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透明PMMA/ABS材料的特點概述

作者:admin    添加時間:2013-07-16 02:13:20    瀏覽量:8812

設計透明PMMA/ABS的目的

透明ABS是改性ABS中附加值最高的產品,在有透明要求的領域得到了廣泛應用,如透明容器、家用電器可視窗、電冰箱用食品盤和燈罩等,國內市場對透明ABS需求巨大,但由于其制備工藝復雜、設備成本高、霧值較高的特點,導致價格昂貴,大大增加了使用成本,并月國內尚未規?;a,市場供應主要依賴進口。

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近年來在市場驅動下,通過將PMMA與ABS合金化賦予ABS透明性成為研究熱點,國內幾大改性企業加快了研發力度,先后推出了透明PMMA/ABS合金,極大地滿足了市場需求,降低了材料成本。

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透明PMMA/ABS材料的設計原理

普通ABS由兩個不相容的相,即聚丁二烯橡膠接枝共聚物相和SAN樹脂相所組成,其不同微相之間折射率的差別造成的光散射效應使材料喪失了透明性。接枝橡膠粒徑大小和兩相折射率的差值,決定了ABS的透明性。如果粒徑足夠小,小到可與可見波長相比,則可認為兩相在光學上是均一的,于是產品表現為半透明。如果折射率完全相等,則產品表現為全透明。

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????透明ABS樹脂的設計原理在于保持其微觀相分離的高級結構的前提下,通過共混、共聚等手段調節材料的化學結構,降低橡/塑相的折射率差。從而消除光散射效應而實現可見光區透明。一般情況下,當兩相折射率相差小于0.?009時就可以達到足夠的透明度。從理論上講,膠乳的粒徑只要小于可見光的波長370nm,就可以透明。但實際上由于兩相折射率有微小差異,接枝橡膠粒徑小于100nm也可以透明,這是因為可見光的波長是4?3?0~760nm。當橡膠粒子粒徑比可見光波長小很多時(70nm左右),這樣小的粒子可以看作是懸浮在透明介質中的均勻的透明體而不影響光線通過。

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影響透明PMMA/ABS的因素

透明PMMA/ABS合金的設計原理與透明ABS類似,為了匹配組分間的折射率,合金通常包含三個組分:SAN,?PMMA、增韌劑。獲得高透明度的關鍵技術是選擇合適的原材料,商業化的透明ABS通常選擇MBS作為增韌劑,主要生產商有Rohm&Hass、LG?Chem.和Mit-subishi?Rayon,粒徑范圍在70~400nm,通常選擇粒徑為150~300nm的MBS使合金材料兼備透明性和韌性;另外,AN含量不僅決定了組分間的相容性,同時SAN的折射率隨AN含量而改變,所以在固定組分比的前提下調節AN含量,可能使材料完全喪失透明性;其次,透明材料中即使存在微量的雜質也會引起光散射,導致透光率下降,這必須引起注意。所以在設計PMMA/ABS合金時,根據產品對透光率的要求選擇合適的原材料,并且在進行理論計算的前提下通過具體實驗優化配方,才能事半功倍。

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透明PMMA/ABS材料的關鍵性能

衡量材料透明性的關鍵指標包括透光率和霧度,通過計算光線通過樣品后的散射損失量來獲得相關數據。在實際應用中很多人將透光率和霧度混淆,其實這兩個指標是從不同角度衡量材料透明性的好壞。

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????透光率為透射光(散射角度<0.?1?°)強度與總入射光強度之比,而霧度為光線通過極化球后大于2.?5°的散射光強度與總入射光強度之比,表示如下:

????透光率:Transparency=(Ir<0.?10/Ii)?X?100%

霧度:Haze=[Is>2.?5°/??(Is+?Ir)?]?X?100%?

其中,Is:散射光強度;Ir:沿直線透射光強度;1i:入射光強度

????為了更好地區分透光率和霧度,我們將材料分為四種。

????①高透光率、低霧度,如PMMA?;

????②高透光率、高霧度,如散光PMMA?;

????③低透光率、低霧度,如染色PMMA?;

????④低透光率、高霧度,如ABS?0

????除了材料本身的性質,透光率與制品表面粗糙程度有關,表面越平滑、缺陷越少,透光率越高,可視圖像越清晰;而霧度與產品成型工藝有關,比如成型溫度過高、剪切過大很容易造成材料分相或降解,表現出來是制品白霧,材料由透明變成乳白色或渾濁,嚴重則透明性完全喪失。

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透明PMMA/ABS材料的發展狀況

近年來,透明PMMA/ABS合金的市場日益壯大,主要涉及家電、OA、包裝材料、玩具、吸塵器外殼等領域,透明PMMA/ABS合金的主要生產商有第一毛織(BF、?SF系列)、LG?(?XG系列)、金發科技(RS系列)和上海錦湖日麗(HAM系列)。上海錦湖日麗塑料有限公司從2005年開始就配合國內幾大電視主機廠成功研發出透明PMMA/ABS合金,主要性能指標為:透光率>88%,??Haze<3.0%,鉛筆硬度H級(lkg),??3.2mm缺口沖擊強度>120J/m,并開發出超高流動的合金材料,為客戶提供熔接線和發霧解決方案,成功應用于長虹40寸以上的LCD前殼、海爾洗衣機可視面板和三菱空調外殼。

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