2015年12月21日 星期一

ABS 塑膠

ABS塑膠是由苯乙烯(SM)、丙烯腈(Acrylonitrile)和丁二烯(Butadiene)共聚合而成的接枝共聚物。
分子式可以寫為(
C8H8·C4H6·C3H3Nx
丙烯腈占
15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%
最常見的比例是
A:B:S=20:30:50,此時ABS樹脂熔點為175℃。
實際結構是丁二烯(B)的接枝共聚物與丙烯腈(A)-苯乙烯(S)共聚物的混合物,也就是以B相為核,A S相為殼的核-殼接枝共聚物。所以,AS相和B相是微觀相分離。由於,相分離和兩相對光的折射率不一樣,所以通常呈現不透明的現象。

隨著三種成分比例的調整,樹脂的物理性能會有一定的變化。
  • 苯乙烯(SM)
室溫下,苯乙烯是一種具有甜味的粘稠易揮發液體,但苯乙烯濃度過高時,氣味就會變得令人不愉快。工業上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。為ABS樹脂提供硬度、加工的流動性及產品表面的光潔度。
  • 丙烯腈(Acrylonitrile)
丙烯腈是無色有刺激性氣味的易燃液體。有毒。略溶於水,易溶於一般有機溶劑。由於丙烯腈的腈基極性較強,可以增強PS(聚苯乙烯)中分子鏈的相互作用,所以衝擊強度、拉伸強度及塑件的表面硬度均較HIPS為佳。為ABS樹脂提供硬度、耐熱性、耐酸鹼鹽等化學腐蝕的性質。一般丙烯腈的比例含量愈高,其耐熱性、剛性及耐溶劑性愈佳,但流動性愈差且塑料底色帶黃,在射出成形時其機械性及尺寸安定性非常好。
  • 丁二烯(Butadiene)
ABS樹脂中的橡膠相。是無色有微弱芳香氣味的無色易液化氣體,難溶於水,可溶於醇、醚、丙酮、苯等有機溶劑。可作為單體用於製造合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)。為ABS樹脂提供低溫延展性和抗衝擊性。但是過多的丁二烯會降低樹脂的硬度、光澤及流動性。

ABS聚合物受到紫外線光照射時,聚丁二烯之中的雙鍵會消失,聚合物變脆,最終會導致沖擊強度消失。
  • 透明ABS
ABS需滿足兩個條件才能達到透明:
  1. 一是橡膠相(B)的尺寸。橡膠相分散在基體中,其粒徑越小透明性越好。橡膠相的粒徑小於可見光波長400nm時,粒徑越小,光衍射就越好,透光率就越好;
  2. 二是核(B)部分的折光指數與殼部分(A S)的折光指數之差不大於0.005。當然,這個數值越小透光率就越好。
通常,透明ABS會添加第三個成份甲基丙烯酸甲酯(MMA,壓克力)」,來調整ABS的屈折率(Refractive Index),使殼部分(A S)和核(B)的屈折率一致,來達到增加材質透明性的目的。苯乙烯(SM)、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在會形成殼部分(M S),所以,在分子結構上和普通的ABS相差較大。

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