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 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。