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ABS塑料的簡(jiǎn)介

ABS是丙烯腈Acrylonitrile（23～41%）、丁二烯Butadiene（10～30%）和苯乙烯   Styrene（29～60%）三種單體共聚而成的聚合物，英文名稱為Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，簡(jiǎn)稱ABS。

ABS的制造方法分為混煉法與接枝法兩種，混煉法ABS最早是由美國(guó)橡膠公司在1945年開發(fā)的，而接枝法ABS則是由美國(guó)Marbon公司在1954年首先合成的。合成的ABS有中沖級(jí)型、高沖級(jí)型、超高沖級(jí)型和耐熱型四類。

ABS共聚物中三種單體的一般比例為 20：30：50，只要改變?nèi)叩谋壤⒕酆戏椒?、顆粒的尺寸，就可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)特性的ABS品種。比如增加丁二烯組分的含量，就可以提高ABS的沖擊強(qiáng)度，但是硬度與流動(dòng)性會(huì)降低，強(qiáng)度和耐熱性會(huì)變差。如果ABS中丁二烯的含量達(dá)到50%以上，則稱為高膠粉，常用于ABS和PC/ABS的增韌改性。

ABS最初是在PS改性基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于具有韌、剛、硬的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其用量與PS相當(dāng)，而且應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PS，因此成為一種獨(dú)立于PS的塑料品種。早期將ABS劃分為工程塑料一類，但隨其快速發(fā)展，產(chǎn)量很快接近其母體PS，因此從2000年起就將其劃分為通用塑料一類，成為第五大通用塑料品種。

ABS的結(jié)構(gòu)

ABS大分子主鏈?zhǔn)怯扇N結(jié)構(gòu)單元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重復(fù)連接而成的。

不同的結(jié)構(gòu)單元賦予其不同的性能：丙烯腈——耐化學(xué)腐蝕性好、表面硬度到；丁二烯——韌性好；苯乙烯——透明性好、著色性好、電絕緣性以及加工性好。三種單體結(jié)合在一起，就形成了堅(jiān)韌、硬質(zhì)、剛性的ABS樹脂。

不同廠家生產(chǎn)的ABS因結(jié)構(gòu)差異較大，故而性能差異也較大。

ABS的性能

⒈一般性能：

ABS的外觀為不透明呈象牙色的顆粒。其制品可以調(diào)色成五顏六色，并具有90%的高光澤度。ABS的比重為1.05，吸水率低。ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層、鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2%，屬于易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。

⒉力學(xué)性能：

ABS具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；即使ABS制品被破壞也只會(huì)是拉伸破壞而不會(huì)是沖級(jí)破壞，這是ABS高韌性的寫實(shí)。ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF和PC大，但是比PA和POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。

⒊熱學(xué)性能：

ABS的熱變形溫度為93～118℃，制品經(jīng)退火處理后還可以提高10℃左右；ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性。因此ABS可以在-40～100℃的溫度范圍內(nèi)使用。

⒋電學(xué)性能：

ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度、頻率的影響，可以在大多數(shù)環(huán)境下使用。

⒌環(huán)境性能：

ABS不受水、無機(jī)鹽、堿和多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類、氯代烴中，受乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外線的作用下容易產(chǎn)生降解；放在戶外半年后，沖擊強(qiáng)度會(huì)降低一半。

ABS的加工特性

ABS同PS一樣，是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可采用通用的加工方法來成型加工。

ABS的熔體黏度較高，其流動(dòng)性比PVC和PC好，但是比PE、PS 和PA差，和POM與HIPS相似；ABS的流動(dòng)特性屬于非牛頓流體，其熔體黏度和加工溫度、剪切速率有關(guān)系，其中對(duì)剪切速率更為敏感；ABS的熔體冷卻固化速度較快。

ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象，熱分解溫度大于250℃。雖然ABS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會(huì)引發(fā)降解反應(yīng)，因此需要加入抗氧劑，具體比如：主抗氧劑1010、輔助抗氧劑168等。ABS在停機(jī)后，要及時(shí)清洗螺桿和料筒，以免長(zhǎng)時(shí)間受熱分解。

ABS屬于無定形聚合物，沒有明顯的熔點(diǎn)，但可以在217～237℃的溫度范圍內(nèi)熔融加工。

ABS的吸水率較高，不干燥會(huì)在制品上產(chǎn)生銀紋和氣泡等缺陷。因此，ABS在加工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行干燥處理，使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥條件為：溫度80～85℃，時(shí)間2～4小時(shí)；對(duì)于特殊要求的制品（比如需要電鍍的制品），干燥條件則為：溫度70～80℃，時(shí)間18～24小時(shí)。

ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可以通過將制品浸入冰醋酸中來檢驗(yàn)；如果內(nèi)應(yīng)力太大，或者制品要求絕對(duì)不能有應(yīng)力開裂現(xiàn)象，那就應(yīng)該進(jìn)行退火處理，具體方法是：將制品放在70～80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱中2～4小時(shí)，再冷卻到室溫即可。

ABS的熱穩(wěn)定性較好，但在265℃下，物料在料筒中的停留時(shí)間最多不應(yīng)超過5～6min；而在280℃時(shí)，物料在料筒中的停留時(shí)間則不應(yīng)超過2～3min；如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)意外，應(yīng)當(dāng)先把料筒溫度降低到120℃，然后再清理料筒。有些ABS制品在剛生產(chǎn)出來時(shí)并無問題，但是可能會(huì)在儲(chǔ)存期內(nèi)產(chǎn)生褐色或者黃色條紋，這可能是由于料筒過熱或者滯留時(shí)間過長(zhǎng)而引起的。

ABS的成型收縮率低，一般在0.4～0.7%。

ABS的加工方法

ABS可以用注塑、擠出、壓延、吸塑、吹塑等方法成型加工，并以注塑加工應(yīng)用最廣泛，擠出加工其次。

⒈注塑成型：選用螺桿式注塑機(jī)的成型溫度為 160～220℃；對(duì)于表面光澤要求高的制品，模具溫度為60～80℃，而一般制品的模具溫度則在 50～60℃；薄壁制品的注射壓力為 130～150MPa，而厚壁制品的注射壓力為60～70MPa。噴嘴采用通用延伸式，帶加熱圈，直徑在4～5mm或者6～8mm。制品壁厚在 1.5～4.5mm，極限流動(dòng)長(zhǎng)度與厚度之比為 190：1，脫模斜度型芯為 35‘～1°，型腔為 40’～1°20‘。

⒉擠出成型：可以生產(chǎn)管材、板材、片材、型材等，擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比L/D為18～22，壓縮比為2.5～83。以管材為例，擠出成型的工藝條件為：料筒溫度160～180℃，機(jī)頭溫度為175～195℃。

⒊吸塑成型：吸塑成型的加熱溫度應(yīng)控制在140～180℃范圍內(nèi)，并以150℃為最佳。

ABS塑料的改性品種

ABS具有良好的混配性，可與多種樹脂配混成合金（共混物），具有比如PC/ABS、PBT/ABS、ABS/PVC等，使其具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域。ABS如果與PMMA摻混可以制得透明ABS，透光率可以達(dá)到80%。

⒈ABS/PVC：可以改善ABS的阻燃性，同時(shí)還可提高撕裂強(qiáng)度和耐腐蝕性，并可制成柔軟或者半硬質(zhì)的制品。

⒉PC/ABS：可以提高ABS的耐熱溫度（一般可以達(dá)到120℃左右），還可以適當(dāng)提高強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能，尤其是沖擊強(qiáng)度提高幅度更大。

⒊ABS/TPU：此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性，還具有ABS的剛性、綜合性、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

ABS的應(yīng)用

ABS塑料主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

⒈殼體材料：廣泛應(yīng)用于制造電話機(jī)、移動(dòng)電話、電視機(jī)、洗衣機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、玩具、廚房用品等產(chǎn)品的外殼。

⒉機(jī)械配件：可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽以及電動(dòng)工具外殼等。

⒊汽車配件：具體品種有方向盤、儀表盤、風(fēng)扇葉片、擋泥板、手柄、扶手等。儀表盤常用PC/ABS作為骨架，表面再覆以PVC/ABS制成的薄膜。此外，車內(nèi)裝飾件大量使用了ABS，比如手套箱、雜物箱、門檻上下飾件和水箱面罩都是用ABS制成的。

⒋其它制品：各類化工防腐蝕管材、鍍金制品、文具、玩具、保溫防震也能夠泡沫塑料、仿木制品等。

PVC/ABS合金的介紹

PVC/ABS合金是兩種樹脂通過共混技術(shù)制成的一類共混物。一般用機(jī)械混合法，在雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)中生產(chǎn)，ABS含量為5~15%。

PVC/ABS 合金一方面具有PVC獨(dú)特的難燃自熄性（可以達(dá)到UL94V-0等級(jí)）、耐化學(xué)藥品性、常溫下的力學(xué)性能，另一方面又具有ABS的耐熱、耐沖擊和容易加工 的性能。在外觀上，其表面光澤度、著色性和可裝飾性等都比PVC好；但耐候性能下降，不適合于戶外制品的使用。

PVC/ABS的主要性能指標(biāo)請(qǐng)參考表1：

PVC/ABS合金的配方中除了PVC、ABS樹脂外，還需要有穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等。

PVC/ABS合金的加工溫度要低于ABS，以避免PVC熱分解；停機(jī)前要用HIPS、HDPE清洗料筒。PVC/ABS的注塑成型和擠出成型工藝條件請(qǐng)參看表2與表3：

PVC/ABS主要應(yīng)用于：兼具阻燃和沖擊雙重功能要求的制品（如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、電話、儀表外殼、汽車儀表盤、電子接插件等），板材、片材、冰箱內(nèi)襯、管材等。