ABS树脂的组成和增韧机理
ABS树脂的增韧改性研究
ABS树脂的增韧改性研究摘要:ABS树脂是一种常用的工程塑料,其力学性能和耐用性使其在许多应用领域得到广泛应用。
然而,由于其脆性,在某些高应力和低温条件下,ABS树脂的性能限制了其应用的范围。
为了克服这一问题,人们开始对ABS树脂进行增韧改性研究。
本文将探讨ABS树脂增韧改性的方法和技术,包括添加剂、共混物、表面改性等方面的研究进展,并讨论增韧改性对ABS树脂力学性能、热性能和耐化学性能的影响。
1. 引言ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的共聚物。
它具有良好的力学性能、化学稳定性和热稳定性,被广泛应用于汽车零部件、电子设备、家电等领域。
然而,由于其脆性,ABS树脂在低温条件下易发生断裂,限制了其应用范围。
因此,对ABS树脂进行增韧改性研究具有重要的理论意义和实际价值。
2. ABS树脂的增韧改性方法2.1 添加剂改性添加剂是一种常见的ABS树脂增韧改性方法。
常用的添加剂包括有机交联剂、韧性改性剂和增韧剂等。
对ABS树脂进行添加剂改性可以通过增加树脂的韧度、延展性和冲击强度来提高其力学性能。
例如,在ABS树脂中添加韧性改性剂时,可以提高其韧度和抗冲击性能,从而降低其脆性。
2.2 共混物改性共混物是另一种常用的ABS树脂增韧改性方法。
共混物是由两种或多种不相容的聚合物混合而成的材料。
当ABS树脂与其他聚合物形成共混物时,可以通过相互作用增强树脂的韧度和力学性能。
常用的共混物包括ABS/PC、ABS/PMMA等。
研究表明,共混物改性可以显著改善ABS树脂的力学性能,使其具有更好的抗冲击性和拉伸强度。
2.3 表面改性表面改性是一种改善ABS树脂性能的有效方法。
通过在ABS树脂表面涂覆一层特殊材料,可以降低其表面张力,改善其抗刮擦性和耐磨性。
常用的表面改性方法包括表面涂层、表面纳米改性等。
研究表明,表面改性可以显著提高ABS树脂的表面硬度和抗刮擦性能,从而提高其耐久度。
3. ABS树脂增韧改性的影响3.1 力学性能增韧改性对ABS树脂的力学性能有显著影响。
ABS生产机理
ABS树脂(一)6.1 发展简史ABS树脂是苯乙烯系列三元共聚物,它是由苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)、丁二烯(Bd)单体接枝共聚而成的一种热塑性塑料。
由于性能优异、应用广泛、发展迅速,加之技术进步、生产成本下降,使其产量大增(生产能力仅次于GPPS、HIPS和FS总和),而通用塑料也由于多年的研制开发,性能提高很快,趋向"工程化",因此,目前已将ABS由原来归类为工程塑料,变为通用塑料,成为通用塑料家族中的第五个成员。
ABS于1946年由美国橡胶公司(US Rubber co)采用掺混方法生产,由丁腈橡胶与SAN共混制备,从那时起,已有半个多世纪的发展历程。
这期间,ABS无论是生产技术工艺,还是生产规模都发生了巨大的变化,成为采用共聚方法综合不同聚合物优点的典型代表性树脂之一。
1954年,美国博格一瓦尔纳公司(Bor9-Warner)的子公司Marbon公司将丙烯腈和苯乙烯接枝到聚丁二烯上开发成功了乳液接枝聚合法,并实现工业生产,为ABS树脂的发展奠定了基础。
之后,德国、法国、英国和日本等国纷纷引进技术,相继建厂生产。
20世纪70年代是ABS树脂生产技术大发展时期,开发出一系列新的生产技术。
1968年,日本东丽公司(Toray)开发了ABS乳液一本体聚合工艺,于1977年实现工业化生产,由乳液接枝、萃取和分离、连续本体聚合3部分组成。
1977年,英国国际合成橡胶(ISR)公司开发成功了丁二烯乳液聚合和接枝连续聚合工艺。
l984年,日本三井东压化学公司在HIPS 生产基础上开发成功ABS连续本体聚合工艺,成为世界先进的生产工艺。
乳液接枝一掺混工艺也是较早工业化的技术,它是在乳液接枝工艺的基础上发展起来的,根据SAN共聚工艺的不同,又可分为乳液接枝一乳液SAN掺混、乳液接枝一悬浮SAN掺混、乳液接枝一本体SAN掺混3种。
乳液接枝一掺混工艺是目前国内外广泛使用的技术,其中,乳液接枝一本体SAN掺混生产工艺发展迅速,成为当前最有工业实用价值的生产技术。
ABS树脂介绍
高耐热型ABS
中冲击型ABS 高冲击型ABS 超高冲击型ABS
三、ABS的制备方法
基本制法是: 乳液接枝掺合工艺 连续本体工艺
1.乳液接枝掺合工艺
A、包括丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的 合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理 四个步骤。 B、根据SAN共聚工艺不同又可分为: 乳液接枝乳液SAN掺合 乳液接枝悬浮SAN掺合
ABS工程塑料
程思 030171 陆蔚 030179
一、ABS简介
ABS Acrylonitrile Butadiene Styrene 树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三种 成分组成的一群耐冲击性热塑性 树脂的 总称。
1、ABS的成分
ABS是树脂相(AS)、橡胶相(PS) 的两相不均匀聚合物。 树脂相的组成、橡胶相的组成及比 例、橡胶与树脂界面的相容性以及 接枝率等因素都会影响树脂的性能。
吸尘器、电话机、空调等家用产品。
八、ABS的现状与发展
各地区ABS的消费结构
汽车领域 30% 20% 10% 0% 美国 西欧 日本 远东 消费量
60% 40% 20% 0% 美国 西欧 日本 远东 消费量 电子领域
谢 谢 大 家!
四、ABS树脂的优点
ABS树脂集合了三者单体的优良性质, 即: 苯乙烯的光泽、电性能、成型性; 丙烯腈的耐热性、刚性、耐油性; 丁二烯的耐冲击性。 所以它拥有以下的优点:
ABS树脂的优点
1.有优越的耐冲击强度,特别是在低温有 无与伦比的冲击强度,而且热变形温度 高 丁二烯 2.电性能、耐化学药品性、耐油性好、易 电镀 丙烯腈 3.加工适应性好,注射成型、挤出成型、 模压成型等所有的加工方法都可以,而 且尺寸稳定性好,耐碱性,耐应力开裂 性也好 苯乙烯
ABS树脂丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂
ABS树脂丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂ABS树脂是一种由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的共聚树脂。
它具有优良的综合性能和广泛的应用领域,被广泛应用于汽车、电子、建筑、家具等行业。
本文将从ABS树脂的制备、性能、应用等方面进行详细介绍。
一、ABS树脂的制备1.聚合反应:丙烯腈、丁二烯和苯乙烯作为单体,通过聚合反应在适当的催化剂和溶剂存在下进行,形成线性共聚物。
2.共混:将聚合物与其他添加剂如增塑剂、稳定剂、填充料等进行共混,以提高ABS树脂的性能。
3.造粒:将共混后的物料进行造粒,得到ABS树脂颗粒。
二、ABS树脂的性能1.力学性能:ABS树脂具有良好的韧性和强度,具有较高的冲击强度和拉伸强度。
2.热性能:ABS树脂的热变形温度较高,能在较高的温度下保持较好的力学性能。
3.电性能:ABS树脂具有良好的绝缘性能和导电性能,可用于电子产品的外壳、线路板等部件。
4.耐候性:ABS树脂具有较好的耐候性,可以在室内和室外环境中长时间保持其性能不变。
5.可加工性:ABS树脂易于加工成型,可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制作成各种形状的制品。
6.耐化学性:ABS树脂对一般有机溶剂和酸碱具有较好的耐腐蚀性。
三、ABS树脂的应用由于ABS树脂具有优良的性能,被广泛应用于各个领域。
1.汽车零部件:ABS树脂可以制作汽车仪表板、车灯、车身装饰件等零部件,具有较好的抗冲击性和耐热性。
2.家电产品:ABS树脂可以制作电视机壳、冰箱壳体、洗衣机面板等家电产品外壳,具有良好的耐候性和电绝缘性能。
3.建筑材料:ABS树脂可以制作门窗框、管道、防护墙板等建筑材料,具有良好的耐候性和抗老化性能。
4.电子产品:ABS树脂可以制作计算机外壳、手机外壳、键盘等电子产品外壳,具有良好的绝缘性能和耐化学性。
5.家具:ABS树脂可以制作椅子、桌子、柜子等家具,具有良好的耐磨性和耐污性。
综上所述,ABS树脂具有优良的综合性能和广泛的应用领域,是一种重要的工程塑料。
苯乙烯树脂ABS介绍
苯乙烯树脂ABS介绍苯乙烯树脂ABS三元聚合物ABS从本世纪40年代开始商业化,销量逐年增长,现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料,仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅。
在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间,ABS占据了独特的“过渡”聚合物的位置。
化学和性质ABS的多能性来自于它的三个单体结构单元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。
每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能。
丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性;丁二烯提供了初度和冲击强度;苯乙烯组分则为ABS提供了硬度和可加工性。
有三种生产工艺——乳液法、连续本体法或悬浮法,任一种工艺方法所制得的ABS原料中的苯乙烯含量均为50%甚至更高。
通常至少两种工艺结合使用,以使最终产物最佳化。
ABS树脂属于两相体系:苯乙烯一丙烯睛共聚物(SAN)为连续相,丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相。
实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应(接枝),本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来。
因此,人们可把ABS看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一。
改变三种单体A、B、S的比例,聚合物的分子量和橡胶相的形态就能有无限的ABS产品供选择。
例如,橡胶相的颗粒大小可以从小于0.1微米变到几个微米。
橡胶相内平均颗粒大小和颗粒大小分布,对聚合物性能的整体均衡,包括强度、韧度和外观有重要影响。
大橡胶颗粒增加韧度而降低光滑度。
与分子量相关的硬相链长度对ABS树脂的性能也有显著的影响。
一般地,聚合物链越长,强度性能(包括冲击和延性)越高,而流动性能越低。
最后,硬SAN相与橡胶相的比率将影响ABS树脂的流动性和抗冲击性能之间的均衡,例如,橡胶含量的增加将提高ABS材料的冲击强度和韧度,但通常以流动性变差为代价。
流动性能和抗冲击性能之间的均衡是ABS材料的基本产品特征,这种特征将普通用途的ABS材料彼此区别开来。
合金及专用品如果在聚合过程中加人更多种的单体,或者混入化学添加剂,或者与另一种塑料共混或形成合金,就可以进一步拓宽以ABS为基础的树脂的性能范围。
ABS 树脂 塑胶原料
ABS树脂136500 25009 东莞市开明塑胶刘生化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene比重:1.05克/cm3,成型收缩率:0.4~0.7%ABS树脂是一种共混物,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,这三者的一般比例为20:30:50(熔点为175℃)。
其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。
这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。
只要改变其三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸,便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种,如增加丁二烯的组份,则其冲击强度会得到提高,但是硬度和流动性就会降低,强度和耐热性亦变差。
ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,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。
ABS原料ABS 台湾台化AG15A1 通用级用途:鞋跟,玩具,时钟外壳,音响外设,手提箱。
特性:特性:高光泽性、高耐冲击性。
ABS 台湾台化AG15A0 用途:鞋跟,玩具,时钟外壳,音响外设,手提箱。
特性:特性:高刚性,一般成型。
ABS 台湾台化AG15A3 注塑级用途:鞋跟、玩具、时钟外壳、音响外壳、手提箱特性:高光泽性,高刚性ABS 台湾台化AG10NP 挤出级用途:押出成型制品,安全帽,管状制品特性:特性:押出成型用,超高耐冲击性,高刚性ABS 台湾台化AG12A0 通用级用途:鞋跟,玩具,时钟外壳,音响外壳,手提箱,板状制品,冰箱内壳。
特性:特性:高耐冲击性,一般成型ABS 台湾台化AG12A1 用途:鞋跟,玩具,时钟外壳,音响外壳,手提箱,板状制品,冰箱内壳特性:高耐冲击性一般成型ABS 台湾台化ANC100 用途:防火级材料,电视外壳,电脑外壳,录影带机外机。
ABS树脂的研究进展解析
ABS树脂的研究进展解析引言:ABS树脂(亦称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种重要的工程塑料,具有良好的机械性能、化学稳定性和加工性。
近年来,随着科学技术的不断发展,对ABS树脂的研究逐渐深入。
本文将从材料的合成、性质改性、应用领域等方面对ABS树脂的研究进展进行解析,以期为社会的发展和工程塑料的应用提供参考。
以下是文章的详细内容。
一、ABS树脂的合成方法1.1乳液聚合法乳液聚合法是一种常用的ABS树脂合成方法,通过将丙烯腈、丁二烯和苯乙烯等单体溶于乳化剂中,形成乳液体系,并引发聚合反应。
该方法具有简单、高转化率和能耗低的优点。
1.2提高合成效果的方法近年来,为了提高ABS树脂的合成效果,研究人员开展了许多改进方法。
例如,利用粘度调节剂、界面活性剂或控制物质化学结构等手段,调控反应条件、控制聚合物粒子的尺寸和分散度,进而改善ABS树脂的性能。
二、ABS树脂的性质改性2.1化学改性化学改性是通过在ABS树脂分子中引入一些化学基团,从而改变其结构和性质。
比如,通过接枝反应或封端反应,可以引入不饱和基团、聚合物链、功能化基团等,提高ABS树脂的硬度、强度、耐热性等性能。
2.2助剂改性助剂改性主要指在ABS树脂中加入一些填料或添加剂,来提高其性能。
常用的助剂包括玻璃纤维、炭黑、阻燃剂、增韧剂、抗氧剂等。
这些助剂可以调节ABS树脂的力学性能、热稳定性、电学性能等,提高其综合性能。
三、ABS树脂的应用领域ABS树脂由于其良好的力学性能、热稳定性和加工性,广泛应用于电子电器、汽车、建筑材料、玩具等领域。
例如,ABS树脂可以制作电视机外壳、汽车零件、水管、家具等。
随着科技的发展,对ABS树脂的应用领域仍在不断扩展。
结论:随着对ABS树脂的研究的深入开展,其合成方法、性质改性和应用领域得到了显著的提升。
乳液聚合法、化学改性和助剂改性等方法为ABS树脂的合成与改性提供了技术支持,使其在电子电器、汽车和建筑材料等领域得到了广泛应用。
ABS塑料及其合金的特性及用解析
所以,实际上得到的是聚丁二烯 与苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物和 游离SAN的混合物。商业上通常 将这种混合物与其他SAN的掺混 物称之为ABS树脂。
ABS树脂具有复杂的二相结构。 橡胶是分散相,SAN作为基体树 脂是连续相。橡胶以颗粒状分散 在基体树脂中。由于橡胶颗粒的 存在,使ABS树脂具有更优异的 性能,尤其是抗冲击性能提高几 倍甚至十几倍。
此外,有人在对SAN共聚物中丙 烯腈含量对ABS抗冲击性能影响 的基础上,提出当接枝SAN和游 离SAN中丙烯腈和苯乙烯比接近 1时,相容性最好,获得的冲击 强度最大。
现流行的超高冲型ABS树脂同高 冲型ABS树脂相比,在保持冲击 强度达到300~500J· m—1的同时, 使刚性、拉伸强度也保持了较高 的数值,综合性能得到较大改进。
1.6 阻燃型ABS树脂
普通ABS树脂的氧指数仅为18.3%~20%, 属于易燃材料。随着ABS树脂应用领域的 不断扩展和人民生活质量的提高,对其 阻燃性能要求愈来愈高。被推荐用在计 算机、办公机器、电讯设备等场合的ABS 树脂,其可燃性一般要求符合美国安全 实验室标准UL-94的有关规定,才被允许 使用。
此类树脂在各种机壳、部件、家 用电器、灯具、家具等领域用途 广泛,市场用量与中冲型ABS不 相上下,用途也大体一致,但制 品质量优于中冲型ABS的制品。
高冲型ABS主要用于对冲击有一定要求的场合
1.2.3 超高冲型ABS树脂
超高冲型ABS树脂的冲击强度不 应低于300J· m-1。一般来说,树 脂对应的橡胶含量大多在18%以 上。但必须指出的是,冲击强度 并非随橡胶含量及其粒径的增大 而不断增加。
1.4 透明型ABS树脂
透明型ABS树脂,日本合成橡胶 公司于1962年首先开发成功, 20世纪80年代获得了较大的发展。
abs增韧方法
abs增韧方法ABS增韧方法ABS塑料是一种广泛应用于家电、汽车、计算机等领域的工程塑料,具有优异的力学性能、电性能和加工性能。
然而,ABS塑料的韧性较差,限制了其应用范围。
为了提高ABS塑料的韧性,可以采用以下几种增韧方法:1. 橡胶增韧橡胶增韧是ABS塑料最常用的增韧方法之一。
将ABS树脂与橡胶进行接枝反应,生成具有橡胶韧性的接枝共聚物。
常用的橡胶有丁腈橡胶、顺丁橡胶等。
橡胶增韧的优点是增韧效果显著,韧性提高明显,但同时也降低了刚性和硬度。
2. 弹性体增韧弹性体增韧是指将ABS树脂与具有优异弹性的聚合物进行共混,以达到增韧的目的。
常用的弹性体包括聚氨酯、聚丙烯酸酯等。
弹性体增韧的优点是增韧效果明显,同时保持较高的刚性和硬度,但加工性能可能会有所降低。
3. 热塑性弹性体增韧热塑性弹性体是一种兼具橡胶和塑料性质的弹性材料,具有优异的韧性、弹性和加工性能。
将ABS树脂与热塑性弹性体进行共混,可以显著提高ABS塑料的韧性。
常用的热塑性弹性体包括苯乙烯类嵌段共聚物、聚烯烃类热塑性弹性体等。
4. 纳米材料增韧纳米材料增韧是指将纳米级的无机粒子均匀分散到ABS树脂中,形成纳米复合材料。
这些无机粒子可以吸收冲击能量,提高材料的韧性。
常用的纳米材料包括层状硅酸盐、纳米碳酸钙等。
纳米材料增韧的优点是增韧效果显著,同时可以提高材料的刚性和硬度。
综上所述,ABS增韧方法有多种,其中橡胶增韧、弹性体增韧、热塑性弹性体增韧和纳米材料增韧是最常用的几种方法。
根据具体应用需求选择合适的增韧方法可以提高ABS塑料的韧性,扩大其应用范围。
弹性体及无机粒子增韧ABS树脂研究进展
弹性体及无机粒子增韧ABS树脂研究进展作者:黄敬鉥彭鸿志袁小林来源:《科学与技术》2018年第23期摘要:介绍了目前国内对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)增韧改性的研究进展,探讨了对于不同种类的弹性体和无机粒子对ABS复合材料增韧效果及综合性能的影响。
关键词:ABS复合材料;弹性体;无极粒子;增韧引言ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体的共聚物,具有高冲击强度,耐化学腐蚀、耐低温和耐热性能好,尺寸稳定性高,表面光泽高,电绝缘性能优异等综合物理性能,并且有着优良的加工性能。
一般ABS树脂中丙烯腈含量为23%~41%、丁二烯含量为10%~30%、苯乙烯含量为29%~60%,可以根据制品性能要求来改变三种成分的比例。
其中丙烯腈赋予了ABS 树脂热稳定性和耐化学药品性、苯乙烯赋予了ABS树脂易加工性和刚性、丁二烯赋予了ABS 树脂抗冲击性和韧性。
因此,ABS树脂可以广泛的应用于电工产品、通讯器材、汽车内饰、电子设备、办公设备等领域[1]。
由于ABS树脂优异的力学性能与二次加工性,它成为继聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯之后的第五大通用塑料。
但是ABS树脂热变形温度差,拉伸强度低等缺陷,制约了其使用范围。
为了改善ABS树脂性能上的一些缺陷,进一步拓宽其应用领域,对ABS树脂进行改性来制备综合性能优异的改性ABS复合材料得到了许多研究学者的探索。
本文通过探讨在ABS树脂中加入不同的增韧剂或无机粒子的方法,研究不同种类的填料对基体增韧效果及力学性能的影响,寻求最佳的增韧改性方法。
1.弹性体增韧ABS树脂弹性体是ABS树脂增韧改性过程中一种优异的增韧材料,其种类、粒径、橡胶含量、界面相容性、分散性等都会对复合材料的增韧效果产生影响。
根据不同弹性体的增韧机理,选用合适的弹性体种类和用量,才能得到性能满足要求的改性聚合物。
杨建军等[2]采用熔融共混制备出TPU/ABS塑料合金,由于TPU有着类似于橡胶相的弹性与韧性,以及耐磨性,在与ABS共混时,两相体系相互渗透,在TPU的添加量为5~20%时,所制备的塑料合金在冲击强度和耐磨性能上有显著提高,综合性能表现优异。
ABS树脂增韧研究进展
ABS树脂增韧研究进展作者:姚姗姗吕福成庞青青来源:《山东工业技术》2015年第24期摘要:探讨了不同种类、不同含量的增韧剂对制备ABS复合材料力学性能的影响。
结果表明,加入一定含量的增韧剂,可以提高ABS树脂的力学性能,不同种类的增韧剂其增韧机理不同。
关键词:ABS树脂;复合材料;增韧DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.0450 引言ABS是目前应用最广泛的一种三元接枝大分子热塑性树脂,独特的化学结构使得ABS不仅具有聚丙烯腈的优良性能,如耐腐蚀性、耐油性和强的着色能力,聚丁二烯链的耐寒性和柔韧性,还有聚苯乙烯的优良性能,如光泽性和加工特性[1]。
通过改变ABS三种组分的比例,可以适当提高ABS的某一性能(如通用型、高抗冲型)。
通用塑料中ABS组分比为:丙烯腈:丁二烯:苯乙烯 =(10%~30%):(10%~30%):(30%~60%)。
加工过程中,通常根据所得的制品性能需求来调节ABS中各组分的比例。
因此,ABS材料应用非常广泛,如包装材料、家用电器、汽车零部件等。
ABS具有良好的力学性能和可二次加工性能,成为最重要的加工原料之一。
但是ABS也有一定的缺点,如拉伸强度较低、热变形温度较差等,限制了其使用范围。
为了改善ABS存在的性能问题以及扩大ABS的应用领域,科学工作者开始探索各种技术和方法,对ABS进行以改性制备复合材料。
本文通过讨论加入不同增韧剂的方法,研究不同种类的填料对于ABS性能的影响,从而寻找能更好地改善ABS力学性能的方法。
1 弹性体增韧ABS树脂弹性体是一种很好的改性材料,改变弹性体的配比、尺寸、分散性、交联度、界面相容性等都会对ABS的增韧效果产生影响。
其中,对材料力学性能影响最为明显的是弹性体的含量、尺寸以及结构。
例如,弹性体的含量为15%时,可明显提高脆性塑料的冲击强度(高达几十倍)。
查留锋[2]采用熔融共混法制备了醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物/ABS复合材料,从实验结果得出,加入少量醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物,复合材料的冲击强度与纯ABS相比提高了43%。
ABS树脂简介
ABS树脂简介1.概述ABS树脂是丙烯晴--丁二烯--苯乙烯共聚物,其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。
这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。
ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,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。
2.主要应用ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,一般来说汽车、器具和电子电器是ABS树脂三大应用领域,然而不同地区和国家ABS树脂的消费结构存在很大差异,在汽车领域中美国和西欧的消费比较高,约占22-24%,日本占15%左右,远东地区仅占5%,在器具方面日本占27%,西欧占24%,美国占20%,在电子电器领域远东地区所占比例高达50%左右,日本西欧约占23-26%,美国仅占10%左右。
此外日本在杂品方面的应用比例高达28%,美国在建筑建材方面应用比例占13-16%。
ABS树脂可以注塑、挤出或热成型。
2.1汽车: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。
此外由于ABS树脂的耐热性较好,近年来开发了一些新的用途如喷嘴、储藏箱、仪表板等,美国一辆小汽车上ABS树脂的平均用量10公斤,在卡车和其它车型中平均用量高达18-23公斤。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,与PP比ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,也比PP更美观、特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件,PP应用受到限制,而ABS因为表面光滑,抗冲击性好,耐高温和可加工性好,具有与其它树脂相比的竞争性。
abs树脂成分
abs树脂成分
树脂是由多种化学成分混合而成,多数是二萜烯和三萜烯的衍生物。
根据其主要组成,分以下四类:
1.树脂酸:为二萜烯酸或三萜烯酸类,常具有1个或几个羟基及羧基
2.树脂醇:可分为树脂醇和树脂鞣醇二类。
树脂醇是无色物质,含醇性羟基;树脂鞣醇分子量较大,含酚性羟基。
3.树脂酯:是树脂醇或鞣醇与树脂酸或芳香酸化合而成的酯。
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4.树脂烃:是一类化学性质比较稳定,不溶于碱,不被水解和氧化,不导电的物质,是一类高分子的环状化合物。
树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。
广义上的定义,可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。
ABS树脂的合成工艺
树脂的合成工艺路线设计说明书一.前言ABS树脂是丙烯晴--丁二烯--苯乙烯共聚物,其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制。
丙烯腈表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度丁二烯表现的特性是抗冲击强度苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。
这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。
ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,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。
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,一般来说汽车、器具和电子电器是ABS树脂三大应用领域。
我们合成的树脂准备应用于汽车方面。
汽车行业的发展的方向是高档次、微型化、轻质化和多元化,以塑代钢在汽车应用中的研究也变的十分活跃。
目前国内汽车用塑料平均占总材料的7%,我们需要加大研发工作,做到配件结构的设计、塑料材质的选择和行业同步发展。
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。
合成的ABS树脂我准备用作汽车外部外壳的材料。
二.市场需求预测树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物),具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性、电性能良好、易于成型和机械加工等优异的综合性能,在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等方面具有广泛应用。
1997年世界ABS树脂生产能力为556万吨/年,主要产地是亚洲、北美和西欧。
亚洲的生产能力占世界总能力的60%以上。
目前世界ABS生产能力发展的特点是“西方不振、东方高涨”,未来几年内世界新增能力仍主要集中在亚洲地区,韩国、中国和中国台湾省以及马来西亚都将新建或扩建ABS树脂生产装置,虽然亚洲地区的这些新增计划不一定全部实现,但在未来几年还是会有较大的发展。
6 ABS树脂
世界最大的ABS生产厂家为我国台湾省的奇 美公司,在台南及镇江的工厂年大约生产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
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反应机理
ABS树脂是复杂的多元单体接枝共聚物,以 橡胶为主链,树脂为支链。 反应包括:丁二烯胶乳反应,丙烯腈和苯乙 烯接枝反应,丙烯腈和苯乙烯聚合反应。
压力附聚是将小粒径胶乳在高于7MPa的压 力下,通过均化器的一个小收缩孔实现附聚的。 附聚后胶乳组成不变,缺点是粒径分布宽,附 聚后还有未附聚的初级粒子。 机械搅拌附聚通过提高搅拌强度来增大粒 径的方法。反应在45-60℃下进行,转化率为40 %-50%时,增加搅拌强度1h,反应转化率65%, 粒径0.44μm以下的粒子占74.5%。
(2)间接法 先合成出小粒径的胶乳,然后再用各种方法将小 粒径的胶乳增大。 二步法有多种,如冷冻附聚法、压力附聚、机械 搅拌附聚、化学附聚、高分子胶乳附聚等。 冷冻附聚法是将固含量40%,pH值为8.2—8.5, 小粒径PBL送入冷冻转鼓,在-18--15℃条件下,利用 胶乳中水结冰形成的压力使胶乳附聚,制得中等粒径 的胶乳。 冷冻附聚法简单易行、产品纯净、反应周期短, 但能耗高,只能制备中等粒径的胶乳,是比较早期的 方法,已较少使用。
采用同样的配方和工艺,将单体分配于两个配方 中,其中第一配方含单体量为总单体量的20%,第二 配方单体含量为总单体的80%,在聚合反应进行到 2.5—5.0h时,连续加入第二配方量的物料,总共聚 合14h,单体转化率为97%,胶乳粒径为O.1650.20μm. 直接法提高粒径的方法有:连续补皂法、补加单 体法、加入溶剂法、种子聚合法、聚合后期自聚法、 中和部分皂或降低pH值法等。 关键是加入乳化剂、溶剂、单体、种子等的数量、 时机和次数。
ABS树脂的组成和增韧机理
ABS树脂的组成和增韧机理ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料塑料ABS树酯是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。
大多数日用洗衣粉的主要成分。
ABS 100份,PC 20~40份,PVC 30~40份,P(α-MSt)(加工助剂,用于改善材料的流动性能,熔点100℃~110℃)10~20份,增强剂5份,适量稳定剂和其他助剂。
化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic另外有一种材料简称也是ABS,它是一种洗涤剂。
化学名称烷基苯磺酸钠英文名称 Alkyl Benzo sulfonateABS树脂是两相结构,包括聚丁二烯接枝丙烯腈、苯乙烯相和SAN树脂相,前者是橡胶相,后者是塑料相。
其中SAN树脂相是连续相,是ABS的主要成分,决定了ABS树脂的加工流动l生能以及刚性、耐热性能、光泽、着色等性能;橡胶相是分散相,一般ABS 树脂产品中聚丁二烯橡胶质量分数在10%~30%左右,橡胶相对冲击韧性起到十分重要的作用。
ABS的增韧机理1空洞化增韧机理ABS树脂受到外力作用时内部受力情况如图1所示。
由于橡胶粒子与SAN树脂连续相性质不同,当ABS受到单轴方向的拉伸应力时,橡胶粒子成为应力中心,如图1(a)显示,橡胶粒子是球形,在外力作用下球形粒子趋向于椭圆形,如图1(b)所示。
ABS树脂简介
ABS树脂的生产及发展方向概况ABS树脂是由丙烯腈( A) 、丁二烯( B ) 和苯乙烯( S ) 3种单体共聚而成的热塑性聚合物,即是在苯乙烯一丙烯腈共聚物(SAN) 的基础上发展起来的,利用橡胶增韧塑料的原理,将聚丁二烯橡胶( PB) 合理地分散在SAN树脂中,从而形成新的聚合物产品。
ABS 树脂将聚苯乙烯( PS )、SAN、P B的各种性能有机地统一起来,具有韧、硬、刚相均衡的优良力学性能,同时兼具良好的加工成型性能,是目前世界上五大通用塑料之一。
ABS 作为通用塑料,其性能接近工程塑料,具有良好的耐冲击、耐热以及加工性能,其具体性能如下。
ABS具体特点如下:( 1 ) 工作压力高:在常温20℃情况下工作压力为1 .0 MP a 。
( 2 ) 抗冲击性好:在遭受突然袭击时仅产生韧性变形。
( 3 ) 制品化学性能稳定、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。
( 5 ) 使用温度范围大:其使用的温度范围为20 ~70℃。
( 6 ) 使用寿命长: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: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的质量是钢铁的1/7,因而减轻了结构重量,减轻了工人劳动强度,降低了原材料的消耗,可大大节省工程投资。
正是基于上述特点,ABS被广泛的用于建筑、通讯、家电外壳、玩具、日常用品与汽车的行业中。
1 国内外ABS树脂生产情况近几年来,随着中国ABS生产能力的提高,国际ABS树脂产供销结构出现变化,以中国为代表的ABS树脂新兴市场成为世界ABS产业的中心,同时由于应用领域不同又导致各地区ABS树脂生产消费各具特色。
1 .1 国外及台湾地区ABS树脂生产能力ABS树脂由美国橡胶公司于1947年研究开发成功,产能逐渐扩大到欧洲、亚洲,目前生产中心已转移到亚洲。
ABS树脂浅析
ABS树脂浅析摘要:ABS树脂是一种三元共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。
它的特殊组成和结构,赋予了其优良的性能。
本文主要介绍ABS树脂的特性和各种改性方法,并针对未来ABS树脂的发展方向进行展望。
关键词:ABS树脂;改性;展望ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种共聚单体组成的增韧热塑橡胶材料,丙烯腈组分赋予树脂耐腐蚀性、耐候性、硬度及拉伸强度,丁二烯组分赋予树脂韧性和耐低温性能(低温抗冲性)、苯乙烯组分赋予树脂优良的电性能、加工性能和表面光泽性等[1]。
一、ABS树脂概述ABS树脂为浅黄色粒状不透明树脂,密度接近且略重于水,具有优良的力学性能和低温抗冲性,在极低温环境中仍具有一定的韧性和冲击强度,同时橡胶的组成还影响着其韧性何抗冲击性能,在特定范围内增加橡胶相的含量,其冲击性能和韧性得到提高。
不同于一版塑料,ABS树脂具备三种成分,其中各类生产工艺中对于其不同组分的生产有着不同的要求,这也就使其在不同型号下,具备了不同的性能。
同时ABS也由于在较高的硬度、耐磨性等性能上的优势,使其在家电领域应用较为常见。
但是可以知道的是,ABS树脂产品也存在一定的阻燃性能差,透明度低、光泽度差等缺点,因此特殊性能的ABS专用料以及将ABS与其他树脂进行共混改性的得到性能优异的改性材料是当下ABS树脂主要的应用与发展方向。
二、ABS树脂改性ABS树脂具备优良的综合性能,特别是力学性能,但是在电导性、阻燃性、光泽度及耐候性方面依旧存在一定的问题,这些问题也在一定程度上影响着ABS树脂在市场中的应用。
尽管现阶段市场中ABS树脂仍旧具备足够潜力,但是面对未来市场的多重变化,开发高性能ABS树脂将成为提高市场竞争力的最有效手段之一。
目前各大研究机构和高校对于ABS树脂的研究主要集中在特殊性能的开发。
目前ABS树脂的改性主要集中在物理改性、化学改性及填充改性等[2]。
2.1 物理改性(1)共混改性根据目前根据ABS市场的相关研究报告,对于ABS聚合物的性能要求也在逐步提高,各种单一聚合物已经不能满足实际生产的需求,现有的共聚物改进方法中最常用也是最有效的一项方法就是共混法。
生产ABS树脂的主要原料
生产ABS树脂的主要原料2.1 生产ABS用主要单体2.1.1 1,3-丁二烯1,3-丁二烯通常简称丁二烯(Butadiene,用字母B或BD表示),结构式为:CH2=CH—CH=CH2。
一般以乙腈、二甲基甲酰胺为抽提剂,从约含40%丁二烯的裂解C4中抽提而得。
也可以采用丁烯氧化脱氢或其他方法得到。
目前世界丁二烯的年生产能力约为7000kt,主要用于生产聚丁二烯、丁苯橡胶、丁苯树脂、SBS、ABS等高分子材料。
中国丁二烯年生产能力约为50余万t,20世纪20年代初开发成功丁烯氧化脱氢法生产丁二烯。
目前主要采用乙烯装置副产C4溜分溶剂萃取精馏法生产丁二烯。
2.1.1.1 物理性质丁二烯在常温常压下为无色略带芳香气味的气体,微溶于水,稍溶于甲醇及乙醇,易溶于乙腈、糠醛、二甲基甲酰胺等有机溶剂。
其普通物理性质见表2-1,表2-2。
丁二烯在不同温度下的饱和蒸气压、汽化热、粘度、表面张力、比热容、密度、导热系数和水中溶解度等数据参见文献。
2.1.1.2 聚合化学丁二烯在热、氧的作用下易自聚,同时由于其分子结构的对称性,使其在阳离子催化剂、Ziegler-Natta配合催化剂、负离子引发剂和自由基的作用下均可发生均聚合或共聚合反应,主要产品是PB、SBR、NBR、SBS、MBS、ABS、SBRL等,聚合热为72.85kJ/mol。
采用自由基乳液聚合法时,生成的聚丁二烯分子链以trans-1,4(反式)结构为主,约占3种结构的60%左右。
2.1.1.3 规格及分析方法工业用丁二烯应符合表2—3列出的国家标准(GB 329l-91)。
2.1.1.4 安全、毒性、贮运丁二烯易挥发,易燃,和氧接触易生成爆炸性过氧化合物,在以丁二烯为原料的化工生产中曾因此而发生多起事故,所以丁二烯的使用、生产、贮存和运输必须采用严格安全措施。
表2-1 丁二烯的物理性质表2-2 丁二烯的共沸组成表2-3 工业用丁二烯国家标准丁二烯与氧接触后生成的过氧化物及米花状聚合物(popcorn polymer),均是易爆炸化合物,过氧化物生成的速度和温度有关,当温度升高时其速度加快。
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ABS树脂的组成和增韧机理
ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料
塑料ABS树酯是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。
大多数日用洗衣粉的主要成分。
ABS 100份,PC 20~40份,PVC 30~40份,P(α-MSt)(加工助剂,用于改善材料的流动性能,熔点100℃~110℃)10~20份,增强剂5份,适量稳定剂和其他助剂。
化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
另外有一种材料简称也是ABS,它是一种洗涤剂。
化学名称烷基苯磺酸钠
英文名称 Alkyl Benzo sulfonate
ABS树脂是两相结构,包括聚丁二烯接枝丙烯腈、苯乙烯相和SAN
树脂相,前者是橡胶相,后者是塑料相。
其中SAN树
脂相是连续相,是ABS的主要成分,决定了ABS树脂的加工流动l生能以及刚性、耐热性能、光泽、着色等性能;橡胶相是分散相,一般ABS 树脂产品中聚丁二烯橡胶质量分数在10%~30%左右,橡胶
相对冲击韧性起到十分重要的作用。
ABS的增韧机理
1空洞化增韧机理
ABS树脂受到外力作用时内部受力情况如图1所示。
由于橡胶粒子与SAN树脂连续相性质不同,当ABS受到单轴方向的拉伸应力时,橡胶粒子成为应力中心,如图1(a)显示,橡胶粒子是球形,在外力作用下球形粒子趋向于椭圆形,如图1(b)所示。
橡胶粒子周围接枝一层SAN 树脂,接枝层弹性模量大,不会随橡胶粒子发生形变,导致橡胶粒子内部出现空洞,并引起空洞周围橡胶粒子的环向应力,如图1(c)所示,通过接枝层将应力传递到SAN相中,使更多的积参与形变过程,且形变方向多样化ABS树脂中添加少量硅油,硅油存在于橡胶粒子中,能够降低橡胶粒子形成空所需的表面能,从而促进橡胶粒子的空洞化,提高ABS树脂
的冲击强度。
橡胶粒子越容易空洞化,ABS树脂的冲击强度越高。
2银纹增韧机理
聚合物受到应力作用时,在局部应力集中处,材料发生局部取向现象,取向部分的高分子链段相互平行有序,局部取向变形区内相互平行的聚合物分子链段被分开,形成微空洞。
一连串的微空洞形成宏观上的银纹。
ABS树脂中由于存在橡胶粒子,在银纹产生和发展过程中橡胶粒子既引发银纹的产生,同时诱发银纹发生强烈支化。
支化的果一方面增加了银纹的数目从而增加了能量的吸收;另一方面会降低每条银纹的前沿应力而导致银纹的终止。
该过程被称为银纹支化或多重银纹。
银纹在形成生长过程中消耗了大量能量,约束了裂纹的扩展,使材料的韧性提高,是ABS增韧的力学机理之一。
3剪切带增韧机理
剪切带增韧是ABS主要的增韧机理。
Borg—greve等人发现对于聚苯乙烯这样的脆性基体,也是多重银纹和剪切屈服2种增韧机理共同起作用。
当ABS树脂橡胶含量低时,银纹的增韧作用高于剪切带,但橡胶含量增加到一定值后,剪切屈服数量增加,对ABS的韧性起到主要作用。