ABS简介

链塑网2021-04-04 06:53:35


什么是ABS树脂


ABS树脂化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。俗称超不碎胶。


是由丙烯腈丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文为acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer[1] ,简称ABS。

ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。

ABS的过去
老美的成果


ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。早在ABS树脂出现之前,美国橡胶公司和聚苯乙烯的生产者已对用丁苯橡胶和丁腈橡胶改善苯乙烯的脆性进行了研究,并制得了抗冲击性聚苯乙烯。在此基础上,开发了共混法制备ABS树脂的工艺。1947年,美国橡胶公司首先使用共混法制备了ABS树脂得到工业生产。1948年,该公司公布了一项ABS树脂专利。该专利产品是用丁腈橡胶和丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)共混制得。1954年,美国Borg-Warner公司的Marbon分公司将丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯胶乳中进行接枝聚合制得了接枝型ABS树脂,并首先实现了工业化生产。





一、ABS树脂的构成


ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8·C4H6·C3H3N)x,但是,在聚丁二烯橡胶与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚反应中,除了生产聚丁二烯橡胶与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物外,单体苯乙烯和丙烯腈会发生共聚生成游离SAN(丙烯腈和苯乙烯共聚物)。




所以,实际上得到的是聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物和游离SAN的混合物。商业上通常将这种混合物与其他SAN的混合物称之为ABS树脂其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,最常见的比例是A:B:S=20:30:50,此时ABS树脂熔点为175℃。此时ABS塑料的成型温度为180-250℃,但是最好不要超过240℃,此时树脂会有分解。


ABS一般性质



ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色,并具有90%的高光泽度。ABS的相对密度为1.05,ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味




力学
冲击强度极好,耐磨性优良,弯曲强度,压缩强度较差,力学性能受温度影响大


电学


电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。


热学


ABS属于无定形聚合物,无明显熔点;熔体粘度较高,流动性差,耐候性较差,紫外线可使变色


环境


ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外线的作用下易产生降解,置于户外半年后,冲击强度下降一半


ABS树脂的性能


ABS树脂的优点


1、 有优越的耐冲击强度,特别是在低温有无与伦比的冲击强度,而且热变形温度高                 
 

                        
2、电性能、耐化学药品性、耐油性好、易电镀
 

                                                
3、加工适应性好,注射成型、挤出成型、模压成型等所有的加工方法都可以,而且尺寸稳定性好,耐碱性,耐应力开裂性也好         



ABS树脂的主要缺点



1、透明性不好



导致透明性差的原因


因为ABS树脂的构成是AS树脂的连续相中分布橡胶粒子,这种二相不均匀体系结构中的树脂与橡胶的折射率不一样,在界面上折射、散射结果使其不透明。

改善透明性的方法

A、用混炼的方法使聚合物透明。混练可使树脂和橡胶的折射率在一定范围内相近。


B、或者使橡胶粒子必须小到不引起可见光散射的程度


2、耐候性较差*

什么是耐候性:材料如涂料、建筑用塑料、橡胶制品等,应用于室外经受气候的考验,如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏,其耐受能力叫耐候性


导致耐候性差的原因

   丁二烯中存在着双键,成为ABS树脂耐候性不好的根源。
   内双键邻接的-CH2-上的H,由于光和氧发生氧化反应,使主链与主链交联。

改善耐候性的方法

A、将丁二烯橡胶用不含双键的其他弹性体代替。

B、加入抗老化和抗氧化的光稳定剂等,虽然不能从根本上解决问题,但是是通常采用的方法。

ABS树脂的制备方法

 基本制法是:
     
 

乳液接枝掺合工艺



A、包括丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理四个步骤。


B、根据SAN共聚工艺不同又可分为:
 

乳液接枝乳液SAN掺合

乳液接枝悬浮SAN掺合 

乳液接枝本体SAN掺合



四个步骤


1
丁二烯胶乳的合成

一般采用乳液聚合

2
接枝聚合物的合成

聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝。

3
SAN共聚物的合成

乳液法、悬浮法和本体法。

4
掺混和后处理

ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混


连续本体工艺



1
单釜连续:该工艺才用单个全混釜连续聚合,操作点的单体转化率一般在50%左右,通常才用非满釜投料,靠单体冷凝移热。



2
2个或多个全混反应釜串联操作:即用2个或3个全混釜串联,搅拌采用螺杆导流筒式货螺带式。当采用2釜串联时,第1釜为反向釜;当采用3个釜串联时,第1釜一般为接枝釜,转化率较低,而在第2釜进行相反转。

        

3
用全混釜进行相反转,后接活塞流反应器提高转化率。即用单个全混釜或者2个锚式搅拌釜切换操作进行反相,后接塔式反应器或者卧式反应器进行后聚合,以提高转化率。

        

4
第1反应釜为接枝釜,后接全混釜进行相反转,再接活塞流式反应器提高转化率。接枝釜有的为全混式反应器,有的为活塞流式反应器。

           

5
多级活塞流反应器串联:1种为塔式反应器串联,采用平桨或其他桨型与内冷管相间构成多个反应区。单个反应区可以认为是全混或者接近全混流。另1种为卧式反应器,采用搅拌叶片和阻隔盘相间来构成多个反应区。特点与塔式反应器类似。

        

ABS树脂的用途

1.壳体材料广泛用于制造电话机、移动电话、复印机、传真机、玩具及厨房用品等的壳体。

2.汽车配件具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。



3.机械配件ABS可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽及电动工具壳等。



ABS塑料的改性品种


1、 ABS/PC


这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。


主要应用于通讯器材、家用电器、汽车、电脑及外设部件。





2、ABS/PA

是耐冲击、耐化学品、良好流动性和耐热性材料,用于汽车内件装饰,电动工具、运动器具、割草机和吹雪机等工业部件,办公室设备外壳等。



其它改性ABS树脂

1
永久抗静电性牌号:


添加抗静电剂的ABS用途有:复印机、传真机等的传递纸张结构、录像和高级音频磁带等。

2
橡胶粒径较小的高光泽ABS

     

靠控制ABS橡胶相中的粒径,可以大大增加光泽度,可以用于制造吸尘器、电话机、空调等家用产品

3
。。。



世界生产概况





各地区ABS的消费结构



文章来源网络,链塑网整理



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