ABS簡介
ABS: Acrylonitrile Butadiene Styrene樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三種成分組成的一群耐衝擊性熱塑性 樹脂的總稱。
ABS的成分
ABS是樹脂相(AS)、橡膠相(PS)的兩相不均勻聚合物。
樹脂相的組成、橡膠相的組成及比例、橡膠與樹脂界面的相容性以及接枝率等因素都會影響樹脂的性能。
各組分對性能的影響
AS組分:
提高表面光澤度、耐熱性、耐化學性和加工性能,但抗衝擊韌性下降。
PB組分:
提高彈性和抗衝擊性,但耐熱性、剛性不足。
ABS樹脂綜合了兩組分的優點。
ABS的製備方法
基本製法是:
乳液接枝摻合工藝
A、包括丁二烯乳膠的製備、接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,摻混和後處理四個步驟。
B、根據SAN共聚工藝不同又可分為:
乳液接枝乳液SAN摻合
乳液接枝懸浮SAN摻合
乳液接枝本體SAN摻合
四個步驟A、丁二烯膠乳的合成一般採用乳液聚合B、接枝聚合物的合成聚丁二烯與苯乙烯、丙烯腈接枝。C、SAN共聚物的合成乳液法、懸浮法和本體法。D、摻混和後處理ABS接枝聚合物與SAN共聚物以不同比例進行摻混
連續本體工藝
本體工藝生產ABS樹脂時,為了控制粘度,對橡膠含量控制在15%以內,最多不超過20%。
本體聚合工藝與乳液接枝摻合工藝相比,具有對環境汙染少、投資低的優點,但產品多樣化方面有局限性。
ABS樹脂的優點
ABS樹脂集合了三者單體的優良性質,即:
苯乙烯的光澤、電性能、成型性;
丙烯腈的耐熱性、剛性、耐油性;
丁二烯的耐衝擊性。
所以它擁有以下的優點:
1.有優越的耐衝擊強度,特別是在低溫有無與倫比的衝擊強度,而且熱變形溫度高 (丁二烯)
2.電性能、耐化學藥品性、耐油性好、易電鍍 (丙烯腈)
3.加工適應性好,注射成型、擠出成型、模壓成型等所有的加工方法都可以,而且尺寸穩定性好,耐鹼性,耐應力開裂性也(苯乙烯)
ABS樹脂的用途
1.殼體材料廣泛用於製造電話機、行動電話、複印機、傳真機、玩具及廚房用品等的殼體。
2.汽車配件具體品種有方向盤、儀錶盤、風扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。
3.機械配件ABS可用於製造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽及電動工具殼等。
ABS樹脂的主要缺點
1、透明性不好
因為ABS樹脂的構成是AS樹脂的連續相中分布橡膠粒子,這種二相不均勻體系結構中的樹脂與橡膠的折射率不一樣,在界面上折射、散射結果使其不透明。
改善透明性的方法:
A、用混煉的方法使聚合物透明。混練可使樹脂和橡膠的折射率在一定範圍內相近。
B、或者使橡膠粒子必須小到不引起可見光散射的程度。
透明ABS是由甲基丙烯酸甲酯(MMA)-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物和聚丁二烯兩者混煉而成。
2、耐候性較差
丁二烯中存在著雙鍵,成為ABS樹脂耐候性不好的根源。
內雙鍵鄰接的-CH2-上的H,由於光和氧發生氧化反應,使主鏈與主鏈交聯。
改善耐候性的方法
A、將丁二烯橡膠用不含雙鍵的其他彈性體代替。
B、加入抗老化和抗氧化的光穩定劑等,雖然不能從根本上解決問題,但是是通常採用的方法。
光穩定劑
1、光屏蔽劑
反射吸收紫外線,如碳黑、氧化鋅。
2、紫外線吸收劑
吸收紫外線並通過分子內部變化將光能轉化為振動能,再以熱能傳遞出去。
3、光淬滅劑
將激發態光敏劑分子上的額外能量通過 分子內部轉換為熱能。
S*(激發態光敏劑)+Q(淬滅劑) S+Q* Q+熱能
4、自由基捕捉劑
使自由基失去活性,可歸入抗氧劑。
優化耐熱性方法
主要手段就是導入剛性分子,提高主鏈剛性、減弱對稱性,增加側鏈位阻。
ABS塑料的改性品種
1、 ABS/PC
這種材料既具有PC樹脂的優良耐熱耐候性、尺寸穩定性和耐衝擊性能,又具有ABS樹脂優良的加工流動性。
主要應用於通訊器材、家用電器、汽車、電腦及外設部件。
提高ABS/PC的阻燃性使用滷 /銻類阻燃劑阻燃PC/ABS合金三氧化二銻與十溴聯苯醚的復配
2、ABS/PA
是耐衝擊、耐化學品、良好流動性和耐熱性材料,用於汽車內件裝飾,電動工具、運動器具、割草機和吹雪機等工業部件,辦公室設備外殼等。
3、玻璃纖維增強ABS
ABS與玻璃纖維經混合、擠出、切粒製得,一般採用注射法成型。用與製造尺寸要求較高的製品,如電子電器、錄音機機芯底板,電動工具等。
4、α-甲基苯乙烯耐熱ABS樹脂
Borg-Warner公司首先用α-甲基苯乙烯(α-MS)作為第四組份開發了這類產品採用α-MS時,ABS最高熱變形溫度可達120°C。
5、其它改性ABS樹脂
a永久抗靜電性牌號:
添加抗靜電劑的ABS用途有:複印機、傳真機等的傳遞紙張結構、錄像和高級音頻磁帶等。
常用抗靜電劑舉例1、 抗靜電劑LS白色結晶狀粉末(陽離子型),特點是靜電消除效率高, 熱穩定性好,對皮膚有中等刺激。2、抗靜電劑KHD – 300(非離子型),是高級脂肪醇、環氧氯丙烷、單乙醇胺的縮合物,抗靜電效果顯著,用量為2 %左右。
b橡膠粒徑較小的高光澤ABS
靠控制ABS橡膠相中的粒徑,可以大大增加光澤度,可以用於製造吸塵器、電話機、空調等家用產品。