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聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物,英文名称为Polystyrene,简称PS。其分子结构式为: ABS具有优良的综合性能,由于组分、牌号 和生产厂家生产方法的不同,使之在性能上存在较大差异,因此以下的实验数据仅供参考。 ABS属于硬而韧的材料,在拉伸过程中将产生屈服点,拉伸强度可高达35~63 MPa,伸长率也较高,一般为20~40%,呈现一定的韧性。 ② 热性能 ③ 电性能 ABS的电绝缘性受温度和湿度的影响很小,且在很大频率范围内保持恒定。 ④ 耐环境性 ABS几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响,但在酮、醛、氯 代烃中会溶解或形成溶蚀液,它不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但 长期与烃接触会发生软化溶胀。ABS 表面受冰醋酸、植物油等化 学药品的侵蚀会引起应力开裂。 ⑤ 耐候性 ABS的最大不足之处是耐候性较差,这是由于其分子中丁二烯 所产生的双键在紫外线的作用下易受氧化降解的缘故。经受350nm 一下波长的紫外线照射,氧化作用更甚。氧化速度与光的强度和波 长的对数成正比。实际使用结果表明,ABS在室外曝露半年后,其 冲击强度便下降45%,这一缺点可通过与PC、PVC、PU等共混或 加入苯并三唑类紫外线吸收剂改进。 ABS的抗冲性能与树脂中含胶量的多少、粒子的大小、接枝率等因素有关。随着橡胶合量的增加,抗冲击强度提高;但其他性能,如耐热性、流动性、加工性、耐候性和拉伸强度均有不同程度的变化,通常ABS树脂的橡胶合量以10~30%为宜。根据橡胶合量及相关因素的不同,以及由此引起的冲击强度的变化,通用型ABS树脂可分为以下几个级别。 (1)中冲型ABS树脂 通常冲击强度在100~200J/m之间的ABS树脂归属这个级别,它是用途最广、用量最大的一类ABS树脂。 中冲型ABS树脂生产的关键技术是调节ABS树脂相中的橡胶含量,当橡胶合量在8~14%之间时,无论是本体还是乳液接枝法均可生产出中冲型ABS树脂。而对于乳液接枝/SAN掺混法装置而言,通过改变接枝粉的掺人量就可实现这一目的,因而是中冲型ABS树脂生产的主要方法。 用小粒子聚丁二烯橡胶胶乳(粒径0.14±0.05μm)进行接枝,也可制取中冲型ABS树脂,但其在工业上的应用主要面向需要高表面光泽的场合。 如我国兰州石化公司的101、102,台湾奇美的PA757,GE的DFAR等。此类ABS常代替HIPS用于电视机外壳、灯具、电话机、复印机、化妆品盒及各种杂品的制造。 (2)高冲型ABS树脂 高冲型ABS树脂:适当提高ABS组成中的橡胶含量,可使制得的ABS树脂冲击强度达到180~300J/m之间,这一性能段上的ABS组合物称为高冲型ABS树脂。当ABS组合物的橡胶合量在14~18%之间,橡胶相粒径为0.25~0.40μm时,ABS树脂就很容易达到这一级别的抗冲击性。 (3)超高冲型ABS树脂 超高冲型ABS树脂的冲击强度不应低于300J/m。一般来说,树脂对应的橡胶含量大多在18%以上。但必须指出的是,冲击强度井非随橡胶含量及其粒径的增大而不断增加。如果橡胶相粒子很小,起不到增韧作用;但若橡胶粒子太大,由于本身分布很集中,同样也起不到吸收冲击能的作用。 一般将橡胶粒径控制到0.2~0.5μm范围内,橡胶量在25%左右时,冲击强度达到最高值。文献报道,使1μm大颗粒橡胶和0.1~0.3μm的小颗粒橡胶混合,使ABS树脂中橡胶粒径形成双峰分布,更有利于冲击强度的提高。此外,在当接枝SAN中丙烯腈和苯乙烯比接近1时,相容性最好,获得的冲击强度最大。 台湾奇美的PA—709、PA—747,美国GE的GPM4700, 日本JSR—10、JSR—12等都是具有超高冲击强度的ABS树脂,在机动车辆内部构件、体育防护用品、雪撬、冲浪板、鞋后跟等对韧性要求极高的场合广为使用。 三、成型加工 1. 加工特性 ① 熔融状态下属非牛顿流体,对剪切速率敏感。熔体粘 度适中,且熔体的冷却固化速度较快。 ② 属无定形聚合物,无明显熔点,成型后无结晶,成型 收缩率为0.3~0.8%。 ③ 通常在160℃以上即可成型,成型过程中热稳定性较好 ,不易出现降解或分解,在250℃左右就开始变色。 ④ 具有一定吸水性(0.2~0.45%)成型中存在水分,制品 上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷,因此成型前需 要干燥使含水量降到0.2%左右。 ⑤ 一般情况下很少出现应力开裂,一般制品不需要进行 后处理。 1.耐热型ABS树脂 制备耐热ABS树脂是:首先采用与空间位阻大、具有刚性的分子共聚的方法,制备耐热组分,然后与普通ABS掺混制备耐热ABS树脂。 α-甲基苯乙烯(α-SM)、马来酸酐共聚物
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