Что такое пластик PC-ABS (ПК-АБС)?

Что такое PC-ABS, свойства поликарбонатного материала

Узнайте больше о свойствах и механических свойствах пластика PC-ABS.

PC-ABS представляет собой смесь двух полимеров — поликарбоната (PC) и акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS) — и включает в себя преимущества (и ограничения) обоих термопластов. Материалы PC-ABS широко популярны в инженерном мире благодаря своим функциональным характеристикам.

В этой статье мы рассмотрим, что делает PC-ABS привлекательным инженерным термопластом, подробно описав его свойства, области применения и уникальные свойства по сравнению с другими материалами.

Легкость PC-ABS

Насколько «легким» может быть материал, определяется его плотностью или массой на единицу объема. Плотность ПК-АБС варьируется в зависимости от конкретного соотношения ПК и АБС, но обычно она составляет 1,15 г/см³. Ниже приведен список плотностей различных других термопластов для сравнения:

  • Полиэтилентерефталат (ПЭТ): 1,35 г/см³
  • Поливинилхлорид (ПВХ): 1,16-1,45 г/см³
  • Полилактид (PLA): 1,25 г/см³
  • Полиэфиримид (ПЭИ): 1,3 г/см³
  • Полипропилен (ПП): 0,9 г/см³

Хотя это и не самый легкий пластик, PC-ABS представляет собой легкий полимер, что является впечатляющим достижением по сравнению с другими его полезными свойствами, такими как прочность и сопротивление.

Коэффициент пропускания/оптический характер PC-ABS

Коэффициент пропускания материала — это отношение света, проходящего сквозь него, к свету, падающему на конкретный материал.

Другими словами, это мера того, насколько эффективно материал пропускает свет через себя. Этот параметр обычно используется для измерения оптических характеристик материала; например, у бетона почти нет пропускания, а у стекла почти идеальное пропускание.

ПК — оптически прозрачный материал, а АБС — непрозрачный, что делает ПК-АБС в целом непрозрачным. Его нельзя использовать в оптических приложениях, для которых указан ПК.

Тем не менее, PC-ABS сохраняет глянцевую поверхность ABS и может хорошо отражать свет, обеспечивая зеркальный блеск при правильной полировке. PC-ABS также легко окрашивается, пигментируется и окрашивается.

Термостойкость PC-ABS

Теплостойкость – это способность материала выдерживать нагрев и сохранять свои основные свойства при перепадах температур. PC предлагает PC-ABS то, чего нет у одного только ABS, а именно лучшую термостойкость.

PC-ABS обладает хорошей термостойкостью, что позволяет привлекательному АБС-пластику выполнять функции, в которых он обычно отклоняется (или, что еще хуже, сгорает).

Повышенная термостойкость ПК-АБС также влияет на его характеристики текучести, удобоукладываемость и технологичность. Обратите внимание, что определенные смеси PC-ABS значительно изменят его термостойкость.

Химическая стойкость PC-ABS

Химическая стойкость — это способность материала противостоять кислотам, основаниям, летучим соединениям, химическим реакциям и т. д.

Этот термопласт обычно не предназначен для агрессивных химических сред. ПК-АБС имеет плохую устойчивость к растворителям и окислению, но это можно уменьшить, пропитав смесь ПК-АБС армирующими агентами, такими как стекловолокно, наполнители и другие добавки.

Прочность и высокая ударная вязкость PC-ABS

Прочность материала определяется способностью поглощать поступающую энергию и пластически деформироваться без разрушения.

Другой способ думать о ударной вязкости — это мера того, сколько энергии материал может поглотить без распространения по нему трещин.

Хотя керамика, такая как стекло, невероятно твердая, она имеет очень низкую ударную вязкость, несмотря на более высокую прочность сцепления.

Ударная вязкость представляет собой аналогичную меру, определяющую устойчивость материала к образованию трещин при однократном внезапном приложении силы.

Нет необходимости понимать разницу между этими двумя атрибутами, если они звучат одинаково (поскольку они почти идентичны для глаза, не одержимого материаловедением), просто обратите внимание, что они указывают на то, насколько сложно разбить материал.

Наиболее востребованными свойствами PC-ABS являются его ударная вязкость и ударная вязкость. PC-ABS исключительно хорошо сохраняет свою прочность при низких температурах, когда даже металлы склонны к растрескиванию.

Гибкость АБС плюс прочность и сопротивление ПК создают материал, который гнется, но не ломается. Высокая ударная вязкость и ударная вязкость PC-ABS делают его идеальным для внутренних автомобильных применений и электронных приборов.

Защита от УФ-излучения PC-ABS

Ультрафиолетовое (УФ) излучение исходит от солнца и может повредить некоторые материалы, особенно пластмассы.

ABS имеет плохую устойчивость к ультрафиолетовому излучению, в то время как PC несколько устойчив, что делает PC-ABS более устойчивым, чем один только ABS, но все же восприимчивым к его воздействию.

Эта восприимчивость к ультрафиолетовому излучению будет значительно меняться в зависимости от соотношения ПК и АБС, как и другие свойства.

Механические свойства ПК-АБС?

Ниже приведена таблица с кратким описанием механических свойств ПК-АБС.

Ниже таблицы приведены пояснения по каждому свойству и их важности для ПК-АБС как конструкционного термопластика.

Обратите внимание, что метод испытаний представляет собой стандартизацию, при которой механические свойства будут различаться в зависимости от конкретных процедур испытаний.

Механические свойства Метод испытания Значение (английские/метрические)

Предел прочности

АСТМ D638

5900 фунтов на кв. дюйм / 41 МПа

Модуль растяжения

АСТМ D638

278 фунтов на квадратный дюйм / 19 ГПа

Удлинение при растяжении

АСТМ D638

6%

Предел прочности при изгибе

АСТМ D790

9800 фунтов на кв. дюйм/68 МПа

Модуль упругости при изгибе

АСТМ D790

280 фунтов на квадратный дюйм / 19 ГПа

ИЗОД Ударный зубчатый

АСТМ D256

3,7 футо-фунта на дюйм / 196 Дж на м

IZOD Impact без надрезов

АСТМ D256

9 футо-фунтов на дюйм / 481 Дж на м

Прочность материала на растяжение — это уровень напряжения, при котором материал переходит от упругой деформации к пластической. 
Другими словами, предел прочности на растяжение указывает, в какой момент материал будет постоянно деформироваться.
Это значение важно при выборе материала для конструкционных применений, где прочность на растяжение никогда не должна быть превышена. PC-ABS имеет хорошую прочность на разрыв 5900 psi/41 МПа, что ниже, чем у PC, но выше, чем у ABS.

Модуль упругости материала определяется как отношение его прочности на растяжение к его деформации при упругой (непостоянной) деформации.

Также известный как модуль Юнга или модуль упругости, модуль упругости описывает жесткость материала или его способность возвращаться к своей первоначальной форме под нагрузкой.

Хотя сам по себе модуль упругости при растяжении не дает точного объяснения, он используется в расчетах, чтобы предсказать, насколько материал будет растягиваться при растяжении или укорачиваться при сжатии.

PC-ABS обладает хорошей жесткостью, что придает ему хорошую размерную стабильность и сопротивление ползучести, а также лучшую обрабатываемость, чем любой полимер по отдельности.

Удлинение при растяжении определяет, насколько эластичным является материал. Также иногда называемое удлинением при разрыве, оно описывает величину растяжения в процентах от длины растянутого материала к его исходной длине.

Удлинение при растяжении описывает как упругую, так и пластическую деформацию материала, где оно представляет собой сумму всех возможных упругих и пластических деформаций.

Большие значения удлинения при растяжении представляют пластичные, липкие материалы, в то время как очень малые значения удлинения при растяжении представляют собой хрупкие, склонные к растрескиванию материалы.

PC-ABS имеет хорошее удлинение при растяжении на уровне 6%, показывая, что он гибкий, но достаточно жесткий, чтобы не быть чрезмерно пластичным.

Прочность на изгиб определяется в точке максимального напряжения, в которой материал пластически изгибается (или ломается) при испытании на 3-точечный изгиб.

Это общий дескриптор того, насколько изгибается материал, и он полезен для конструкционных приложений, где материал испытывает силы, перпендикулярные его рабочей оси.

Прочность на изгиб PC-ABS составляет 9800 фунтов на кв. дюйм / 68 МПа, что делает его идеальным для защелок, приспособлений и других гибочных компонентов.

Модуль упругости при изгибе определяет способность материала упруго изгибаться и практически совпадает с модулем упругости при растяжении (только при изгибной нагрузке, а не при растяжении).

Это еще одна мера жесткости, которая поможет предсказать, насколько материал прогибается в ситуации структурной/постоянной нагрузки.

Модуль упругости при изгибе является полезной мерой для материалов, которые не разрушаются легко при приложении нагрузки (например, пластмассы), поскольку они обычно имеют большую способность к изгибу, чем хрупкие или жесткие материалы.

Ударная вязкость по ИЗОД — это одноточечное испытание, при котором можно определить ударную вязкость и ударную вязкость материала.

Маятник с определенным грузом на конце будет качаться вниз и ударять по образцу материала, а потеря энергии маятника плюс характеристики разрушения материала используются для установки значений ударной вязкости и ударной вязкости.

Ударная вязкость по IZOD с надрезом и без надреза относится к образцу и к тому, имеется ли на нем надрез для концентрации напряжения перед испытанием. ПК-АБС обладает высокой ударной вязкостью и имеет значительно более высокие значения, чем ПК и АБС.

Области использования PC-ABS?

Повышенные прочностные характеристики ПК-АБС делают его универсальным конструкционным материалом.

Он обычно используется при функциональном прототипировании, поскольку дизайнеры могут свободно работать с материалом, окрашивать его и полагаться на его прочность.

Он также имеет хорошую отделку, что позволяет прототипам лучше показать, как будет выглядеть и вести себя конечный продукт.

Две отрасли, в которых PC-ABS выделяется, — это автомобилестроение и электроника, где он используется для изготовления компонентов салона автомобиля, перчаточных ящиков, спинок сидений, корпусов телевизоров, корпусов компьютеров, корпусов/чехлов для телефонов, корпусов портативных портативных устройств и многого другого.

PC-ABS может даже применяться в других отраслях благодаря включению стекловолокна и других добавок для улучшения сопротивления и механических свойств.

PC-ABS также находит применение в 3D-печати, поскольку и ПК, и ABS широко популярны в FDM и других приложениях аддитивного производства. PC-ABS сочетает в себе удобство и прочность своих компонентов в 3D-печати и обеспечивает более функциональную, привлекательную и прочную деталь.

В чем разница между ПК-АБС и АБС пластиком?

PC-ABS представляет собой смесь ПК и АБС, а АБС представляет собой смесь акрилонитрила (полимер), бутадиена (каучук) и стирола (полимер).

PC-ABS не имеет недостатков ABS, в основном непереносимости тепла. Он также обычно прочнее и легче обрабатывается, чем ABS, и обеспечивает более высокую ударопрочность.

В целом PC-ABS до 60% прочнее АБС в определенных смесях, обладая более высокими общими механическими свойствами в большинстве категорий.

Используется ли PC-ABS в литье пластмасс под давлением?

Да, PC-ABS обеспечивает отличные результаты литья пластмасс под давлением.

Его повышенная размерная стабильность, термостойкость, скорость усадки и характеристики текучести делают его ценным материалом для литья под давлением по сравнению с входящими в его состав полимерами.

Он также полностью устойчив и в целом имеет лучшую производительность, чем ПК и АБС. Единственное важное соображение, касающееся PC-ABS при литье под давлением, заключается в том, что для эффективного формования он должен быть высушен (влажность ниже 0,04%).

В этой статье было представлено, что такое ПК-АБС, его материальные и механические свойства, а также его применение в промышленности. Мы надеемся, что эта статья помогла читателям понять этот широко используемый полимер и его применение.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

пять × два =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: