什么是ABS塑料

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–styrenecopolymer[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。老美的成果ABS的过去ABS树脂制备工艺3ABS树脂性能与缺陷2ABS树脂的构成1ABS树脂工业应用4ABS树脂分子结构010302ABS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1,3-丁二烯苯乙烯丙烯腈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ABOUTABSABS一般性质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，冲击强度下降一半环境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。ABS树脂的性能简介热学力学电学ABS树脂的性能随着三种成分比例的调整，ABS树脂的物理性能会有一定的变换。但是ABS树脂却集合了三者单体的优良性质，即：苯乙烯的光泽、电性能、成型性；丙烯腈的耐热性、刚性、耐油性；丁二烯的耐冲击性。所以它拥有以下的优点：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，而且热变形温度高丁二烯2.电性能、耐化学药品性、耐油性好、易电镀丙烯腈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，耐应力开裂性也好苯乙烯ABS树脂的主要缺点1、透明性不好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。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。光稳定剂1、光屏蔽剂反射吸收紫外线，如碳黑、氧化锌。2、紫外线吸收剂吸收紫外线并通过分子内部变化将光能转化为振动能，再以热能传递出去。光稳定剂3、光淬灭剂将激发态光敏剂分子上的额外能量通过分子内部转换为热能。S*（激发态光敏剂）+Q（淬灭剂）S+Q*Q+热能4、自由基捕捉剂使自由基失去活性，可归入抗氧剂。ABS树脂的制备方法基本制法是：乳液接枝掺合工艺连续本体工艺1.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A、丁二烯胶乳的合成一般采用乳液聚合B、接枝聚合物的合成聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝。C、SAN共聚物的合成乳液法、悬浮法和本体法。D、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重点介绍→连续本体工艺ABS的连续本体法工艺是指在用少量溶剂或者不用溶剂的情况下，将增韧用橡胶和单体进行本体聚合，依靠本体聚合时的接枝和相反转获得适当的橡胶粒径和界面相容能力的制备工艺。相较于乳液接枝掺混工艺，其具有工艺流程短，装置建设费用低，“三废”排放量少而且能与高抗冲聚苯乙烯（GPPS），通用级聚苯乙烯（HIPS），苯乙烯/丙烯腈切换生产的优点。在技术经济比较上，连续本体法的成本分别比乳液接枝掺混工艺的三种方法成本降低38%，15%,27%。因此，近年来该工艺的研究和开发取得了相当大的进步。连续本体工艺法5大类(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。其他还有用环形间隙反应釜进行相反转,用双螺杆反应式挤出机进行聚合、反相和脱挥。在预聚釜和后聚釜间加l个分散器来进行相反转并控制粒径在聚合过程中不反相,而在薄膜蒸发器中进行相反转等制备工艺。总的来说,连续本体ABS的制备工艺主要是采用多级串联活塞式反应器。从流程上分析,各种工艺差别不大,只是反应釜级数的多少而已,区别在于:有无接枝釜、接枝釜的流型、相反转前后聚合体系的特征和能达到的终端固含量的高低。相反转前后聚合体系的转化率差别应尽量小。这样,多级串联活塞流式反应器既有全混釜的传热能力,又能保证各级反应器间的转化率逐渐递进,无疑是较好的选择。单级或多级全混釜串联的工艺由于能承受的体系粘度较低,单位体积的换热面积较小,故终端转化率一般较低在连续本体法聚合过程中一般加入约20%的乙苯作溶剂来调整体系的粘度和2相的粘度比。溶剂用量太大时所得粒径偏大,流动性差,因此不被采用。相反前加少量矿物油和链转移剂则可以得到较小的橡胶粒子粒径和较高的树脂光泽度。所用橡胶的溶液粘度(5%苯乙烯液,25℃)在0.07一0.20Pa·S之间。该溶液粘度值对相反转工艺的影响较大。调控粒径的方法（1）搅拌强度。以搅拌的剪切强度来决定橡胶粒径的大小。强剪切可以获得较小的橡胶粒子粒径。(2)用不同溶液粘度的橡胶获得不同粒径的橡胶粒子。橡胶分子量越小所得的粒子粒径越小。(3)用调聚剂的用量来调整基体树脂的分子量以获得不同粒径的橡胶粒子增加调聚剂的用量使得SAN的分子量降低,从而使聚合体系中连续相的粘度降低,可以获得较大的橡胶粒子。在相反转前加入调聚剂效果较明显。(4)在相反转完成后,通过补加橡胶来调控微结构。在相反转完成后补加橡胶可以使橡胶粒子的粒径改变,使冲击强度显著提高。橡胶粒子的粒径对树脂的冲击强度和树脂的光泽度影响很大。提高ABS的韧性需要双峰分布的橡胶粒子;较高的树脂光泽度需要小粒径(小于0.5μm)。控制粒径的方法归纳起来主要有4种: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。3、玻璃纤维增强ABSABS与玻璃纤维经混合、挤出、切粒制得，一般采用注射法成型。用与制造尺寸要求较高的制品，如电子电器、录音机机芯底板，电动工具等。其它改性ABS树脂一、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。二、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、空调等家用产品三，四，五，六，七不做介绍，总之还有很多。。。世界生产概况目前ABS生产变动上世纪90年代中期以来，我国ABS工业发展突飞猛进，国内各厂家纷纷开始投资研究ABS生产技术以提高ABS产品质量，也吸引许多企业新建ABS树脂生产装置。我国ABS生产能力由2000年的48万吨/年到2006年160万吨/年。2007和2008年的ABS产能进一步扩大到203万吨/年和215万吨/年，居世界首位据美国SRI咨询公司分析，2009年亚洲占全球ABS总生产量的80%，北美和西欧分别占10%和9%。预计全球ABS生产能力将年增长4%，将达到2012年980万吨/年。中国能力的增长将对世界其他地区造成开工率的下降形成很大的压力。近年在ABS工业中未有更多的并购活动。因需求疲软以及因能源和原料成本上升而利益减薄，ABS市场仍面临挑战。ABS产业整合也已开始。北美地区ABS市场需求仍在不断萎缩，2009年的需求比2008年下降10%。据生产商称，市场需求萎缩主要是受到建筑和汽车工业疲软的影响。同时能源和原料成本的上涨导致盈利压力的增加。然而，中国ABS市场需求仍以年均约6.4%的速度快速增长，近年来中国国内的ABS产能已经出现了大幅增加，这已影响到全球其他地区的ABS生产商的装置开工率世界ABS需求量从2000年434.5万吨、2001年421.1万吨增加到2002年490万吨。2004年世界ABS（含SAN）总消费量约600万吨；据位于美国MenloPar