ABS 苯乙烯樹脂三元聚合物
ABS苯乙烯樹脂三元聚合物
英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene
ABS從本世紀40年代開始商業化，銷量逐年增長，現已成為**銷量*大的工程熱塑性塑料，僅美國的銷量就於1989年超過了12億磅。在大宗商品塑料與高性能工程熱塑性塑料之間，ABS占據了獨特的“過渡”聚合物的位置。
化學和性質
ABS的多能性來自於它的三個單體結構單元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每個組分都為*終聚合物提供了一套不同的有用的性能。丙烯睛主要提供了耐化學性和熱穩定性；丁二烯提供了初度和衝擊強度；苯乙烯組分則為ABS提供了硬度和可加工性。 有三種生產工藝——乳液法、連續本體法或懸浮法，任一種工藝方法所製得的ABS原料中的苯乙烯含量均為50％甚至更高。通常至少兩種工藝結合使用，以使*終產物*佳化。ABS樹脂屬於兩相體係：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）為連續相，丁二烯衍生橡膠為彈性體分散相。 實際上還有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡膠上發生共聚合反應（接枝），本來不相容的硬SAN和橡膠相容起來。因此，人們可把ABS看作是**個在商業上取得成功的聚合物合金之一。
改變三種單體A、B、S的比例，聚合物的分子量和橡膠相的形態就能有無限的ABS產品供選擇。例如，橡膠相的顆粒大小可以從小於0．1微米變到幾個微米。橡膠相內平均顆粒大小和顆粒大小分布，對聚合物性能的整體均衡，包括強度、韌度和外觀有重要影響。大橡膠顆粒增加韌度而降低光滑度。
與分子量相關的硬相鏈長度對ABS樹脂的性能也有顯著的影響。一般地，聚合物鏈越長，強度性能（包括衝擊和延性）越高，而流動性能越低。
*後，硬SAN相與橡膠相的比率將影響ABS樹脂的流動性和抗衝擊性能之間的均衡，例如，橡膠含量的增加將提高ABS材料的衝擊強度和韌度，但通常以流動性變差為代價。 流動性能和抗衝擊性能之間的均衡是ABS材料的基本產品特征，這種特征將普通用途的ABS材料彼此區彆開來。
合金及專用品
如果在聚合過程中加人更多種的單體，或者混入化學添加劑，或者與另一種塑料共混或形成合金，就可以進一步拓寬以ABS為基礎的樹脂的性能範圍。
例如，在聚合過程中加入α一甲基苯乙烯或馬來酸酥，就能生產出具有較高熱變形溫度的以ABS為基礎的材料。使用甲基丙烯酸甲酯，能使硬相和橡膠相的折射指數相匹配，從而使材料具有透明度。
通常，ABS樹脂與添加劑在聚合過 程中作為*後一個工序進行配料，或者作為分彆的工序在擠壓或班伯裡密煉機等熔體混合設備中進行熔融配料。所用的典型添加劑能改進耐紫外線性能和熱穩定性、阻燃性和抗靜電性能。具有更高強度和硬度的增強型ABS已經商業化。
ABS的一個有用的特點就是能與各種不同的聚合物形成一係列合金，這些合金具有超出傳統均衡性能的新的性能範圍。
*普通的是ABS－一聚碳酸酯(PC)合金，與基礎ABS三元共聚物相比，它表現出改進了的抗衝擊性能（特彆是在低溫下）和高耐熱性能。它們在汽車市場，如儀表麵板和車 輪擋板等方麵有很強的適用性。通過加入助劑，PC／ABS合金還能製成阻燃型材料，並已在商用機器市場上取得很大成功。阻燃型ABS材料的另一個商業化途徑是與PVC組成合金；PVC是具有阻燃性的材料。
ABS與一種結晶型聚合物組成合金，會具有更強的化學穩定性。已商品化的有：ABSPBT（聚對苯二甲酸丁烯酯）合金和ABS尼龍合金，其目標市場包括草坪和花園器具、汽車內部材料、動力工具殼體和化妝品包裝材料。
ABS合金的一個新係列，可以不需要化學添加劑或填料（炭或金屬），而顯示的“長久”的靜電消散性能。這種長久抗靜電性能是耐擦拭的，並對溫度相對敏感。
這些合金不風化並有良好的著色能力，應用目標主要是材料加工領域。（要得到更多有關ABS合金的資料，請參見本書第5頁“合金和共混”一章）。
加工
ABS是無定形的熱塑塑料，它在一定溫度範圍內軟化而不是突然熔化。ABS稍具吸濕性，在熔化加工前應予以乾燥。ABS通常以丸片形成出售，顏色為原色、預著色或混合色，也有以自然粉末形成出售。也可用濃縮色料來滿足*終用戶的**要求。各種ABS材料都易於接受常用的二次加工處理，如機加工、粘合、緊固、電鍍、塗漆等。
ABS樹脂的一個基本長處就是加工性能。ABS材料的加工操作條件範圍寬廣和具有良好的剪切稀化流動特性。很多加工形式都可選用，包括注塑、擠塑、熱成型、結構泡沫和吹塑。
注塑模工藝條件:
乾燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進行乾燥處理。建議乾燥條件
為80~90C下*少乾燥2小時。材料溫度應保證小於0.1%。
熔化溫度：210~280C；建議溫度：245C。
模具溫度：25…70C。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）。
注射壓力：500~1000bar。
注射速度：中高速度。
用途
ABS基產品的性能範圍寬廣，加工寬裕度大，價格與性能較均衡，這使它的應用市場很廣。
運輸，這是ABS在美國的*大市場，年需用約3億磅樹脂。汽車方麵的應用很多，包括車內和車外。為了內部注塑使用，已開發出高耐熱、普通用途和光滑性低的材料，用作儀表麵板、控製板和其它汽車內部裝演部件。
人們普遍認為ABS是製作汽車內部組件的優選塑料。外部應用則包括散熱器格柵、前燈罩和大型卡車的用擠壓一熱成型方法製成的各種飾帶。電鍍級ABS可用於把手、燈框、鏡座、格柵和裝飾帶。
器具，1989年美國的器具市場消耗2．5億磅ABS樹脂，其中絕大部分消耗在主要的器具上，擠壓一熱成型門和油罐襯裡為首。透明ABS用作冰箱的凍結箱托架。
器具市場的其它用途有廚房用具、動力工具、真空掃除機、縫紉機和電動頭發吹風機上用的注塑外殼。ABS受人偏愛是由於它的強度、韌度、光滑度。著色力、加工性能和價格等之間的良好平衡。
商用機器。是ABS的一個大的“附加值”市場，這部分在1989年約為7500萬磅樹脂，在曆史上一直保持強勁的增長速度。阻燃級材料在計算機外殼及控製板方麵很適用。
建築。ABS在此領域內有廣泛應用，特彆是在排水、廢水和排氣（合稱DWV）管，以及注塑管件等方麵。1989年美國的銷量超過1．5億磅。ABS材料能與低價格的PVC在DWV管材市場上共存，是由於它能提供改進了的低溫衝擊性能、較易粘接和低得多的比重。
消費品和工業品市場中有許多部分應用ABS。這包括玩具、*療器具、草坪和花園用具、家具、化妝品包裝、船舶、排灌、箱包和淋浴間。非常美觀。良好的加工性能、高光滑度及有利的成本／性能之間的平衡等方麵的要求，決定了ABS對於這個廣闊市場部分的適合性。
商業信息
儘管ABS用工業標準來說，已有很長的曆史，這類產品及其服務的大多數市場和應用，還遠冇有成熟。未來幾年內，美國對ABS樹脂的需求預計將以每年3～5％的速度增長。
ABS在歐洲的增長率估計與美國相似，而太平洋地區相則為每年7～ 10％左右。以ABS為基礎的合金甚至比標準ABS樹脂預計有更快的增長。
在1991年中的價格表上，普通用途ABS注塑級產品的價格範圍為：中檔的衝擊／原始型樹脂的標價為 1．47美元／磅；極高衝擊強度級材料的價格為1．62美元／磅。
一般地，擠塑級產品的標價要低5％～ 10％。專用阻燃級和高耐熱級起價為回．65美元／磅，這是原始材料批發價。
以下是美國的三個主要的ABS生產商：通用塑料公司（Cycolac牌樹脂），孟山都公司（Lustran），陶氏化學公司（Magnum牌）。通用塑料公司的（美）國內生產能力*大，所占市場份額居先。所有這三個供應商都有美國以外的生產能力。
