塑料的特性与优缺点3

丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛（简称ASA）  
ASA聚合物是无定形材料，可以采用挤塑和注塑加工制成对气候影响有极好抵抗力的产品。三元共聚物ASA的机械性能通常类似于ABS树脂，不同的是ASA的性能受室外气候的影响要比ABS树脂小得多。  
化学和性能  
三元共聚物ASA可以用拥有专利权的专利反应工艺，或接枝工艺来生产。在反应法中，ASA是通过在苯乙烯和丙烯睛（SAN）的聚合反应过程中接技一种丙烯酸酯弹性体而制得，弹性体细粉末均匀地分散入并接校在SAN分子链上。  
ASA杰出的耐候性来自于丙烯酸酯弹性体。对许多塑料而言，在日光辐射特别是在光谱的紫外线一端辐射与大气中氧气共同作用下，会发生脆化和变黄。ASA部件发生这种变化所需的时间比其它塑料长得多。  
ASA部件即使在低温下也具有很高的光滑度，很好的化学稳定性和耐热性能，以及很高的冲击强度。ASA在1．82MPa的压力下，标准热变形温度为180—220°F；抗张强度为27．6～48．3MPa；断裂伸长率为 25—40％；弯曲模量1516～1723MPa；带切口的悬臂梁式冲击强度为9．0一11．0英尺[$#8226]磅／英寸。  
ASA能耐下列物质的作用：饱和烃、低芳烃汽油和润滑油、植物油与动物油、水、盐的水溶液、稀酸和稀碱。然而，它容易受浓无机酸、芳烃、氯代烃、酯。醚、酮和某些醇类的侵蚀。ASA比ABS有更好的抗环境应力断裂性能。ASA材料的阻燃级别是UL94—HB。  
专用品  
ASA还有和其它聚合物有极好的混溶性的特点，而且以ASA为基础的合金及混合料可以使它的耐候性被有效利用。丙烯酸橡胶的规格、数量和分布的变化都能形成不同的专用制品，具有较高的热变形温度HDT、低毛糙表面，或耐擦伤性能。  
玻璃纤维增强的ASA／PBT热塑塑料聚酯，具有优良的耐候性，并结合了增强PBT的机械性能和热性能的优点，而且有良好的韧度和尺寸稳定性。  
加工  
ASA树脂可以用大多数传统方法进行加工。这些方法包括型材及片材挤塑和共挤塑、注塑、结构泡沫模塑和挤压吹塑。挤塑片材可以热成型。  
吹塑应在有槽的、有冷却和热绝缘的加料段的挤压机中进行。螺杆应有略深的螺纹，以减少摩擦热。使用带有蓄料器的挤压机效果最好。  
要把ASA树脂切片进行预干燥。要在加工之前，用一个空气循环炉在185°F下把切片预干燥4—6小时。ASA部件可以用热旋转焊接技术；在某些场合，超声焊接也是可能的。ASA部件还可以用2一丁酮、二氯乙烯或环己烷进行溶剂焊接。不用进行表面预处理，部件就很容易接受并保持印刷和涂漆。也可能用传统方法进行真空镀金属。  
用途  
ASA杰出的耐候性使它在下述领域内十分有用：建筑领域、用作水槽、排水管及管件、标志牌、邮筒、轻便家用护墙板、花盆、百叶窗框装饰。  
休闲娱乐：户外家具、挡风板、游泳池泵及过滤器外壳、温泉、水池用台阶及小船。  
汽车和运输：外侧视镜壳体、托架。保险杆封皮、装饰。  
商业信息  
现有标准的和用户指定颜色的ASA树脂的品种范围很宽。按颜色不同，1993年初的典型的批发价为1．70—2．00美元／磅。  
市场出售的ASA基本树脂的牌号有： Luran S牌（ BASF塑料材料公司）；Gelog牌（通用塑料公司）； Centrex牌（孟山都公司）。  
  
ACS  
ACS是丙烯睛、氯化聚乙烯、苯乙烯的三元聚合物，即相当于ABS的一个专用级。  
性质  
ACS虽然在物理性质方面与ABS相似，但在阻燃性能、耐候性、抗粉尘静电沉积性及热变质性等方面优于ABS。  
由于ACS是所有外壳用模塑材料中阻燃能力最高的，因而被定为UL94V-O级（1／16英寸样品）。它还对光照引起的变形和褪色有极强的抵抗力，这使它不仅适合户外使用，而且适合做办公机器外壳和部件。  
ACS对灰尘静电沉积有固有的抵抗力，因此，不必在配方中添加抗静电剂。  
材料的热变形温度范围从172到194°F（典型物理性能见表1）。  
加工  
尽管ACS所用的注塑方法几乎与ABS和聚苯乙烯的相同，但ACS中的氯化物成分却突出强调下述加工条件：在注塑ACS过程中，温度最好维持在374—410°F范围内，不超过428°F。  
由于同样的原因，ACS在注塑机内不得长时间停留。可以用普通的挤压机，模头的温度范围为326—392°F。  
用途  
ACS制作的物品可以相互粘合，可以热冲印，涂漆，并大量用于橱具和壳体。  
ACS应用范围包括：办公机器的外壳和部件，如办公自动化设备、台式电子计算机、复印机、电子现金出纳机；家用器具的外壳和零件，如电视机、电子炉和录音机及录相机；电气开关、电气接件、交流电接头、测量仪器和防火设备及组件。  
  
  表1ACS的典型物理性能 数据来源： Showa Denko K. K.  
性能  不同品级的数值  
   NF-920（高硬度）  NF－760（耐热型）  
密度   1．16   1．16  
抗张强度，MPa  44．1   35．3  
拉伸模量，MPa  2．2   2．0  
弯曲强度，MPa  56．9   47．0  
弯曲模度，MPa  2．45  2．07  
延伸率，％   50  50  
带切口的悬臂梁式冲击强度，英尺[$#8226]磅／英寸  1．0   1．4  
洛氏硬度，R   106   102  
1．81MPa下的热变形温度，°F   176   192  
  
商业信息  
ACS由 Showa Denko公司独家生产，仅有着色粒片一种形式，价格稍高于标准阻燃级ABS。  
  
苯乙烯树脂ABS  
三元聚合物ABS从本世纪40年代开始商业化，销量逐年增长，现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料，仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅。在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间，ABS占据了独特的“过渡”聚合物的位置。  
化学和性质  
ABS的多能性来自于它的三个单体结构单元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能。丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性；丁二烯提供了初度和冲击强度；苯乙烯组分则为ABS提供了硬度和可加工性。 有三种生产工艺——乳液法、连续本体法或悬浮法，任一种工艺方法所制得的ABS原料中的苯乙烯含量均为50％甚至更高。通常至少两种工艺结合使用，以使最终产物最佳化。ABS树脂属于两相体系：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）为连续相，丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相。  
实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应（接枝），本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来。因此，人们可把ABS看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一。  
改变三种单体A、B、S的比例，聚合物的分子量和橡胶相的形态就能有无限的ABS产品供选择。例如，橡胶相的颗粒大小可以从小于0．1微米变到几个微米。橡胶相内平均颗粒大小和颗粒大小分布，对聚合物性能的整体均衡，包括强度、韧度和外观有重要影响。大橡胶颗粒增加韧度而降低光滑度。  
与分子量相关的硬相链长度对ABS树脂的性能也有显著的影响。一般地，聚合物链越长，强度性能（包括冲击和延性）越高，而流动性能越低。  
最后，硬SAN相与橡胶相的比率将影响ABS树脂的流动性和抗冲击性能之间的均衡，例如，橡胶含量的增加将提高ABS材料的冲击强度和韧度，但通常以流动性变差为代价。 流动性能和抗冲击性能之间的均衡是ABS材料的基本产品特征，这种特征将普通用途的ABS材料彼此区别开来。  
合金及专用品  
如果在聚合过程中加人更多种的单体，或者混入化学添加剂，或者与另一种塑料共混或形成合金，就可以进一步拓宽以ABS为基础的树脂的性能范围。  
例如，在聚合过程中加入α一甲基苯乙烯或马来酸酥，就能生产出具有较高热变形温度的以ABS为基础的材料。使用甲基丙烯酸甲酯，能使硬相和橡胶相的折射指数相匹配，从而使材料具有透明度。  
通常，ABS树脂与添加剂在聚合过 程中作为最后一个工序进行配料，或者作为分别的工序在挤压或班伯里密炼机等熔体混合设备中进行熔融配料。所用的典型添加剂能改进耐紫外线性能和热稳定性、阻燃性和抗静电性能。具有更高强度和硬度的增强型ABS已经商业化。  
ABS的一个有用的特点就是能与各种不同的聚合物形成一系列合金，这些合金具有超出传统均衡性能的新的性能范围。  
最普通的是ABS－一聚碳酸酯(PC)合金，与基础ABS三元共聚物相比，它表现出改进了的抗冲击性能（特别是在低温下）和高耐热性能。它们在汽车市场，如仪表面板和车 轮挡板等方面有很强的适用性。通过加入助剂，PC／ABS合金还能制成阻燃型材料，并已在商用机器市场上取得很大成功。阻燃型ABS材料的另一个商业化途径是与PVC组成合金；PVC是具有阻燃性的材料。  
ABS与一种结晶型聚合物组成合金，会具有更强的化学稳定性。已商品化的有：ABSPBT（聚对苯二甲酸丁烯酯）合金和ABS尼龙合金，其目标市场包括草坪和花园器具、汽车内部材料、动力工具壳体和化妆品包装材料。  
ABS合金的一个新系列，可以不需要化学添加剂或填料（炭或金属），而显示的“永久”的静电消散性能。这种永久抗静电性能是耐擦拭的，并对温度相对敏感。  
这些合金不风化并有良好的着色能力，应用目标主要是材料加工领域

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