ABS的性质、改性及应用

1、摘要：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。本文旨在通过介绍ABS的结构、性质、改性和应用，使读者对ABS有整体上的了解。关键词：ABS;结构；性质；改性；应用二、ABS的性质丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。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

2、，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。2.1化学性质：化学稳定性（即抗化学药品性）：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、酮、酯和某些氯代烃中）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，但无熔融滴落现象电性能良好（电绝缘性好）易于染色、涂层和电镀与其他材料的结合性好（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

3、ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂；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） 2.2物理性质：不透明，外观呈浅象牙色、无毒、无味耐热性在通用热塑性塑料中最高、耐疲劳性好冲击强度较高，表面硬度高、柔韧性、尺寸稳定性好、耐磨性、耐油性、成型加工和机械加工较好流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好ABS工程塑料的缺点：低温脆性大，热变形温度较低（93-118），可燃，耐候性较差（在紫外光的作用下易降解，于户外半年后冲击强度下降一半），弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的，收缩率大。2.3质量指标：密度1.031.07g/cm3冲击强度 186330J/m拉

4、伸强度 3449MPa洛氏硬度(R) 62118伸长率 20%40%体积电阻率 (1.053.60)×1016.cm弯曲强度 5978MPa马丁耐热74-85成型收缩率：0.4-0.7%成型温度：200-240干燥条件：80-90/2小时2.4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度，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度)。对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。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

5、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。参考文献1 杨国文，丁小明，高分子材料科学与工程，1987，3（1）：542 李想，高性能ABS树脂的结构设计及性能研究，长春工业大学 TQ325.23 吴崇周等，中国塑料，1989,3（4）：223ABS的改性 ABS之所以需要改性，主要有两方面的原因。一是为了克服ABS树脂的主要缺点，如耐候性差，透明性差；二是为了提高ABS的其他性能，如力学性能和阻燃性。下面将从几个主要方面来介绍ABS改性的原理及方法。3.1透明性的改善

6、3.1.1 ABS透明性差的原因ABS树脂的构成是AS树脂（丙烯腈-苯乙烯共聚物）的连续相中分布橡胶粒子，由于树脂与橡胶的折射率不一样，因此在其界面上发生了折射、散射现象，使其不透明。3.1.2改善ABS透明性的方法 理论上，改善ABS透明性有两方面的做法，一是使橡胶粒子小到不引起可见光散射的程度，二是使树脂和橡胶的折射率在一定范围内相近。 工程实际操作中，一般通过控制SBR（丁苯橡胶）或PB（聚丁二烯）粒子的粒径、凝胶含量和共混温度等因素制备透明ABS树脂。在选择SBR粒径时，不可过大或过小，过大会影响材料的透明性，过小则会使ABS机械性能降低。此外MABS接枝粉的含量、抗氧剂种类对ABS透

7、明性也都有影响。常用的透明高分子材料主要有聚苯乙烯、PMMA和聚碳酸酯等。聚苯乙烯和PMMA质脆,且不耐刻划,而聚碳酸酯价格昂贵、易应力开裂。与此相比,经过改性制成的透明ABS树脂在具有良好透光性的同时,还具有较高的冲击强度和较低的市场价格等优势,已成为其他透明塑料无法替代的一种新型高分子材料。3.2耐候性的改善3.2.1ABS耐候性差的原因ABS耐候性差主要体现在随使用时间延长，冲击强度明显下降，光泽变差，颜色变黄。造成这种现象的主要原因是丁二烯中存在着双键，在光和氧的作用下发生易氧化反应，使主链与主链交联，造成韧性下降和变黄。3.2.2改善ABS耐候性的方法 （1） 将丁二烯（HC=CH-

8、CH=CH）橡胶用不含双键的其他弹性体。如以丙烯酸丁酯为主体合成的AAS树脂和用乙烯一丙烯一二烯烃橡胶等代替丁二烯合成的AES树脂。此外,还有用氯化聚乙烯（ CH2-CHCl-CH2-CH2 n ）合成的ACS树脂.该种树脂由于本身含有20%到40%的氯,所以具有阻燃性.（2）加入抗老化和抗氧化的光稳定剂。光稳定剂中紫外线吸收剂的原理是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，如水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类。而常用的抗氧化剂有Irganox1010，它挥发性小，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中

9、的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。这种方法虽然不能从根本上解决问题，但是是通常采用的方法。3.3阻燃性的改善3.3.1ABS阻燃性差的原因 ABS树脂的极限氧指数为22，是易燃材料。由于材料中含有丁苯橡胶，其燃烧时释放出大量的有毒气体和黑烟。由于ABS大量应用于汽车与家电工业，其易燃性不仅会造成严重的财产损失,还会给人们的生命安全和生存环境带来极大威胁。3.3.2ABS阻燃性改善 （1）改变ABS共聚物的组分，如加入反丁烯二酸酯或三溴苯乙烯作为第四单体与苯乙烯、丁二烯、丙烯腈进行共聚合，得到四组分阻燃共聚物。该方法阻燃持久性好，但需要在AB

10、S聚合过程中加入，其工艺复杂，成本高，因此较少采用。（2）混合高阻燃性树脂(如PVC、CPE等)。该方法需加入大量高阻燃性树脂才能有效，进而会极大影响ABS的固有性能。（3）添加无机阻燃剂（如Al(OH)3、Mg(OH)2等）。该方法所用阻燃剂需大量添加(通常需要60份以上)才能有明显的阻燃效果，因此会导致聚合物的力学性能和加工性能显著下降，失去使用价值。（4）添加有机阻燃剂(如卤素化合物、磷类阻燃剂等)。该方法阻燃剂添加量虽然较少，阻燃效果好，但存在耐候性差、价格昂贵、燃烧时冒黑烟的问题。目前，大多采用综合后三项添加型阻燃方法，来制备各项性能都较佳的低烟阻燃ABS体系。参考文献1 王永峰，荔

11、栓红，劭卫，王乐.透明ABS树脂的研制.加工技术2 张大雷，栾明，林权，崔占臣，杨柏. 两种不同粒径的SBR粒子对透明ABS树脂力学性能影响. 高分子学报. 2006年4月第2期3 于越,吕洁,李刚,刘明辉,张明耀. 基体的组成对透明ABS树脂性能的影响.中国塑料.2009年4月第23卷第4期4 赵育.ABS树脂的耐候性改良.塑料科技.19995 杨华军，桑 杰，严星桓. 耐候 ABS 材料研究.环境技术. 2011年03期6 申 欣，陈利华.ABS阻燃剂的应用与发展趋势.塑料科技. 1005-3360（2010）08-0092-05四、ABS的应用ABS树脂在包装中的应用 ABS吸塑托盘：吸

12、塑托盘产品是塑料吸塑包装内的其中一种，使用特征是能保护好包装物品，使用效果就是能做到方便和提升销售量。ABS树脂的强度高，韧性好，耐磨性好，并且容易加工成型，适合于做成吸塑托盘。 精密仪器箱，旅行箱：精密仪器箱，旅行箱对材料的力学性能要求高，ABS的冲击强度高，不易变形，耐液体性能好，用于制作箱体。 防静电包装：ABS树脂有优良的电绝缘性，当它与其他材料表面接触或相互磨擦时，产生静电积累，电压可达数干伏，导致吸尘、电击电晨，甚至火花放电，在生产和使用过程中产生很多麻烦和很大危害。在其中填充导电材料或添加抗静电剂使其改性成抗静电型ABS，做成光学镜片专用的防静电包装。 透明包装盒： A

13、BS树脂是一种不透明的树脂，如果在丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三个组分中再加入甲基丙烯酸甲酯，经接枝共聚反应可制得透明ABS树脂。透明ABS的透明度高，耐溶剂性好，冲击强度高，可用作手表，耳机，食品等包装盒。 电子产品外壳：ABS属易燃材料，在其中加入反应型阻燃混合物得到阻燃型ABS可用作电子产品外壳。ABS树脂在汽车工业的应用仪表板：汽车仪表板是一种薄壁、大体积、上面有很多安装仪表用的孔和洞、形状复杂的零部件。ABS塑料具有优良的耐热性、耐冲击性和刚性，适合于制作仪表板。车外板： 在车外板上，材料不仅要有优异的冲击强度，而且要有足够的耐热性、刚性并能承受装配线上140160烤漆温度而不变

14、形及优良耐油性等，ABS树脂与工程塑料的合金具有优良的耐热性、耐冲击性和刚性，可用于汽车挡泥板，车身，车门和前护面板。车内装饰： 汽车内装饰对汽车的舒适性和安全性起着重要作用，塑料装饰板应满足一下条件： 1. 表面不反光，无气味，不能产生模糊窗玻璃的物质；2.  表面沾染的污物易清除；3.  破坏时不产生锐利尖角； 4. 阻燃性能好。 现代汽车内装饰板大多整体成型，外观豪华，一般选用ABS树脂。ABS树脂通常采用注塑或热成型制造骨架，外板复合装饰面料。方向盘：  方向盘是汽车上的重要部件，要求塑料应满足下列要求：&

15、#160;1. 表面光泽均匀，不刺眼，手感舒适；2.  强度、耐磨性和染色牢固良好；3. 耐汽油、柴油、汗液的腐蚀； 4. 耐热性和耐寒性好。 ABS树脂的耐热性、耐寒性、耐磨性、表面光泽性及其它性能良好，广泛用于汽车方向盘上。ABS树脂在电子电器工业上的应用在电冰箱上的应用：电冰箱用于食品储藏，所以使用了ABS树脂除力学性能外，还要求无毒、无霉、无臭、不粘食品、耐低温、耐龟裂、耐食用油、耐发泡剂、绝热效果好等。此外，随着生活水平提高，人们越来越重视生活品质，为了满足人们追求清洁舒适的生活环境要求，出现了保鲜冰箱用抗菌ABS树脂，其抗菌性能主要由其抗菌剂的作用而产

16、生。在电视机上的应用：电视机上使用的ABS树脂应具有优良的耐热性、阻燃性、刚性、尺寸稳定性、耐电压、耐电晕、耐电弧、机械性能和耐蠕变性，所以 保证电视机向着优异性能、一机多用的方向发展。ABS树脂主要用于电视机外壳、电视机后盖、电视接收机前屏板、电视机频道盖，接线板等零件。 在洗衣机上的应用：洗衣机中使用的ABS树脂具有优良的耐热性、抗冲击性、耐化学药品性、电性能和成型性。ABS树脂主要使用于洗衣机内胆、外壳、装饰板、开关、按钮、马达底板、排水阀等零部件。空调器上的应用：使用ABS树脂具有优良的刚性、耐蠕变性、抗冲击性、抗振动性、抗热性、耐寒性、耐候性和阻燃性，同时要求ABS树脂具有优良的流动性，尺