ABS塑料注塑制品开裂问题（每年的梅雨季节都会出现）

Question

这个问题困扰我厂已经很多年了，每年的的梅雨季节我厂生产的打火机配件内机头（ABS）会大量出现开裂，平常的时候很少出现开裂，还有AS制成的透明的就不会出现开裂。这个配件注塑产生后，由超声波焊接于机壳，螺纹处接上螺丝，螺丝底部的橡皮圈接触于内机头，还有就是充气（煤气），所以内机头也接触煤气。这里焊接时，会有个力置于内机头。打火机成品放置仓库一个礼拜内出现开裂（开裂不是发生在装配时）。内机头开裂处出现在螺纹底部，就是橡皮圈附近。很不解的是，每年的梅雨季节会出现，是不是雨水太多了？

Answer 1

ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(简称ABS)，这三者的比例为20：30：50(熔点为175℃)。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性变会减少。
　　 二、ABS的成型工艺 ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%-0.35%水分，虽然这种水分会计师不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。改性ABS
　　 ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene（简称ABS），是大宗通用树脂，经过改性（加添加剂或合金等方法）提高性能后的ABS属工程塑料，ABS合金产量大，种类多，应用广，是主要的改性塑料。
　　ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。
物化性能
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%-0.4%，而且绝少出现塑后收缩。
ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。
　　ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS，透光率可达80%。
注塑工艺
干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。
熔化温度：210~280C；建议温度：245C。
模具温度：25~70C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。
注射压力：500~1000bar。 注射速度：中高速度。
特殊复合ABS材料注塑工艺参考
Typical Injection
Molding Conditions
一般射出成型条件
English
英制
SI Metric
公制
Temperature 温度
Rear zone 後段 390 - 410 °F 199 - 210 °C
Center zone 中段 400 - 430 °F 204 - 221 °C
Front zone 前段 410 - 450 °F 210 - 232 °C
Melt 熔化温度 400 - 460 °F 204 - 238 °C
Mold 模具温度 145 - 185 °F 63 - 85 °C

Pressures 压力
Injection 射压 10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa
Hold 保压 5000 - 10000 psi 34 - 69 MPa
Back 背压 50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa

Speeds 速度
Fill 填充速度 1 - 2 in/sec 25 - 51 mm/sec
Screw 螺杆转速 60 - 90 rpm 60 - 90 rpm

Drying 烘乾条件
Time & Temperature
时间 & 温度 2 Hrs @ 180 °F 2 Hrs @ 82 °C
Dew Point 露点 0.0 °F -18 °C
Moisture Content
湿度含量 0.10 % 0.10 %

永久抗静电复合ABS材料注塑工艺参考

Typical Injection
Molding Conditions
一般射出成型条件
English
英制
SI Metric
公制
Temperature 温度
Rear zone 後段 380 - 420 °F 193 - 216 °C
Center zone 中段 390 - 430 °F 199 - 221 °C
Front zone 前段 410 - 450 °F 210 - 232 °C
Melt 熔化温度 390 - 460 °F 199 - 238 °C
Mold 模具温度 120 - 200 °F 49 - 93 °C

Pressures 压力
Injection 射压 10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa
Hold 保压 5000 - 10000 psi 34 - 69 MPa
Back 背压 50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa

Speeds 速度
Fill 填充速度 1 - 2 in/sec 25 - 51 mm/sec
Screw 螺杆转速 60 - 90 rpm 60 - 90 rpm

Drying 烘乾条件
Time & Temperature
时间 & 温度 2 Hrs @ 180 °F 2 Hrs @ 82 °C
Dew Point 露点 0.0 °F -18 °C
Moisture Content
湿度含量 0.10 % 0.10 %

EMI遮蔽ABS复合材料注塑工艺参考

Typical Injection
Molding Conditions
一般射出成型条件
English
英制
SI Metric
公制
Temperature 温度
Rear zone 後段 430 - 460 °F 221 - 238 °C
Center zone 中段 420 - 450 °F 216 - 232 °C
Front zone 前段 410 - 440 °F 210 - 227 °C
Melt 熔化温度 400 - 475 °F 204 - 246 °C
Mold 模具温度 150 - 180 °F 66 - 82 °C

Pressures 压力
Injection 射压 10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa
Hold 保压 5000 - 10000 psi 34 - 69 MPa
Back 背压 50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa

Speeds 速度
Fill 填充速度 1 - 2 in/sec 25 - 51 mm/sec
Screw 螺杆转速 30 - 60 rpm 30 - 60 rpm

Drying 烘乾条件
Time & Temperature
时间 & 温度 2 Hrs @ 180 °F 2 Hrs @ 82 °C
Dew Point 露点 0.0 °F -18 °C
Moisture Content
湿度含量 0.10 % 0.10 %

配色助剂
添加抗静电剂的永久抗静电性牌号用途有：复印机、传真机等的传递纸张机构、IC片支座、录像和高级音频磁带等；另外还有ABS/PSU、ABS/EVA、ABS/PVC/PET、ABS/EPDM、ABS/CPE、ABS/PU等合金。
高光泽ABS用于吸尘器、电扇、空调器、电话机等家电制品，*控制ABS中橡胶粒径尺寸（较小）来达到，低光泽ABS用于仪表盘、仪表罩、柱状物等汽车内饰件，用填加粗填料方法使表面微观收缩，降低表面光泽。
　ABS/PC合金是为改进ABS阻燃性，具有良好的机械强度、韧性和阻燃性，用于建材，汽车和电子工业，如做电视机、办公自动化设备外壳和电话机。ABS/PC合金中PC贡献耐热性、韧性、冲击和强度‘强度阻燃性、ABS优点为良好的加工性、表观质量和低密度，以汽车工业零部件为应用重点。
　　ABS/PA合金是耐冲击、耐化学品、良好流动性和耐热性材料，用于汽车内装饰，电动工具、运动器具、割草机和吹雪机等工业部件，办公室设备外壳等；
　　ABS/PBT合金有良好的耐热性、强度、耐化学品性和流动性、适于做汽车内饰件，摩托车外装件等；
应用范围
ABS虽未列入五大通用塑料(因为HDT=80左右,未大于100℃)，但是它的使用量远远超过五大类通用工程塑料中任何一种。1998年全世界的消费量已达到342.7万吨，1998年我国的消费量达到114万吨，占全球总消费量的33%，所以一般把ABS称作亚工程塑料。 一、ABS的应用领域 　　由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在广泛的应用领域中都有它的足迹，择要介绍下：
1、汽车工业
　 汽车工业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用ABS11kg,占汽车中所用塑料位列第三。在其它车辆中，ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨，预测到2010年，此值将达到6万吨，轿车中主要零部件使用ABS的就有仪表板用PC/ABS作骨架，表面再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成，门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成，尚有其它零件也是使用ABS制作。
2、办公室机器
　 办公室设备机器需要有漂亮的外观，有良好的手感，如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。
3、家用电器
　 由于ABS有高的光泽和易成型性，塑后低的收缩率，所以在家电和小家电中更有着广泛着的市场，如电视机，有些厂家大屏幕电视机的前后壳体使用阻燃ABS制成，家用传真机、音响、VCD中也大量使用，电风扇、空调、冷气机、吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件，厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。
4、玩具
　 许多漂亮的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABS来制作，此外通讯、广播事业中也有ABS的市场。

常见问题
溢料飞边、气泡、缩痕、熔接痕、烧焦及黑纹、银丝及斑纹、表面划痕、表面雾状及花纹、烧焦变色及杂质、烧黑、光泽不良

Answer 2

可以肯定是应力开裂，但AS的耐候性和耐应力开裂性能要比ABS差很多，换AS同样的制件不开裂就有点不可理解了。那么只有一种可能，橡胶圈在高湿度环境中水解，部分小分子析出而对ABS造成腐蚀，这个也可叫溶剂应力开裂。这种成分可能不对AS起作用，只会侵蚀ABS。只能用排除法做几个试验对比一下。

追问

很不理解的是，为什么只在梅雨季节出现这问题呢？

追答

梅雨季节湿度高，通常在80%RH以上，甚至到95%RH,而平时的湿度大约只是50%左右。