Effects of rubber content and temperature on ductile tearing stability in ABS materials

Abstract

The material can fail by tearing instability when the elastic contraction is greater than the plastic extension due to crack growth. Tearing instability (TIS) theory developed by Paris and co-workers is applied to describe the effects of rubber content and temperature on the stability of ductile crack growth in ABS materials under impact test conditions. The increase in slope of the J–Δa (δ-Δa) curve, dJ/d(Δa) (dδ/d(Δa)), tearing modulus, T (TJ or Tδ) and JTJ with increasing rubber concentration indicates that higher rubber content is beneficial in maintaining crack growth stability. dJ/d(Δa), TJ and JTJ increase with increasing temperature until a certain temperature. After that they decrease with further increasing temperature. This is due to the embrittlement of SAN matrix close to its glass transition temperature. Materialversagen durch Tearing-Instabilitat kann eintreten, wenn die elastische Kontraktion groser als die plastische Deformation durch Riswachstum ist. Die von Paris und Mitarbeitern entwickelte Theorie der Tearing-Instabilitat wird zur Beschreibung der Einflusse von Kautschukgehalt und Temperatur auf die Stabilitat des duktilen Riswachstums in ABS unter Schlagbeanspruchung angewendet. Die Zunahme der Steigung der J-Δa(δ–Δa)-Kurve, dJ/d(Δa) (dδ/d(Δa)), des Tearingmoduls, T (TJ or Tδ) und JTJ mit steigender Kautschukkonzentration deutet darauf hin, das ein hoher Kautschukgehalt zum Erhalt der Riswachstumsstabilitat beitragt. dJ/d(Δa), TJ und JTJ nehmen mit steigender Temperatur bis zu einer bestimmten Temperatur zu. Danach nehmen sie mit weiter steigender Temperatur ab. Dies wird durch die Versprodung der SAN-Matrix in der Nahe der Glasubergangstemperatur verursacht.