ちょっと、そこ！ ABSシートサプライヤーとして、私はしばしば、ABSシートの柔軟性を改善する方法について尋ねられます。 ABS、またはアクリロニトリルブタジエンスチレンは、その靭性、硬直性、および優れた耐衝撃性で知られている人気のある熱可塑性形成です。ただし、一部のアプリケーションでは、ABSシートからもう少し柔軟性が必要になる場合があります。それでは、それを達成するために添加物を使用できるものに飛び込みましょう。
最初にABSシートを理解します
添加物に飛び込む前に、ABSシートが何であるかをすばやく見てみましょう。 ABSは、ポリブタジエンの存在下でのスチレンとアクリロニトリルを重合することによって作られたテルポリマーです。得られた材料は、アクリロニトリルとスチレンポリマーの強度と剛性を、ポリブタジエンゴムの靭性と組み合わせます。
ABSシートは、自動車部品や家電から看板まで、幅広いアプリケーションで使用されています黒いABSシートさまざまな産業用途向け。彼らは機械加工、塗装、結合が簡単だから素晴らしいですが、時には彼らの自然な剛性が欠点になることがあります。
なぜ柔軟性を向上させるのですか？
ABSシートの柔軟性を高めたいと思うかもしれない理由はいくつかあります。たとえば、曲げや曲線の周りに形成する必要があるアプリケーションにシートを使用している場合、ABS真空形成シートアプリケーションでは、柔軟性が向上すると、プロセスがはるかに簡単になります。また、形成プロセス中に亀裂や破損のリスクを減らすことができます。
場合によっては、柔軟なABSシートはより良い衝撃吸収を提供できます。これは、シートが衝撃または振動にさらされる可能性のあるアプリケーションで役立ちます。とのアプリケーション用ABSダブルカラーシート柔軟なディスプレイまたは装飾要素で使用される柔軟性は、審美的な魅力と機能を高めることができます。
柔軟性を向上させるための添加物
可塑剤
可塑剤は、おそらくABSを含むポリマーの柔軟性を向上させるために使用される最も一般的な添加剤です。これらは、ポリマーマトリックスに添加される低分子量化合物です。彼らは、ポリマー鎖の間に自分自身を挿入し、それらの間の距離を増やし、分子間力を減らすことによって働きます。これにより、ポリマーチェーンがより可動性になり、より柔軟な材料が生まれます。
可塑剤を使用することの利点の1つは、製造プロセス中にABSに簡単に組み込むことができることです。フタル酸エステル、脂肪酸塩、リン酸塩など、さまざまな種類の可塑剤が利用できます。ただし、ABS、毒性、アプリケーションの特定の要件などの要因に基づいて、適切な可塑剤を選択することが重要です。
たとえば、フタル酸塩可塑剤は過去に広く使用されてきましたが、潜在的な健康と環境への影響について懸念が高まっています。したがって、近年、脂肪材のようなより環境に優しい代替品を使用することに変化がありました。
エラストマー
エラストマーは、ABSシートの柔軟性を大幅に改善できる別のクラスの添加物です。エラストマーは、弾力性が高く、ストレスの下で変形し、ストレスが除去されると元の形に戻ることができるゴム状の材料です。
エラストマーをABSと混合すると、2相システムが形成されます。エラストマー粒子はストレス濃縮器として機能し、材料がストレスにさらされるとエネルギーを吸収して消散させることができます。これにより、ABSシートの柔軟性が向上するだけでなく、耐衝撃性も向上します。
ABSブレンドで使用される一般的なエラストマーには、スチレンブタジエンゴム（SBR）、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）、およびアクリロニトリル - ブタジエンゴム（NBR）が含まれます。エラストマーの選択は、柔軟性、耐衝撃性、ABSとの互換性の望ましいレベルなどの要因に依存します。たとえば、柔軟性に加えて良好な油と耐薬品が必要な場合、NBRはよく使用されます。
共重合体修飾子
コポリマー修飾子を使用して、ABSシートの柔軟性を高めることもできます。これらは、ABSと互換性があるように設計されたポリマーであり、その特性を変更できます。たとえば、スチレン - ブタジエン - スチレン（SBS）ブロックコポリマーをABSに追加して、柔軟性と処理性を向上させることができます。
SBS共重合体には、ハードスチレンブロックと柔らかいブタジエンブロックを備えたユニークな構造があります。腹筋と混ざり合うと、柔らかいブタジエンブロックはABSチェーンの可動性を高め、より柔軟な材料になります。一方、ハードスチレンブロックは、ABSシートの機械的強度と寸法の安定性を維持するのに役立ちます。
ナノフィラー
Nano-Fillersは、ABSを含むポリマーの柔軟性を改善することを約束した比較的新しいクラスの添加物です。ナノフィラーは、ナノメートル範囲（1〜100 nm）に少なくとも1つの寸法を持つ粒子です。ナノフィラーの例には、カーボンナノチューブ、ナノクレイ、ナノシリカが含まれます。
ナノフィラーがABSに追加されると、分子レベルでポリマー鎖と相互作用できます。これにより、ABSの形態と特性の変化につながる可能性があります。たとえば、カーボンナノチューブは、より効率的な負荷伝達メカニズムを提供することにより、補強剤として作用し、ABSシートの柔軟性を向上させることができます。
ただし、ナノフィラーの使用にもいくつかの課題があります。主な課題の1つは、ABSマトリックスのナノフィラーの適切な分散を達成することです。分散が不十分な場合、ナノフィラーの凝集につながる可能性があり、これにより、添加物の有効性が低下し、ABSシートの特性が低下する可能性があります。
添加物を使用する場合の考慮事項
添加物を使用してABSシートの柔軟性を向上させる場合、留意すべきことがいくつかあります。まず、使用される添加剤の量が重要です。添加剤を多すぎると、剛性、強度、耐熱性など、ABSシートの他の特性に悪影響を与える可能性があります。そのため、アプリケーションの特定の要件に基づいて、添加剤の負荷を最適化することが重要です。
第二に、添加剤とABSの間の互換性が不可欠です。添加剤がABSと互換性がない場合、位相分離につながる可能性があり、その結果、機械的特性が低く、シートの不均一な外観が生じる可能性があります。
第三に、処理条件は添加物のパフォーマンスにも影響を与える可能性があります。たとえば、混合および押出プロセス中の温度とせん断速度は、ABSマトリックスの添加物の分散に影響を与える可能性があります。
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参照
- チャールズ・A・ダニエルズとチャールズ・E・カラハー・ジュニアによる「ポリマー科学技術」
- O。編集
- ポリマーエンジニアリングや科学などの科学雑誌からのABSの修正と添加剤技術に関する研究論文。