丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）

我的名片 · 发表于 2023-2-17 13:53:23

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简介

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 ABS是丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。而且可与多种树脂配混成共混物。现在主要用于合金，塑料。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在3类致癌物清单中。
基本资料
性能
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。

成分结构
ABS树脂是由丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z。

性能变化
随着三种成分比例的调整，树脂的物理性能会有一定的变化：
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性；丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质；苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
理化性质
物质性质
丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
该产品具有高强度、低重量的特点。不透明的，呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。是常用的一种工程塑料。成型收缩率：0.4-0.7%、成型温度：200-240℃ 、干燥条件：80-90℃/2小时。
ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂电镀可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。

化学特点
◆综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性、电性能良好。
◆与372有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理。
◆有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
◆流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。

成型特性
1、无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90℃，3小时。
2、宜取高料温，高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270℃)。对精度较高的塑件，模温宜取50-60℃，对高光泽耐热塑件，模温宜取60-80℃。
3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。
5、强度较高，耐冲击能力强。

主要用途

综述
ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、同、酯和某些氯代烃中。
ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度（丁二烯的特性）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈的优良性能），且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途，主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。

ABS组合塑胶
ABS的性能介于通用塑料与工程塑料之间，其抗冲击性能良好，基本不具有缺口敏感性，流动性优良，价格较便宜，因此应用广泛。但其耐热性和耐候性差，力学性能不够理想，故导致其应用受限。ABS可以通过乳液接枝法、乳液掺混法、乳液本体聚合法和连续本体聚合法等多种聚合方法获得。
PC和ABS的组合塑胶可以克服两种原料自身的缺点，发扬对方的优点，将两者共混后，其一可以提高ABS的耐热性、冲击和拉伸强度，其二可以降低聚碳酸酯熔体粘度，改善加工性能，降低了PC缺口敏感性，改善了PC应力开裂状况，降低了生产成本。特别是由于PC/ABS组合塑胶提供了更好的总体成本和优良的低温缺口冲击强度，使得PC/ABS组合塑胶得到迅速发展和应用，其发展速度超过了PC、ABS本身和PC的其它组合塑胶的发展速度。整体优越的耐热性、强度和加工性是PC/ABS组合塑胶得以迅速发展的原因，因此PC为连续相的PC/ABS组合塑胶具有更加广阔的应用市场。
PC/ABS组合塑胶的微观结构很复杂，其中兼有PC、SAN和接枝丁二烯橡胶三相。若PC含量较高，PC就成为连续相包围着SAN，SAN又包围接枝橡胶相，而接枝橡胶中又有可能包含SAN相。橡胶粒子在组合塑胶中作为应力集中中心而存在，受外力作用时它能诱发银纹和剪切带，而银纹和剪切带的产生与发展需要吸收能量，这两者产生越多，能量吸收越多，同时，橡胶粒子可抑制银纹增长并阻止银纹发展成为破坏性裂纹，故橡胶相的存在能提高材料的冲击强度。随组合塑胶中ABS含量增加，橡胶相含量也增加，组合塑胶的冲击强度也会因为前面述及的原因而上升；当ABS含量继续增加并超过50%时，共混体系的连续变成ABS，这一点不利于诱发剪切带，故导致冲击强度的下降。
选择PET为基体材料，ABS为增强材料，添加第三组分作为相容剂，以双螺杆挤出共混法或注塑成型法，制备出PET/ABS合金材料，ABS/PET 组合塑胶，能更广泛满足市场的需求。
PET与ABS是部分相容体系，对于不相容的组合塑胶获得优良综合性能的有效手段是改善界面相容性，已经有许多报道提出一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物都可以有效地用作高聚物相容剂。
也有研究者用熔融接枝方法制备了ABS-g-MMA反应型相容剂。用带有活性基团（羧基、酸酐和酯等）的乙烯基单体与ABS反应制备接枝共聚物，共混时活性基团能与PC所带的酯基发生化学反应形成化学键，达到增容目的。为保证共混组合塑胶的品质，实验中以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为接枝单体制备出ABS-g-MMA相容剂，此相容剂应用到PET/ABS组合塑胶体系以后能使组合塑胶性能显著提高。

生产技术

从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺，本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性，如在高抗冲产品的生产上有局限性。
本体工艺与乳液工艺不同，乳液工艺在水相中进行，反应体系粘度较低，传热较好，而在本体工艺生产ABS树脂时，为了粘度容易控制，对橡胶含量控制在15%以内，最多不超过20%，而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大，因此表面光泽差。大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系，反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。本体工艺在改进产品上取得的主要进展有如下几点：
⑴ 控制橡胶粒径小于1.5μm，改进光泽度；
⑵ 控制橡胶粒径和形态，改进抗冲性；
⑶ 增加橡胶相中的夹附量；
⑷ 使橡胶的粒子呈双峰分布；
⑸ 优选引发剂类型和浓度等；
⑹ 引入第四单体改性：如引入α-**乙烯生产耐热ABS树脂。
上述两种ABS生产方法，对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%（wt）的ABS树脂时，本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同，总的现金成本则本体工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品，本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物，或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混，后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。所以仅有少数公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品，大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。

安全防护

待增加

茂名石化，英力士，LG，台塑，中石油，中石化，宁波乐金甬兴化工有限公司，镇江奇美化工有限公司，中石油吉林石化，浙石化，利华益维远化学股份有限公司，恒力石化，青岛中新华美塑料有限公司，镇江奇美有限公司，扬州市豫禾塑料业制品厂，盛禧奥聚合物（张家港）有限公司

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