丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名：Acrylonitrile butadiene Styrene copolymers，簡稱ABS。ABS是一種強度高、韌性好、易於加工成型的熱塑型高分子材料。 ABS樹脂是丙烯腈、1，3-丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。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，易於染色和電鍍。而且可與多種樹脂配混成共混物。現在主要用於合金，塑膠，以及ABS牌號。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在3類致癌物(國際癌症研究機構於2018年1月26日更新資料顯示：3類致癌物為對人類是否致癌尚無足夠證據確定)清單中。
基本介紹
- 中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
- 外文名：Acrylonitrile butadiene Styrene copolymers
- 簡稱：ABS
- CAS No：9003-56-9
- 分 子 式：C15H17N
- 相對分子質量：211.3
基本資料,性能,成分結構,性能變化,理化性質,物質性質,化學特點,成型特性,用途,綜述,ABS組合塑膠,配方介紹,ABS塑膠,本體工藝,ABS牌號,
基本資料
性能
成分結構
ABS樹脂是丙烯腈（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%，乳液法ABS最常見的比例是A:B:S=22:17:61，而本體法ABS中B的比例往往較低，約為13%。ABS塑膠的成型溫度為180-250℃，但是最好不要超過240℃，此時樹脂會有分解。
性能變化
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衝擊性，但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性；
丙烯腈為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸鹼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。
1，3-丁二烯為ABS樹脂提供低溫延展性和抗衝擊性，但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性；
丙烯腈為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸鹼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。
理化性質
物質性質
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。
該產品具有高強度、低重量的特點。不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒後塑膠軟化、燒焦，發出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現象。 是常用的一種工程塑膠。比重：1.05克/立方厘米、成型收縮率：0.4-0.7%、成型溫度：200-240℃ 、乾燥條件：80-90℃/2小時。
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、鹼、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樹脂電鍍可以在-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，易於染色和電鍍。因此它可以被用於家電外殼、玩具等日常用品。常見的樂高積木就是ABS製品。
ABS樹脂電鍍可以在-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，易於染色和電鍍。因此它可以被用於家電外殼、玩具等日常用品。常見的樂高積木就是ABS製品。
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，產生新性能和新的套用領域，如：將ABS樹脂和PMMA混合，可製造出透明ABS樹脂。
化學特點
◆綜合性能較好，衝擊強度較高，化學穩定性,電性能良好。
◆與372有機玻璃的熔接性良好，製成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理。
◆有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。
◆流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。
成型特性
1、無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分乾燥，表面要求光澤的塑件須長時間預熱乾燥80-90℃，3小時。
2、宜取高料溫，高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270℃)。對精度較高的塑件，模溫宜取50-60℃，對高光澤耐熱塑件，模溫宜取60-80℃。
3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，採取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。
4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑膠分解物，導致模具表面發亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。
5、強度較高，耐衝擊能力強。
用途
綜述
ABS樹脂是目前產量最大，套用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統一起來，兼具韌、硬、剛相均衡的優良力學性能。ABS工程塑膠具有優良的綜合性能，有極好的衝擊強度、尺寸穩定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、鹼和酸類，不溶於大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶於醛、酮、酯和某些氯代烴中。
ABS樹脂保持了苯乙烯的優良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優良性能），且表面硬度高、耐化學性好，同時通過改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑膠具有廣泛用途，主要用於機械、電氣、紡織、汽車和造船等工業。
ABS組合塑膠
ABS的性能介於通用塑膠與工程塑膠之間，其抗衝擊性能良好，基本不具有缺口敏感性，流動性優良，價格較便宜，因此套用廣泛。但其耐熱性和耐候性差，力學性能不夠理想，故導致其套用受限。ABS可以通過乳液接枝法、乳液摻混法、乳液本體聚合法和連續本體聚合法等多種聚合方法獲得。
ABS板
ABS板PC和ABS的組合塑膠可以克服兩種原料自身的缺點，發揚對方的優點，將兩者共混後，其一可以提高ABS的耐熱性、衝擊和拉伸強度，其二可以降低聚碳酸酯熔體粘度，改善加工性能，降低了PC缺口敏感性，改善了PC應力開裂狀況，降低了生產成本。特別是由於PC/ABS組合塑膠提供了更好的總體成本和優良的低溫缺口衝擊強度，使得PC/ABS組合塑膠得到迅速發展和套用，其發展速度超過了PC、ABS本身和PC的其它組合塑膠的發展速度。整體優越的耐熱性、強度和加工性是PC/ABS組合塑膠得以迅速發展的原因，因此PC為連續相的PC/ABS組合塑膠具有更加廣闊的套用市場。
PC/ABS組合塑膠的微觀結構很複雜，其中兼有PC、SAN和接枝丁二烯橡膠三相。若PC含量較高，PC就成為連續相包圍著SAN，SAN又包圍接枝橡膠相，而接枝橡膠中又有可能包含SAN相。橡膠粒子在組合塑膠中作為應力集中中心而存在，受外力作用時它能誘發銀紋和剪下帶，而銀紋和剪下帶的產生與發展需要吸收能量，這兩者產生越多，能量吸收越多，同時，橡膠粒子可抑制銀紋增長並阻止銀紋發展成為破壞性裂紋，故橡膠相的存在能提高材料的衝擊強度。隨組合塑膠中ABS含量增加，橡膠相含量也增加，組合塑膠的衝擊強度也會因為前面述及的原因而上升；當ABS含量繼續增加並超過50%時，共混體系的連續變成ABS，這一點不利於誘發剪下帶，故導致衝擊強度的下降。
選擇PET為基體材料，ABS為增強材料，添加第三組分作為相容劑，以雙螺桿擠出共混法或注塑成型法，製備出PET/ABS合金材料，ABS/PET 組合塑膠，能更廣泛滿足市場的需求。
PET與ABS是部分相容體系，對於不相容的組合塑膠獲得優良綜合性能的有效手段是改善界面相容性，已經有許多報導提出一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物都可以有效地用作高聚物相容劑。
也有研究者用熔融接枝方法製備了ABS-g-MMA反應型相容劑。用帶有活性基團（羧基、酸酐和酯等）的乙烯基單體與ABS反應製備接枝共聚物，共混時活性基團能與PC所帶的酯基發生化學反應形成化學鍵，達到增容目的。為保證共混組合塑膠的品質，實驗中以甲基丙烯酸甲酯（MMA）為接枝單體製備出ABS-g-MMA相容劑，此相容劑套用到PET/ABS組合塑膠體系以後能使組合塑膠性能顯著提高。
配方介紹
配方1：
成分 | 質量百分比 | 成分說明 |
ABS | 50-70% | |
PET | 20-30% | |
ABS-g-MAH | 2-8% | 相容劑 |
TPEE | 2-8% | |
抗氧化劑 | 0-1% |
配方2：
成分 | 質量百分比 | 成分說明 |
ABS | 40-60% | |
PC | 25-35% | |
ABS-g-MMA | 2-10% | 相容劑 |
PE-g-MAH | 2-10% | 增韌劑 |
抗氧化劑 | 0-1% | 抗氧劑 |
ABS塑膠
阻燃ABS、增強ABS、增強阻燃ABS、耐熱ABS、電鍍ABS、PC/ABS合金，電鍍PC/ABS。
本體工藝
從環保和投資的觀點看本體法是最佳期的ABS生產工藝，本體工藝的主要缺點是所生產的產品有局限性，如在高抗沖產品的生產上有局限性。
本體工藝與乳液工藝不同，乳液工藝在水相中進行，反應體系粘度較低，傳熱較好，而在本體工藝生產ABS樹脂時，為了粘度容易控制，對橡膠含量控制在15%以內，最多不超過20%，而且普通本體工藝生產的ABS樹脂中橡膠粒子較大，因此表面光澤差。大部分本體工藝採用3-5個連續反應器串聯的反應器體系，反應器可以是攪拌槽式、塔式、管式或組合式。本體工藝在改進產品上取得的主要進展有如下幾點：
⑴控制橡膠粒徑小於1.5μm，改進光澤度；
⑵控制橡膠粒徑和形態，改進抗沖性；
⑶增加橡膠相中的夾附量；
⑷使橡膠的粒子呈雙峰分布；
⑸優選引發劑類型和濃度等；
⑹引入第四單體改性：如引入α-甲基苯乙烯生產耐熱ABS樹脂。
上述二種ABS生產方法，對年產5萬噸的生產裝置在生產膠含量為15%（wt）的ABS樹脂時，本體工藝和乳液接枝本體SAN摻合工藝的總可變成本相同，總的現金成本則本體工藝較低。如果為了生產抗沖性能好的高膠含量的ABS產品，本體法ABS生產者必須外購買橡膠接枝的濃縮物，或者自己生產這種濃縮物用於本體ABS共混，後者實際上已經將本體工藝轉變為乳液接枝本體SAN摻合工藝。所以僅有少數公司採用連續本體工藝直接得到ABS樹脂產品，大部分仍然採用乳液接枝本體SAN摻合法生產ABS樹脂。
三、ABS的特點：
1、綜合性能較好，衝擊強度較高，化學穩定性，電性能良好。
2、與372有機玻璃的熔接性良好，製成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理。
3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。
4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。
ABS的主要套用
用途：適於製作一般機械零件，減磨耐磨零件，傳動零件和電訊零件。
ABS是20世紀40年代發展起來的通用熱塑性工程塑膠，一般來說汽車、器具和電子電器是ABS樹脂三大套用領域，然而不同地區和國家ABS樹脂的消費結構存在很大差異，在汽車領域中美國和西歐的消費比較高，約占22-24%，日本占15%左右，遠東地區僅占5%，在器具方面日本占27%，西歐占24%，美國占20%，在電子電器領域遠東地區所占比例高達50%左右，日本西歐約占23-26%，美國僅占10%左右。此外日本在雜品方面的套用比例高達28%，美國在建築建材方面套用比例占13-16%。ABS樹脂可以注塑、擠出或熱成型。
ABS牌號
9715A 吉化 16 用於汽車,家電,電子產品外殼配件,玩具,日用品等行業及產品。
0215A 吉化 20 用於汽車,家電,電子產品外殼配件,玩具,日用品等行業及產品。
750 大慶石化 4.5 具有易流動性,OA設備,雜貨等。
301 蘭化 1.3-2.3 適合於普通的各種機殼部件,家用電器,燈具,雜品。
510 遼寧華錦 2.5 用於汽車,家電,電子產品外殼配件,玩具,日用品等行業及產品。
757K 鎮江奇美 4.2 電視機前殼，複印機外殼，電話機機殼，化妝品盒
707K 鎮江奇美 1.9 電話機外殼，燈座，玩具，辦公室用品，家電按鈕。
757 台灣奇美 1.8 電視機前殼，複印機外殼，電話機機殼，化妝品盒
747原白 台灣奇美 0.8 安全帽，機車檔板，鞋後跟，雪地運動用品等
747磁白 台灣奇美 1.2 超高強度,射出成型用。
777D 台灣奇美 6 超耐熱性。
777B 台灣奇美 6.5 耐熱性。
758 台灣奇美 透明性 好
765B 台灣奇美 4.2 難燃性，耐光性，耐熱性。
750 南韓錦湖 4.5 家電製品、汽車零件。
GP-22 巴斯夫 13-23 家電製品、汽車零件。
121H 韓國LG 20 真空吸塵器，攪拌機
0215A 吉化 20 用於汽車,家電,電子產品外殼配件,玩具,日用品等行業及產品。
750 大慶石化 4.5 具有易流動性,OA設備,雜貨等。
301 蘭化 1.3-2.3 適合於普通的各種機殼部件,家用電器,燈具,雜品。
510 遼寧華錦 2.5 用於汽車,家電,電子產品外殼配件,玩具,日用品等行業及產品。
757K 鎮江奇美 4.2 電視機前殼，複印機外殼，電話機機殼，化妝品盒
707K 鎮江奇美 1.9 電話機外殼，燈座，玩具，辦公室用品，家電按鈕。
757 台灣奇美 1.8 電視機前殼，複印機外殼，電話機機殼，化妝品盒
747原白 台灣奇美 0.8 安全帽，機車檔板，鞋後跟，雪地運動用品等
747磁白 台灣奇美 1.2 超高強度,射出成型用。
777D 台灣奇美 6 超耐熱性。
777B 台灣奇美 6.5 耐熱性。
758 台灣奇美 透明性 好
765B 台灣奇美 4.2 難燃性，耐光性，耐熱性。
750 南韓錦湖 4.5 家電製品、汽車零件。
GP-22 巴斯夫 13-23 家電製品、汽車零件。
121H 韓國LG 20 真空吸塵器，攪拌機
