五大通用塑料之ABS介绍

ABS是五大通用塑料之一，具有较好的耐热性、较高的表面硬度，良好的尺寸稳定性、耐化学性和电性能、易于成型和机械加工等优异的综合性能，特别是ABS塑料的成型加工性非常好，可采用注射、挤出、热成型等方法成型，可进行锯、钻、锉、磨等机械加工，可用三氯甲烷等**溶剂粘接，还可进行涂饰、电镀等表面处理。ABS注射制品常用来制作壳体、箱体、零部件、玩具等。挤出制品多为板材、棒材、管材等，可进行热压、复合加工及制作模型，在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等领域具有广泛应用。

ABS塑料的分子结构与性能的关系

ABS树脂的分子结构，有以弹性体为主链的接枝共聚物和以坚硬的ABS树脂主链的接枝共聚物;或以橡胶弹性体和坚硬的ABS树脂混合物。这样，不同的结构就显示不同的性能。

ASB分子结构中通常含有丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种结构单元，综合了三种组分的性能，其中丙烯腈(A)使其具有高的硬度和强度、耐热性和耐化学腐蚀性;丁二烯(B)使其具有抗冲击性和韧性;苯乙烯(C)使其具有表面高光泽性、易着色性和易加工性并改善电性能。三组分的特性使ABS塑料成为一种“质坚、性韧、刚性大”的综合性能良好的热塑性塑料。

通过调节这三种结构单元的相对含量变化，可制成具有不同流动性以及不同抗冲击性能的各种规格树脂。如通过调节丁二烯(B)的含量，可得到高冲击型、中冲击型、通用冲击型和特殊冲击型等几个品种。但随B的含量(一般为5%~30%)增加，ABS树脂的弹性和抗冲击性就会增加，但抗拉强度，流动性，耐候性等则下降。需通过合理调控以满足和适应各种应用的要求。

ABS塑料的合成及生产方法

ABS塑料的工业化生产方法主要有乳液接枝法、乳液接枝掺和法和连续本体法等。乳液接枝法是在将丙烯腈和苯乙烯接枝在聚丁二烯乳胶上得到的ABS树脂，这种方法现已为乳液接枝掺合法所取代。

乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法一乳液接枝法的基础上发展起来的，它将部分苯乙烯单体和丙烯腈与聚丁二烯胶乳进行乳液接枝共聚，而以另部分苯乙烯单体和丙烯腈单体进行共聚生成SAN，然后再将两者以不同比例掺合可以得到各种牌号的ABS树脂。

这一方法根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮SAN掺合、乳液接枝本体SAN掺合三种。目前乳液接枝一乳液SAN掺混法在发达国家已被淘汰，乳液接枝一悬浮SAN掺混法只适合于中小型生产装置，乳液接枝一本体SAN掺合法是较为先进的一种工艺，它不仅使产品质量明显提高，生产能耗下降，而且使废水大大减少，生产成本显著下降。因此现阶段ABS树脂生产的主要方法是乳液接枝本体SAN掺混法。

连续本体法是将聚丁二烯直接溶解于苯乙烯单体和丙烯腈中进行本体聚合，从而制得ABS树脂。但是由于本体法工艺本身的局限性，无法生产橡胶含量在20%以上的ABS产品，其产品的抗冲强度受到限制，另外在橡胶粒径控制上相对较难，亦无法达到乳液接枝本体SAN掺混法能达到的高光泽度，使得产品范围和性能有一定的局限性，但由于其生产成本和对环境影响有很大的优势，有待进一步改进，是ABS合成研究的重点。

ABS塑料的改性与应用

ABS本身为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，大多无毒无味，具有优良的综合性能，较好的低温抗冲击性能和尺寸稳定性，电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品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*溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。大部分ABS是无毒的，吸水率低，室温浸水一年吸水率不**过1%而物理性能不起变化。ABS树脂制品表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。比一般塑料的强度高3-5倍。加工流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好。但ABS树脂热变形温度低，可燃，耐热性较差，易受溶剂影响而发生应力开裂，耐气候性能差，易受阳光作用变色变脆，加工过程中有较强烈的苯乙烯味道且易发黄。此外，由于其结构中的不饱和双键结构，储存过程中易变色。

ABS老化前后对比

ABS抗UV改性后的效果图(老化后)

对于ABS塑料的改性，通过其分子结构的调整可获得高抗冲、透明、耐热级的品种外，更多的主要是经过填充、共混、增强等或者通过添加各种助剂或合金等方法进行改性，从而来提高ABS材料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能而获得改性ABS材料。

尽管ABS属于通用塑料，但经过以上方法的改性而得到的改性ABS材料更多用作工程塑料，特别是ABS合金产量大、种类多、应用广泛，是主要的改性塑料之一。

常见的ABS合金主要有PC/ABS、ABS/PA、ABS/PBT等等。PC/ABS合金中PC主要贡献耐热性、冲击韧性，ABS则提供良好加工性、表观质量和低密度，PC/ABS合金具有良好的机械强度、韧性和阻燃性，用于建材，汽车和电子工业，如做电视机、办公自动化设备外壳和电话机，并以汽车工业零部件为应用重点;ABS/PA合金是耐冲击、耐化学品、良好流动性和耐热性材料，用于汽车内件装饰件，电动工具、运动器具、割草机和吹雪机等工业部件，办公室设备外壳等;ABS/PBT合金有良好的耐热性，强度、耐化学品性和流动性、适于做汽车内饰件，摩托车外垫件等。

此外，通过添加各种改性助剂，也可以赋予ABS材料相应的性能优势。如添加抗静电剂得到的抗静电ABS材料可用于安全帽、复印机、传真机等的传递纸张结构、录像和高级音频磁带等。

通过高光泽和消光改性，可分别应用于吸尘器，电扇、空调器、电话机等家电制品和仪表盘、仪表罩、柱状物等汽车内饰件等等，如通过添加特殊颜料得到的免喷涂ABS材料。

通过添加阻燃剂得到的阻燃ABS树脂在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性，可广泛应用于机械部件、汽车部件、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域;通过耐热改性得到的耐热ABS材料在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，具有较好的尺寸稳定性、优良的耐化学药品性和良好的电气绝缘性，可广泛应用在汽车部件领域，如汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。