ABS工程塑料应力开裂现象综合分析及表征

ABS工程塑料应力开裂现象综合 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 征 ABS工程塑料应力开裂现象综合分析及表征 A B S塑料现实使用中经常出现应力开裂现象。为了解决此问题，本项 目对有应力开裂的 A B S 试样和无应力开裂的A B S试样进行拉伸实验、冲击性能测试、红外光谱分析、热分解实验、扫描电镜和 感偶等离子原子发射光谱分析。通过分析比较，找出开裂原因，指导材料的应用。试验结果表明:无应力 开裂试样的拉伸强度是有应力开裂试样的约 1 ,3 ，但断裂伸长率却是有 5.6倍;应力开裂试样的抗冲击强度下降了。无应力开裂的试样中无机填料量应力开裂试样的约 较少 ( 质量分数约为3 ( 0 7 ,) 、颗粒较小、且分散均匀;而有应力开裂的试样无机填料质量分数约为 5 ( 2 9 ,。无应力开裂试样中T i 的质量分数 2 4 ( 3 3 ,，有应力开裂试样的T i 的质量分数 3 5 ( 7 7 ,，由于 T i 的量增大，且颗粒较细，比表面积增大而不易分散均匀，出现团聚现象，形成应力集中。 关键词:A B S塑料;应力开裂;裂纹;无机填料 A B S是丙烯腈 ( A) 、丁二烯 ( B )与苯乙烯( S )的三元共聚物。具有耐化学药品性、热稳定性、老化稳定性、柔韧性，高抗冲性、耐低温性、刚性、表面光洁性和易加工性等优良综合性能 ，因此 A B S工程塑料得到广泛的应用。如采用 A B S注射成型所制备的冰柜内衬具有良 J 。但是，冰柜内衬 A B S的有些产品尽管主体原料为同一种牌号的 好的耐低温和抗冲击性能 A B S树脂，注射设备、模具相同，成型 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 相近，两批产品中的一批却在安装、灌装发泡聚氨酯时出现部分产品应力开裂现象。为此，选择无应力开裂批次的 A B S试样和有应力开裂批次的 A B S试样进行一系列物理力学性能测试和微观表征剖析，分析两者的细微区别，找出应力开裂的原因。 1 实验部分 1 ( 1 A B S塑料拉伸实验 测试 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 :G B , T 1 3 0 2 2—1 9 9 1 。 实验设备:C M T一 6 5 0 3型拉力试验机，深圳市新三思材料检测有限公司。 1 ( 2 A B S塑料冲击性能测试 实验设备:X J 一 4 0 A型摆锤式冲击试验机，吴忠材料试验机厂。 1 ( 3 红外光图谱表征 对无应力开裂试样和有应力开裂试样进行红外光谱表征。实验设备:6 0 5 X B型红外吸收光谱机，美国NI COL ET。 1 ( 4 热分解实验分析 在马弗炉中，5 0 0 Y : 下热分解，烧去有机物后，称取无机物的重量。 实验设备:S X :一 5—1 2型马弗炉，天津市中环实验电炉有限公司。 1 ( 5 扫描电镜 ( S E M) 实验设备:S X一4 0 S E M 1 3本 A K A S H I S E I —S AKUS HO L TD。 1 ( 6 感偶等离子原子发射光谱分析 对经煅烧后的试样进行感偶等离子原子发射光谱分析。 实验设备:感偶等离子体原子发射光谱仪，美国 T E公司。 2 结果分析与讨论 2 ( 1 A B S塑料拉伸实验 对多组试样进行拉伸性能测试后平均值结果如表 1 所示。 对比两个试样的拉伸性能测试结果，可以看出 无应力开裂试样的拉伸强度是有应力开裂试样的约 1 , 3 ，但断裂伸长率却是有应力开裂试样的约 5 ( 6 倍。主要原因是:A B S塑料在应力作用下，产生 了一定的单轴取向，使其抗张强度得到大幅度的提 升。同时，由于开裂后裂纹体的存在，使其断裂伸 长率下降。 同时可以看出:有应力开裂试样曲线下方的面 积明显小于无应力开裂的，说明有应力开裂试样的 抗冲击强度下降了。 2 ( 2 A B S塑料冲击实验 在冲击实验中，有应力开裂试样与无应力开裂试样在4 0 K g最大冲击力的摆锤冲击下均未 断裂开，说明两者在常温下的冲击相差不明显。 2 ( 3 红外图谱分析 由图3可知:两者均有归属于聚苯乙烯的峰7 0 0c m 一 ’ 、7 61c m一、1 6 02 c m一 、1494 c m一 ’、3 0 03 c m一 ’ 、3 0 2 7c m一 、3 0 6 2 c m一 ’ 、 3 0 8 5c m一 :归属 于聚丁 二烯 的峰 8 4 0 c m,、9 1 1 c m,、9 6 7 cm 一 、l 1 5 6 c m一 、1 3 7 5 c m一 、 1 6 5 8 c m一 ’ 、 2 8 5 0 cm , 、 2 9 1 9 c m,; 归 属 于 聚 丙 烯 腈 的 峰1 4 5 2 e m,、1 4 4 1 c m,、2 2 3 7 c m,。归属于助剂的峰 1 7 2 6 c m ( 酯类) 、1 0 3 0 c m,、1 0 7 4 c m,、5 4 9 c m,、4 4 5 c m ( 硅氧类) 。另出现归属于无机物 T i O : 、碳酸钙等的峰 3 4 4 2 c m,、8 7 7 c m,、 1 4 3 2 c m,，其中 1 4 3 2 c m一处与丙烯 腈的 1 4 41 c m 峰重叠，形成宽峰。 对比两张红外图谱，可以发现两者最明显的差别为:有应力开裂试样中无机填料较无应力开裂试样的多，可以说明无机填料是诱发应力开裂的原因之一。 2 ( 4 热分解实验分析 在马弗炉中，5 0 0 ~ C 下热分解，烧去有机物后，称取无机物的重量，结果表明:无应力开裂试样中无机填料质量分数约 3 ( 0 7 ,，有应力开裂试样中无机填料质量分数约 5 ( 2 9 ,。这进一步说明无机填料的增多可以影响试样的机械性能。 2 ( 5 扫描电镜图分析 图 5 有匝力开裂试样的电锈图片从图4 、5中可以看出，无应力开裂的试样中无机填料量较少、颗粒较小、且分散均匀;而有应力开裂的试样出现添加剂团聚现象，形成应力集中，是造成应力开裂的原因。 2 ( 6 感偶等离子原子发射光谱分析 试样在马弗炉5 0 0 ~ C下热分解煅烧后进行感偶等离子体原子发射光谱表征，结果如表 2所示。 从表2中可知，两者较大的区别是 T i 的量相差较多。T i 的有效成分为 T i O ，作颜料用，颜色发白，增加塑料亮度，且具有抗紫外线老化的作用 ] 。由于 T i 的量增大，且颗粒较细，比表面积增大而不易分散均匀，故通过扫描电镜可知有团聚现象。 其他元素可能是体系中加人的助剂，如颜料、稳定剂等，但用量较少，对应力开裂影响不明显。 3 结论 ( 1 )无应力开裂试样的拉伸强度是有应力开裂试样的约 1 , 3 ，但断裂伸长率却是有应力开裂试样的约 5 ( 6倍;应力开裂试样的抗冲击强度下降了。 ( 2 )无应力开裂的试样中无机填料量较少( 质量分数约为3 ( 0 7 ,) 、颗粒较小、且分 为5 ( 2 9 , ，分散不均匀。 散均匀而有应力开裂的试样无机填料质量分数约 (3)无应力开裂试样中Ti的质量分数24.33,，有应力开裂试样的Ti的质量分数35.77 ,，由于Ti的量增大，且颗粒较细，比表面积增大而不易分散均匀，出现团聚现象，形成应力集中。 4 建议 基于以上结论，提出防止 A B S塑料开裂的有效方法是: ( 1 )产品成型后在70?处理2—4小时，降低内应力;调整成型加工温度、模具冷却温度等; ( 2 )降低 A B S中无机填料的用量，对无机填料表面进行偶联处理; ( 3 )采用耐环境应力开裂的ABS原料;应对A B S原料的物理力学性能、ABS三元组分相对比例、微观结构等进行控制; ( 4 )调整 A B S组分中丙烯腈含量，以提高耐化学品性能; ( 5 )调整橡胶粒径的大小，改变裂纹形态; ( 6 )将 A B S与其他耐化学品弹性体或树脂共混; ( 7 )研究产品安装时聚氨酯发泡剂对 A B S配方体系的影响。