ABS，即丙稀腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是五大通用塑料中不可或缺的一員。它集結(jié)了眾多性能，包括出色的耐熱性、高表面硬度和耐沖擊性、優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、以及良好的耐化學(xué)性和電性能。此外，ABS塑料的成型加工性，可靈活采用注射、擠出、熱成型等方式，并支持機(jī)械加工如鋸、鉆、銼、磨等操作。同時(shí)，其表面處理選項(xiàng)也十分豐富，如涂飾、電鍍等，進(jìn)一步拓展了其應(yīng)用范圍。
在物理性能方面，ABS樹脂呈現(xiàn)出淺黃色粒狀或珠狀的不透明形態(tài)，無味且吸水率低。它融合了出色的電性能、耐磨性以及尺寸穩(wěn)定性，耐化學(xué)性和表面光澤亦屬上乘。盡管如此，ABS樹脂的耐候性和耐熱性稍顯不足，易燃特性也需在使用時(shí)予以注意。
ABS注射制品廣泛應(yīng)用于殼體、箱體、零部件以及玩具等的制造。而擠出制品則多以板材、棒材、管材等形式出現(xiàn)，這些制品經(jīng)過熱壓、復(fù)合加工及制作模型等工藝，能夠滿足電子電器、儀器儀表、汽車、建材工業(yè)和日用制品等多個(gè)領(lǐng)域的需求。
ABS樹脂，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其特性受到三組分——丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的配比及各自化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)的共同影響。丙烯腈賦予ABS樹脂優(yōu)異的電性能、耐化學(xué)品性、耐油性以及良好的電鍍性；丁二烯則提供了的耐沖擊強(qiáng)度，尤其在低溫環(huán)境下，其沖擊強(qiáng)度無與倫比，同時(shí)熱變形溫度也相當(dāng)高；而苯乙烯則保證了ABS樹脂對各種加工方法的良好適應(yīng)性，如注射成型、擠出成型和模壓成型等，同時(shí)，它還帶來了出色的尺寸穩(wěn)定性、耐堿性和耐應(yīng)力開裂性。通過靈活調(diào)整這三種結(jié)構(gòu)單元的相對含量，可以制備出流動(dòng)性及抗沖擊性能各異的各種規(guī)格樹脂。
ABS塑料的工業(yè)化生產(chǎn)方法多種多樣，其中乳液接枝法、乳液接枝摻和法以及連續(xù)本體法為常見。乳液接枝法通過將丙烯腈和苯乙烯接枝到聚丁二烯乳膠上得到ABS樹脂，但目前已被乳液接枝摻合法所取代。后者在傳統(tǒng)乳液接枝法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，通過乳液接枝共聚和共聚生成SAN的方法，以不同比例摻合得到各種牌號的ABS樹脂。
根據(jù)SAN共聚工藝的不同，乳液接枝摻合法又可分為乳液接枝乳液SAN摻合、乳液接枝懸浮SAN摻合以及乳液接枝本體SAN摻合三種方法。目前，發(fā)達(dá)國家已淘汰了乳液接枝-乳液SAN摻混法，而乳液接枝-懸浮SAN摻混法僅適用于中小型生產(chǎn)裝置。相比之下，乳液接枝-本體SAN摻合法顯得更為先進(jìn)，它不僅顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低了生產(chǎn)能耗，還大幅減少了廢水排放和生產(chǎn)成本。因此，現(xiàn)階段ABS樹脂生產(chǎn)的主要方法便是乳液接枝本體SAN摻混法。
連續(xù)本體法是直接將聚丁二烯溶解于苯乙烯單體和丙烯腈中，進(jìn)行本體聚合，從而得到ABS樹脂。然而，此方法受到工藝本身的限制，無法生產(chǎn)出橡膠含量超過20%的ABS產(chǎn)品，導(dǎo)致其抗沖強(qiáng)度受限。同時(shí)，在橡膠粒徑的控制上也面臨挑戰(zhàn)，難以達(dá)到乳液接枝本體SAN摻混法所具備的高光澤度。盡管如此，連續(xù)本體法在生產(chǎn)成本和對環(huán)境的影響方面具有顯著優(yōu)勢，因此仍需進(jìn)一步改進(jìn)，成為ABS合成領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
ABS樹脂具有淺黃色粒狀或珠狀不透明的外觀，通常無味。它綜合性能優(yōu)良，特別是在低溫環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)異的抗沖擊性能和尺寸穩(wěn)定性。此外，ABS樹脂在電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性以及成品和機(jī)械加工方面都表現(xiàn)出色。它能夠耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，且不溶于大多數(shù)醇類和烴類溶劑，但能溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。大多數(shù)ABS樹脂是的，吸水率低，即使在室溫下浸水一年，其物理性能也不會(huì)發(fā)生變化。ABS樹脂制品表面經(jīng)過拋光處理后，可以得到高度光澤的制品，其強(qiáng)度比一般塑料高出3-5倍。雖然其加工流動(dòng)性介于HIPS和PMMA、PC之間，但熱變形溫度較低，易燃，耐熱性相對較差。同時(shí)，它對應(yīng)力開裂敏感，耐氣候性能不佳，長時(shí)間暴露在陽光下會(huì)變色變脆。此外，加工過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的苯乙烯氣味且易導(dǎo)致樹脂發(fā)黃。由于ABS樹脂結(jié)構(gòu)中存在不飽和雙鍵，因此在儲存過程中也可能發(fā)生變色。
ABS樹脂需要改性的原因主要有兩點(diǎn)：一是為了克服其固有的缺點(diǎn)，如耐候性不佳和透明度不足；二是為了進(jìn)一步提升其性能，如增強(qiáng)透明度和阻燃性等。
在阻燃改性方面，通過添加阻燃劑，ABS樹脂能夠在一定溫度范圍內(nèi)保持出色的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，同時(shí)兼具一定的耐化學(xué)藥品性和電氣絕緣性。這種改性后的ABS樹脂廣泛應(yīng)用于電器產(chǎn)品外殼的制造，以及機(jī)械部件、汽車部件、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
此外，耐熱改性也是ABS樹脂的重要研究方向。通過添加耐熱劑，可以顯著提高ABS樹脂的熱變形溫度，從而增強(qiáng)其耐熱性、韌性和流動(dòng)性。這種耐熱ABS樹脂非常適合用于汽車門、后輪罩內(nèi)板、面板等制作，以及家電產(chǎn)品的制造，如微波爐、電飯煲、電吹風(fēng)等。
在透明度方面，ABS樹脂也可以通過與MMA接枝的方式進(jìn)行改性，以獲得與亞克力（PMMA）和聚碳酸酯（PC）相當(dāng)?shù)耐该鞫?。這種改性ABS樹脂具有優(yōu)異的綜合性能，非常適合用于電子、電器零部件的制造。
另外，ABS樹脂還可以通過電鍍級改性來增強(qiáng)其表面性能。這種改性方法涉及到對ABS橡膠顆粒的處理，以及后續(xù)的化學(xué)鎳和銅離子附著工藝，以提高產(chǎn)品的耐腐蝕性和美觀度。
后，為了進(jìn)一步提升ABS樹脂的性能，抗靜電改性也是一個(gè)重要的研究方向。通過添加抗靜電劑，可以顯著減少ABS樹脂在加工和使用過程中的靜電積累，從而提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和性。
SAN的電阻性能略低于PS，這與其極性性質(zhì)有關(guān)，但依然保持著足夠的絕緣性。然而，ABS在加工、運(yùn)輸和使用過程中，其表面靜電荷會(huì)導(dǎo)致吸附塵土、脫模困難以及靜電放電等問題。為了解決這些問題，ABS制品需要具備一定的導(dǎo)電性，以防止內(nèi)部放電，并有效屏蔽外界對精密電子元件的電磁干擾。一種常用的方法是添加抗靜電劑，它可以防止靜電荷的產(chǎn)生或幫助消散靜電荷，從而制備出抗靜電級的ABS材料。這種抗靜電ABS材料在帽、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等的傳遞紙張結(jié)構(gòu)、錄像以及高級音頻磁帶等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
盡管ABS通常被歸類為通用塑料，但通過上述改性方法處理后，其性能更接近工程塑料。特別是ABS合金，其產(chǎn)量大、種類繁多，且應(yīng)用廣泛，已成為改性塑料領(lǐng)域的重要分支。
在市場上，常見的ABS合金包括PC/ABS、ABS/PA和ABS/PBT等。以PC/ABS合金為例，PC成分主要增強(qiáng)了材料的耐熱性和沖擊韌性，而ABS則賦予了材料出色的加工性、外觀質(zhì)量以及低密度特性。因此，PC/ABS合金不僅具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、韌性和阻燃性，還廣泛應(yīng)用于建材、汽車和電子工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。例如，它可以制成電視機(jī)、辦公自動(dòng)化設(shè)備外殼和電話機(jī)等，尤其在汽車工業(yè)零部件制造方面發(fā)揮著重要作用。
ABS/PA合金是一種具有出色耐沖擊性、耐化學(xué)品腐蝕、良好流動(dòng)性以及耐熱性的材料。它廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)件裝飾件的制造，同時(shí)也可用于電動(dòng)工具、運(yùn)動(dòng)器具、割草機(jī)和吹雪機(jī)等工業(yè)部件的制造，以及辦公室設(shè)備外殼的制造。
ABS/PBT合金同樣展現(xiàn)出良好的耐熱性，此外，它還具備出色的強(qiáng)度、耐化學(xué)品性以及流動(dòng)性，因此非常適合用于制造汽車內(nèi)飾件和摩托車外墊件等。