abs是什么材质(塑胶材料篇：重新认识ABS)

abs是什么材质
ABS这种塑料，相信每一位制造业上的工程师，或多或少都听说过，尤其是对于机械结构、模具、材料等方面的工程师，那是再熟悉不过了，我们生活中大部分塑胶产品的外壳，如各类家用电器产品、3C数码产品、打印机、电脑显示器等，都大量采用ABS作为外壳材料，至于为什么ABS的用途如此广泛，是因为它有着极高的性价比。

ABS虽然是一种很普通常见的塑胶材料，它的各方面介绍资料网上都有，但我还是要重新总结一下，加深对ABS的理解，同时也希望能帮助一些读者对ABS有一些不一样的认识吧。

ABS的全称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯，它是由这三种单体组成的共聚物，其分子式如下：

从全称或者分子式中可以看得出来，其中的一个单体：苯乙烯，其实就是聚苯乙烯PS的单体，PS这一塑胶材料本身具有良好的透明性、着色性、电绝缘性以及流动性等优点，但同时其缺点也明显，质脆、易开裂、冲击强度低、耐热性差。虽然PS产量大，价格便宜，同为五大通用塑胶（PE、PP、PVC、PS、ABS）之一，很显然，在ABS没出现前，找不到一种性价比高的材料可以大规模应用在日常产品上，但是，比来比去，五大通用塑胶中，PS改造的价值大一些，当然从现在来看这是后话了。

所有，ABS最初是在PS改性基础上发展起来的，由于具有刚、韧、硬的独特优点，其用量与PS相当，而且应用范围已经远远超过PS，因此成为一种独立于PS的塑料品种。早期将ABS划分为工程塑料一类，但随其快速发展，产量很快接近其母体PS，因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类，成为第五大通用塑料品种。

那ABS是怎么在PS改性的基础上发展起来的呢？

首先，为了改善PS质脆、易开裂、冲击强度低等性能，早期，美国橡胶公司和PS生产厂家就开始用丁二烯橡胶（PB）通过枝接的方法，把聚苯乙烯（PS）和橡胶颗粒连接在一起，从而制得耐冲击性聚苯乙烯（HIPS），当HIPS受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性比普通PS提高了几倍。

HIPS虽然继承了PS的大部分优点，但由于加入了橡胶相（5%-15%），本来透明的PS变得不再透明，导致光泽度下降，同时其拉伸强度、耐候性、耐热性比PS都差，幸好其价格便宜，在这里可以认为是低配版的ABS吧，所以很多企业为了降本，常常选用HIPS代替ABS，主要应用在电视机、电话机、以及各种仪表等的外壳零件上。

为了提高HIPS的应用范围，提高其强度、耐热性、耐化学性，1947年，美国橡胶公司首先用共混法工艺实现了ABS树脂的工业生产，其用丁腈橡胶和丙烯腈-苯乙烯的共聚物共混制得，然而这种方法制得的ABS在流动性、低温冲击性、耐老化性方面都不是很好。1954年,美国Borg-warner公司将丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯胶乳中进行接枝聚合,制得了接枝型ABS树脂，并首先实现了工业化生产。之后ABS制备工艺进入大发展时期，先后开发出多种工艺，其中目前比较常用的有两种，乳液接枝掺和法、连续本体法。

乳液接枝掺和法：将部分苯乙烯单体和丙烯腈单体与聚丁二烯胶乳进行乳液接枝共聚，而另一部分苯乙烯单体和丙烯腈单体进行共聚生产SAN，然后再将两者以不同比例掺和就可以得到各种牌号的ABS树脂。此工艺助剂残留较多，产品色泽偏黄，市场售产品多数是此法生产（LG、奇美、吉化、巴斯夫等）。

连续本体法：将聚丁二烯橡胶直接溶解于苯乙烯单体和丙烯腈中进行本体聚合，从而制得ABS树脂。此工艺没有中间产品SAN，此法助剂残留较少，产品色泽较白，目前美国DOW与中石化上海高桥是用此工艺。

连续本体聚合法具有工艺流程简单、操作容易、污染小和投资省等特点，国外新建ABS装置有向该工艺发展的趋势，但由于目前该工艺本身的局限性，无法生产橡胶含量在20%以上的ABS树脂，其产品的抗冲强度受到限制，同时其难于控制橡胶粒径的分布及大小，所以在抗冲击性能和光泽度上稍差。

这两种工艺的特点如下：

这两种工艺制备的ABS树脂在应用上也有差别：

通过以上可知，目前，还是以乳液法制备ABS树脂居多，其应用也最广泛，因为通过调整ABS中丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的比例便可以生产不同性能的ABS。

ABS中丙烯腈、丁二烯、苯乙烯各组分在树脂中扮演不同的角色：
A-丙烯腈（PAN）：耐热性、耐油性、耐化学性、电镀性、刚性、抗拉强度；
B-丁二烯（PB）：是一种橡胶基，耐冲击性，特别是低温冲击性；

S-苯乙烯（PS）：尺寸稳定性、流动性好、透明，光泽度高、着色性、经济性。

在一般的ABS中，其三种组分的比例一般为20：30：50，这种ABS各方面性能适中，但是可以通过改变某组分的比例，可以得到突出性能的ABS，比如：
提高丙烯腈的比例可以得到耐热ABS，提高丁二烯的比例可以得到高耐冲击性ABS，提高苯乙烯的比例可以得到高流动性的ABS，等等。需要注意的是，提高了某一方面的性能，同时也代表其他的性能得到削弱。
ABS中丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三个组分，通过两两结合，同样得到不一样的塑胶材料，比如：
1、A+B=NBR，NBR材料，是一种叫做丁腈橡胶的橡胶材料，由于其具有优异的耐油性，常用来制作一些油封、密封圈、手套等制品。

2、B+S=SBR，SBR材料，是一种叫做丁苯橡胶的橡胶材料，由于其具有优异的高温耐磨性，常用来制作一些轮胎、鞋底、电线电缆等制品。

3、A+S=SAN，也可以简写为AS，SAN材料，是一种无色透明，具有较高的机械强度的塑工程塑料，由于其具有优异的耐油性，且透明，常用来制作一些化妆品瓶子、打火机等制品。

ABS综合性能很好，也就是说什么都好，也可以说什么都一般，虽然可以通过改变组分比例加强某一方面的性能，但是也代表其他性能有所削弱，在实际应用中，往往不希望这样，为了解决这种问题，常常通过与其他塑胶共混来加强塑胶的性能，比如：

1、PC+ABS，这种共混物结合了两种塑料的优点，所得材料具有比纯PC更好的流动性，比ABS具有更好的耐热性、抗冲击性，同时可降低成本。

2、PBT+ABS，这种共混物比纯ABS具有更好的耐化学品性能、耐热性、流动性，比纯PBT具有更好的冲击韧性和尺寸稳定性。

3、PVC+ABS，这种共混物一方面具有PVC独特的难燃自熄性、耐化学性，另一方面又具备ABS易加工性、着色性。

4、还有其他的，如：PA+ABS、ABS+各类添加物（玻纤、抗氧化剂、光稳定剂、抗静电剂等）制得各类不同性能的ABS材料。

ABS本身由于分子结构的原因，存在一些缺点，比如耐候性差，原因是：丁二烯中存在双键，这种双键很不稳定，其邻接的-CH2-上的H，在光和氧的作用下易发生光氧化反应，使得主链发生降解、交链，直观的表现是导致塑胶制品变黄。

为了改善ABS的耐候性，通常采用以下方法：

1、将丁二烯橡胶用其他不含双键的弹性体代替，比如丙烯酸酯橡胶，这样通过改造后的ABS变成了ASA，大大改善了其耐候性。

2、加入抗氧化的光稳定剂，这种方法虽然不能从根本上解决问题，但是确是成本比较低的的一种方法，也是目前常采用的方法，最终效果比没添加光稳定剂前有很大改善。

以上为本次想到需要总结的内容，主要介绍了ABS的由来，以及其本身各种性能的一些解释，以及其能延伸出的其他材料，这也是问了更好地理解ABS的一些性能参数，而不是纯粹靠背物性表，这也是本文的一个目的吧。

好了，暂时写到这里吧，以上内容，如对你有帮助，欢迎分享、点赞、在看，谢谢！

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