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塑料合金的万能王者—ABS,它30年前竟然是工程塑料?

据了解,早期ABS是一种工程塑胶。差不多三十年前,ABS是归类工程塑胶。那个时候ABS的价格将近2.4万/吨,现在仅为当时的一半,变成了大家都可以享受的材料。对于不从事塑料行业的人来说,也许不知道他日常所接触到的塑料产品,基本上都离不开ABS。比如,家电的外壳、笔记本电脑的键盘、打印机外壳、汽车内外饰零部件、马桶盖等,非常常见(当然,很多可能都是经过改性的产品)

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前几天到上海参加《2016ABS创新应用国际研讨会》,在会上听各位大咖讲述ABS的历史。今天,小编我就以一个转述人的角度和大家一起分享分享ABS的历史。

1.ABS的发展历史

  • 1947年,US Rubber“Kralastic”ABS~AS+NBR;早期AS+NBR,是没有接枝的,也就是单纯物理共混;

  • 1954年,Borg Warner “Cycolac L”ABS~PBD 乳液/AN/SM (乳化接枝聚合)——现行主流;

  • 1967年,Borg Warner PC/ABS,这一年做成PC合金;

  • 1974年, Monsanto Bulk ABS~BR/AN/SM/溶剂——(连续本体聚合)。

注:1960年代后参入者众多,各公司相继推出ABS,U.S.Rubber 、Borg Warner、Monsanto、U.C.C.、Dow 、日东钟渊、Toray、宇部、住友、Zeon、东洋高压、旭Dow等。当时,中国也有一两家企业生产ABS,但由于某些原因发展就相对滞后了。经过几十年的发展,目前已经有十家知名ABS的企业落户中国建厂生产。2015年中国ABS表观消费量高达472万吨,国产为310万吨,进口162万吨,产销都是全球最大。


2.ABS的制造方法

ABS有五种生产方式,常见的只有乳液聚合和本体聚合当然,这两种制造方式所得到的ABS的性能是有区别的。比如本体法ABS底色纯净,乳液法因为添加剂多,除杂不干净,底色会偏黄。从工艺的来说,乳液法对水的消耗比较大,生产一吨ABS大概需要4吨水,而本体法则基本不消耗水,但光泽性相对差,性能缺点也比较多,多应用于PC/ABS。

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在制造ABS过程中,其质量问题的控制也很重要,包括以下几个指标:

  • 控制橡胶的化学结构,这个化学结构是多种不同的材料结合在一起

  • 粒径的分布

  • 橡胶体的形状

  • 橡胶体和基材之间的切合面

  • 橡胶体是否在整个的基材上进行均匀的分布


3.ABS性能的发展(1960~1989)

从1960年代后ABS的需求大幅度增加,推出多样化的ABS。ABS性能的发展经过了几个阶段,比如说,从刚开始的耐冲击/刚性、到流动性、耐热性、超耐热、耐候性、阻燃、再到各类ABS合金;从90年代开始,ABS的根据市场的需求,高流动/高光泽/电镀(一般)、难燃耐光(卤系)、Blow成型/涂装/消光(汽车)、真空成型/Freon替换 /耐药品(冰箱)、抗静电(电气)、抗菌(卫浴),不断地扩大应用的领域。

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图 ABS改性方向

从合金的角度来看,ABS技术进展可以分成三个阶段。

  • 第一个阶段就是简单的共混,就是把两种材料希望弥补他们各自的缺点,发挥他们的长处来进行共混;

  • 第二个阶段在这个基础上会通过对颜料做一些特殊的颜料来适合他共混,就用到一些特殊的颜料跟相容剂,把这个材料性能进一步提高;

  • 第三个阶段是对这个相态进行精确控制,使他的性能进一步得到一个突飞猛进的提高,这就是纳米合金。


4.不同公司ABS研发方向

1.高桥ABS

  • 高丙烯高橡胶ABS---3325MT,提高丙烯腈含量、进一步提高并稳定产品综合性能;

  • 高流动ABS----8391G,满足下游行业制件日趋大型化一体化,对产品流动性提出更高的要求;

  • 高抗冲挤出ABS----3904,主要针对高端板材市场(汽车、客车、航空和冰箱板材);

  • 更低VOC材料,开发汽车行业为代表的更健康的材料;

2.台湾奇美

台湾奇美将在未来五年投资超过百亿台币在整个设备上的改造,希望降低甚至剔除丙烯腈-N,从而降低ABS的毒性,提高安全性;另外可回收ABS、3D打印材料——抗翘曲性ABS、食品级ABS——POLYLAC PA-757F、高性能Alloy也是奇美未来的发展重点。

3.锦湖石化

采用了种子聚合的技术在同等接枝率的情况下,提高10%的冲击强度的产品。


总结

上面讲述了很多关于ABS的历史以及一些未来的动向。也许正如锦湖日丽辛总所说:大家可能都觉得ABS非常的熟悉,已经了解太多了。觉得这个产品好像没有什么新的东西。实际上是不是真的这样?你真的对ABS了解吗?ABS是不是真像你想象的那么简单?比如说,在环保日益严峻的时候——免喷涂材料的横空出世,就是ABS的一个创新。利用聚合物的流变性能,或者说流动状态不一样,可以做很多自然纹理、金属的木纹、大理石纹等效果,为消费者提供更多的个性化与差异化的选择,并且对环境来说也有着极大的好处。


源于环保与健康、个性化定制化的发展趋势,除了ABS免喷涂材料,还有其它材质的免喷涂材料。未来的应用将会更广普及率更高。所以艾邦高分子将于合肥举办《第二届免喷涂材料技术与应用研讨会》。截止目前为止,已经报名参会的免喷涂材料企业有:合肥会通、锦湖日丽、金发科技、大赛路、青海海尔新材、上海普利特、上海劲乘、上海日之升、中广核俊尔、聚赛龙、深圳沃特新材料、厦门豪尔新材料、韩华道达尔、上海朗亿新材料、合肥和裕达、山东道恩、中山亮彩、美聚克化工、聚德塑胶、合肥杰事杰、上海明园新材料、苏州创佳、合肥乾润钢塑、合肥科拜耳、深圳市宏景泰、芜湖春风、广州雷诺丽特、上海长伟锦磁、苏州泰丰、茂康材料、浙江伟成等,希望更多相关产业链的朋友能参与进来。


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