ABS樹脂(*-苯乙烯-丁二烯共聚物,ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母縮寫)是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。因為其強度高、耐腐蝕、耐高溫,所以常被用于制造儀器的塑料外殼。
ABS樹脂是*(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三種單體的接枝共聚物。它的分子式可以寫為(C8H8·C4H6·C3H3N)x,但實際上往往是含丁二烯的接枝共聚物與*-苯乙烯共聚物的混合物,其中,*占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,最常見的比例是A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型溫度為180-250℃,但是最好不要超過240℃,此時樹脂會有分解。 隨著三種成分比例的調整,樹脂的物理性能會有一定的變化: 1,3-丁二烯為ABS樹脂提供低溫延展性和抗沖擊性,但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性; *為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學腐蝕的性質; 苯乙烯為ABS樹脂提供硬度、加工的流動性及產品表面的光潔度。 性質 ABS樹脂是微黃色固體,有一定的韌性,密度約為1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、堿、鹽的腐蝕能力比較強,也可在一定程度上耐受有機溶劑溶解。 ABS樹脂可以在-25℃~60℃的環境下表現正常,而且有很好的成型性,加工出的產品表面光潔,易于染色和電鍍。因此它可以被用于家電外殼、玩具等日常用品。常見的樂高積木就是ABS制品。 ABS樹脂可與多種樹脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,產生新性能和新的應用領域,如:將ABS樹脂和PMMA混合,可制造出透明ABS樹脂。 生產 ABS有兩種主要的工業生產方法: 將*-苯乙烯共聚物(AS)與聚丁二烯(B)混合,或這將兩種膠乳混合后再共聚; 在聚丁二烯膠乳中加入*及苯乙烯單體進行接枝共聚。 生產1公斤ABS樹脂需要的原料和能源大約相當于生產2公斤石油。 奇美實業是世界上最大的ABS樹脂生產商,其在臺南及鎮江的工廠每年大約生產130萬噸ABS樹脂。其他主要的ABS樹脂生產廠商包括:拜耳化工、LG化學、GE塑料、巴斯夫及陶氏化工等。
材料展望
ABS是本世紀40年代發展起來的通用熱塑性工程塑料,是一個綜合力學性能十分優秀的塑料品種,不僅具有良好的剛性、硬度和加工流動性,而且具有高韌性特點,可以注塑、擠出或熱成型。 大部分汽車部件都是用注塑成型方法加工的,ABS樹脂的優點是抗沖性、隔音性、耐劃痕性,耐熱性更好,比PP更美觀,特別在橫向抗沖性和使用溫度較為嚴格的部件。ABS樹脂是汽車中使用僅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大樹脂。ABS樹脂可用于車內和車外部外殼,方向盤、導油管及把手和按鈕等小部件,車外部包括前散熱器護柵和燈罩等。 ABS樹脂容易加工,加工尺寸穩定性和表面光澤好,容易涂裝、著色,還可以進行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能,可廣泛應用于電子電器領域,包括各種辦公和消費性電子/電器,辦公電器包括電子數據處理機、辦公室設備。近年來在電子電器市場, ABS樹脂在要求阻燃和高耐熱的電子/電器市場中將保持其地位,阻燃與耐高熱的ABS樹脂在與ABS/PC等工程塑料合金的競爭中具有明顯的優勢。 ABS樹脂在日用消費品領域具有廣泛的應用,比如建材管材、板材或片材,近年來被價格更為低廉的PVC樹脂取代了一部分。ABS樹脂用于與建筑有關的領域,其中擠出片材用于衛生器具如澡盒、游泳池襯里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生產擠出成型的電話電纜管線。
ABS管材的特點
(1)工作壓力高:在常溫2OC情況下壓力為1.OMpa。 (2)抗沖擊性好:在遭受突然襲擊時僅產生韌性變形。 (3)本產品化學性能穩定、無毒、無味,完全符合制藥、食品等行業的衛生安全要求。 (4)流體阻力小,其內壁光滑,轉彎處呈圓弧形,因而流動磨擦力小,大大減少了系統流體阻力和泵的馬力。 (5)使用溫度范圍大:其使用的溫度范圍為-2O℃~+70℃。 (6)使用壽命長:本產品在室內一般可用50年之久,如埋在地下或水中壽命會更長,且無明顯腐蝕。 (7)安裝簡便密封性好:本產品安裝采用承插式連接溶劑粘接密封,施工簡便,固化速度快、粘合強度高,避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的現象。 (8)重量輕,節省投資:ABS的重量是鋼鐵的1/7,因而減輕了結構重量,減輕了工人勞動強度,并降低了原材料的消耗,可大大節省工程投資。
表1
試驗項目
Property |
試驗方法
Test method |
單位
Unit |
增強ABS系列
Reinforced grade |
耐熱ABS系列
Heat-resistant grade |
ABS-FG610 |
ABS-FG620 |
ABS-FG630 |
ABS810 |
ABS830 |
ABS730 |
密度
Density |
GB/T1033-86 |
g/cm3 |
1.1 |
1.16 |
1.28 |
1.05 |
1.06 |
1.08 |
熔體流動速率
Melt flow rate |
GB/T3682-2000 |
g/10min |
- |
- |
- |
3 |
3 |
3 |
拉伸屈服應力
Tensile strength at yield |
GB/T1040-92 |
Mpa |
53 |
60 |
90 |
40 |
50 |
55 |
斷裂伸長率
Elongation at break |
% |
3 |
2 |
2 |
10 |
8 |
8 |
彎曲強度
Flexural strength |
GB/T9341-88 |
Mpa |
80 |
85 |
115 |
65 |
70 |
75 |
彎曲摸量
Flexural modulus |
Mpa |
4000 |
4500 |
6300 |
2400 |
2600 |
2800 |
Izod缺口沖擊強度
Izod impact strength |
GB/T1843-96 |
KJ/m2 |
10 |
9 |
7 |
15 |
25 |
35 |
洛氏硬度
Rockwell hardness |
GB/T9342-88 |
R |
105 |
110 |
110 |
105 |
110 |
115 |
熱變形溫度
Deflection temperature |
GB/T1634-89 |
℃ |
95 |
105 |
110 |
105 |
110 |
120 |
成型收縮率
Mold shrinkage |
ASTM D955 |
% |
0.3-0.5 |
0.2-0.4 |
0.2-0.4 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
阻燃性
Flammability |
GB/T2408-96 |
|
HB |
HB |
HB |
HB |
HB |
HB |
特征
Characteristic |
|
|
玻纖增強、尺寸穩定、抗蠕變 |
耐熱性好 |
應用
Application |
|
|
機械配件、紡織器材、電子電器制品、家電、電動工具、儀器儀表外殼、空調機離心風扇和軸風扇 |
機器零部件、消費產品、接插件 |
表2
試驗項目
Property |
試驗方法
Test method |
單位
Unit |
阻燃ABS系列
Flam retarding grade |
耐候ABS系列
Weather-resistant grade |
耐熱ABS系列
Heat-resistant grade |
ABS-410 |
ABS-UV410 |
ABS-310 |
ABS-AT310 |
ABS810 |
ABS830 |
ABS730 |
密度
Density |
GB/T1033-86 |
g/cm3 |
1.25 |
1.25 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
1.06 |
1.08 |
熔體流動速率
Melt flow rate |
GB/T3682-2000 |
g/10min |
2 |
2 |
4 |
5 |
3 |
3 |
3 |
拉伸屈服應力
Tensile strength at yield |
GB/T1040-92 |
Mpa |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
50 |
55 |
斷裂伸長率
Elongation at break |
% |
18 |
10 |
10 |
12 |
10 |
8 |
8 |
彎曲強度
Flexural strength |
GB/T9341-88 |
Mpa |
60 |
60 |
60 |
60 |
65 |
70 |
75 |
彎曲摸量
Flexural modulus |
Mpa |
2400 |
2400 |
2400 |
2400 |
2400 |
2600 |
2800 |
Izod缺口沖擊強度
Izod impact strength |
GB/T1843-96 |
KJ/m2 |
10 |
10 |
16 |
18 |
15 |
25 |
35 |
洛氏硬度
Rockwell hardness |
GB/T9342-88 |
R |
105 |
105 |
105 |
105 |
105 |
110 |
115 |
熱變形溫度
Deflection temperature |
GB/T1634-89 |
℃ |
90 |
85 |
85 |
85 |
105 |
110 |
120 |
成型收縮率
Mold shrinkage |
ASTM D955 |
% |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
0.4-0.8 |
阻燃性
Flammability |
GB/T2408-96 |
|
VO |
VO |
HB |
HB |
HB |
HB |
HB |
特征
Characteristic |
|
|
阻燃 |
阻燃 耐候 |
耐候 |
耐候 抗靜電 |
耐熱性好 |
應用
Application |
|
|
家電產品、辦公自動化用品、戶外用品 |
機器零部件、消費產品、接插件 |
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