Mechanical properties of colored acrylonitrile-butadiene-styrene injection molded parts

• Autorzy: Trzaskalska M. , Palutkiewicz P. , Bociąga E.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2018.11.7

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne barwionych wyprasek z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the results of examination of processing conditions such as mold Tf and injection Tw temperature influence on mechanical properties of the moldings made of copolymer ABS (acrylonitrilebutadiene-styrene) without and with a coloring agent in the form of a pigment and its masterbatches. The pigment was added in the amount of 1 wt ‰ and 2 wt ‰, while the masterbatches were added in the amount of 1 wt % and 2 wt %. The mechanical properties of the molded parts were determined in hardness, impact strength and tensile strength tests. The analysis of the obtained results allowed to state that the addition of the coloring agent in a form of pigment does not significantly affect the values of hardness and impact strength. However, the change of the processing conditions, e.g., increasing the mold temperature, contributed to the decrease of hardness and, at the same time, to the increase of impact strength. The tensile strength of the moldings made of ABS without and with the addition of the masterbatch is similar, regardless of the injection molding parameters, whereas their strain at break and Young’s modulus change, depending on the injection molding parameters. When using the low values of the mold temperature (30 °C) and injection temperature (230 °C), lower values of Young’s modulus were found, however, the aforementioned temperatures allow for obtaining a higher strain at break (noticed for colored samples).

PL

Oceniano wpływ warunków przetwórstwa: temperatury wtryskiwania Tw oraz temperatury formy Tf na właściwości mechaniczne wyprasek wytworzonych z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS) bez dodatku i z dodatkiem środka barwiącego w postaci koncentratu lub pigmentu. Koncentrat dozowano w ilości 1 % mas. i 2 % mas., a pigment w ilości 1 ‰ mas. i 2 ‰ mas. Badania właściwości mechanicznych wyprasek obejmowały twardość, udarność i statyczną próbę rozciągania. Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono, że dodatek środka barwiącego nie wpływa w istotnym stopniu na twardość i udarność wyprasek. Natomiast zmiana parametrów przetwórstwa, np. podwyższona temperatura formy, przyczynia się do zmniejszenia twardości, a jednocześnie zwiększenia udarności. Bez względu na warunki przetwórstwa wytrzymałość na rozciąganie próbek z tworzywa ABS bez dodatku oraz z dodatkiem koncentratu barwiącego była zbliżona, natomiast w zależności od warunków wtryskiwania następowała zmiana ich odkształcenia przy zerwaniu oraz modułu sprężystości przy rozciąganiu. W wypadku wyprasek barwionych zastosowanie niskiej temperatury formy wtryskowej (30°C) oraz niskiej temperatury wtryskiwania (230°C) powodowało zmniejszenie wartości modułu sprężystości oraz, na ogół, zwiększenie wartości odkształcenia przy zerwaniu.

Słowa kluczowe

EN

ABS; coloring agent; injection molding; hardness; impact strength; tensile strength; Young's modulus

PL

ABS; koncentrat barwiący; wtryskiwanie; twardość; udarność; wytrzymałość na rozciąganie; moduł sprężystości

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 63, nr 11-12
• Strony: 791--798
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Trzaskalska M.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Department of Polymer Processing, Al. Armii Krajowej 19C, 42-201 Czestochowa, Poland

autor

Palutkiewicz P.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Department of Polymer Processing, Al. Armii Krajowej 19C, 42-201 Czestochowa, Poland

autor

Bociąga E.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Department of Polymer Processing, Al. Armii Krajowej 19C, 42-201 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Bociąga E., Postawa P., Trzaskalska M.: Przetwórstwo Tworzyw 2012, 18 (3), 143.
• [2] Hyla I.: „Tworzywa sztuczne. Własności –Przetwórstwo – Zastosowanie”, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.
• [3] Nicholson J.W.: „Chemia polimerów”, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne, Warszawa 1996.
• [4] Żenkiewicz M.: „Tworzywa wielkocząsteczkowe. Polimeryzacja – właściwości – badania”, Wydawnictwo Akademii Bydgoskiej, Bydgoszcz 2002.
• [5] Żuchowska D.: „Polimery konstrukcyjne. Wprowadzenie do technologii i stosowania”, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne, Warszawa 1995.
• [6] Seachtling H.: „Tworzywa sztuczne. Poradnik”, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne, Warszawa 2000.
• [7] Bociąga E., Trzaskalska M.: Color Research and Applications 2016, 41, 392. http://dx.doi.org/10.1002/col.21971
• [8] Bociąga E., Jaruga T.: Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 2007, 23, 83.
• [9] Bortel K.: Tworzywa Sztuczne w Przemyśle 2011, 5, 14.
• [10] Color Tone: Guide Coloring plastics with masterbatch, http://www.colortone-masterbatch.co.uk/pages/technical.html (access date: 30.01.2018)
• [11] Koszkul J.: „Materiały polimerowe” (Ed. Koszkul J.), Wydawnictwo CWA Regina Poloniae, Częstochowa 2010, pp. 59—72.
• [12] Özkan Gülsoy H., Münir T.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 2007, 46, 789. http://dx.doi.org/10.1080/03602550701274185
• [13] Cheang P., Khor P.A.: Material Science and Engineering 2003, 345, 47. http://dx.doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00284-8
• [14] Trzaskalska M.: „Analiza oddziaływania środków barwiących na wybrane właściwości fizyczne i użytkowe wyprasek z terpolimeru ABS”, PhD thesis, Częstochowa 2015.
• [15] Lee J.K., Scott Ch.E., Virkler T.L.: Polymer Engineering and Science 2001, 41, 240. http://dx.doi.org/10.1002/pen.10725
• [16] Ivashevskaya S.N., van de Streek J., Djanhan J.E. et al.: Acta Crystallographica Section B 2009, 65, 212. http://dx.doi.org/10.1107/S0108768109001827
• [17] Hunger K.: Review of Progress in Coloration and Related Topics 1999, 29, 71. http://dx.doi.org/10.1111/j.1478-4408.1999.tb00129.x
• [18] Müller A.: “Coloring of Plastics. Fundamentals – Colorants – Preparations”, Carl Hanser Verlag, Munich 2003.
• [19] Zawistowski H., Zięba S.: „Ustawianie procesu wtrysku”, Wydawnictwo Plastech, Warszawa 1995.