ABS塑料的简介

ABS是丙烯腈Acrylonitrile（23～41%）、丁二烯Butadiene（10～30%）和苯乙烯   Styrene（29～60%）三种单体共聚而成的聚合物，英文名称为Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS。

ABS的制造方法分为混炼法与接枝法两种，混炼法ABS最早是由美国橡胶公司在1945年开发的，而接枝法ABS则是由美国Marbon公司在1954年首先合成的。合成的ABS有中冲级型、高冲级型、超高冲级型和耐热型四类。

ABS共聚物中三种单体的一般比例为 20：30：50，只要改变三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸，就可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的ABS品种。比如增加丁二烯组分的含量，就可以提高ABS的冲击强度，但是硬度与流动性会降低，强度和耐热性会变差。如果ABS中丁二烯的含量达到50%以上，则称为高胶粉，常用于ABS和PC/ABS的增韧改性。

ABS最初是在PS改性基础上发展起来的，由于具有韧、刚、硬的独特优点，其用量与PS相当，而且应用范围已经远远超过PS，因此成为一种独立于PS的塑料品种。早期将ABS划分为工程塑料一类，但随其快速发展，产量很快接近其母体PS，因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类，成为第五大通用塑料品种。

ABS的结构

ABS大分子主链是由三种结构单元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重复连接而成的。

不同的结构单元赋予其不同的性能：丙烯腈——耐化学腐蚀性好、表面硬度到；丁二烯——韧性好；苯乙烯——透明性好、着色性好、电绝缘性以及加工性好。三种单体结合在一起，就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。

不同厂家生产的ABS因结构差异较大，故而性能差异也较大。

ABS的性能

⒈一般性能：

ABS的外观为不透明呈象牙色的颗粒。其制品可以调色成五颜六色，并具有90%的高光泽度。ABS的比重为1.05，吸水率低。ABS同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层、镀层处理。ABS的氧指数为18.2%，属于易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味。

⒉力学性能：

ABS具有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；即使ABS制品被破坏也只会是拉伸破坏而不会是冲级破坏，这是ABS高韧性的写实。ABS的耐磨性优良，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的耐蠕变性比PSF和PC大，但是比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。

⒊热学性能：

ABS的热变形温度为93～118℃，制品经退火处理后还可以提高10℃左右；ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性。因此ABS可以在-40～100℃的温度范围内使用。

⒋电学性能：

ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度、频率的影响，可以在大多数环境下使用。

⒌环境性能：

ABS不受水、无机盐、碱和多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类、氯代烃中，受乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外线的作用下容易产生降解；放在户外半年后，冲击强度会降低一半。

ABS的加工特性

ABS同PS一样，是一种加工性能优良的热塑性塑料，可采用通用的加工方法来成型加工。

ABS的熔体黏度较高，其流动性比PVC和PC好，但是比PE、PS 和PA差，和POM与HIPS相似；ABS的流动特性属于非牛顿流体，其熔体黏度和加工温度、剪切速率有关系，其中对剪切速率更为敏感；ABS的熔体冷却固化速度较快。

ABS的热稳定性好，不易出现降解现象，热分解温度大于250℃。虽然ABS在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发降解反应，因此需要加入抗氧剂，具体比如：主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168等。ABS在停机后，要及时清洗螺杆和料筒，以免长时间受热分解。

ABS属于无定形聚合物，没有明显的熔点，但可以在217～237℃的温度范围内熔融加工。

ABS的吸水率较高，不干燥会在制品上产生银纹和气泡等缺陷。因此，ABS在加工前应当进行干燥处理，使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥条件为：温度80～85℃，时间2～4小时；对于特殊要求的制品（比如需要电镀的制品），干燥条件则为：温度70～80℃，时间18～24小时。

ABS制品在加工中容易产生内应力，内应力的大小可以通过将制品浸入冰醋酸中来检验；如果内应力太大，或者制品要求绝对不能有应力开裂现象，那就应该进行退火处理，具体方法是：将制品放在70～80℃的热风循环干燥箱中2～4小时，再冷却到室温即可。

ABS的热稳定性较好，但在265℃下，物料在料筒中的停留时间最多不应超过5～6min；而在280℃时，物料在料筒中的停留时间则不应超过2～3min；如果生产过程中出现意外，应当先把料筒温度降低到120℃，然后再清理料筒。有些ABS制品在刚生产出来时并无问题，但是可能会在储存期内产生褐色或者黄色条纹，这可能是由于料筒过热或者滞留时间过长而引起的。

ABS的成型收缩率低，一般在0.4～0.7%。

ABS的加工方法

ABS可以用注塑、挤出、压延、吸塑、吹塑等方法成型加工，并以注塑加工应用最广泛，挤出加工其次。

⒈注塑成型：选用螺杆式注塑机的成型温度为 160～220℃；对于表面光泽要求高的制品，模具温度为60～80℃，而一般制品的模具温度则在 50～60℃；薄壁制品的注射压力为 130～150MPa，而厚壁制品的注射压力为60～70MPa。喷嘴采用通用延伸式，带加热圈，直径在4～5mm或者6～8mm。制品壁厚在 1.5～4.5mm，极限流动长度与厚度之比为 190：1，脱模斜度型芯为 35‘～1°，型腔为 40’～1°20‘。

⒉挤出成型：可以生产管材、板材、片材、型材等，挤出机的长径比L/D为18～22，压缩比为2.5～83。以管材为例，挤出成型的工艺条件为：料筒温度160～180℃，机头温度为175～195℃。

⒊吸塑成型：吸塑成型的加热温度应控制在140～180℃范围内，并以150℃为最佳。

ABS塑料的改性品种

ABS具有良好的混配性，可与多种树脂配混成合金（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应用领域。ABS如果与PMMA掺混可以制得透明ABS，透光率可以达到80%。

⒈ABS/PVC：可以改善ABS的阻燃性，同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性，并可制成柔软或者半硬质的制品。

⒉PC/ABS：可以提高ABS的耐热温度（一般可以达到120℃左右），还可以适当提高强度和硬度等力学性能，尤其是冲击强度提高幅度更大。

⒊ABS/TPU：此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性，还具有ABS的刚性、综合性、价格便宜等优点。

ABS的应用

ABS塑料主要应用于以下几个方面：

⒈壳体材料：广泛应用于制造电话机、移动电话、电视机、洗衣机、收音机、录音机、复印机、传真机、玩具、厨房用品等产品的外壳。

⒉机械配件：可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽以及电动工具外壳等。

⒊汽车配件：具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄、扶手等。仪表盘常用PC/ABS作为骨架，表面再覆以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，比如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件和水箱面罩都是用ABS制成的。

⒋其它制品：各类化工防腐蚀管材、镀金制品、文具、玩具、保温防震也能够泡沫塑料、仿木制品等。

PVC/ABS合金的介绍

PVC/ABS合金是两种树脂通过共混技术制成的一类共混物。一般用机械混合法，在双螺杆挤出机或密炼机中生产，ABS含量为5~15%。

PVC/ABS 合金一方面具有PVC独特的难燃自熄性（可以达到UL94V-0等级）、耐化学药品性、常温下的力学性能，另一方面又具有ABS的耐热、耐冲击和容易加工 的性能。在外观上，其表面光泽度、着色性和可装饰性等都比PVC好；但耐候性能下降，不适合于户外制品的使用。

PVC/ABS的主要性能指标请参考表1：

PVC/ABS合金的配方中除了PVC、ABS树脂外，还需要有稳定剂、润滑剂等。

PVC/ABS合金的加工温度要低于ABS，以避免PVC热分解；停机前要用HIPS、HDPE清洗料筒。PVC/ABS的注塑成型和挤出成型工艺条件请参看表2与表3：

PVC/ABS主要应用于：兼具阻燃和冲击双重功能要求的制品（如电视机、计算机、电话、仪表外壳、汽车仪表盘、电子接插件等），板材、片材、冰箱内衬、管材等。