ABS玻纤增强的特性
发布时间:2026-01-19 09:37 点击:1次
ABS 玻纤增强材料是在 ABS(丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物)基础上添加玻璃纤维(通常为短切玻纤,含量一般在 10%-40%)进行改性的复合材料,其特性综合了 ABS 的基础性能与玻纤的增强作用,同时也存在一定局限性,具体如下:
强度与刚性增强:玻璃纤维的加入大幅提高了材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量。例如,普通 ABS 的拉伸强度约为 40MPa,而 30% 玻纤增强 ABS 的拉伸强度可提升至 60-80MPa,弯曲模量更是能提高 2-3 倍,使其在结构件中能承受更大的载荷。
耐热性改善:玻纤的加入提高了材料的热变形温度(HDT)。普通 ABS 在 1.82MPa 载荷下的热变形温度约为 60-80℃,而 30% 玻纤增强 ABS 可提升至 100-120℃,使其能在更高温度环境下保持结构稳定性,适用于汽车发动机周边、家电散热部件等场景。
尺寸稳定性提高:玻纤能抑制 ABS 因温度变化或应力释放导致的收缩,降低了材料的线膨胀系数。例如,普通 ABS 的线膨胀系数约为 1.5×10⁻⁴/℃,而 30% 玻纤增强 ABS 可降至 5×10⁻⁵/℃以下,减少了制品在成型和使用过程中的翘曲、变形问题,尤其适合精密部件。
一定的冲击韧性:虽然玻纤增强会使 ABS 的冲击强度有所下降(尤其是无缺口冲击),但通过配方优化(如添加增韧剂),仍能保持一定的抗冲击能力,优于纯玻纤增强的尼龙、PP 等材料。例如,30% 玻纤增强 ABS 的缺口冲击强度约为 10-15kJ/m²,可满足一般结构件的抗冲击需求。
较好的加工性:相比其他玻纤增强工程塑料(如 PBT、PC),玻纤增强 ABS 的熔融流动性较好,成型温度范围宽(一般为 200-250℃),适合注塑、挤出等加工方式,且对设备的磨损相对较小(玻纤含量较低时)。
冲击强度下降:玻纤属于刚性填料,会破坏 ABS 原本的橡胶相增韧结构,导致无缺口冲击强度显著降低,制品在低温或高应力下易脆断。
加工难度增加:随着玻纤含量提高,材料的熔融黏度上升,流动性下降,且玻纤会对螺杆、模具造成磨损,需要使用耐磨设备;同时,玻纤在成型过程中易取向,可能导致制品各向异性,加剧翘曲。
表面性能变差:玻纤可能会暴露在制品表面,导致表面粗糙、光泽度下降,需要通过模具抛光、调整成型参数或添加润滑剂来改善。
密度增加:玻纤的密度(约 2.5g/cm³)高于 ABS(约 1.05g/cm³),因此玻纤增强 ABS 的密度随玻纤含量增加而上升(30% 玻纤增强 ABS 的密度约为 1.2-1.3g/cm³),会增加制品重量,不适合轻量化要求极高的场景。
基于上述特性,玻纤增强 ABS 广泛应用于:
汽车行业:如仪表盘骨架、车门把手、发动机罩下部件等,需承受载荷和高温。
家电行业:如洗衣机滚筒、空调压缩机支架、打印机齿轮等,要求尺寸稳定和耐热。
电子行业:如笔记本电脑外壳、连接器、散热支架等,需要精密尺寸和结构强度。
综上,ABS 玻纤增强材料通过玻纤与 ABS 的协同作用,在强度、耐热性、尺寸稳定性上表现优异,同时保留了一定的加工性和韧性,是一种性价比高的结构型工程塑料,但需根据具体需求平衡玻纤含量与性能。