ABS苯乙烯樹脂三元聚合物
英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene

ABS從本世紀(jì)40年代開始商業(yè)化，銷量逐年增長，現(xiàn)已成為**銷量*大的工程熱塑性塑料，僅美國的銷量就于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(jù)了獨(dú)特的“過渡”聚合物的位置。

化學(xué)和性質(zhì)

ABS的多能性來自于它的三個(gè)單體結(jié)構(gòu)單元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每個(gè)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(xué)性和熱穩(wěn)定性；丁二烯提供了初度和沖擊強(qiáng)度；苯乙烯組分則為ABS提供了硬度和可加工性。 有三種生產(chǎn)工藝——乳液法、連續(xù)本體法或懸浮法，任一種工藝方法所制得的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(jié)合使用，以使*終產(chǎn)物*佳化。ABS樹脂屬于兩相體系：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）為連續(xù)相，丁二烯衍生橡膠為彈性體分散相。 實(shí)際上還有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡膠上發(fā)生共聚合反應(yīng)（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(gè)在商業(yè)上取得成功的聚合物合金之一。

改變?nèi)N單體A、B、S的比例，聚合物的分子量和橡膠相的形態(tài)就能有無限的ABS產(chǎn)品供選擇。例如，橡膠相的顆粒大小可以從小于0．1微米變到幾個(gè)微米。橡膠相內(nèi)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(qiáng)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(guān)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(qiáng)度性能（包括沖擊和延性）越高，而流動(dòng)性能越低。
*后，硬SAN相與橡膠相的比率將影響ABS樹脂的流動(dòng)性和抗沖擊性能之間的均衡，例如，橡膠含量的增加將提高ABS材料的沖擊強(qiáng)度和韌度，但通常以流動(dòng)性變差為代價(jià)。 流動(dòng)性能和抗沖擊性能之間的均衡是ABS材料的基本產(chǎn)品特征，這種特征將普通用途的ABS材料彼此區(qū)別開來。

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(xué)添加劑，或者與另一種塑料共混或形成合金，就可以進(jìn)一步拓寬以ABS為基礎(chǔ)的樹脂的性能范圍。

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(chǎn)出具有較高熱變形溫度的以ABS為基礎(chǔ)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(shù)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*后一個(gè)工序進(jìn)行配料，或者作為分別的工序在擠壓或班伯里密煉機(jī)等熔體混合設(shè)備中進(jìn)行熔融配料。所用的典型添加劑能改進(jìn)耐紫外線性能和熱穩(wěn)定性、阻燃性和抗靜電性能。具有更高強(qiáng)度和硬度的增強(qiáng)型ABS已經(jīng)商業(yè)化。
ABS的一個(gè)有用的特點(diǎn)就是能與各種不同的聚合物形成一系列合金，這些合金具有超出傳統(tǒng)均衡性能的新的性能范圍。

*普通的是ABS－一聚碳酸酯(PC)合金，與基礎(chǔ)ABS三元共聚物相比，它表現(xiàn)出改進(jìn)了的抗沖擊性能（特別是在低溫下）和高耐熱性能。它們在汽車市場，如儀表面板和車 輪擋板等方面有很強(qiáng)的適用性。通過加入助劑，PC／ABS合金還能制成阻燃型材料，并已在商用機(jī)器市場上取得很大成功。阻燃型ABS材料的另一個(gè)商業(yè)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(jié)晶型聚合物組成合金，會(huì)具有更強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)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(biāo)市場包括草坪和花園器具、汽車內(nèi)部材料、動(dòng)力工具殼體和化妝品包裝材料。

ABS合金的一個(gè)新系列，可以不需要化學(xué)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，并對溫度相對敏感。
這些合金不風(fēng)化并有良好的著色能力，應(yīng)用目標(biāo)主要是材料加工領(lǐng)域。（要得到更多有關(guān)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，它在一定溫度范圍內(nèi)軟化而不是突然熔化。ABS稍具吸濕性，在熔化加工前應(yīng)予以干燥。ABS通常以丸片形成出售，顏色為原色、預(yù)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材料都易于接受常用的二次加工處理，如機(jī)加工、粘合、緊固、電鍍、涂漆等。

ABS樹脂的一個(gè)基本長處就是加工性能。ABS材料的加工操作條件范圍寬廣和具有良好的剪切稀化流動(dòng)特性。很多加工形式都可選用，包括注塑、擠塑、熱成型、結(jié)構(gòu)泡沫和吹塑。

注塑模工藝條件:

干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件

為80~90C下*少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于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(dǎo)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(chǎn)品的性能范圍寬廣，加工寬裕度大，價(jià)格與性能較均衡，這使它的應(yīng)用市場很廣。

運(yùn)輸，這是ABS在美國的*大市場，年需用約3億磅樹脂。汽車方面的應(yīng)用很多，包括車內(nèi)和車外。為了內(nèi)部注塑使用，已開發(fā)出高耐熱、普通用途和光滑性低的材料，用作儀表面板、控制板和其它汽車內(nèi)部裝演部件。

人們普遍認(rèn)為ABS是制作汽車內(nèi)部組件的優(yōu)選塑料。外部應(yīng)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制成的各種飾帶。電鍍級(jí)ABS可用于把手、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里為首。透明ABS用作冰箱的凍結(jié)箱托架。

器具市場的其它用途有廚房用具、動(dòng)力工具、真空掃除機(jī)、縫紉機(jī)和電動(dòng)頭發(fā)吹風(fēng)機(jī)上用的注塑外殼。ABS受人偏愛是由于它的強(qiáng)度、韌度、光滑度。著色力、加工性能和價(jià)格等之間的良好平衡。

商用機(jī)器。是ABS的一個(gè)大的“附加值”市場，這部分在1989年約為7500萬磅樹脂，在歷史上一直保持強(qiáng)勁的增長速度。阻燃級(jí)材料在計(jì)算機(jī)外殼及控制板方面很適用。

建筑。ABS在此領(lǐng)域內(nèi)有廣泛應(yīng)用，特別是在排水、廢水和排氣（合稱DWV）管，以及注塑管件等方面。1989年美國的銷量超過1．5億磅。ABS材料能與低價(jià)格的PVC在DWV管材市場上共存，是由于它能提供改進(jìn)了的低溫沖擊性能、較易粘接和低得多的比重。

消費(fèi)品和工業(yè)品市場中有許多部分應(yīng)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面的要求，決定了ABS對于這個(gè)廣闊市場部分的適合性。

商業(yè)信息

盡管ABS用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來說，已有很長的歷史，這類產(chǎn)品及其服務(wù)的大多數(shù)市場和應(yīng)用，還遠(yuǎn)沒有成熟。未來幾年內(nèi)，美國對ABS樹脂的需求預(yù)計(jì)將以每年3～5％的速度增長。

ABS在歐洲的增長率估計(jì)與美國相似，而太平洋地區(qū)相則為每年7～ 10％左右。以ABS為基礎(chǔ)的合金甚至比標(biāo)準(zhǔn)ABS樹脂預(yù)計(jì)有更快的增長。

在1991年中的價(jià)格表上，普通用途ABS注塑級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格范圍為：中檔的沖擊／原始型樹脂的標(biāo)價(jià)為 1．47美元／磅；極高沖擊強(qiáng)度級(jí)材料的價(jià)格為1．62美元／磅。

一般地，擠塑級(jí)產(chǎn)品的標(biāo)價(jià)要低5％～ 10％。專用阻燃級(jí)和高耐熱級(jí)起價(jià)為回．65美元／磅，這是原始材料批發(fā)價(jià)。

以下是美國的三個(gè)主要的ABS生產(chǎn)商：通用塑料公司（Cycolac牌樹脂），孟山都公司（Lustran），陶氏化學(xué)公司（Magnum牌）。通用塑料公司的（美）國內(nèi)生產(chǎn)能力*大，所占市場份額居先。所有這三個(gè)供應(yīng)商都有美國以外的生產(chǎn)能力。