.
     Steeman P.A.M., Maurer F.H.J., Van Turnhout J. Dielectric properties of blends of polycarbonate and acrylonitrile-butadiene- styrene copolymer // Polym. Eng. Sci. 1994. V. 34, № 9. P. 697-706.
     Worden E., Kushion S. Weld line integrity of PC/ABS engineering blends // SPE ANTEC Techn. Papers. 1991. V. 37. P. 2653-2655.

    
    
           
Rambler's Top100        Copyright (C) Барвинский И.А., Барвинская И.Е., 2000-2018

Перепечатка публикаций сайта допускается только с разрешения авторов