塑料材料苯乙烯類塑料詳解演示文稿

塑料材料苯乙烯類塑料版詳解演示文稿當前第1頁\共有98頁\編于星期二\5點優(yōu)選塑料材料苯乙烯類塑料版當前第2頁\共有98頁\編于星期二\5點

聚苯乙烯樹脂是由苯乙烯單體通過自由基聚合而成的聚合物，英文名稱為Polystyrene，簡稱PS。其分子結構式為：4.1聚苯乙烯(PS)當前第3頁\共有98頁\編于星期二\5點優(yōu)點具有高度透明、電絕緣性好、易著色、加工流動性好、剛性好、及化學腐蝕等。缺點性脆、沖擊強度低、易出現應力開裂、耐熱性差、不耐沸水等。改性克服聚苯乙烯脆性大、耐熱性低的缺點。共聚、共混，如ABS、MBS、AAS、ACS、AS樹脂等。歷史在上世紀30年代就已經實現工業(yè)化生產，目前產量僅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯，居第四位。當前第4頁\共有98頁\編于星期二\5點4.1.1苯乙烯單體常溫下苯乙烯為無色透明液體，有甜香味，在空氣中快速氧化后生成醛、酮等氧化物，生成的醌類化合物會使苯乙烯著色。苯乙烯溶于大多數有機溶劑，對醚類、苯、正庚烷、四氯化碳、甲醇、乙醇、丙酮、二硫化碳等有無限的溶解性。苯乙烯單體有著火爆炸性和輕度毒性。當前第5頁\共有98頁\編于星期二\5點苯乙烯單體的制法雖有多種，但都是先合成乙基苯，再由乙基苯裂解脫氫和精制得到苯乙烯。乙基苯的來源有兩個：一是以乙烯和苯為原料的烷基化合成，二是從石油煉制和煤焦油中產生的混合二甲苯餾分中分離出乙基苯。據統(tǒng)記，約有91％的乙基苯來自前者，9％來自于混合二甲苯的分離。乙基苯脫氫主要有三種方法：催化脫氫法，過氧化法和氧化還原脫水法。當前第6頁\共有98頁\編于星期二\5點乙苯催化劑脫氫苯乙烯主反應：

一、催化脫氫當前第7頁\共有98頁\編于星期二\5點二、過氧化脫氫此法特點是一套裝置可同時得到苯乙烯和環(huán)氧丙烷兩個產品，所以又稱為苯乙烯、環(huán)氧丙烷聯產法!乙基苯轉化成苯乙烯的轉化率和選擇性都很高，但裝置較復雜。反應過程為：當前第8頁\共有98頁\編于星期二\5點又稱苯乙酮法，它是由三個基本反應所組成：乙基苯在氧和催化劑的存在下氧化生成苯乙酮，苯乙酮經催化加氫得到a-苯乙醇，a-苯乙醇脫水得到苯乙烯和水。反應式為：三氧化-還原-脫水法當前第9頁\共有98頁\編于星期二\5點一

主要原料

化學性質非常活潑，單體在貯存、運輸過程中，需要加入少量的間苯二酚或叔丁基間苯二酚等阻聚劑以防止自聚結構式：CH2＝CH－4.1.2聚苯乙烯的制備方法當前第10頁\共有98頁\編于星期二\5點自由基型聚合離子型聚合（包括配位離子型）二

聚苯乙烯生產工藝聚合機理四種均可，應用較多的是：

本體聚合

懸浮聚合聚合方法當前第11頁\共有98頁\編于星期二\5點1.單體：純度＞99.5%

2.引發(fā)劑：熱引發(fā)3.反應器：塔式、釜式、槽式和管式等一般采用：兩個或更多反應器串聯4.工藝：預聚→聚合→后處理先在預聚釜中使10%～50%的苯乙烯聚合，然后在后面的反應器中使其他單體全部聚合。二

聚苯乙烯生產工藝苯乙烯的本體聚合當前第12頁\共有98頁\編于星期二\5點N2N212345678100～110℃100～110℃150℃150℃180℃180℃200℃苯乙烯放空聚苯乙烯粒最早的本體聚合裝置是由二個釜和一個塔串聯組成釜中攪拌轉速為300～360r/min，溫度80℃，時間60～70小時，轉化率為30%～35%。然后物料進入高6m，內徑0.8m，內襯不銹鋼的內部分為六個尺寸基本相同的鋼塔中，轉化率可達95%。反應產物經擠出機拉條和切粒，得聚苯乙烯產品。該裝置傳熱效率較低，且塔中無攪拌，反應溫度頗不均一，物料返混現象還常有發(fā)生，加之裝置無脫揮設備，結果所得聚苯乙烯不僅性質差，且含有單體及低聚物高達3%～4%。當前第13頁\共有98頁\編于星期二\5點預聚釜115～120℃苯乙烯50%PS140℃聚合塔200℃97%～98%PS改進后的苯乙烯本體聚合預聚釜溫度控制在115～120℃，物料停留時間4～5h。轉化率約為50%；塔式反應器中塔頂溫度保持140℃，塔底為200℃。物料在塔中的停留時間為3～4h，出口產物含聚苯乙烯97%～98%。從該塔頂可以蒸出部分苯乙烯，以有助于維持塔溫。蒸出的苯乙烯經冷凝，循環(huán)至預聚釜重復使用。為此這個裝置比早期裝置大提高了產率。當前第14頁\共有98頁\編于星期二\5點苯乙烯乙苯塔或壓力釜110～115℃110～115℃塔130～135℃

140℃塔

165℃11%～15%PS35%～40%PS85%～90%PS連續(xù)化塔式苯乙烯本體聚合上圖為早期普遍采用的連續(xù)化塔式聚合流程。隨著苯乙烯本體聚合工藝的不斷改造，還出現了五釜串聯、三釜一管串聯、一立一臥串聯等生產工藝。當前第15頁\共有98頁\編于星期二\5點苯乙烯低溫懸浮聚合苯乙烯高溫懸浮聚合苯乙烯懸浮聚合當前第16頁\共有98頁\編于星期二\5點單體/水：1/1.4～1/1.6分散劑:磷酸三鈣引發(fā)劑：BPO（占總引發(fā)劑的90%～80%）和過氧化叔丁基苯甲酸酯（占總引發(fā)劑的10%～20%）復合型引發(fā)劑分散介質：去離子水單體純度：＞99.5%聚合轉化率：90%左右產物：相對分子質量可達20×104，宜作發(fā)泡材料。苯乙烯低溫懸浮聚合當前第17頁\共有98頁\編于星期二\5點123456789101112131415161718192021向聚合釜內加入單體、水、分散劑、引發(fā)劑及內部潤滑劑（石蠟）等。升溫到90℃，反應6h；然后再升溫到110℃和135℃兩個階段進行聚合，共約2～3h。釜內壓力為0.3MPa，聚合后降溫到60℃，得聚苯乙烯懸浮液。然后將此懸浮液送至中和槽，用HCl中和。后經洗滌、離心分離，得含水量為2%～3%的聚苯乙烯珠粒。產品常用于制備泡沫塑料，也可供一般日用品的注塑、擠出。當前第18頁\共有98頁\編于星期二\5點主分散劑：MgCO3（可在釜用Na2CO3與MgSO4

制備）助分散劑：苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物苯乙烯高溫懸浮聚合當前第19頁\共有98頁\編于星期二\5點123467891011125131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142苯乙烯軟水去回收去沉降槽粗聚苯乙烯粒氮氣排空排空成品粉料熱風冷風苯乙烯高溫懸浮聚合當前第20頁\共有98頁\編于星期二\5點苯乙烯高溫懸浮聚合采用MgCO3（也可以在聚合釜中直接用Na2CO3與MgSO4制備）也為主分散劑，以苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物為助分散劑。在聚合釜中加入預熱至60℃的水及16%的Na2CO3，升溫至78℃，再投入MgSO4，攪拌0.5h，并同時通入過熱蒸汽以排走空氣；然后封閉全部出口，降溫至75℃，使之產生2.7×104Pa的負壓；將溶有2,6-叔丁基對甲酚的苯乙烯加入釜中，啟動攪拌，升溫至90℃，通N2至0.15MPa，以防止高溫下釜內劇烈翻騰；然后升溫至150℃，釜內壓力為0..6MPa，攪拌2h。這時，聚苯乙烯顆粒已硬，再升溫至155℃，釜內壓力為0.7～0.75MPa，維持2h；為防止液料暴沸，降溫至125℃，維持0.5h。再升溫140℃熟化4h，促使顆粒內殘留單體進一步聚合，并趕出系統(tǒng)內未聚合的單體，然后降溫出料去洗滌釜。在洗滌釜中用98%的H2SO4維持pH值在3～4，先洗掉分散劑，再洗滌至中性。然后經過離心分離、干燥、篩分等得聚苯乙烯粒狀樹脂。當前第21頁\共有98頁\編于星期二\5點高溫聚合優(yōu)點1.可不用引發(fā)劑，反應速度快，產品質量高。2.用無機懸浮劑，聚合產品外表面無表面膜，易于洗滌、分離。3.配方來源豐富，成本低。4.粘附物少，使釜運轉周期加快。苯乙烯高溫懸浮聚合當前第22頁\共有98頁\編于星期二\5點一聚苯乙烯的結構4.1.3聚苯乙烯的結構與性能飽和烴類聚合物、屬熱塑性樹脂分子結構不對稱，大分子鏈運動困難，PS呈現剛性和脆性，制品易產生內應力。PS的側苯基在空間的排列為無規(guī)結構，導致PS為無定型聚合物，具有很高的透明性；主鏈上α氫原子活化，易于被空氣中的氧氧化，制品長期戶外使用變黃變脆。體積較大的苯環(huán)側基當前第23頁\共有98頁\編于星期二\5點二聚苯乙烯的分類4.1.3聚苯乙烯的結構與性能通用級PS這種級別的PS在耐熱性、流動性和沖擊性能等方面都比較一般，即各方面性能都兼?zhèn)涞煌怀?。高分子量PS這種PS的相對分子質量為5-20萬。這種PS主要用于要求耐沖擊而不降低其透明性的場合。耐熱PS這種PS主要是降低高分子量PS中殘留的低揮發(fā)性單體。易流動PS這種PS主要是在低分子PS中加入內潤滑劑和外潤滑劑，并且適當控制粒度的形狀和大小。當前第24頁\共有98頁\編于星期二\5點三聚苯乙烯的性能PS為無色透明的粒料，燃燒時發(fā)濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長絲；制品質硬似玻璃狀，落地或敲打會發(fā)出類似金屬的聲音；能斷不能彎，斷口處呈現蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對制品的強度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。一般性能當前第25頁\共有98頁\編于星期二\5點三聚苯乙烯的性能透明性好是PS最大的特點，透光率可達88%~92%，同PC和PMMA一樣屬最優(yōu)秀的透明塑料品種，人稱三大透明塑料。PS的折射率為1.59~1.60，但因苯環(huán)的存在，其雙折射較大，不能用于高檔光學儀器。光學性能當前第26頁\共有98頁\編于星期二\5點三聚苯乙烯的性能PS硬而脆、無延伸性、拉伸至屈服點附近即斷裂。PS的拉伸強度和彎曲在通用熱塑性塑料中最高，其拉伸強度可達60MPa；但沖擊強度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學性能受溫度的影響比較大。力學性能當前第27頁\共有98頁\編于星期二\5點5.1.4聚苯乙烯的加工PS屬無定形樹脂，無明顯熔點，熔融溫度范圍比較寬（120~180℃）；且熱穩(wěn)定性較好，分解溫度在300℃以上。PS熔體屬非牛頓流體，粘度強烈地依賴剪切速率的變化，PS的流動性十分好，是一種易于加工的塑料。

PS吸水率低，在加工前一般不需干燥；如有特殊需要時(如要求透明性高)才干燥，溫度為70~80℃，時間1.5h。

PS加工中易產生內應力，加工中應對制品進行熱處理。PS成型收縮率比較低，一般僅為0.4%~0.7%。一聚苯乙烯的加工性能當前第28頁\共有98頁\編于星期二\5點二聚苯乙烯的加工工藝PS可采用注塑、擠出、發(fā)泡、吹塑、熱成型等多種成型工藝，其中前三種工藝最常用。當前第29頁\共有98頁\編于星期二\5點注塑成型

將塑料原料經注射機料斗送至料筒內加熱熔化，通過推桿或螺桿向前推壓至噴嘴，迅速注入封閉模具內，冷卻后即得塑料制品。原理：五個步驟：加料、物料熔融塑化、注射充模、制品保壓冷卻、脫模當前第30頁\共有98頁\編于星期二\5點31InjectionMoldingProductExamples當前第31頁\共有98頁\編于星期二\5點擠出成型

將原料在料筒中加熱至粘流狀態(tài)，同時通過螺桿向前推壓至機頭，使之通過具有一定形狀的口模而成為截面與口模形狀相仿的連續(xù)體，然后通過冷卻，使其具有一定幾何形狀和尺寸的塑料制品?？缮a管材、棒材、板材、薄膜、單絲、電線、電纜、異型材，以及中空制品等截面形狀單一的制品等。塑化成型定型當前第32頁\共有98頁\編于星期二\5點擠出成型當前第33頁\共有98頁\編于星期二\5點34ExtrusionProductExamples當前第34頁\共有98頁\編于星期二\5點351951年，原聯邦德國發(fā)明了可發(fā)性PS制造工藝；工藝條件簡單：不需笨重模具、不需高溫高壓條件（鋁質模具、低壓蒸汽或沸水條件）；可制造各種形狀復雜的泡沫塑料制品；用途廣泛：冷藏、建筑、精密儀器、電子等工業(yè)的絕熱、隔音、防震、防潮等包裝材料。發(fā)泡成型當前第35頁\共有98頁\編于星期二\5點36可發(fā)性PS的發(fā)泡原理PS：珠狀、懸浮法制備；發(fā)泡劑：氣體或液體，易揮發(fā)且對PS有溶脹作用，石油醚、異戊烷、戊烷、丁烷、氯化烴類、氟里昂等；首先在加壓及PS溶脹條件下使發(fā)泡劑溶解在PS內；預發(fā)泡：將可發(fā)性顆粒在水蒸汽、熱水或熱空氣中加熱進行預發(fā)泡，此時發(fā)泡劑氣化，PS軟化，珠粒膨脹；冷卻熟化，發(fā)泡劑在顆粒內部冷凝，重新溶解在PS內，形成一定真空度，空氣透進微孔，內外壓差平衡；再次發(fā)泡，在蒸汽中顆粒再次膨脹并填滿顆粒之間的間隙而形成一體。當前第36頁\共有98頁\編于星期二\5點37可發(fā)性PS珠粒的制備方法方法一：在PS聚合過程中加入低沸點碳氫化合物作為發(fā)泡劑；方法二：將懸浮聚合的粒狀PS在加熱和加壓條件下浸透發(fā)泡劑；方法三：將PS擠出造粒或擠出切片，然后浸透發(fā)泡劑。當前第37頁\共有98頁\編于星期二\5點38國內常用制備方法：①將懸浮法PS，石油醚、水、十二烷基苯磺酸鈉按一定配方放入反應釜，②在85~95℃，0.4~0.5MPa條件下，攪拌滲透6h，③冷卻至35~38℃，經冷水洗滌、甩干，④在低于15℃慢慢揮發(fā)3~5d，⑤然后在25~35℃熱空氣風干后包裝出售。當前第38頁\共有98頁\編于星期二\5點39可發(fā)性PS珠粒的成型工藝預發(fā)泡：加熱介質用紅外線、高頻發(fā)生器、熱空氣、熱水或蒸汽等，其中熱水應用較廣；溫度90~105℃；時間10~15min熟化：25~30℃放置12~32h或在32~38℃放置8~24h。顆粒越干，吸收空氣速率越快，熟化越快。溫度越高空氣滲透進微孔速率越快，但發(fā)泡劑逃逸速率也越快，熟化超過5d，可能由于發(fā)泡劑損失過多而導致不能成型失效。當前第39頁\共有98頁\編于星期二\5點40條件：110~120℃加熱10~30min在蒸汽中顆粒再次膨脹并填滿顆粒之間的間隙而形成一體。加熱方式：熱空氣、熱水、蒸汽（最好，水蒸汽能助長發(fā)泡能力）；啟模前應適當冷卻，以防PS泡沫進一步發(fā)泡，導致變形；再次熟化：2~5d成型：當前第40頁\共有98頁\編于星期二\5點4.1.5聚苯乙烯的應用電器制品：電視機、錄音機及各種電器的配件、殼體及高頻電容器等。透明制品：光學儀器、透明模型、燈罩、儀器罩殼及包裝容器等。兒童玩具、裝飾板、磁帶盒、家具把手、梳子、牙刷把、筆桿及文具等。包裝材料：泡沫塑料，多用于電器、精密儀表、工藝品、玻璃制品及陶瓷制品等包裝；隔熱材料等。當前第41頁\共有98頁\編于星期二\5點帶有可離子化基團的三維網狀結構，一般為直徑為0.3～1.0mm的小圓球；樹脂由三部分組成：三維空間結構的網絡骨架；骨架上連接的可離子化的功能基團；功能基團上吸附的可交換的離子。離子交換樹脂是指具有離子交換基團的高分子化合物，它具有一般聚合物所沒有的新功能——離子交換功能。結構：離子交換樹脂：當前第42頁\共有98頁\編于星期二\5點陽離子交換樹脂：強酸型：R-SO3H

中酸型：R-PO(OH)2

弱酸型：R-COOH

習慣上，一般將中酸型和弱酸型統(tǒng)稱為弱酸型；陰離子交換樹脂：強堿型：R3-NCl

弱堿型：R-NH2、R-NR′H和R-NR′′分類：當前第43頁\共有98頁\編于星期二\5點主要功能：離子交換（1）中和反應：（3）中性鹽反應：（2）復分解反應：可逆反應——再生特性當前第44頁\共有98頁\編于星期二\5點吸附功能無論是凝膠型或大孔型離子交換樹脂，均具有很大的比表面積——表面具有吸附能力；吸附量的大小和吸附的選擇性，主要決定于表面的極性和被吸附物質的極性。脫水功能強酸型陽離子交換樹脂中的－SO3H基團是強極性基團，相當于濃硫酸，有很強的吸水性；干燥的強酸型陽離子交換樹脂可用作有機溶劑的脫水劑。催化功能當前第45頁\共有98頁\編于星期二\5點離子交換樹脂的應用水處理水質的軟化、水的脫鹽和高純水的制備等，如去離子水的制備冶金工業(yè)應用通過離子交換完成金屬的分離、提純和回收

原子能工業(yè)離子交換樹脂在原子能工業(yè)上的應用包括核燃料的分離、提純、精制、回收普遍用于多種無機、有機化合物的分離、提純，濃縮和回收等，還可用作化學反應催化劑，

化學（化學合成、醫(yī)藥、制酒等）工業(yè)當前第46頁\共有98頁\編于星期二\5點（一）網狀結構高分子骨架——苯乙烯-二乙烯苯共聚體的合成以苯乙烯為單體，二乙烯苯（占單體總量的2%～7%）為共聚單體，采用低溫懸浮聚合法制得網狀結構的不溶不熔的苯乙烯-二乙烯苯共聚物珠狀球粒，選取直徑為1.0～1.2mm的球粒用于制造離子交換樹脂。

CH＝CH2CH＝CH2CH＝CH2~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~＋引發(fā)劑苯乙烯二乙烯基苯苯乙烯-二乙烯苯共聚物當前第47頁\共有98頁\編于星期二\5點

（二）聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂將含水量小于0.4%的篩選后的苯乙烯-二乙烯苯共聚物珠粒加入搪瓷釜中，以二氯乙烷為膨脹劑，用98%的硫酸，在80～120℃進行磺化反應約7h后，緩慢加水稀釋，并分離出稀酸，用水洗至pH值為5，然后加食鹽轉化，最后加堿轉化，使樹脂由磺酸型轉變成磺酸鈉型，再水洗磺酸鈉，再水洗至中性，過濾，即為最終產品。其結構如下：~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~SO3Na－＋SO3Na－＋當前第48頁\共有98頁\編于星期二\5點~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~~CH－CH2－CH－CH2~＋CH3CH2ClZnCl2氯甲基化CH2ClCH2ClCl(CH3)3NCH2Cl(CH3)3NCH2N(CH3)3胺化（三）聚苯乙烯陰離子交換樹脂當前第49頁\共有98頁\編于星期二\5點4.1.6改性聚苯乙烯(PS)PS的缺點：韌性差、不耐熱性、易氧化降解、不耐溶劑PS為用途廣泛的通用塑料，其電絕緣性、化學穩(wěn)定性、光學性能、加工性能十分優(yōu)異，世界年產量超過600萬噸，但大部分是共聚物，不僅用作塑料，還可用作合成橡膠。當前第50頁\共有98頁\編于星期二\5點一高抗沖聚苯乙烯（HIPS）二苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）三苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物4.1.6改性聚苯乙烯(PS)當前第51頁\共有98頁\編于星期二\5點52一高抗沖聚苯乙烯（HIPS）組分機械共混——將橡膠相與PS相混合（配比：15~20:80~85），在輥壓機、擠出機中共混。缺陷：混合不均勻，改性效果不佳。接枝共聚——順丁、丁苯橡膠溶在St單體中進行本體或懸浮聚合，相容性好，韌性大為提高。制備方法PS和橡膠（PB、SBR）：橡膠增韌塑料當前第52頁\共有98頁\編于星期二\5點5353當前第53頁\共有98頁\編于星期二\5點54HIPS具備了優(yōu)良的沖擊性能，還具有PS的大多數優(yōu)點，尺寸穩(wěn)定性好、剛性好、易于加工、光澤度好等。適于制造各種電器零件、設備罩殼、冰箱內襯及一次性用具。當前第54頁\共有98頁\編于星期二\5點丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物具有很優(yōu)異的綜合物理力學性能、良好的耐化學性、易于加工且價格便宜，用途極廣的工程級塑料。ABS樹脂4.2ABS樹脂當前第55頁\共有98頁\編于星期二\5點合成方法機械共混——將丁腈橡膠35份相與AS樹脂65份，加上助劑，在輥壓機混煉：AS在149~205℃先塑化，再加入丁腈膠混煉20min即可。乳液共混——將丁腈乳液和AS乳液按比例混勻，加入助劑后破乳、洗滌、干燥、混煉即可。共混法共混法改性效果不佳，實際很少用。當前第56頁\共有98頁\編于星期二\5點合成方法乳液接枝共聚——先制備PB乳膠（過氧化異丙苯做引發(fā)劑，油酸鈉做乳化劑）；將PB乳膠30份（固體含量）、St50份、Ac20份加入反應釜（內含水300份），過硫酸鉀為引發(fā)劑，油酸鈉為乳化劑，65~75反應即得ABS乳膠。NaCl破乳，分離、干燥、擠出造粒。本體懸浮接枝共聚——先將PB橡膠和St、Ac進行本體聚合，轉化率達到25~35%；將產物傾入水中進行懸浮聚合；將產物脫水、洗滌、干燥、擠出造粒。接枝共聚當前第57頁\共有98頁\編于星期二\5點ABS塑料的結構組分：丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物（acrylonitrile-butadiene-styrene)組成：A：20~40%；B：10~30%；S：30~60%結構——兩相的三元共聚物：一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。當前第58頁\共有98頁\編于星期二\5點ABS大分子主鏈由三種結構單元重復連接而成，不同的結構單元賦予其不同的性能。丙烯腈：耐化學腐蝕劑性好、表面硬度高；丁二烯：韌性好；苯乙烯：透明性好、著色性、電絕緣性及加工性。三種單體結合：形成了堅韌、硬質、剛性的ABS樹脂。ABS塑料的結構ABS產品設計靈活性大、具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。當前第59頁\共有98頁\編于星期二\5點一般性能不透明呈象牙色的粒料，可制成五顏六色。力學性能沖擊強度，耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，熱學性能可在-40~100℃的溫度范圍內使用。電學性能電絕緣性較好，幾乎不受溫度、濕度和頻率的

影響環(huán)境性能耐候性差。加工性能加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS塑料的性能當前第60頁\共有98頁\編于星期二\5點影響ABS樹脂性能的主要因素有：①單體的組成和配比；②樹脂相的組成及結構參數；②橡膠相的組成及結構參數；④橡膠與樹脂界面即接枝層的參數ABS樹脂結構與性能的關系當前第61頁\共有98頁\編于星期二\5點1.連續(xù)相(樹脂基體)特性的影響1)分子量及其分布的影響連續(xù)相決定著ABS的最高使用溫度，ABS的熱變形溫度不會超過連續(xù)相的熱變形溫度。連續(xù)相的組成、分子量結構也對ABS的耐熱性有影響，連續(xù)相的分子量越大．ABS耐熱性越好。如果在分子結構中引入相互作用力強的極性基團，或在分子鏈上引入龐大側基，都會提高ABS的耐熱性。當前第62頁\共有98頁\編于星期二\5點2)SAN中的AN含量對ABS性能的影響商品化的SAN中AN含量范圍在25％~35％，由SAN剛性相與接枝橡膠相熔融混合制備的ABS材料，其基體的AN含量與接枝SAN相中的AN含量可以不相等。由于二者含量的差別超過5％時就會發(fā)生相分離，一些橡膠附聚的情況有可能在共混和加工時產生。在不同AN含量的SAN混合物中，樣品的表面會富集低AN含量SAN。為了避免橡膠粒子附聚情況，接枝SAN相的數量、組成和分子量都需要調整，以達到粒度、外觀及力學性能的優(yōu)化平衡。

當前第63頁\共有98頁\編于星期二\5點3)基體樹脂的交聯度在ABS樹脂中，使用交聯基體樹脂會導致ABS變脆，使ABS模塑產品表面光澤降低。4)基體樹脂的組成影響ABS的耐化學性、剛性、表面硬度、光澤性、介電性等。5)基體樹脂的玻璃化溫度基體的玻璃化溫度決定著ABS樹脂的耐熱性。當前第64頁\共有98頁\編于星期二\5點2.橡膠相特性的影響橡膠相主要影響ABS的抗沖擊性、流動性、表面光澤性。橡膠相在ABS中的含量、橡膠相的粒徑、玻璃化溫度和凝膠含量，橡膠相的接枝結構，橡膠相與連續(xù)相的相容性等都對ABS沖擊強度有影響。當前第65頁\共有98頁\編于星期二\5點1)橡膠含量的影響ABS樹脂中的橡膠含量一般在10％~30％的范圍內。拉伸強度、模量、彎曲強度和熔融指數均隨橡膠合量增加而下降。當前第66頁\共有98頁\編于星期二\5點2)橡膠粒徑的影響橡膠粒徑及其分布影響著ABS樹脂的物理機械性能。其粒徑范圍從50nm到大約2000nm，平均粒徑控制著ABS抗沖擊特性：AN含量為25％的ABS沖擊強度與橡膠粒徑的關系曲線中最大沖擊強度值就出現在粒徑為300nm處。平均粒徑也影響熔融粘度和諸如光澤度、不透明性及著色能力等外觀參數指標。增加橡膠含量、減小粒徑都會非常明顯地增大熔融粘度。粒徑增大會改善流動性和沖擊強度，但光澤下降。當前第67頁\共有98頁\編于星期二\5點3)橡膠粒徑分布的影響

粒徑分布影響沖擊改性的效果和未染色材料的透光性。許多事實表明，將大小不同的粒子以適當比例混合起來的效果更好。大小粒徑以適當比例混合后除改進沖擊性能外還能改進加工性能。4)橡膠交聯度的影響

對ABS抗沖擊性能產生影響的是接枝以后的橡膠粒子的交聯密度。當前第68頁\共有98頁\編于星期二\5點凝膠含量高，接枝共聚物玻璃化溫度高，內接枝少，不適于做耐低溫級ABS，適宜做耐熱級ABS和阻燃級ABS。膠乳凝膠含量多，制得的ABS加工性好，表面光澤性較好。5)聚丁二烯膠乳分子量及其分布的影響聚丁二烯相對分子質量大致在150000~200000之間。6)橡膠相玻璃化溫度的影響除了特種橡膠，如硅橡膠外，聚丁二烯是最合適的膠種，聚丁二烯的玻璃化溫度為-86℃，保證了ABS良好的低溫性質。當前第69頁\共有98頁\編于星期二\5點7)接枝共聚物中接枝膠含量的影響

接枝物膠含量對ABS的外觀、力學性能、加工性能均有影響。8)橡膠接枝度的影響接枝度是反映接枝共聚物組成的關鍵指標，它直接影響橡膠顆粒在樹脂相中的分散狀態(tài)、相界面粘合力、橡膠粒子本身的強度。接枝度高，接枝共聚物的耐化學藥品性好。當前第70頁\共有98頁\編于星期二\5點9)接枝效率的影響SAN接枝效率的定義是接枝在橡膠顆粒上的SAN共聚物與SAN共聚物總量的之比。一般情況下都希望接枝效率較高一些，即大部分丙烯腈和苯乙烯都變成接枝SAN樹脂，特別是制備高膠含量的接枝共聚物時。當前第71頁\共有98頁\編于星期二\5點3.接枝層的影響接枝層決定了兩相間的粘結力和相容性。若兩相不相容，界面無足夠的枯結力，則裂紋發(fā)生后兩相界面之間極易發(fā)生脫離現象。因此，只有橡膠彈性體與高剛性聚合物之間有很好的粘結力，裂紋引發(fā)點才有可能出現或靠近界面間，并在橡膠顆粒的赤道區(qū)域率先產生大量的裂紋，發(fā)生白化，同時吸收應力。當前第72頁\共有98頁\編于星期二\5點73ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動特性屬非牛頓流體對剪切速率敏感。ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現降解現象。ABS的吸水率較高，加工前應進行干燥處理。ABS制品在加工中易產生內應力，內應力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應力太大和制品對應力開裂絕對禁止，應進行退火處理，具體條件為放于70~80℃的熱風循環(huán)干燥箱內2~4h，再冷卻至室溫即可。ABS塑料的加工性能ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。當前第73頁\共有98頁\編于星期二\5點殼體材料：廣泛用于制造電話機、移動電話、傳呼機、電視機、洗衣機、錄音機、收音機、復印機、傳真機、玩具及廚房用品等的殼體。機械配件：可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽及電動工具殼等。汽車配件：具體品種有方向盤、儀表盤、風扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。其他制品：化工各類防腐蝕管材、鍍金制品、文具如筆桿等，保溫、防震用泡沫塑料，仿木制品等。ABS塑料的用途當前第74頁\共有98頁\編于星期二\5點ABS的抗沖性能與樹脂中含膠量的多少、粒子的大小、接枝率等因素有關。隨著橡膠合量的增加，抗沖擊強度提高；但其他性能，如耐熱性、流動性、加工性、耐候性和拉伸強度均有不同程度的變化，通常ABS樹脂的橡膠合量以10~30％為宜。根據橡膠合量及相關因素的不同，以及由此引起的沖擊強度的變化，通用型ABS樹脂可分為以下幾個級別?？箾_型ABS樹脂ABS樹脂的分類當前第75頁\共有98頁\編于星期二\5點(1)中沖型ABS樹脂通常沖擊強度在100~200J/m之間的ABS樹脂歸屬這個級別，它是用途最廣、用量最大的一類ABS樹脂。中沖型ABS樹脂生產的關鍵技術是調節(jié)ABS樹脂相中的橡膠含量，當橡膠合量在8~14％之間時，無論是本體還是乳液接枝法均可生產出中沖型ABS樹脂。而對于乳液接枝/SAN摻混法裝置而言，通過改變接枝粉的摻人量就可實現這一目的，因而是中沖型ABS樹脂生產的主要方法。用小粒子聚丁二烯橡膠膠乳(粒徑0.14±0.05μm)進行接枝，也可制取中沖型ABS樹脂，但其在工業(yè)上的應用主要面向需要高表面光澤的場合。當前第76頁\共有98頁\編于星期二\5點如我國蘭州石化公司的101、102，臺灣奇美的PA757，GE的DFAR等。此類ABS常代替HIPS用于電視機外殼、燈具、電話機、復印機、化妝品盒及各種雜品的制造。當前第77頁\共有98頁\編于星期二\5點（2）高沖型ABS樹脂高沖型ABS樹脂：適當提高ABS組成中的橡膠含量，可使制得的ABS樹脂沖擊強度達到180~300J/m之間，這一性能段上的ABS組合物稱為高沖型ABS樹脂。當ABS組合物的橡膠合量在14~18％之間，橡膠相粒徑為0.25~0.40μm時，ABS樹脂就很容易達到這一級別的抗沖擊性。當前第78頁\共有98頁\編于星期二\5點（3）超高沖型ABS樹脂超高沖型ABS樹脂的沖擊強度不應低于300J/m。一般來說，樹脂對應的橡膠含量大多在18％以上。但必須指出的是，沖擊強度井非隨橡膠含量及其粒徑的增大而不斷增加。如果橡膠相粒子很小，起不到增韌作用；但若橡膠粒子太大，由于本身分布很集中，同樣也起不到吸收沖擊能的作用。當前第79頁\共有98頁\編于星期二\5點一般將橡膠粒徑控制到0.2~0.5μm范圍內，橡膠量在25％左右時，沖擊強度達到最高值。文獻報道，使1μm大顆粒橡膠和0.1~0.3μm的小顆粒橡膠混合，使ABS樹脂中橡膠粒徑形成雙峰分布，更有利于沖擊強度的提高。此外，在當接枝SAN和游離SAN中丙烯腈和苯乙烯比接近1時，相容性最好，獲得的沖擊強度最大。當前第80頁\共有98頁\編于星期二\5點臺灣奇美的PA—709、PA—747，美國GE的GPM4700，日本JSR—10、JSR—12等都是具有超高沖擊強度的ABS樹脂，在機動車輛內部構件、體育防護用品、雪撬、沖浪板、鞋后跟等對韌性要求極高的場合廣為使用。當前第81頁\共有98頁\編于星期二\5點當前第82頁\共有98頁\編于星期二\5點ABS共混物（1）ABS與PVC的共混合金當前第83頁\共有98頁\編于星期二\5點“十一五”期間,又是ABS快速發(fā)展期，吉化公司、大慶石化、中化國際、盤錦乙烯、高橋石化等均有擴產計劃；LG甬興、鎮(zhèn)江奇美、鎮(zhèn)江國亨等外資、臺資企業(yè)也有擴建安排，總計增加生產能力225萬t/a。國內已攻克了連續(xù)本體法聚合工藝，使合成工藝技術有較大提高，品種也有增加。到2010年，預計ABS國內市場需求量可能達到400萬t以上，可將自給率從目前的30%提高到70%左右。當前第84頁\共有98頁\編于星期二\5點1.耐熱型ABS樹脂制備耐熱ABS樹脂是：首先采用空間位阻大、具有剛性的分子共聚的方法，制備耐熱組分，然后與普通ABS摻混制備耐熱ABS樹脂。α-甲基苯乙烯(α-SM)、馬來酸酐共聚物(SMA)、馬來酰亞胺共聚物(SMl)、N-苯基馬來酰亞胺(NPMI)。NPMI可共聚形成多種耐熱改性組分，有效提高ABS的Tg，是目前提高ABS樹脂耐熱度的最佳方法之一。ABS樹脂的改性當前第85頁\共有98頁\編于星期二\5點當前第86頁\共有98頁\編于星期二\5點甲基丙烯酸甲酯—丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物，透光率達85％以上日本合成橡膠公司于1962年首先開發(fā)成功透明型ABS樹脂，80年代獲得了較大的發(fā)展。普通ABS不透明，通過選擇適當的接枝主干和接枝單體，可制得透明性ABS。俗稱的透明ABS有MABS、MBS。要保證