产品介绍——ABS树脂
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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。
ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS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。
化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。
ABS相对密度为1.05左右,吸水率低。
ABS同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。
ABS的氧指数为18~20,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊的臭味。
力学性能ABS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;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及PC大,但比PA及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。
热学性能ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。
ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
电学性能ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。
环境性能ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
ABS塑料的加工性能ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。
abs产品ABS产品简介ABS产品(全称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种强度高、抗冲击性好、耐化学药品腐蚀的合成树脂。
由于它的优异性能,被广泛应用于电子产品、汽车零部件、家电等领域。
本文将对ABS产品的特性、应用领域以及行业发展等方面进行详细介绍。
一、特性1. 强度高:ABS产品具有较高的强度,能承受较大的载荷和冲击力,保证产品的稳定性和可靠性。
2. 抗冲击性好:ABS产品具有优异的抗冲击性能,能够有效吸收外部冲击力,避免产品因碰撞而破裂。
3. 耐化学药品腐蚀:ABS产品对多种化学药品具有良好的抗腐蚀性能,能够在恶劣环境中使用,并保持稳定性和耐久性。
4. 耐高温性:ABS产品能够在较高温度下保持稳定的性能,不会因温度变化导致性能下降。
5. 加工性好:ABS产品易于加工成各种形状和结构,可采用注塑、挤出等加工工艺,使其适应不同产品的需求。
二、应用领域1. 电子产品:ABS产品广泛应用于电子产品的外壳、键盘、显示器框架等部件,其高强度和耐高温性能能够保护电子设备的内部结构,同时外观美观。
2. 汽车零部件:ABS产品在汽车零部件中应用广泛,例如车灯外壳、车门把手、仪表盘等,其抗冲击性能能够减少因碰撞而对驾驶员和乘客造成的伤害。
3. 家电:ABS产品被用于制造家电中的外壳、按钮、开关等部件,其耐化学药品腐蚀性能能够保证产品长期使用不变形、不受腐蚀。
4. 建筑装饰:ABS产品在建筑装饰领域被广泛应用于墙面、地板、门窗等材料,其强度高且耐用,能够满足建筑材料的要求。
三、行业发展趋势目前,全球ABS产品市场正保持稳步增长的态势。
随着汽车、电子产品等行业的不断发展,对ABS产品的需求也逐渐增加。
特别是随着人们生活质量要求的提高,对产品的性能和质量也有更高的要求,这促使ABS产品不断进行技术改进和创新。
未来,我国ABS产品市场还存在一些发展机会和挑战。
一方面,我国汽车产量逐年增长,推动了ABS产品的需求增加;另一方面,环保意识的提高以及可替代材料的出现,也对ABS产品的发展带来了一定的影响。
南京XXX学院题目:浅谈ABS树脂及其应用系别:班级:学号:姓名:指导老师:2012年4月摘要ABS树脂为丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体共聚而成的聚合物,简称ABS。
ABS树脂具有无毒、无味、抗冲击性、耐热性、刚性、耐蠕变性、耐磨性、抗化学药品性、尺寸稳定性、表面硬度高、耐电压等多种优良的性能。
因为这些优良的性能被广泛应用于汽车工业,电子工业,建筑建材等各个领域,需求量大,市场前景好。
本文以ABS树脂的生产及其应用为研究对象,从其产业状况着手,对ABS的各种性质进行了描述,对其生产工艺以及加工工艺进行了重点的阐述,最后介绍了ABS树脂结合其自身的一些优良性质在生活中的一些应用。
关键词:ABS;性能;工艺;共混;加工;应用目录摘要 (2)第1章绪论 (5)1.1 ABS树脂基本概念 (5)1.2 ABS树脂产业概述 (5)1.21生产技术发展趋势 (6)1.2.2 产品发展趋势 (6)第2章ABS塑料构成及其性能 (7)2.1 ABS的的构成 (7)2.2 ABS树脂的性能 (8)2.2.1 ABS树脂的性质 (8)2.22 ABS树脂的性能 (8)第3章ABS树脂的生产工艺 (9)3.1 ABS生产工艺的介绍 (9)3.2 乳液接枝-本体SAN掺混法合成ABS树脂 (10)3.2.1 接枝主干胶乳的种类 (10)3.2.2 丁二烯胶乳的合成 (10)3.2.3制备ABS接支粉料 (11)3.2.4 制备SAN树脂 (11)3.2.5掺混与造粒 (12)3.3 乳液接枝本体法的工艺特点 (12)第4章ABS树脂的共混改性 (13)4.1 共混性的基本原理 (13)4.1.1 聚合物相容性原理 (13)4.1.2 聚合物相容性的标定 (13)4.2 ABS共混物相容性及提高其性能的途径 (14)4.2.1 选择合适组成的ABS树脂 (14)4.2.2 添加相容剂 (14)4.2.3 调整两种聚合物的配比 (14)4.3 ABS共混物 (15)4.3.1 ABS与PVC的共混合金 (15)4.3.2 ABS与PC的共混合金 (17)4.3.3 ABS与TPU的共混合金 (18)4.3.4 ABS与其它聚合物的共混 (18)第5章ABS树脂的加工 (19)5.1 ABS树脂常用助剂 (19)5.1.1特性助剂 (19)5.2 ABS的加工特性 (21)5.3 ABS的注塑成型 (21)5.3.1.注塑成型设备 (21)5.3.2 ABS注塑工艺 (22)第6章ABS树脂的应用 (23)6.1 ABS树脂在汽车工业中的应用 (23)6.1.1 在仪表板上的应用 (23)6.1.2 在车外板上的应用 (24)6.1.3 在内装饰上的应用 (24)6.1.4 在方向盘上的应用 (24)6.2 ABS树脂在电子电器工业中的应用 (24)6.2.1 在电冰箱上的应用 (25)6.2.2 在电视机上的应用 (25)6.2.3 在洗衣机上的应用 (25)6.2.4 在空调设备上的应用 (25)6.2.5 ABS树脂在计算机上的应用 (26)6.2.6 ABS树脂在复印机上的应用 (26)6.3 ABS树脂在建材工业中的应用 (26)6.3.1 ABS管材 (26)6.3.2 ABS卫生洁具 (27)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论1.1 ABS树脂基本概念ABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物,其中A代表丙烯腈,提供耐化学性和热稳定性,B代表丁二烯,提供韧性和抗冲性,S代表苯乙烯,赋予刚性和易加工性。
ABS树脂的危险特性
ABS树脂是一种使用量较大的一种石化产品,由于本身无毒性,广泛用于工程塑料、仪器仪表、家用电器、玩具等壳体的制作。
ABS 树脂是由丙烯腈(Acrylonitrile),丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)按一定配比,在高温下聚合反应而成的三聚体化合物(简称ABS树脂),属于丙类易燃固体化合物。
当ABS树脂加热到150℃时可熔化,加热到280℃以上时开始热解,遇明火燃烧并释放出不等量的丁二烯、丙烯腈、苯乙烯单体,这三种物质的危险性较大,其中,丙烯腈为高毒物,丁二烯和苯乙烯为低毒物,其危险性分析分别为表4.1.3.1、表4.1.3.2 、表4.1.3.3
丙烯腈的特性表4.1.3.1
1,3-丁二烯的特性表4.1.3.2
苯乙烯的特性表4.1.3.3。
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。
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。
abs产品结构摘要:一、ABS产品简介二、ABS产品结构组成1.基体树脂2.热塑性塑料3.填料和增强剂4.助剂和添加剂三、各组成部件的作用四、ABS产品应用领域五、ABS产品的市场前景正文:一、ABS产品简介ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)是一种热塑性塑料,具有良好的综合性能,广泛应用于各个行业。
ABS产品因其优异的抗冲击性、耐热性、耐化学腐蚀性和美观性而受到市场的青睐。
二、ABS产品结构组成1.基体树脂:ABS产品的基体树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,它决定了ABS产品的的基本性能。
2.热塑性塑料:ABS产品中的热塑性塑料部分主要包括丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体。
它们的比例和分布对ABS产品的性能有很大影响。
3.填料和增强剂:为了提高ABS产品的机械性能、耐磨性、耐热性等,通常会在ABS产品中加入一定比例的填料和增强剂,如玻璃纤维、碳纤维等。
4.助剂和添加剂:为了改善ABS产品的加工性能和环境稳定性,还需加入一定比例的助剂和添加剂,如润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等。
三、各组成部件的作用1.基体树脂:决定ABS产品的的基本性能,如抗冲击性、耐热性、耐化学腐蚀性等。
2.热塑性塑料:影响ABS产品的流变性能、加工性能和成本。
3.填料和增强剂:提高ABS产品的机械性能、耐磨性、耐热性等。
4.助剂和添加剂:改善ABS产品的加工性能和环境稳定性。
四、ABS产品应用领域ABS产品广泛应用于家电、汽车、电子产品、建筑装饰、医疗器械等领域。
如洗衣机、冰箱、手机、汽车零部件、玩具等。
五、ABS产品的市场前景随着科技的不断发展,对塑料制品的需求不断增加,尤其是在环保、节能方面。
ABS产品因其优异的性能和广泛的应用领域,市场前景十分广阔。
在未来,随着新材料的不断研发和应用,ABS产品将在更多领域展现其价值。
总之,ABS产品作为一种高性能的热塑性塑料,其结构组成和各部件的作用使其在众多领域得到广泛应用。
ABS 树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)合成的三元共聚物,具有优良的耐低温冲击性能,表面硬度高,耐化学性及电性能良好,ABS 具有从低到高不同光泽度,其中低光泽度的ABS 树脂可以满足在IT (信息技术)产品应用中广泛使用皮纹表面的特殊要求。
中国石化ABS 树脂是采用美国陶氏化学本体法工艺聚合而成的,在生产过程中不使用乳液聚合法所使用的皂类添加剂,产品中的杂质含量低,尤其是重金属含量极低,产品自然纯白,没有异味,是目前最安全、最健康的ABS 产品。
ABS is a terpolymer made from acrylonitrile, butadiene and styrene. The resin has good resistance to impact at low temperatures, high surface hardness, good resistance to chemicals and good electrical properties. ABS has varied levels of glosses. ABS with low-level gloss can be used to meet the special requirement of extensive application of leather-like surface in information technology.Sinopec ABS is produced by Dow Chemical's Bulk process. As no soap-based additives used in emulsion polymerization, the contents of impurities in Sinopec ABS resin are low and particularly the contents of heavy metals are extremely low. The product is pure white and free of peculiar smell. It is the safest and healthiest ABSproduct currently available in the market.丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物(ABS )Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS)主要生产企业及工艺列表Manufacturers and Processes主要用途产品主要用于制作家用电器和家用电子设备的零部件,其中包括电视机、收录机、电冰箱、洗衣机、空调机、饮水机、电话机、电风扇等的外壳、内衬和配件。
ABS塑料ABS树脂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。
ABS塑料-概述ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS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。
ABS塑料-名称化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称 Acrylonitrile Butadiene StyreneABS塑料-性能一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。
ABS相对密度为1.05左右,吸水率低。
ABS同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。
ABS的氧指数为18~20,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊的肉桂味。
力学性能ABS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;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及PC大,但比PA及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。
热学性能ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。
ABS 在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
电学性能ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。
环境性能ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
产品介绍——ABS树脂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。
2.2器具:ABS树脂在器具方面一般为大型器具如冰箱、冰柜、食品箱等和小型器具和食品加工机,吸尘器、吹风机、缝纫机的外罩和室内空调器、加湿器等。
2.3电子/电器:电子/电器包括各种办公和消费性电子/电器,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。
消费性电器包括影像设备、音响设备和磁介质存储器。
在美国和西欧,办公电器市场比消费性电器市场大得多,前者约占2/3。
近年来在电子电器市场?ABS树脂也受其它树脂的冲击,ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位,阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PPO和ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
2.4建材:ABS树脂在建材领域的应用情况各地区差异很大,在美国主要用于管材,约占95%,余下是板或片材,近年来被价格更为低廉的PVC树脂取代了一部分。
西欧目前大约4×5%的ABS树脂用于与建筑有关的领域,其中挤出片材用于卫生器具如澡盒、游泳池衬里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生产挤出成型的电话电缆管线。
2.5ABS合金/共混物:合金和共混物可以以最经济的途径量体裁衣地满足各个不同用途需要的性能组合,ABS树脂与较高价格?的聚合物合金化或共混,可以从ABS树脂获益于价格低,易加工性和高抗冲性,同时又由其它高价格树脂得到较高的物理性能。
最主要的ABS合金/共混物是ABS/PC,占75-80%,其次是ABS/PVC。
3.生产技术ABS树脂的生产方法很多,目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。
3.1乳液接枝掺合工艺:乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的,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、乳液接枝本体SAN掺合三种,其中后两者在目前工业装置上应用较多。
这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤: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。
丁二烯胶乳的合成:丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元,一般采用乳液聚合工艺生产。
此生产技术目前比较成熟,控制胶乳中总的固含量(一般总的固含量越高生产成本越低),控制橡胶粒子的大小,在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。
接枝聚合物的合成:聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元。
粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝反应器与苯乙烯和丙烯腈单体混合物进行接枝共聚反应。
单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加,内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。
在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。
SAN共聚物的合成:苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种:乳液法、悬浮法和本体法。
本体法采用热引发、连续聚合,产品纯净、质量较高,污染少,在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上。
悬浮法采用引发剂,间歇聚合、产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济。
乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰。
掺混和后处理:最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混,可以得到多种ABS树脂产品,掺混方法使产品具有很大的灵活性。
SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上有二种方法:在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大量水,得到的胶粒或胶块和SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干燥、混合和造料。
在“干工艺”中,先用离心机将接枝胶液中大量水分脱去,然后用氮氧干燥,干燥的接枝胶粒和SAN粒子混合,挤出、干燥。
此二种工艺都为连续法生产,其设备细节是专利技术。
3.2连续本体工艺:近年来连续ABS工艺进一步完善,已逐步确立了其为主要ABS生产工艺的地位,从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺,本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性,如在高抗冲产品的生产上有局限性。
本体工艺与乳液工艺不同,乳液工艺在水相中进行,反应体系粘度较低,传热较好,而在本体工艺生产ABS树脂时,为了粘度容易控制,对橡胶含量控制在15%以内,最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大,因此表面光泽差。
大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系,反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。
近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展有如下几点:控制橡胶粒径小于1.5um,改进光泽度。
控制橡胶粒径和形态,改进抗冲性;增加橡胶相中的夹附量;使橡胶的粒子呈双峰分布;优选引发剂类型和浓度等。
引入第四单体改性:如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。
上述二种ABS生产方法,对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%(wt)的ABS树脂时,本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同,总的现金成本则本体工艺较低。
如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品,本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物,或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混,后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。
所以目前仅有少数公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品,大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。
4.科研动态:本体聚合工艺与乳液接枝掺合工艺相比,具有对环境污染少、投资低的优点,但产品多样化方面有局限性。
有关本体聚合有些专利中指出使用一种稀释剂或溶剂以降低反应体系的粘度,使聚合反应操作容易控制。
在本体聚合中为达到使ABS树脂中的橡胶粒径小于1.5μm,在相转变期间要进行强力搅拌,但这方法引起能耗大增。
有专利介绍一种通过对聚合反应体系进行化学改性而使橡胶平均粒径小于1.5μm。
聚合过程中引发剂的类型和浓度,稀释剂等对橡胶粒子的形态有影响。
5.研究ABS合金以扩大工程塑料的应用美国通用公司推出ABS/PBT合金,与原有的ABS/尼龙树脂相比,该合金吸湿性低,对湿气不敏感,有较高的尺寸稳定性。
GE公司利用生产聚碳酸脂的优势,开发了PC/ABS合金,采用特殊的聚合工艺,使ABS具有较高的橡胶含量,从而提高了低温冲击性能。
Monsanto公司开发的第四代ABS树脂,具有高的熔融流动性和表面平整度,主要用于电子计算机软盘。
提高ABS的耐热性:除了与其它耐热树脂组成合金或添加无机填料外,主要手段就是导入刚性分子,提高主链刚性、减弱对称性,增加侧链位阻。
Borg-Warner公司首先用α-甲基苯乙烯(α-MS)作为第四组份开发了这类产品,类似产品还有叔丁基苯乙烯,PMS等。
采用α-MS时,ABS最高热变形温度可达120°C。
用N-苯基马来酰酉安(PMI)作ABS共聚体,用1%PMI共聚可使热变温度提高1°C,同时还保持良好的流动性与耐热性的平衡。
6.市场需求预测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。
1998年世界ABS市场出现严重过剩,价格一路下滑,通用级ABS生产企业已亏损,估计世界ABS 树脂需求无增长。
1998年我国ABS树脂生产能力为25.3万吨/年,产量约为10万吨,而我国1998年的需求量为75万吨,进口量为106.9万吨,出口量为4万吨左右,我国是全球消费ABS树脂最多的国家之一。
目前,国内应用领域主要集中在家用电器方面,其中电视机、录像机、电冰箱和洗衣机等消费占总量90%以上,而汽车工业消费仅占3%左右,其它领域(包括电子电器、空调器、电话机等)消费量约占7%左右。
今后几年,我国的传统家电市场的用量不会再有较大的增加,而汽车、通讯器材、空调器、热水器、吸尘器、建筑、日用箱包和玩具等领域的ABS消费将会明显增加。