ABS树脂——指聚丁二烯橡胶与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物。
A:丙烯腈,提供耐化学性和热稳定性
B:丁二烯,提供韧性和抗冲性
S:苯乙烯,赋予刚性和易加工性
1)接枝反应的同时,苯乙烯和丙烯腈会发生共聚生成游离的SAN(丙烯腈和苯乙烯共聚物),实际得到的是接枝共聚物和SAN的混合物,商业上通常称为ABS树脂。
2)其具有复杂的二相结构:i)分散相——橡胶;ii)连续相——SAN,橡胶以颗粒状,分散在基体树脂中,由于橡胶的存在,使ABS树脂具有更优异的性能,尤其是抗冲性能提高几倍甚至十几倍。
3)改变3种组分之间或的比例,按其配料组成的不同,ABS树脂可分为通用型,中抗冲型,高抗冲型,耐低温抗冲型,耐热型,阻燃型,透明型,耐候型等品种。
ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,产生新性能和新的应用领域,如:将ABS树脂和PMMA混合,可制造出透明ABS树脂。
乳液接枝掺混法合成ABS树脂
主要流程:
1.乳液接枝主干胶乳合成
种类:聚丁二烯胶乳(PBL) *有较好的耐寒性
丁苯胶乳(SBRL) 有助改善树脂的流动性
丙烯酸酯胶乳(ARL)
丁腈胶乳(NBRL) 可提高树脂耐油性
聚丁二烯胶乳与丁苯胶乳的混合胶乳
注:选择胶乳品种的重要因素是橡胶的Tg和δ
制ABS多用橡胶Tg低(一般为-40℃以下)的胶乳
主要单体:1,3-丁二烯;苯乙烯;丙烯腈;甲基丙烯酸甲酯
辅助原料:乳化剂;分子量调节剂;分散剂;引发剂;
终止剂;抗氧剂;凝聚剂
2.乳液接枝聚合
——指在主干聚合物上聚合其他可聚合单体,使其作用侧链化学结合在主干聚合物上的过程。
聚合机理:
①聚丁二烯链上的双键受自由基攻击,形成接
枝点;
②聚丁二烯链节含有两个α-H,这些α-H易受自由基攻击脱氢而产生大分子链自由基.这些大分子链自由基可以和单体(苯乙烯,丙烯腈等)进行接枝反应,形成ABS接枝共聚物,同时伴随游离SAN生成。
3.接枝共聚物乳液的凝聚
4.制备ABS树脂用SAN树脂的合成
5.掺混造粒方法
ABS树脂发展趋势
1、生产技术发展趋势
乳液接枝:SAN掺混法是工艺最成熟,产品范围最宽,实用性最强的生产技术,是目前世界范围内ABS生产装置应用最为广泛的工艺技术。
其中乳液接枝—本体SAN渗混法工艺最有发展前途
优点:① 橡胶用量不受限制,便于生产高抗冲产品
② 接枝率容易控制,产品性能稳定
③ 调节ABS粉料与SAN粒料混合比例可以生产多种牌号
④ 采用本体法生产能耗低
2)连续本体法生产工艺是一种正在发展中的技术
优点: ① 工艺流程短
② 装置建设费用低
③ “三废”量少并能与高抗冲PS、通用PS、SAN切换生产
④ 产品性能好
2、产品发展趋势
其趋势向高性能,多功能的专用树脂发展
方法之一:ABS树脂的合金化——综合性能大幅度提高
如:与聚碳酸酯(PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚氨酯(PU)等工程塑料的合金化。