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。
产品参数
性能项目 | 试验条件[状态] | 测试方法 | 测试数据 | 数据单位 | |
物理性能 | 流动系数 | 200°C/5kg | ASTM D-1238(G) | 2.2 | g/10min |
成型收缩率 | ASTM D-955 | 0.4~0.7 | % | ||
比重 | ASTM D-792 | 1.11 | |||
机械性能 | 伸张率(破断点) | 50mm/min | ASTM D-638 | 40 | % |
张力摸数 | 1mm/min | ASTM D-638 | 22200(2180) | kg/cm2(MPa) | |
洛氏强度 | R-Scale | ASTM D-785 | 112 | ||
弯曲强度 | 15mm/min | ASTM D-790 | 800(78) | kg/cm2(MPa) | |
IZOD冲击强度 | 1/4",23°C | ASTM D-256 | 10(100) | kg.cm/cm(J/m) | |
伸张率(抗拒点) | 50mm/min | ASTM D-638 | ≥6 | % | |
张力强度 | 50mm/min | ASTM D-638 | 520(51) | kg/cm2(MPa) | |
弯曲摸数 | 15mm/min | ASTM D-790 | 25000(2450) | kg/cm2(MPa) | |
热性能 | 燃烧性 | 1/8" | IEC707 | - | mm/min |
热变形温度 | 4.6kg/cm21/4"annealed(unannealed) | ASTM D-648 | 95(90) | ℃ | |
热变形形温度 | 1.86kgf/cm21/4 | ASTM D-648 | 89(89) | ℃ | |
微卡软化点 | 1kg/120℃/h(5kg/50℃/h) | ASTM D-1525 | 100(93) | ℃ | |
燃烧性 | 1/8" | UL-94 | HB | class |