透红外线ABS的特性

红外线穿透 ABS（丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物）是一种通过特殊配方改性的工程塑料，其核心特性围绕 “红外光透过率” 与 “材料性能平衡” 展开。以下从光学、物理、化学维度解析其关键特性，并结合应用场景说明技术要点：

一、光学特性：红外光透过能力

1. 红外波段透过率

• 有效波段：主要针对近红外（NIR，780-2500nm）及中红外（MIR，2.5-25μm）部分波段设计，典型透过率范围：

• 850nm 近红外光：透过率≥80%（常规 ABS 仅 10% 以下）；

• 940nm 红外 LED 常用波段：透过率≥75%（需根据配方调整）。

• 透过原理：通过控制树脂基体透明度、减少填料（如炭黑、钛白粉）添加，或引入红外增透助剂（如特殊有机酯类），降低光散射与吸收。

2. 与普通 ABS 的对比

二、物理与力学特性：工程塑料的基础性能

1. 力学强度

• 拉伸强度：35-45MPa（与普通 ABS 接近），可通过玻纤增强至 60MPa 以上；

• 冲击韧性：缺口冲击强度 15-25kJ/m²（略低于普通 ABS，因减少遮光填料），需添加增韧剂（如丁二烯橡胶）改善。

2. 耐热性

• 热变形温度（HDT）：90-110℃（未改性），可通过改性提升至 120-140℃（如添加耐热剂），适用于常温至中温环境的红外设备。

3. 加工流动性

• 熔体流动速率（MFR）：10-20g/10min（220℃/10kg），与普通 ABS 相当，适合注塑、挤出成型；

• 成型注意点：避免高温（>250℃）导致助剂分解，影响红外透过率。

三、化学与环境特性：耐候与稳定性

1. 耐化学性

• 耐溶剂性：耐水、无机盐溶液及弱酸碱，但遇酮类（如丙酮）、氯化烃（如氯仿）易溶胀，需避免接触强极性溶剂；

• 耐候性：长期紫外线照射可能导致树脂黄变（影响红外透过率），需添加紫外线吸收剂（如苯并三唑类）提升耐候等级。

2. 长期使用稳定性

• 红外透过率衰减：在高温（>80℃）或高湿环境下，透过率年衰减率 < 5%（优质配方可达 < 2%），适合室内外长期使用。

四、特殊改性技术与特性优化

1. 透过率与颜色的平衡

• 颜色选择：

• 浅棕色：透过率最高（因颜料浓度低），适用于对外观要求低的场景；

• 透明灰：添加红外透明颜料（如金属氧化物纳米粒子），透过率 70%-80%，同时满足美观需求。

2. 抗静电与电磁屏蔽

• 抗静电型：添加碳纳米管或导电炭黑（需控制用量≤1%，避免红外吸收），表面电阻 10⁶-10⁹Ω，适用于电子设备外壳；

• 非屏蔽型：对红外信号无干扰，适合红外遥控、传感器窗口。

五、与其他红外材料的对比

六、应用场景中的特性需求匹配

1. 消费电子：红外遥控与传感

• 需求：高透过率（≥80%）、薄型化（厚度 < 2mm）、抗刮擦（硬度≥2H）；

• 实例：电视遥控器窗口（850nm 红外信号透过）、手机红外人脸识别模组外壳。

2. 工业自动化：红外检测设备

• 需求：耐油污（如液压油）、耐机械振动（冲击强度≥20kJ/m²）、长期耐温（-20℃~80℃）；

• 实例：工业红外温度传感器外壳、物流扫码枪的红外窗口。

3. 医疗设备：红外诊断仪器

• 需求：生物相容性（符合 ISO 10993）、耐消毒剂（乙醇、次氯酸钠）、透过率稳定（年衰减 < 3%）；

• 实例：红外体温计探头保护罩、血氧仪的光学窗口。

4. 汽车电子：车载红外系统

• 需求：耐候性（抗 UV 老化）、耐温差（-40℃~100℃）、抗石击（缺口冲击≥25kJ/m²）；

• 实例：车载红外夜视仪外壳、自动驾驶激光雷达的防护罩（与 PC 共混增强耐热性）。

七、使用注意事项

1. 波长匹配：根据红外光源（如 850nm、940nm）选择对应透过率峰值的 ABS 配方，避免波段偏移导致信号衰减；

2. 厚度控制：厚度超过 3mm 时，透过率可能下降 10%-15%，需优化结构设计（如减薄或增加导光结构）；

3. 表面处理：避免喷涂不透明涂料，可通过镀膜（如增透膜）提升透过率 5%-10%，或进行硬化处理（如 UV 固化涂层）增强耐磨性。

红外穿透 ABS 通过 “光学性能 + 工程性能” 的双重优化，在中低端红外应用场景中具有成本与性能的综合优势，其特性设计始终围绕 “透过率、强度、耐候性” 的平衡，未来随着 5G 物联网与智能家居的发展，有望在红外传感领域拓展更多应用。