ABS樹脂是什么?介紹其特征以及與類似材料之間的差異

發布日期: 2024-04-29

世界上已開發出包括塑料在內的多種合成樹脂。其中,ABS 樹脂是由三種不同單體組合而成的一種性能均衡的材料。它的用途非常廣泛,用于我們生活的方方面面,例如家用電器、汽車、家具和建筑材料等。ABS樹脂的特征是加工性和可設計性較高,可以通過調整成分實現所需的特性。不過,在判定其是否適用于特定用途前,需要充分了解其耐熱溫度和劣化等情況。本文概述了ABS樹脂定義、其特征、以及與類似樹脂之間的差異等。
本文概述了ABS樹脂定義、其特征、以及與類似樹脂之間的差異等。

 

 

?ABS樹脂是什么?

ABS樹脂又稱丙烯腈(Acrylonitrile)-丁二烯(Butadiene)-苯乙烯(Styrene)合成樹脂。
ABS樹脂又稱丙烯腈(Acrylonitrile)-丁二烯(Butadiene)-苯乙烯(Styrene)合成樹脂。與名稱字面意思相同,是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)這3種單體聚合而成的一種熱塑性樹脂。丙烯腈、丁二烯、苯乙烯分別具有以下特征。也就是說,ABS樹脂是一種具有結合下述特性的綜合性樹脂。此外,通過改變各單體的比率和結合方法,可以生產出具有不同特性的 ABS 樹脂。
丙烯腈:耐熱性、機械強度(剛性)、耐油性
丁二烯:抗沖擊性(橡膠的特性)
苯乙烯:光澤性、成形性(加工性)、尺寸穩定性
ABS樹脂歷史悠久,可追溯到 1954年,由美國的US Rubber公司首次進行了產品化。制造方法分為兩種:一是在有聚丁二烯的條件下,苯乙烯和丙烯腈的共聚(聚合型);二是丙烯腈-丁二烯共聚物與苯乙烯-丙烯腈共聚物的混合(混合型)。ABS 樹脂在各種機械特性之間取得了良好的平衡,且外形美觀,是一種可用于各種場合的通用型塑料材質。全球范圍內的需求也在不斷增長,使其成為現代生活中不可或缺的材料。

?ABS樹脂的特征

ABS樹脂具有怎樣的特征呢?下面介紹一下其優缺點。

  • ABS樹脂的優點
耐熱溫度高:ABS樹脂的耐熱溫度為70~100℃左右,與聚乙烯(Polythylen)和聚苯乙烯(polystyrene)等處于同等程度。雖然其耐熱性不是特別高,但足以滿足一般用途。
抗外力沖擊:ABS樹脂因為含有丁二烯,所以具有橡膠一樣的抗沖擊性。
適合各種用途的加工:ABS樹脂的加工性良好,可以利用射出成型、擠壓成形、軋光加工、真空成形等各種工藝成形加工。此外,還可以進行切削、黏合、熔敷、各種表面處理(電鍍和噴涂)等。因其具備良好的加工性,近年來已被用作 3D 打印機使用的常用材料。
設計性強:ABS樹脂具有極佳的表面光澤和著色性能??捎糜谠鰪姰a品的設計感。此外,還有一種技術可以通過ABS 樹脂注塑工藝來生產鋼琴黑表面(黑色光澤),且無需噴漆。
可添加或改變配料,使其具有不同的特性:通過添加原有成分(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)以外的其他成分,或用其他成分替代原有成分,可生產出各種ABS樹脂。例如,添加玻璃纖維以提升硬度的增強型ABS樹脂和使用氯化聚乙烯代替丁二烯的 ACS 樹脂都是眾所周知的。
  • ABS樹脂的缺點
耐候性差,容易老化:ABS樹脂耐候性差,長時間暴露在陽光下會變色,光澤度也會下降。因此,不應在室外或其他長期暴露在強烈紫外線環境中使用。近年來,通過表面處理或添加紫外線吸收劑,ABS 樹脂的耐候性也得到了改善。
對有機溶劑的耐受性較弱:ABS樹脂的耐化學性并不算太高。尤其是對有機溶劑的耐受性較弱,如果有機溶劑滲入其內部,可能會導致其變質、變脆。
易燃性:易燃是 ABS 塑料的一個缺點。 一旦遇到火焰,它就會燃燒,并散發出煙塵和異味。 近年來,人們在 ABS 樹脂中添加了各種阻燃劑,以降低其易燃性。

?ABS樹脂的用途

ABS樹脂具有性能均衡,適用于多種加工工藝的特點,被廣泛應用于我們身邊的各種產品中。以下是一些應用實例。
家電產品:電視機、冰箱、洗衣機、吸塵器、電風扇、干燥機、空調等的零部件。
汽車等交通工具:前格柵(front grill)、散熱器護柵(Radiator Grill)、儀表板(instrument panel)、門板(door panel)、前蓋(front cover )、燈罩、座間儲物箱、其它內飾零部件等。
一般機器:打印機、復印機、個人電腦、電話機、傳真等的零部件
其它:家具、建材、住宅用品、文具、玩具、旅行箱、手提式衣箱、手提公文包、頭盔、樂器、雜貨、餐桌用品、3D打印機用材料等。
ABS 樹脂用作被切削材料時:ABS樹脂還可用于切削加工工藝。例如,可以對板狀材料進行上下面銑削加工或六面銑削加工,以提高表面精度,然后據此進行切削加工。其他加工操作包括鉆孔、切削成圓板等。機加工 ABS 可用作設備的零部件和外飾等產品。此外,也可以通過對塊狀材的切削加工,得到需要的形狀,作為注塑成型產品的原型。

 

?ABS樹脂和聚碳酸酯(polycarbonate)之間的差異

除了 ABS 樹脂,聚碳酸酯也常用于手提箱和旅行箱。 聚碳酸酯是聚酯的一種,是一種熱塑性樹脂,具有出色的抗沖擊性、光澤度、耐熱性、電氣性能和耐候性。
ABS樹脂和聚碳酸酯有著怎樣的差異呢?比較說明如下。
耐熱性:關于耐熱溫度,ABS樹脂為70~100℃左右,而聚碳酸酯為120~130℃左右。因此,聚碳酸酯的耐熱性更好,可以在更高溫度條件下使用。此外,聚碳酸酯還具有出色的低溫性能,可承受低至 -100°C 的溫度。從低溫到高溫,聚碳酸酯的使用溫度范圍很廣,這也是聚碳酸酯的一大特點。
抗沖擊性:聚碳酸酯最顯著的特征應該是抗沖擊性。在所有塑料中,聚碳酸酯的抗沖擊性最高,是ABS樹脂的數倍。因此,聚碳酸酯可被用作防彈玻璃、防暴盾牌(警察和軍隊使用的盾牌)、軍用護目鏡和汽車零件的防彈材料等。但需要注意的是,聚碳酸酯的表面硬度不高,容易被劃傷。
耐化學性:ABS樹脂在接觸有機溶劑、強酸和強堿時會變質。聚碳酸酯對有機溶劑和堿的耐受性也比較弱。這兩種樹脂,其耐化學性都不是很高。
易燃性:ABS樹脂具有易燃性,遇到高溫、火焰會燃燒。而聚碳酸酯具有自熄性,一旦火焰或其他熱源消失,就會自發停止燃燒。因此,聚碳酸酯不易燃燒,發生火災的風險較小。

?總結

ABS樹脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)等3種單體構成的一種熱塑性樹脂。各成分的特性結合在一起,具有良好的均衡機械性能,應用范圍十分廣泛。
ABS樹脂具有耐熱性、抗沖擊性、加工性良好、設計性強等優點。還可以通過改變各單體的比例和結合方法,可以生產出具有不同特性的 ABS 樹脂。另一方面,ABS樹脂具有耐候性差、易受有機溶劑影響和易燃等缺點。聚碳酸酯是一種與 ABS 樹脂用途近似的樹脂類型。ABS樹脂的耐熱性、抗沖擊性、阻燃性都弱于聚碳酸酯。但 ABS 樹脂在耐堿性方面更勝一籌。

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