ABS塑料有哪些种类，化学成分是什么？
1.概观
ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯* * *聚合物，其特性是由三种组分的比例和各组分的化学结构和物理形态控制的。ABS中丙烯腈组分的特性是耐热性、耐化学性、刚性和拉伸强度，丁二烯是冲击强度，苯乙烯是加工流动性和光泽。这三种组分的结合和优势互补，使ABS树脂具有优异的综合性能。ABS刚性好，冲击强度高，耐热、耐低温，耐化学性、机械强度和电气性能优异，易加工，尺寸稳定性和表面光泽度好，易涂装着色，还可用于金属喷涂、电镀、焊接、粘接等二次加工。
2.主要应用
ABS是20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、家电、电子电器是ABS树脂的三大应用领域。但不同地区、不同国家的ABS树脂消费结构差异很大。在汽车领域，美国和西欧的消费量相对较高，占22-24%，日本为15%，远东仅为5%，日本为27%，西欧为家电。美国占20%，电子电器领域远东占50%左右，日本和西欧占23-26%左右，美国只有65，438+00%左右。此外，日本在杂项产品中的应用比例高达28%，美国在建材中的应用比例占13-16%。ABS树脂可以注射，挤出或热成型。
2.1汽车:
ABS树脂是仅次于聚氨酯和聚丙烯的第三大汽车用树脂。ABS树脂可用于汽车内外壳、方向盘、油管、把手和按钮等。汽车外观包括前散热器格栅和灯罩。此外，由于ABS树脂耐热性好，近年来开发了一些新用途，如喷嘴、储物盒、仪表盘等。美国一辆轿车ABS树脂平均消耗量为10kg，卡车等车型平均消耗量高达18-23kg。
大多数汽车零件都是通过注射成型加工的。与PP相比，ABS树脂具有耐冲击、隔音、耐刮擦、耐热性更好等优点，而且比PP更美观，尤其是在对横向抗冲击性和使用温度有严格要求的部位。但ABS由于表面光滑，耐冲击性好，耐高温，可加工性强，与其他树脂相比具有竞争力。
2.2仪器:
ABS树脂一般用于大型电器，如冰箱、冰柜、食品盒、小型电器和食品加工机、吸尘器、吹风机、缝纫机罩、室内空调、加湿器等。
2.3电子/电器:
电子/电器包括各种办公和消费电子/电器，办公电器包括电子数据处理器和办公设备。消费电器包括视频设备、音频设备和磁介质存储器。在美国和西欧，办公家电市场远大于消费家电市场，前者约占2/3。近年来，在电子电器市场上？ABS树脂也会受到其他树脂的影响。ABS树脂将在要求阻燃性和高耐热性的电子/电器市场保持其地位。具有阻燃性和高耐热性的ABS树脂在与ABS/PPO、ABS/PC等工程塑料合金的竞争中优势明显。
2.4建筑材料:
ABS树脂在建材领域的应用因地区而异。在美国，ABS树脂主要用于管材，约占95%，其余为板材或片材。近年来，它已被更便宜的PVC树脂部分取代。目前，西欧约有4×5%的ABS树脂用于建筑相关领域，其中挤出片材用于卫浴洁具如浴箱和游泳池衬里，此外，注塑管材和管件用于生产少量挤出电话电缆管道。
2.5ABS合金/* *混合物:
合金和* * *混合物可以定制，以最经济的方式满足不同用途的需求。ABS树脂和更高的价格？ABS的聚合物可以受益于低价格、易加工和高抗冲击性，同时从其他高价树脂获得更高的物理性能。最主要的ABS合金/* * *混合物是ABS/PC，占75-80%，其次是ABS/PVC。
3.生产工艺
ABS树脂的生产方法很多。目前，乳液接枝法和连续本体法在国际上的工业装置中广泛使用。
3.1乳液接枝共混工艺:
乳液接枝共混法是在传统的ABS树脂接枝法的基础上发展起来的。根据SAN聚合工艺的不同，可分为乳液接枝乳液SAN共混、乳液接枝悬浮SAN共混和乳液接枝本体SAN共混三种类型，其中后两种是目前工业装置中广泛使用的。这三种乳液接枝共混工艺都包括以下中间步骤:丁二烯胶乳的制备、接枝聚合物的合成、SAN***聚合物的合成、共混和后处理。
丁二烯胶乳的合成:
丁二烯胶乳的合成是ABS生产工艺中的主要单元，一般采用乳液聚合工艺生产。目前这种生产技术已经比较成熟。通过控制胶乳中的总固含量(一般总固含量越高，生产成本越低)和控制橡胶颗粒的粒径，使粒径在0.05-0.6μm范围内呈双峰分布，优选0.1-0.4μm，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；
聚丁二烯与苯乙烯和丙烯腈的接枝是ABS生产过程中的核心单元。将具有双峰粒径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聚合。随着单体与聚丁二烯比例的增加，接枝聚合物和SAN***聚合物的分子量和接枝度增加，内接枝率一般随着橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。当粒径和橡胶交联密度一定时，接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。
SAN***聚合物的合成:
苯乙烯和丙烯腈共聚物的合成方法有三种: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、质量高、污染小。在SAN合成中，特别是在大型ABS生产装置中，它正在取代悬浮法。悬浮法使用引发剂，间歇聚合产物不如本体法纯净，造成环境污染，但工艺简单，流程短，投资低，聚合热易逸出，所以悬浮法对中小型装置更经济。乳液法工艺流程长，技术落后，在发达国家已基本淘汰。
混合和后处理:
最后，将得到的ABS接枝聚合物与SAN***聚合物以不同比例共混，可以得到多种ABS树脂产品，共混方法使产品具有很大的灵活性。
SAN与接枝聚合物共混的后处理过程有两种方法:在“湿法”中，从接枝橡胶溶液中除去大量的水，得到的橡胶颗粒或块与SAN颗粒一起送入专用挤出机进行干燥、混炼、造粒。在“干法”中，先用离心机除去接枝橡胶溶液中的大量水分，然后用氮气和氧气干燥，干燥后的接枝橡胶颗粒与SAN颗粒混合，挤出，干燥。两种工艺都是连续法生产，设备细节都是专利技术。
3.2连续主体工艺:
近年来，连续法ABS工艺得到了进一步的完善，逐渐确立了其作为主要ABS生产工艺的地位。从环保和投资的角度来看，本体法是最好的ABS生产工艺。本体法的主要缺点是生产的产品有限，如生产高冲击产品。
本体法不同于乳液法。乳化过程在水相中进行，反应体系粘度低，传热好。为了便于控制粘度，橡胶含量控制在65438±05%以内，最多不超过20%。而且普通本体法生产的ABS树脂橡胶颗粒大，所以表面光泽度差。大多数本体工艺采用具有3-5个串联的连续反应器的反应器系统，其可以是搅拌罐、塔、管或组合。近年来，连续散装工艺在改进产品方面的主要进展如下:
控制橡胶粒度小于65438±0.5um，以提高光泽度。
控制橡胶颗粒大小和形状，提高抗冲击性能；
增加橡胶相中的粘附量；
使得橡胶颗粒以双峰方式分布；
引发剂的类型和浓度是优选的。
引入第四种单体进行改性:例如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。
在上述两种ABS生产方法中，在年产5万吨的生产装置中生产橡胶含量为15%(wt)的ABS树脂时，本体法和乳液接枝本体SAN共混法的总可变成本相同，而本体法的总现金成本较低。为了生产具有良好抗冲击性和高橡胶含量的ABS产品，本体法ABS生产商必须购买橡胶接枝浓缩物或生产橡胶接枝浓缩物用于本体ABS共混，这实际上已将本体法工艺改变为乳液接枝本体SAN共混工艺。所以目前只有少数公司通过连续本体法直接获得ABS树脂产品，大部分仍采用乳液接枝本体SAN共混法生产ABS树脂。
4.科学研究趋势:
与乳液接枝共混工艺相比，本体聚合工艺具有环境污染小、投资低等优点，但在产品多样化方面存在局限性。一些关于本体聚合的专利指出，使用稀释剂或溶剂来降低反应体系的粘度，这使得聚合操作易于控制。
在本体聚合中，为了使ABS树脂中橡胶的粒径小于65438±0.5 μm，在相转变过程中需要强烈的搅拌，但这种方法导致能耗大大增加。一项专利介绍了通过聚合反应体系的化学改性，使橡胶平均粒径小于65438±0.5 μm的方法。
引发剂和稀释剂的种类和浓度对聚合过程中橡胶粒子的形态有影响。
5.研究ABS合金拓展工程塑料的应用。
ABS/PBT合金是由美国通用公司推出的。与原来的ABS/尼龙树脂相比，该合金吸湿性低，对水分不敏感，尺寸稳定性高。利用聚碳酸酯的生产优势，ge公司开发了PC/ABS合金，采用特殊的聚合工艺使ABS具有更高的橡胶含量，从而提高了低温冲击性能。孟山都公司开发的第四代ABS树脂具有较高的熔体流动性和表面光洁度，主要用于电脑软盘。
提高ABS的耐热性:除了与其他耐热树脂合金化或添加无机填料外，主要手段是引入刚性分子来提高主链的刚性，减弱对称性，增加侧链的空间位阻。Borg-Warner公司最先开发出以α-甲基苯乙烯(α-MS)为第四组分的这类产品，同类产品还有叔丁基苯乙烯和PMS。使用α-MS时，ABS的最高热变形温度可达120°C，使用N-苯基马来酰亚胺(PMI)作为ABS***聚合物，使用1% PMI * *可使热转变温度提高1°C，同时保持良好的流动性和耐热性平衡。
6.市场需求预测
65438-0997年全球ABS树脂产能为556万吨/年，主要分布在亚洲、北美和西欧。亚洲的产能占全球总产能的60%以上。目前，全球ABS产能发展呈现“西部不景气，东部崛起”的特点。未来几年，全球新增产能仍将主要集中在亚洲。韩国、中国、中国台湾省和马来西亚都将新建或扩建ABS树脂生产设施。亚洲的这些新计划虽然不一定能完全实现，但在未来几年内还是会有很大的发展。
1998期间，全球ABS市场严重过剩，价格一路下跌。通用ABS制造商已经亏损，因此估计世界对ABS树脂的需求没有增加。
1998年我国ABS树脂产能为25.3万吨/年，产量约为65438+万吨。而1998年国内需求为75万吨，进口量为1069万吨，出口量约为4万吨。中国是世界上消费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领域，其中电视机、录像机、冰箱、洗衣机的消费量占总量的90%以上，而汽车行业的消费量仅占3%左右，其他领域的消费量(包括电子电器、空调、电话等。)占7%左右。未来几年，我国传统家电消费不会有大幅度增长，但ABS在汽车、通讯设备、空调、热水器、吸尘器、建筑、日用箱包、玩具等领域的消费会有大幅度增长。
信息来自-中国塑料工业网。