『壹』 汽车工业为什么离不开ABS树脂
随着人们生活水平的提高,小轿车已开始进入家庭。汽车里除了钢铁就是塑料,所以汽车工业的发展不仅带动了钢铁工业,同时它也促进了塑料工业的发展。汽车里用得最多的塑料是ABS树脂。ABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物,其中A代表丙烯腈,赋予树脂耐化学性和热稳定性;B代表丁二烯,赋予树脂韧性和抗冲性;S代表苯乙烯,赋予树脂刚性和易加工性,所以ABS树脂具有多种聚合物的特点,是一种性能优良的热塑性材料,广泛用于汽车工业、机械工业、电子电器工业、仪器仪表工业、纺织工业和建筑工业等。
ABS塑料制品ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。早在ABS树脂出现以前,用丁苯橡胶和丁腈橡胶来改善聚苯乙烯的脆性,从而获得了抗冲聚苯乙烯,在这基础上,1947年开发了用共混法制备的ABS树脂并实现了工业化。但这种产品易于老化,加工也较困难。1954年开发了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,并实现了工业化,其热流动性和抗低温冲击性能比共混型ABS树脂优越,而且易加工。20世纪70年代是ABS树脂大发展时期,先后开发成功了多种工艺,其中乳液接枝掺混法是目前最常用的生产方法。
ABS接枝主干胶乳有聚丁二烯、丁苯胶乳等。接枝主干就像一棵大树的树干,苯乙烯、丙烯腈就像树枝一样的被接枝到主干胶乳上,形成聚合物乳液。接枝胶乳经凝聚、洗涤、干燥后就成为ABS接枝粉。将ABS接枝粉与苯乙烯和丙烯腈的共聚体混在一起进行机械搅拌,同时还加入各种添加剂,然后在挤压机中加热、塑炼,就可以得到ABS树脂熔体,再经过冷却成条和切粒,即可作为成品ABS树脂出售了。
为满足ABS树脂在不同领域对其性能的不同要求,人们通过调整聚合方式、工艺条件、单体配比以及橡胶的结构参数等因素,使ABS树脂的品种多样化。ABS树脂按其抗冲击强度可分成超高冲击型、高冲击型、中冲击型等;按其成型加工则分有注射、挤出、压延、真空、吹塑等品级;依据其用途和性能的特点,可进一步细分为通用、耐热、电镀、阻燃、透明、抗静电、挤板、管材等十个品种,其中通用型注射级ABS树脂市场容量最大。
ABS树脂的最大应用领域是汽车和电子电器。由于ABS树脂具有的耐热性及抗冲性等优点,在汽车的许多部位上都有应用。
(1)汽车仪表板是汽车上重要的功能件和装饰件,其形状很复杂,上面有很多安装仪表用的孔和洞。若用钢板来做,不仅成本高,而且还需要经过剪切、冲压、钻孔、喷漆等十余道工序,而用ABS树脂制造,只需一次注塑或吹塑即可成型,其优点十分明显。
(2)汽车塑料化的难点之一是车身外板的塑料化。车身外板包括前后挡泥板、隔板(门和外壳)和面板等,其用量最大,它比汽车内装件的要求高,材料不仅要有优异的抗冲击强度,而且要有足够的耐热性、刚性并且能承受装配线上140~160℃的烤漆温度而不变形。ABS树脂和工程塑料的合金具有优良的耐热性、耐冲击性和刚性,可用于汽车挡泥板、车身、车门和前护面板等。
(3)汽车内饰件对汽车的舒适性和安全性起着重要作用,现代汽车内饰板大多为整体成型,外观豪华,一般都选用ABS塑料。
『贰』 塑料小常识——ABS塑料
一、ABS的概述
化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene
比重1.05克/cm3,成型收缩率:0.4~0.7%
ABS树脂是一种共混物,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,这三者的一般比例为20:30:50(熔点为175℃)。其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。只要改变其三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸,便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种,如增加丁二烯的组份,则其冲击强度会得到提高,但是硬度和流动性就会降低,强度和耐热性亦变差。ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装,着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂,无毒,微黄色,在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度,热变形温度比PVC高,尺寸稳定性好,收缩率在0.4%~0.8%范围内,若经玻纤增强后可以减少到0.2%~0.4%,而且绝少出现塑化后收缩。
二、ABS的特点:
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
三、ABS的合成方法
ABS树脂的生产方法很多,目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。
1.乳液接枝掺合工艺:
乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的,根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮SAN掺合、乳液接枝本体SAN掺合三种,其中后两者在目前工业装置上应用较多。这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤:丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理。
⑴丁二烯胶乳的合成:丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元,一般采用乳液聚合工艺生产。此生产技术目前比较成熟,控制胶乳中总的固含量(一般总的固含量越高生产成本越低),控制橡胶粒子的大小,在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。
⑵接枝聚合物的合成:聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元。粒径呈双峰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共聚反应。单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加,内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。
⑶SAN共聚物的合成:苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种: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、质量较高,污染少,在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上。悬浮法采用引发剂,间歇聚合、产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济。乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰。
⑷掺混和后处理:最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混,可以得到多种ABS树脂产品,掺混方法使产品具有很大的灵活性。
SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上有二种方法:在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大量水,得到的胶粒或胶块和SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干燥、混合和造料。在“干工艺”中,先用离心机将接枝胶液中大量水分脱去,然后用氮氧干燥,干燥的接枝胶粒和SAN粒子混合,挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产,其设备细节是专利技术。
2.连续本体工艺:
近年来连续ABS工艺进一步完善,已逐步确立了其为主要ABS生产工艺的地位,从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺,本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性,如在高抗冲产品的生产上有局限性。
本体工艺与乳液工艺不同,乳液工艺在水相中进行,反应体系粘度较低,传热较好,而在本体工艺生产ABS树脂时,为了粘度容易控制,对橡胶含量控制在15%以内,最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大,因此表面光泽差。大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系,反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展有如下几点:
⑴控制橡胶粒径小于1.5um,改进光泽度;
⑵控制橡胶粒径和形态,改进抗冲性;
⑶增加橡胶相中的夹附量;
⑷使橡胶的粒子呈双峰分布;
⑸优选引发剂类型和浓度等;
⑹引入第四单体改性:如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。
上述二种ABS生产方法,对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%(wt)的ABS树脂时,本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同,总的现金成本则本体工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品,本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物,或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混,后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。所以目前仅有少数公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品,大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。
四、ABS的成型特性
成型温度:200-240℃ 干燥条件:80-90℃ 2小时
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。
2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270℃)。对精度较高的塑件,模温宜取50-60度;对高光泽.耐热塑件,模温宜取60~80℃。
3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。
五、ABS的主要应用
用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,一般来说汽车、器具和电子电器是ABS树脂三大应用领域,然而不同地区和国家ABS树脂的消费结构存在很大差异,在汽车领域中美国和西欧的消费比较高,约占22-24%,日本占15%左右,远东地区仅占5%,在器具方面日本占27%,西欧占24%,美国占20%,在电子电器领域远东地区所占比例高达50%左右,日本西欧约占23-26%,美国仅占10%左右。此外日本在杂品方面的应用比例高达28%,美国在建筑建材方面应用比例占13-16%。ABS树脂可以注塑、挤出或热成型。
1.汽车:
ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳,方向盘、导油管及把手和按钮等小部件,车外部包括前散热器护栅和灯罩等。此外由于ABS树脂的耐热性较好,近年来开发了一些新的用途如喷嘴、储藏箱、仪表板等,美国一辆小汽车上ABS树脂的平均用量10公斤,在卡车和其它车型中平均用量高达18-23公斤。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,与PP比ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,也比PP更美观、特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件,PP应用受到限制,而ABS因为表面光滑,抗冲击性好,耐高温和可加工性好,具有与其它树脂相比的竞争性。
2.器具:
ABS树脂在器具方面一般为大型器具如冰箱、冰柜、食品箱等和小型器具和食品加工机,吸尘器、吹风机、缝纫机的外罩和室内空调器、加湿器等。
3.电子/电器:
电子/电器包括各种办公和消费性电子/电器,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。消费性电器包括影像设备、音响设备和磁介质存储器。在美国和西欧,办公电器市场比消费性电器市场大得多,前者约占2/3。近年来在电子电器市场?ABS树脂也受其它树脂的冲击,ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位,阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PPO和ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
4.建材:
ABS树脂在建材领域的应用情况各地区差异很大,在美国主要用于管材,约占95%,余下是板或片材,近年来被价格更为低廉的PVC树脂取代了一部分。西欧目前大约4×5%的ABS树脂用于与建筑有关的领域,其中挤出片材用于卫生器具如澡盒、游泳池衬里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生产挤出成型的电话电缆管线。
5.ABS合金/共混物:
合金和共混物可以以最经济的途径量体裁衣地满足各个不同用途需要的性能组合,ABS树脂与较高价格的聚合物合金化或共混,可以从ABS树脂获益于价格低,易加工性和高抗冲性,同时又由其它高价格树脂得到较高的物理性能。最主要的ABS合金/共混物是ABS/PC,占75-80%,其次是ABS/PVC。
『叁』 如何用高吸水性树脂做固体芳香剂
高吸水性树脂(SPA)又称超强吸水剂,是一种新型的功能高分子材料.吸水倍数可达自身质量的版数百乃至数千权倍.最早的高吸水性树脂是1974年美国学业部北方研究所研制的淀粉接枝丙烯腈共聚物的水解物,但20世纪80年代初却是日本的高吸水性树脂开发技术占据了主导地位.虽然高吸水性树脂的开发时间较短,但各方面发展非常快,如1983年世界总产量为6000t,到1987年仅日本的产量就达到了36000t;目前全世界生产高吸水性树脂的厂家达30-40个,主要分布在日本、美国及欧洲;产品从淀粉接枝丙烯腈发展到淀粉接枝丙烯酸、交联纤维素类、聚丙烯酸盐、共聚物水解、聚醚、聚氨酯等类;高吸水性树脂的吸水率从80年代的百倍提高到目前的四五千倍.我国开展高吸水性树脂研制的时间较短(20世纪80年代初开始),但研究、生产单位已达数十家,高吸水性树脂的专利已达数十种.1999年的累计产量已达近千吨,但仍存在品种单一、质量参差不齐等问题,缺少高功能的产品,某些含量的指标偏高.目前世界上占主导地位的是聚丙烯酸盐类高吸水性树脂.
『肆』 ABS树脂材料在饰品上有什么作用吗
6月6日 11:18 ABS:是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料
丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合产物,取它们英文名的第一个字母命名。它是一种强度高、韧性好、综合性能优良的树脂,用途广泛,常用作工程塑料。工业上多以聚丁二烯胶乳或苯乙烯含量低的丁苯橡胶为主链,与丙烯腈、苯乙烯两种单体的混合物接枝共聚合制得。实际上它往往是含丁二烯的接枝聚合物与丙烯腈-苯乙烯共聚物SAN(或称 AS)的混合物。近年来也有先用苯乙烯、丙烯腈两种单体共聚,然后再与接枝共聚的ABS树脂以不同比例混合,以制得适应不同用途的各种 ABS树脂。20世纪50年代中期已开始在美国工业化生产。
工业生产方法 可分两大类:一类是将聚丁二烯或丁苯橡胶与SAN树脂在辊筒上进行机械共混,或将两种胶乳共混,再共聚;另一类是在聚丁二烯或苯乙烯含量低的丁苯胶乳中加入苯乙烯和丙烯腈单体进行乳液接枝共聚,或再与SAN树脂以不同比例混合使用。
结构、性质和应用 在ABS树脂中,橡胶颗粒呈分散相,分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时,交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量,使应力分散,从而阻止裂口发展,以此提高抗撕性能。
接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离 SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的 SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大,否则兼容性不好,会导致橡胶与树脂界面的龟裂。
ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料,还可用机械、粘合、涂层、真空蒸着等法进行二次加工。由于其综合性能优良,用途比较广泛,主要用作工程材料,也可用于家庭生活用具。由于其耐油和耐酸、碱、盐及化学试剂等性能良好,并具有可电镀性,镀上金属层后有光泽好、比重轻、价格低等优点,可用来代替某些金属。还可合成自熄型和耐热型等许多品种,以适应各种用途。
『伍』 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的本体工艺
从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺,本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性,如在高抗冲产品的生产上有局限性。
本体工艺与乳液工艺不同,乳液工艺在水相中进行,反应体系粘度较低,传热较好,而在本体工艺生产ABS树脂时,为了粘度容易控制,对橡胶含量控制在15%以内,最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大,因此表面光泽差。大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系,反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。本体工艺在改进产品上取得的主要进展有如下几点:
⑴控制橡胶粒径小于1.5um,改进光泽度;
⑵控制橡胶粒径和形态,改进抗冲性;
⑶增加橡胶相中的夹附量;
⑷使橡胶的粒子呈双峰分布;
⑸优选引发剂类型和浓度等;
⑹引入第四单体改性:如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。
上述二种ABS生产方法,对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%(wt)的ABS树脂时,本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同,总的现金成本则本体工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品,本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物,或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混,后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。所以仅有少数公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品,大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。
三、ABS的特点:
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
ABS的主要应用
用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
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、器具和电子电器是ABS树脂三大应用领域,然而不同地区和国家ABS树脂的消费结构存在很大差异,在汽车领域中美国和西欧的消费比较高,约占22-24%,日本占15%左右,远东地区仅占5%,在器具方面日本占27%,西欧占24%,美国占20%,在电子电器领域远东地区所占比例高达50%左右,日本西欧约占23-26%,美国仅占10%左右。此外日本在杂品方面的应用比例高达28%,美国在建筑建材方面应用比例占13-16%。ABS树脂可以注塑、挤出或热成型。
『陆』 氟硅烷偶联剂能与树脂进行接枝反应吗
氟硅烷偶联剂能与树脂进行接枝反应
属于塑料制品。碱性酚醛树脂自硬砂是人工合成版的有机树脂材料权加入添加剂制成的复合工艺型制品。 碱性酚醛树脂自硬砂是由树脂+结合剂组成,合成树脂是人工合成的高分子聚合物或其预聚体,是塑料的主要成分; 合成树脂是人工合成的高分子聚合物或其硅烷偶联剂PSI-500的聚硅氧烷上带有烷氧基和烷基官能团,可提升低烟无卤线材的极限氧指数值,并有助于氢氧化铝/氢氧化镁等无机填料分散至树脂、塑料及橡胶等有机聚合物中。其还可将亲水性无机粉体、填料或基质转化为疏水性。烷氧基官能团的反应类似于其于硅烷偶联剂反应,可与无机填料或表面形成较为稳固的结合。烷基的功能就是充当于有机聚合物基体的相容剂及疏水剂,从而降低吸水性。同时该添加剂粘度很低,易于使用。
『柒』 美国GE公司的乳液接枝-本体SAN掺混法生产生产ABS树脂,对身体的危害
ABS, A=acn丙烯晴 易爆品容易和其他剧烈反应, 丙烯睛可经由呼吸道、皮肤或误版食而使人体中毒,早期权中毒症候为眼睛肿痛、头晕、头痛甚至呕吐,引起神经系统、消化系统及皮肤粘膜等之危害,在高浓度时产生意识不明及呼吸停止造成死亡。
B=BR 丁二烯,毒性很小 浓度大有麻醉作用
S=PS 苯乙烯 对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。急性中毒:高浓度时,立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激,出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等,继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等;严重者可有眩晕、步态蹒跚。眼部受苯乙烯液体污染时,可致灼伤。慢性影响:常见神经衰弱综合征,有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。对呼吸道有刺激作用,长期接触有时引起阻塞性肺部病变。皮肤粗糙、皲裂和增厚。
所以在苯乙烯和丙烯晴有毒!!!!! 还有 含有苯环的易挥发的溶剂都有毒性
『捌』 共混法和接枝共聚法制备的ab s树脂在性能上有什么差别接枝共聚的最根本的作用是什么
当共混的三种成分比例的调整时,树脂的物理性能会有一定的变化:
1,3-丁二烯为ABS树脂提回供低温延展性和答抗冲击性,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。
结构、性质和应用 在ABS树脂中,橡胶颗粒呈分散相,分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时,交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量,使应力分散,从而阻止裂口发展,以此提高抗撕性能。
接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离 SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的 SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大,否则兼容性不好,会导致橡胶与树脂界面的龟裂。
『玖』 高吸水树脂的接枝反应的关键是什么
树脂如果想要得到高支化的,可以尝试使用快速反应的方法,但这会导致分子量偏低,或者选择一个高官能度的作为成核中心。