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3C電子外殼材料需要阻燃性、強(qiáng)韌性平衡、薄壁成型和尺寸穩(wěn)定性，所以無鹵阻燃PC/ABS是[敏感詞]選擇。

然而，無鹵阻燃PC/ABS并不是[敏感詞]的，當(dāng)它作為3C電子外殼產(chǎn)品使用時(shí)，令人頭疼的是塑料螺孔處容易開裂。

那么，螺絲孔為什么會(huì)裂開呢？怎么解決？

原因：

①材料配方設(shè)計(jì)缺陷，其韌性不足

②焊縫強(qiáng)度低

③加工過程中的材料降解

④防銹油等化學(xué)物質(zhì)的影響

⑤金屬-塑性收縮系數(shù)的差異

⑥螺孔設(shè)計(jì)不合理

1、阻燃劑析出、韌性不足的材料

先說材料本身的影響。

由于阻燃的需要，無鹵阻燃劑PC/ABS必須加入阻燃劑，常用的無鹵阻燃劑是多聚物小分子，如有機(jī)磷阻燃劑(Mw為幾十到幾百)。這些小分子物質(zhì)的加入會(huì)影響PC/ABS的韌性。

更重要的是，這些阻燃劑含有尚未完全聚合的單分子或小分子殘基(如TPP)。因?yàn)樗鼈兊姆肿恿啃?，容易從PC/ABS材料遷移到材料表面，從而在材料表面形成微型裂紋，從而引發(fā)開裂。

另外，在無鹵阻燃PC/ABS中，PC是缺口敏感材料。當(dāng)PC中有一個(gè)小裂紋沒有及時(shí)終止時(shí)，就會(huì)擴(kuò)展成一個(gè)大裂紋。

在PC中加入ABS可以明顯減少PC因缺口敏感性而產(chǎn)生的裂紋，因?yàn)锳BS中的橡膠相丁二烯(B)分散在PC/SAN基體中，形成“海-島”結(jié)構(gòu)，可以有效防止裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。

這是因?yàn)椴牧系捻g性性能還與所選用的ABS橡膠粒徑、含量和分散相等因素有關(guān)。一般來講，選擇的ABS粒徑越小，橡膠含量越高，橡膠分散越均勻，螺孔強(qiáng)度越高。

2、熔接線強(qiáng)度低、注塑困氣

螺孔處熔接線強(qiáng)度低也是一個(gè)重要原因。當(dāng)注塑成型螺紋孔時(shí)，兩股材料將會(huì)匯合，形成熔接線。如果缺口、橡膠翻面、橡膠分布不均勻出現(xiàn)在匯合料流結(jié)合力較弱、邊緣位置，會(huì)減少相關(guān)區(qū)域的強(qiáng)度，增加開裂的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，在一些工廠中，螺母被預(yù)先放置在模腔中，然后注射塑料熔體。由于螺母的邊緣一般呈鋸齒狀，在注塑成型過程中，鋸齒中可能會(huì)留下氣體，導(dǎo)致塑料與螺母結(jié)合松動(dòng)，這種情況常被稱為“困氣”。這種缺陷可能導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生和生長(zhǎng)，需要加強(qiáng)模具中的排氣設(shè)計(jì)。

3、材料降解

無鹵阻燃PC/ABS材料中的PC在熱量、氧氣、剪切，特別是在水、堿性基團(tuán)的刺激下，容易發(fā)生斷鏈反應(yīng)，ABS在高溫下也容易發(fā)生降解，從而對(duì)PC/ABS造成“內(nèi)傷”，耐沖擊性、耐熱性等產(chǎn)品性能會(huì)減小。

但提前放置螺母的注塑方式需要較長(zhǎng)的注塑周期，材料在桶內(nèi)停留時(shí)間可超過3分鐘，也增加了材料降解的風(fēng)險(xiǎn)。

評(píng)估材料熱穩(wěn)定性和降解性的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是將材料在注塑機(jī)中保持一定溫度一段時(shí)間，然后將它們注入空氣中看到煙霧。煙越多，降解越嚴(yán)重。

4、防銹油、螺紋緊固劑等化學(xué)品影響

為了防止鐵螺絲生銹，螺絲廠家會(huì)在螺絲表面涂上防銹油。防銹油一般含有汽油、煤油、脂肪酸、堿土金屬鹽等酸堿性物質(zhì)。

為了使螺柱和螺絲的結(jié)合更緊密，有些廠家會(huì)在螺柱和螺母的連接處滴加螺紋緊固劑，其中含有丙烯酸酯、馬來酸、乙酰苯肼等物質(zhì)。

上述化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致無鹵阻燃PC/ABS的腐蝕和開裂。

在用螺紋緊固件涂覆前后對(duì)PC/ABS樣條表面進(jìn)行放大后，我們發(fā)現(xiàn)涂覆后，表面腐蝕嚴(yán)重，樣條表面出現(xiàn)大量裂紋，裂紋會(huì)隨著時(shí)間的推移而增長(zhǎng)，造成最終開裂。

5、金屬-塑料收縮系數(shù)差異

由于塑料和金屬的熱膨脹系數(shù)不同，熱膨脹和冷縮過程中不同收縮量引起的應(yīng)力開裂也是導(dǎo)致螺絲孔開裂的原因之一。

鐵的線膨脹系數(shù)為11×10^-6/℃，無鹵阻燃劑PC/ABS的線膨脹系數(shù)為75×10^-6/℃，后者是前者的7倍多。

自攻螺絲進(jìn)入螺絲孔時(shí)，通常處于過盈狀態(tài)，也就是說，塑料螺孔處于膨脹狀態(tài)。當(dāng)溫度變冷時(shí)，金屬螺絲的收縮量較小，而塑料螺絲孔的收縮量較大，螺絲孔可能因收縮應(yīng)力而開裂。這也是螺絲孔在冬天更容易開裂的原因。

6、螺絲孔設(shè)計(jì)不合理

螺孔設(shè)計(jì)不合理主要體現(xiàn)在導(dǎo)孔設(shè)計(jì)、螺孔深度、螺孔內(nèi)徑和螺釘過盈量、螺孔厚度等方面。

當(dāng)我們擰入螺絲時(shí)，螺絲經(jīng)常傾斜進(jìn)入的情況，導(dǎo)致容易螺孔破裂。為了防止螺絲在引入時(shí)由于方向偏差而開裂，必須設(shè)計(jì)導(dǎo)孔來引導(dǎo)螺絲鎖定。

另外，自攻螺絲進(jìn)入時(shí)，會(huì)將塑料碎片切掉，這些碎片的擠壓可能會(huì)導(dǎo)致螺絲孔爆裂，因此螺孔的長(zhǎng)度必須比螺絲的長(zhǎng)度長(zhǎng)，以容納自攻螺釘切削的塑膠碎片。

而且為了防止背面收縮，螺絲柱的厚度一般設(shè)計(jì)得比較薄，這也是螺絲柱容易開裂的原因之一。

螺絲孔斷裂的原因是多方面的，那么應(yīng)該如何避免這種情況呢？

1、合理選材

選擇韌性可靠的無鹵阻燃PC/ABS，尤其是螺絲孔強(qiáng)度的配方設(shè)計(jì)。如專為螺絲孔開裂進(jìn)行了特殊的配方設(shè)計(jì)的無鹵阻燃劑PC/ABS AN9000，在PC選擇、阻燃劑的選擇、橡膠相態(tài)和分布、熱穩(wěn)定性等方面加強(qiáng)了設(shè)計(jì)，確保更高的產(chǎn)品良率。

2、防止降解

設(shè)計(jì)合理的工藝流程，減少材料在螺桿中的停留時(shí)間，禁止使用防銹油、螺紋緊固件等化學(xué)試劑腐蝕無鹵阻燃PC/ABS，防止材料降解。

3、改進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

適當(dāng)加厚螺柱厚度、適當(dāng)加寬螺柱內(nèi)徑，防止擰緊時(shí)出現(xiàn)過盈，增加螺孔深度等。