一、ABS樹脂的基本性能
ABS類樹脂是指由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）組成的三元共 聚物及其改性樹脂。以ABS類樹脂為基材制得的塑料稱為ABS塑料。ABS具有聚丙烯腈的剛性、耐藥品性和耐熱性，聚苯乙烯的成型性能和外觀，以及聚丁二 烯的耐沖擊性和耐寒性。ABS為淺黃色粒狀或粉狀不透明樹脂，無毒，無味，質 輕，密度為1.04～1.07g／cm3，具有優異的耐沖擊性，良好的低溫性能和耐化學藥品性，尺寸穩定性好，表面光澤性好，易涂裝和著色等。缺點是可燃，熱變形溫度較低，耐候性較差。
1. .ABS樹脂的分類與典型性能
ABS的組成和結構可根據性能要求在較寬的范圍內設計，其分類見表1-1， 表1-2列出了不同品級ABS樹脂的典型性能。
表1-1 ABS樹脂的分類
表1-2 ABS樹脂的典型性能
2. 力學性能
不同級別的ABS拉伸強度差異較大，一般為33～52MPa。ABS樹脂有極好 的沖擊強度，高抗沖擊型ABS樹脂在室溫下的懸臂梁沖擊強度可達400J／m左右，即使在－40℃低溫下，其數值也大于120J／m。ABS樹脂是非均相體系，為兩相結構，樹脂是連續相，橡膠是分散相。橡膠顆粒分散于樹脂中，橡膠粒子吸收外界的沖擊能而抑制了制品的開裂，使ABS具有優異的沖擊性能。ABS樹脂的沖擊性能與樹脂中的橡膠含量、接枝率和粒子大小等因素有關。隨著橡膠含量的增加，ABS樹脂的沖擊強度迅速提高，但橡膠含量不能過大，否則其他力學性能，如拉伸強度、彈性模量等則明顯降低。通常ABS樹脂中的橡膠質量分數以
25％～40％為宜。
ABS具有優良的抗蠕變性，ABS管材試樣在室溫下的蠕變試驗結果表明， 在承受7.2MPa載荷時，即使經過長達兩年半的時間，尺寸也無明顯的變化。
ABS樹脂耐磨性較好，雖不能用作自潤滑材料，但由于有良好的尺寸穩定 性，故可用作中等載荷的軸承。
3. 電學性能
ABS樹脂在寬廣的頻率范圍內有良好的電絕緣性能，且很少受溫度或濕度的
影響。ABS樹脂的電性能見表1-3。
表1-3 ABS樹脂的電性能
4. 熱學性能
ABS樹脂的熱變形溫度在載荷為1.82MPa時約為93℃，隨著加工過程中退火的處理，可增加6～10℃。由于ABS樹脂的無定形結構特點，它具有平穩的應力-溫度效應，因此當載荷由1.82MPa降至0.45MPa時，其熱變形溫度僅提高4 ～8℃。耐熱型ABS樹脂的熱變形溫度可達115℃左右。ABS樹脂的脆化溫度為－7℃，通常在－40℃時仍有相當的強度。ABS制品的使用溫度為－4～100℃。ABS樹脂各等級的線脹系數從6.4×10－5／℃到11.0×10－5／℃，在熱塑性塑料中是線脹系數較小的一種。ABS樹脂的熱穩定性在工程塑料中偏低，在260℃時即能分解產生有毒的揮發性物質。ABS樹脂易燃，無自熄性。
5. 化學性能
ABS樹脂耐化學藥品性能較好，由于其分子結構中有腈基的存在，使它幾乎 不受稀酸、稀堿及鹽類的影響，但能溶于酮、醛、酯和氯代烴中；不溶于乙醇等 大部分醇類，但在甲醇中則經數小時就軟化；雖不溶于烴類溶劑，但與烴類溶劑 長期接觸會溶脹。與大多數塑料一樣，ABS樹脂在應力作用下，其表面受醋酸、 植物油等化學試劑的侵蝕會產生應力開裂。表1-4 所示為ABS樹脂在部分化學 藥品中，經長期浸漬后質量及外觀的變化。
表1-4 ABS樹脂的耐化學藥品性
二、改性ABS樹脂
ABS樹脂雖具有許多優良性能，但作為工程塑料使用，有不足之處，如強度 和熱變形溫度不夠高，耐候性較差，不具有自熄性，不透明等。因而有許多改性品種，如增強ABS、阻燃ABS、透明ABS、ASA樹脂、ACS樹脂、MBS樹脂等。
1. 增強 ABS
ABS可采用20％～40％（質量分數）的玻璃纖維增強，表2-1列出了玻璃 纖維增強ABS的性能。增強后ABS的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量有較大幅度提高，熱變形溫度顯著提高，線脹系數降低，尺寸穩定性和精度有較大提高， 但沖擊強度隨玻璃纖維含量的增加而降低。
表2-1 玻璃纖維增強ABS的性能
2. 阻燃 ABS
ABS屬易燃材料，在普通ABS中添加低分子的有機阻燃劑和阻燃增效劑可
以生產阻燃型ABS。阻燃ABS主要用于制造要求阻燃且具有良好力學強度的電 子電器制品，如電視機外殼、雷達罩等。
3. 透明 ABS
ABS樹脂是一種不透明的樹脂，如果在丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三個組分中 再加入甲基丙烯酸甲酯，經接枝共聚反應可制得透明ABS樹脂。透明ABS的透明度高，耐溶劑性好，沖擊強度高。
4. ASA 樹脂
ASA樹脂是由丙烯腈和苯乙烯接枝于丙烯酸醋橡膠上而制得的三元共聚物， 也稱AAS樹脂。ASA樹脂具有超群的耐候性，優良的耐沖擊、熱穩定性和耐化 學藥品性。表2-2 列出了德國BASF公司ASA樹脂的性能。ASA用于制造汽車 車身、點火器、燃油箱、散熱器格柵、反射鏡罩、配電盤和尾燈燈罩等。
表2-2 德國BASF公司ASA樹脂的性能
5. ACS 樹脂
ACS樹脂是由丙烯腈和苯乙烯在氫化聚乙烯上接枝聚合而制得的三元共聚
物。ACS樹脂耐候性優異，具有阻燃性。表2-3列出了日本昭和電工公司ACS 的性能。
表2-3 日本昭和電工公司ACS的性能
6. MBS 樹脂
MBS樹脂系甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的接枝共聚物。由于單體丙烯腈被甲基丙烯酸甲酯替換，得到透明材料，透光率達90％；同時具有良好的沖擊強度和耐寒性；在－40℃的低溫仍有較好的韌性；耐無機酸、堿、鹽溶液及油脂性能良好，但不耐酮類、芳烴、脂肪烴和氯代烴。表2-4
列出了上海制筆化工廠MBS樹脂的性能。
表2-4 上海制筆化工廠MBS樹脂的性能
三、ABS塑料的成型加工
1. 加工特性
（1）流動特性
ABS的熔體流動速率 （MFR）一般為0.02～1g／min （200℃、5kg），個別的 MFR超出此范圍。MFR越大，流動性越好。一般情況
下，MFR小于0.1g／min的ABS適合擠出成型，MFR大于0.1g／min的ABS適合注射成型。
ABS熔體屬于假塑性流體，表現出 “剪切變稀”的流變特性，可通過調整 剪切速率來改變熔體黏度。但對加工過程來說，如果塑料熔體的黏度在很寬的剪 切速率范圍內都是可用的，則應選擇在黏度對剪切速率較不敏感的剪切速率下操 作，因為此時剪切速率的波動不會造成制品質量的顯著差異，使產品質量的均勻 性得到保證。
ABS樹脂熔體黏度適中，其流動性比聚酰胺稍差，比聚碳酸酯要好，熔體的 冷卻固化速度較快。
（2）熱物理特性
ABS樹脂屬無定形聚合物，無明顯熔點，玻璃化 轉變溫度Tg 一般在115℃左右，所以成型溫度應大于115℃。ABS的熱穩定性較 差，受熱至260℃以上開始出現分解，產生有毒揮發性物質，通常ABS的成型溫 度控制在250℃以下。對于注射成型，加工溫度一般為160～230℃；對于擠出成 型，加工溫度一般為160～195℃；對于吹塑成型，加工溫度一般為200～240℃；對于真空成型，加工溫度一般為140～180℃。塑料從黏流態溫度到分解溫度之 間范圍的大小對成型非常重要，它決定了成型的難易程度和成型溫度的可選擇范
圍。此溫度區間越小、溫度越高，成型越困難。ABS熔融溫度較低，一般為160 ～190℃，溫度較寬，因此易于加工。熱穩定性不僅與加工溫度有關，而且還與 加工溫度條件下的停留時間有關。加工溫度越高，為使塑料不起化學反應，停留 的時間應越短。為了提高塑料的熱穩定性，常在塑料中加入熱穩定劑，以便使加 工溫度區間變寬，延長允許停留時間。ABS的熱穩定性較差，應盡量減少停留時 間，同時加工后應清理機筒。
（3）干燥特性
由于ABS樹脂含有氰基等強極性基團，所以吸水性較 大。其吸水性大于聚苯乙烯，僅次于聚酰胺。ABS的吸濕性小于1％，一般為 0.3％～0.8％。不管采用何種成型方法，在加工前應對ABS樹脂進行預干燥。根據含水量的多少，在成型前應在80℃左右干燥2～4h，使其含水量降至0.1％以下。常用的干燥方法為循環鼓風干燥，溫度控制在70～80℃，時間為4h以上；也可采 用普通烘箱干燥，溫度控制在80～100℃，時間為2h，粒層厚度小于50mm。
2. 注射成型
ABS樹脂注射成型通常采用螺桿式注射機。螺桿類型以單頭、等距、漸變、 全螺紋、帶止回環為宜，螺桿長徑比為20，壓縮比為2.0～2.5。噴嘴可選用敞 開式或延伸式，避免采用自鎖式噴嘴，以免降低注射流程或引起物料變色。
ABS樹脂注射溫度除耐熱級、電鍍級等品級要求稍高些，以改善其熔體充模
或有利于電鍍性能外，對于通用級、高抗沖擊級則應低些，以防止發生分解或對 力學性能帶來不利的影響。
ABS樹脂注射壓力對薄壁、長流程、小澆口的制品或耐熱、阻燃等品級，要 求較高些；對厚壁、大澆口的制品則可低些。此外，為了獲得內應力較小的制 品，要求保壓壓力不宜過高。
ABS注射成型的溫度為：通用型200～260℃，耐熱型220～270℃，阻燃型 190～240℃。模具溫度一般為50℃，為了改善制品外觀，避免合模線和陷坑等不良現象，減少制品變形，可將模溫提高到70℃。表3-1列出了各種品級的 ABS樹脂注射成型工藝條件。
表3-1 ABS樹脂注射成型工藝條件
3. 擠出成型
ABS樹脂的擠出成型可采用長徑比為18～20，壓縮比為2.5～3.0的通用型 單螺桿擠出機。壓縮漸變型螺桿或壓縮突變型螺桿均適用。ABS樹脂的熔體黏度適中，易于流動，因此，螺桿內無需冷卻裝置。采用擠出成型法，可以生產ABS 管材、棒材和板材等型材。表3-2和表3-3分別列出了ABS管材和棒材的擠出成型工藝條件。
表3-2 ABS管材擠出成型工藝條件
表3-3 ABS棒材擠出成型工藝條件
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