1、ABS 塑料特性以及成型工艺ABS 塑料 化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS 为丙烯腈 A、丁二烯 B 和苯乙烯 S 三种单体共聚而成的聚合物，简称 ABS。每种单体都具有不同特性，从形态上看，ABS 是非结晶性材料。这就决定了 ABS 材料的耐低温性、抗冲击性，外观特性，低蠕变性，优异的尺寸稳定性及易加工性等多种特性。且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变 ABS 的各种性能，故 ABS 工程塑料具有广泛用途。合成的 ABS 有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。由于其具有
2、韧、刚、硬的优点，应用范围已远远超过 PS，成为一种独立的塑料品种。ABS 既可用于普通塑料又可用于工程塑料。A BS 树 脂 （ 丙 烯 腈 -苯 乙 烯 -丁 二 烯 共 聚 物 ， ABS 是 Acrylonitrile Butadiene Styrene 的 首 字 母 缩 写 ） 是 一 种 强 度 高 、 韧 性 好 、 易 于 加 工 成 型 的 热 塑 型 高 分 子材 料 。 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
3、 分 子 式 可 以 写 为 （ C8H8C4H6C3H3N） x， 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。 ABS塑 料 的 成 型 温 度 为 180-250 ， 但 是 最 好 不 要 超 过 240 ， 此 时 树 脂 会 有 分 解 。 随 着 三 种 成 分 比 例 的 调 整 ， 树 脂 的 物 理 性 能 会 有 一 定 的 变
4、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 。 性 质 ABS 树 脂 是 微 黄 色 固 体 ， 有 一 定 的 韧 性 ， 密 度 约 为 1.041.06 g cm3。 它 抗 酸 、 碱 、盐 的 腐 蚀 能
5、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
6、 领 域 ， 如 ： 将 ABS 树 脂 和 PMMA 混 合 ， 可 制 造 出 透 明 ABS 树 脂 。 生 产 ABS 有 两 种 主 要 的 工 业 生 产 方 法 ： 将 丙 烯 腈 -苯 乙 烯 共 聚 物 （ AS） 与 聚 丁 二 烯 （ B） 混 合 ， 或 这 将 两 种 胶 乳 混 合 后 再 共 聚 ；在 聚 丁 二 烯 胶 乳 中 加 入 丙 烯 腈 及 苯 乙 烯 单 体 进 行 接 枝 共 聚 。 生 产 1 公 斤 ABS 树 脂 需 要 的 原 料 和 能 源 大 约 相 当 于 生 产 2 公 斤 石 油 。 奇 美 实 业 是 世 界 上 最 大 的 A
7、BS 树 脂 生 产 商 ， 其 在 台 南 及 镇 江 的 工 厂 每 年 大 约 生 产 130万 吨 ABS 树 脂 。 其 他 主 要 的 ABS 树 脂 生 产 厂 商 包 括 ： 拜 耳 化 工 、 LG 化 学 、 GE 塑 料 、 巴 斯夫 及 陶 氏 化 工 等 。 ABS 的性能（坚韧，质硬，性刚）1 一般性能 ABS 的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色，并具有 90%的高光泽度。ABS 的相对密度为 1.05，ABS 同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS 的氧指数为 18.2，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦
8、但不滴落，并发出特殊的肉桂味。ABS 是一种综合性能十分良好的树脂，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度，热变形温度比 PA、PVC 高，尺寸稳定性好，收缩率在 0.4%0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到 0.2%0.4%，而且绝少出现塑后收缩。其临界表面张力为 3438mN/cm。ABS 熔体的流动性比 PVC 和 PC 好，但比 PE、PA 及 PS 差，与 POM 和 HIPS 类似。ABS 的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。2 力学性能 ABS 有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用。即使 ABS
9、 制品被破坏，也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS 的耐磨性能优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS 的蠕变性比 PSF 及 PC 大，但比 PA和 POM 小。ABS 的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS 的力学性能受温度的影响较大。3 热学性能 ABS 属于无定形聚合物，无明显熔点；熔体粘度较高，流动性差，耐候性较差，紫外线可使变色；热变形温度为 70107（85 左右），制品经退火处理后还可提高 10左右。对温度，剪切速率都比较敏感；ABS 在40时仍能表现出一定的韧性，可在 -40到 85的温度范围内长期使用。热分解温度 270 以上4 电学性
10、能 ABS 的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。5 环境性能 ABS 不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS 的耐候性差，在紫外线的作用下易产生降解，置于户外半年后，冲击强度下降一半。ABS 塑料的成型加工ABS 同 PS 一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光泽。ABS 的热稳定性好，不易出现热降解
11、现象。ABS 的吸水性较高，吸水率: 0.2%0.7%,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为 80-85，24 小时；对特殊要求的制品（如电镀），则需 70-80，10-18 小时(水分控制在 0.2%以下)。ABS 制品在加工中易产生内应力，如应力太大或制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体方法是制品置于 70-80的热风循环干燥箱内 2-4 小时，再冷却到室温即可。ABS 可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最广，挤出法次之。注塑模工艺条件:注射温度：180 270（适宜加工温度范围 220250）；（注塞式机，炉温维持在180230；螺杆机，炉温维持在 16
12、0220）模具温度：一般模温 6585，生产具有较大投影面积制件时，定模温度要求 7080，动模温度要求 5060.（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：采用较高的注射压力。注射速度：中高速度。料量控制：每次注射量仅达标准注射量的 75%ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型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，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。ABS 典型注射工艺条件工艺参数 通用型 高耐
13、热型 阻燃型后部 180-200 190-200 170-190料筒温度 中部 210-230 220-240 200-220前部 200-210 200-220 190-200喷嘴温度 180-190 190-200 180190注射压力 MPa 7090 85120 60100螺杆转速（r/min） 3060 3060 2050 模具温度 50 70 6085 5070 ABS 的“阻燃添加剂”对 ABS 塑料具有较好阻燃作用的主要有磷系、卤系有机物及某些无机化合物，其中无机阻燃剂在 ABS 中添加量需要达到 40%以上才有较明显的效果，同时由于其添加量大，因此会严重损害ABS 的物理力学
14、性能。而磷系阻燃剂品种、数量较少，且多数又为液体和低熔点化合物，不适用于 ABS 的造粒加工工艺。因此，当前对于 ABS 的阻燃体系主要采用卤系阻燃剂，其中阻燃效果最好的为含溴有机化合物，如十溴联苯醚 (DBDPO)、四溴双酚 A 等。材 料 展 望ABS 是 本 世 纪 40 年 代 发 展 起 来 的 通 用 热 塑 性 工 程 塑 料 ， 是 一 个 综 合 力 学 性 能 十 分 优 秀的 塑 料 品 种 ， 不 仅 具 有 良 好 的 刚 性 、 硬 度 和 加 工 流 动 性 ， 而 且 具 有 高 韧 性 特 点 ， 可 以 注 塑 、挤 出 或 热 成 型 。 大 部 分 汽
15、车 部 件 都 是 用 注 塑 成 型 方 法 加 工 的 ， ABS 树 脂 的 优 点 是 抗 冲 性 、 隔 音 性 、 耐划 痕 性 ， 耐 热 性 更 好 ， 比 PP 更 美 观 ， 特 别 在 横 向 抗 冲 性 和 使 用 温 度 较 为 严 格 的 部 件 。ABS 树 脂 是 汽 车 中 使 用 仅 次 于 聚 氨 脂 和 聚 丙 烯 的 第 三 大 树 脂 。 ABS 树 脂 可 用 于 车 内 和 车 外部 外 壳 ， 方 向 盘 、 导 油 管 及 把 手 和 按 钮 等 小 部 件 ， 车 外 部 包 括 前 散 热 器 护 栅 和 灯 罩 等 。 2 ABS 树
16、脂 容 易 加 工 ， 加 工 尺 寸 稳 定 性 和 表 面 光 泽 好 ， 容 易 涂 装 、 着 色 ， 还 可 以 进 行 喷 涂金 属 、 电 镀 、 焊 接 和 粘 接 等 二 次 加 工 性 能 ， 可 广 泛 应 用 于 电 子 电 器 领 域 ， 包 括 各 种 办 公 和 消费 性 电 子 /电 器 ， 办 公 电 器 包 括 电 子 数 据 处 理 机 、 办 公 室 设 备 。 近 年 来 在 电 子 电 器 市 场 ， ABS 树 脂 在 要 求 阻 燃 和 高 耐 热 的 电 子 /电 器 市 场 中 将 保 持 其 地 位 ， 阻 燃 与 耐 高 热 的 ABS
17、树脂 在 与 ABS/PC 等 工 程 塑 料 合 金 的 竞 争 中 具 有 明 显 的 优 势 。 ABS 树 脂 在 日 用 消 费 品 领 域 具 有 广 泛 的 应 用 ， 比 如 建 材 管 材 、 板 材 或 片 材 ， 近 年 来 被 价格 更 为 低 廉 的 PVC 树 脂 取 代 了 一 部 分 。 ABS 树 脂 用 于 与 建 筑 有 关 的 领 域 ， 其 中 挤 出 片 材 用于 卫 生 器 具 如 澡 盒 、 游 泳 池 衬 里 等 ， 另 外 注 塑 成 型 的 管 材 和 管 件 ， 少 量 生 产 挤 出 成 型 的 电 话电 缆 管 线 。 AIE 亚 太
18、 国 际 紧 跟 材 料 市 场 趋 势 ， 致 力 于 ABS 材 料 的 开 发 与 推 广 ， 推 出 一 系 列 具 有 优异 综 合 性 能 及 技 术 表 现 的 ABS 汽 车 材 料 ， 开 发 处 诸 多 新 型 ABS 复 合 材 料 ， 如 高 抗 冲 性 、 阻燃 性 、 外 观 、 着 色 等 ， 为 最 终 用 户 的 使 用 提 供 全 程 的 支 持 和 帮 助 并 不 断 提 供 新 的 解 决 方 案 。 ABS 管 材 的 特 点(1)工 作 压 力 高 :在 常 温 2OC 情 况 下 压 力 为 1.OMpa。 (2)抗 冲 击 性 好 :在 遭 受
19、突 然 袭 击 时 仅 产 生 韧 性 变 形 。 (3)本 产 品 化 学 性 能 稳 定 、 无 毒 、 无 味 ， 完 全 符 合 制 药 、 食 品 等 行 业 的 卫 生 安 全 要 求 。 (4)流 体 阻 力 小 ， 其 内 壁 光 滑 ， 转 弯 处 呈 圆 弧 形 ， 因 而 流 动 磨 擦 力 小 ， 大 大 减 少 了 系统 流 体 阻 力 和 泵 的 马 力 。 (5)使 用 温 度 范 围 大 :其 使 用 的 温 度 范 围 为 -2O +70 。 (6)使 用 寿 命 长 :本 产 品 在 室 内 一 般 可 用 50 年 之 久 ， 如 埋 在 地 下 或 水 中 寿 命 会 更 长 ， 且无 明 显 腐 蚀 。 (7)安 装 简 便 密 封 性 好 :本 产 品 安 装 采 用 承 插 式 连 接 溶 剂 粘 接 密 封 ， 施 工 简 便 ， 固 化 速度 快 、 粘 合 强 度 高 ， 避 免 了 一 般 管 道 存 在 的 跑 、 冒 、 滴 、 漏 的 现 象 。 (8)重 量 轻 ， 节 省 投 资 :ABS 的 重 量 是 钢 铁 的 1/7， 因 而 减 轻 了 结 构 重 量 ， 减 轻 了 工 人劳 动 强 度 ， 并 降 低 了 原 材 料 的 消 耗 ， 可 大 大 节 省 工 程 投 资 。
