丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8)x· (C4H6)y· (C3H3N)z,但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物,其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,最常见的比例是A:B:S=20:30:50,此时ABS树脂熔点为175℃。
ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
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ABS树脂和PMMA混合,可制造出透明ABS树脂。
当共混的三种成分比例的调整时,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,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。
结构、性质和应用在ABS树脂中,橡胶颗粒呈分散相,分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时,交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量,使应力分散,从而阻止裂口发展,以此提高抗撕性能。
接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大,否则兼容性不好,会导致橡胶与树脂界面的龟裂。
ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料,还可用机械、粘合、涂层、真空蒸着等法进行二次加工。由于其综合性能优良,用途比较广泛,主要用作工程材料,也可用于家庭生活用具。由于其耐油和耐酸、碱、盐及化学试剂等性能良好,并具有可电镀性,镀上金属层后有光泽好、比重轻、价格低等优点,可用来代替某些金属。还可合成自熄型和耐热型等许多品种,以适应各种用途。
ABS树脂外观微黄不透明,相对密度1.04。它具有良好尺寸稳定性,突出的耐冲击性、耐热性、介电性、耐磨性,表面光泽性好,易涂装和着色等优点。丙烯腈使ABS具有较好的化学稳定性和表面硬度,丁二烯使ABS具有橡胶体的韧性和抗冲击性能,苯乙烯使ABS具有良好的加工流动性、着色性和可电镀性。
ABS树脂的应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、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。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面,ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外,ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。
性能项目 | 测试条件 | 测试方法 | 数值/描述 | 单位 | |
机械性能 | 拉伸强度(引张强度) | ASTM D638/*** 527 | 39 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | |
断裂伸长率 | ASTM D638/*** 527 | % | |||
拉伸模量 | ASTM D638/*** 527 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | |||
拉伸屈服伸长率(延伸率) | ASTM D638/*** 527 | % | |||
拉伸断裂伸长率(延伸率) | ASTM D638/*** 527 | % | |||
弯曲模量(弯曲弹性率) | ASTM D790/*** 178 | 2160 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
弯曲强度 | ASTM D790/*** 178 | 59 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
洛氏硬度 | ASTM D785 | ||||
IZOD 缺口冲击强度 | 1/4" 23℃ | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | ||
1/4" -30℃ | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
1/8" 23℃ | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
1/8" -30℃ | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
Charpy冲击强度 | 23℃ (缺口) | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | ||
-30℃(缺口) | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
23℃(无缺口) | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
-30℃(无缺口) | ASTM D256/*** 179 | kg· cm/cm(J/M)ft· lb/in | |||
物性性能 | 比重(密度) | ASTM D792/*** 1183 | 1.16 | ||
成型收缩率 | ASTM D955 | % | |||
熔融指数(流动系数) | 200℃/5kg | ASTM D1238/*** 1133 | 6.5 | g/10min | |
220℃/10kg | ASTM D1238/*** 1133 | g/10min | |||
吸水率 23℃/24H | ASTM D570/*** 62 | % | |||
热性能 | 热变形温度 | 退火 | ASTM D648/*** 75 | ℃(�H) | |
未退火 | ASTM D648/*** 75 | 171 | ℃(�H) | ||
维卡软化点 | ASTM D1525/*** R306 | 189 | ℃(�H) | ||
熔点 | - | ℃(�H) | |||
燃烧性(率) | UL94 | v-0 | |||
线性膨胀系数 | ASTM D696/*** 11359 | mm/mm.℃ | |||
加工条件 | 干燥条件 | ||||
加工温度 | 射嘴 | ℃ | |||
料筒前段 | ℃ | ||||
料筒中段 | ℃ | ||||
料筒后段 | ℃ | ||||
熔体温度 | ℃ | ||||
模具温度 | ℃ | ||||
压力 | 注塑压力 | Mpa | |||
保压压力 | Mpa | ||||
背压 | Mpa | ||||
螺杆转速 | rpm | ||||
其他 | 备注 | ||||
颜色 | |||||
特性 | |||||
用途 |