ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,化学式为(C8H8.C4H6.C3H3N)_{x},ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的字首縮寫)爲常見塑膠材料種類之一,是一種強度高、韌性強、易于加工成型的熱塑型高分子材料,其玻璃轉化温度大约是105°C(221°F)。ABS是無定型的,因此沒有真正的熔點。
结构
ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为 (··),但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-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%,最常见的比例是A:B:S=20:15:65,此时ABS树脂Tg点为100℃。
随着三种成分比例的调整,树脂的物理性能会有一定的变化:
- 1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;
- 丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质;
- 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
性质
ABS树脂是乳白色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g/cm3。它对酸、碱、有机溶剂的耐液体性能较强。
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。熔融沉積成型(FDM)3D列印中,ABS樹脂是常見的線材之一。
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。
生产
ABS有两种主要的工业生产方法:
- 本體法:将丙烯腈(A)與苯乙烯(S)單體与聚丁二烯(B)混合後,經反應器加熱聚合成ABS,製程類似聚苯乙烯。
- 乳液法:在聚丁二烯胶乳中加入丙烯腈及苯乙烯单体进行乳化接枝共聚,再過破乳與脫水程序形成高橡膠物質,最終與苯乙烯-丙烯腈共聚物進行加熱押出,形成ABS膠粒。
生产1公斤ABS树脂需要的原料和能源大约相当于生产2公斤石油。
参见
- 聚苯乙烯(PS)
- ASA樹脂
參考文獻
外部連結
- [https://web.archive.org/web/20070504020850/http://machinist-materials.com/comparison_table_for_plastics.htm Comparisons of many physical properties with other plastics]
- [https://web.archive.org/web/20140122070657/http://www.absplastic.eu/pla-abs-plastic-pros-and-cons/ Comparison between ABS and PLA for 3D Printing]
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