为什么聚丙烯不能与ABS焊接

为什么聚丙烯不能与ABS焊接

为了使两种材料进行焊接，有三个主要要求。

材料必须具有化学相容性(即聚合物链必须能够形成二次键)。
一些塑料是兼容的这种方式，但它是主要不同类型的无定形塑料互相兼容。ABS是一种非晶塑料，与PVC和PMMA兼容。PP是一种半结晶塑料，只能与自身兼容。

无定形聚合物的聚合物链是随机排列的。半结晶聚合物有一些无定形(随机排列)区域和一些结晶(有序排列)区域。

材料必须具有相似的熔体流动指数。
为了使聚合物链混合，熔化的塑料必须具有相似的粘度(或厚度)。你可以把它想象成把水和蜂蜜混合。水很好地在蜂蜜周围流动，没有真正的混合。然而，如果蜂蜜被加热(比如在热水中)，它会变得不那么粘稠(变稀)，两者可以混合。同样地，室温的水和冷黄油不能混合，但是如果黄油加热了，它们就混合得很好。

每网上资料及资讯资源:
ABS材料的熔体流量范围为0.08-80 g/10 min
PP材料的熔体流动范围为0.2-1200 g/10min

正如你所看到的，这是一个非常广泛的范围。即使在同一基聚合物中，也有可能出现某些等级的材料彼此不可焊的情况。这就是为什么在一个组件中使用多种材料时要小心的原因。

材料必须有相似的熔化温度。
在大多数焊接方法中，两种材料的接头温度是相同的。因此，这两种材料必须在相当接近的温度下熔化。否则，一种材料会熔化而另一种不会，聚合物链也不会发生混合。

一个日常发生的例子是热胶。热熔胶是一种常用的低熔点塑料，包括聚烯烃和聚氨酯。当用热熔胶在高熔点的塑料上进行设计时，例如特氟龙，由于表面不熔化，被粘的形状可以很容易地从塑料表面去除。

使用热板焊接可以用不同的熔化温度(和熔化流速)焊接材料。这是通过将两种材料加热到不同的温度，然后将它们压在一起来实现的。然而，大多数焊接方法取决于在接头的温度是相同的两个部分。

像ABS这样的无定形聚合物没有严格的熔点。他们有一个玻璃化转变温度之后，材料逐渐软化，并变得更少粘性，因为更多的热量被加入。另一方面，像PP这样的半晶材料，既有玻璃化转变温度，又有明显的熔点。通常，半晶材料的玻璃化转变温度很低，而熔融温度很高。

玻璃化转变温度是聚合物无定形区二次键断裂时的温度。熔融温度是晶体区域中二次键断裂时的温度。

非晶态聚合物需要加热比其玻璃过渡温度高得多的温度才能焊接，大约要高出160℃。半晶材料需要加热到比其熔点高60℃左右才能焊接。两种材料可焊接的焊接温度要求在20℃左右。

每网上资料及资讯资源:
ABS材料的玻璃化转变温度范围为105-109℃
PP材料的熔化温度范围为61-220℃F

因此ABS不能焊接到PP上，原因如下:

1. 聚合物链不太可能形成二次键
2. 熔体流动范围不大可能匹配
3. 焊接温度不太可能匹配

我在上面使用“不可能”这个词，是因为可能有某种方法可以让它发挥作用，只是没有一种方法既便宜又稳定——这两点对制造业来说都至关重要。

注意:
我见过一些应用，主要是通过使用舌形和槽形接头来“焊接”两种不相容的材料，在这种情况下，较低的熔化温度和较低的粘性材料使舌形接头熔化并填充到另一种材料的槽中，通过极好的填充形成机械接头。在一种情况下，这工作得足够好，提供了一个密封。

本文最初发表在问答网站上Quora.com对于“为什么我们不能用ABS焊接聚丙烯?”请访问EWI应用工程师米兰达·马库斯mmarcus@m.huaqiangtimber.com。