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专题论述

透明ABS热塑性塑料的工艺介绍和市场应用

发布时间:2025/5/26 10:45:06 来源:塑趋势

摘要:本文详细介绍了透明ABS塑料的工艺特点以及在市场中的广泛应用。通过对其生产工艺的分析和市场数据的支撑,展示了透明ABS塑料在多个领域的重要性和发展前景。

背景

国家统计局数据显示,2023年中国橡胶和塑料制品制造业增加值达1.05万亿元规模,同比增长1.73%。2024上半年塑料制品产量3619.4万t,同比增长0.5%。根据最新海关统计数据,2024年1~2月塑料制品出口金额达到了1182.8亿元,同比增长26.5%;以美元计价,同期塑料制品的出口金额同比增长22.9%。1~5月塑料制品出口总额达到438.7亿美元,同比增长8.5%;到1~7月,中国塑料制品出口金额攀升至615.32亿美元,相比上年同期增长33亿美元,同比增长7.2%。

在当今材料科学飞速发展的时代,新型塑料材料不断涌现,以满足各个领域日益多样化的需求。其中,透明ABS塑料以其独特的性能特点,在汽车、家电、玩具、电子电器等众多领域中崭露头角。透明ABS塑料既拥有良好的透明度,能够满足对外观有较高要求的应用场景,又具备出色的机械性能和加工性能,使其成为众多行业关注的焦点。

透明ABS塑料的工艺介绍

1.1生产工艺

(1)乳液接枝-本体SAN掺混法

该方法是先通过乳液聚合制备聚丁二烯胶乳,然后将苯乙烯和丙烯腈接枝到聚丁二烯胶乳上,最后与本体法制备的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)进行掺混。这种方法生产的透明ABS塑料具有良好的透明度和机械性能。例如,采用该工艺生产的透明ABS塑料,其拉伸强度可达到45MPa以上,冲击强度可达到20kJ/m2以上。

(2)连续本体法

连续本体法是将苯乙烯、丙烯腈和聚丁二烯在引发剂的作用下,通过连续本体聚合反应制备透明ABS塑料。该方法具有工艺流程简单、生产效率高、成本低等优点,目前市面上新建的ABS装置基本采用该方法。连续本体法生产的透明ABS塑料,其生产成本比乳液接枝-本体SAN掺混法低约20%,但产品参数、投资、生产控制难度等原因,目前该工艺应用较少。

1.2加工工艺

(1)注塑成型

透明ABS塑料可通过注塑成型加工成各种形状的制品,如电器外壳、玩具、办公用品等。注塑成型工艺具有生产效率高、制品尺寸精度高、表面质量好等优点。在注塑成型过程中,需要注意控制加工温度、注射压力和保压时间等参数,以确保制品的质量。

(2)挤出成型

挤出成型可用于生产透明ABS塑料板材、管材、异型材等制品。挤出成型工艺具有生产效率高、连续化生产、制品尺寸稳定等优点。例如,挤出成型的透明ABS塑料板材,其厚度公差可控制在±0.05mm以内。

1.3透明ABS制备工艺介绍

乳液接枝-本体SAN掺混法制备透明ABS树脂与生产普通ABS树脂相比,工艺过程大致相同,主要区别在于胶乳接枝苯乙烯与丙烯腈的同时要接枝甲基丙烯酸甲酯,然后对胶乳进行凝聚、洗涤、干燥后获得获取透明ABS接枝粉料。区别二是透明ABS树脂的基体是MSAN或者是PMMA/SAN共混物,而不是SAN树脂。一般生产透明ABS树脂,采用300nm以上尺寸的橡胶粒子,以保证有更好的冲击强度。

另外为了保持更好的透光率,需要匹配两相折光指数之差小于0.009。为了匹配折光指数,一是选用折光指数高的橡胶相,将质量分数为20%~45%苯乙烯引入到聚丁二烯橡胶中,以提高橡胶相的折光指数;二是引入折光指数低的甲基丙烯酸甲酯以降低塑料相的折光指数。

性能介绍

2.1透明ABS性能参数

透明ABS的性能参数因不同厂家、不同牌号会有所差异,以下表1是一些常见的性能参数范围。

2.2常见材料性能对比

表2是透明ABS塑料与其他一些常见材料(聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)的性能对比数据:

相比透明ABS塑料,另外的透明塑料也都有一定缺陷,如聚苯乙烯PS的冲击强度及耐热性能均较差;聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的韧性差、易开裂、硬度低、不耐刮擦;聚碳酸酯PC的价格高,加工条件苛刻,并存在应力开裂的情况。

综上,透明ABS树脂因其良好的综合性能广泛应用到各种有美学需求的场景,如电子器件、办公自动化设备、玩具、文具、生活用品、监控设备、吸尘器外壳及组件、洗衣机的透明视窗、控制面板(如空调、打印机)、透明管材、透明片材、透明板材等。

下游应用介绍

3.1市场存量情况

2023年全球透明ABS塑料市场价值为6.5亿美元,年产量35万t以上。预计到2029年将达到8.7亿美元,预测期内复合年增长率为5.2%,目前全球透明ABS塑料主要厂商包括东丽、奇美、LG化学、乐天化学、英力士等,全球前三大厂商份额约占76%。预计未来几年透明ABS塑料行业将保持持续增长趋势。

从区域来看,亚太地区是最大的消费区域,2023年占据80%的市场份额,其次是北美,占据12%的市场份额。从产品牌号来看,通用级是最大的细分市场,份额约为50%。目前透明ABS树脂的主要商品有:奇美PA-758、日本东丽MABS920、英力士苯领Terlux2802TR及韩国LGTR-557等。

3.2国内产能情况

而从应用来看,最大的应用是家电行业,其次是3C产品。我国是制造大国,对透明ABS树脂产品的需求量巨大,目前已经超过20万t/年。中国目前还没有大批量的透明ABS树脂产品,全部依赖进口,是世界上透明ABS最大的进口国家之一。国内锦湖日丽推出了透明ABS树脂产品,该产品是共混级透明ABS树脂,用于替代现有部分车用塑料。

2024年7月16日下午,广西长科新材料有限公司最后一道工艺控制参数调整完成,透明ABS-CT2010试生产工作取得圆满成功,产品具有高透明、抗冲击、耐化学性,突破国外长期技术垄断,品质稳定、各项指标符合A级标准、性能指标优于市场同类产品,性能参数见表3。预计年产高透明性ABS树脂5万t/年。

3.3下游应用情况

透明ABS具有良好的透明度、机械性能和加工性能等特点,被广泛应用于多个领域。在家电领域,可用于制作空调、冰箱、洗衣机等家电的零部件;3C产品方面,常用于手机、电脑等产品的外壳及内部结构件;汽车领域利用其良好的抗冲击性,可做仪表盘罩、灯罩等;医疗领域可应用于部分医疗器械;玩具领域则可制造各类玩具;其他方面还包括办公用品等。详见表4及图1。

综上所述,透明ABS塑料凭借其独特的性能在多个领域展现出了广阔的应用前景。从家电到电子电器,从汽车到玩具,再到医疗领域,透明ABS塑料都发挥着重要的作用。随着科技的不断进步和材料科学的持续发展,我们有理由相信,通过不断的技术创新和工艺改进,透明ABS塑料的性能将得到进一步提升,其应用领域也将不断拓展。在未来,透明ABS塑料有望在更多的领域为人们的生活带来便利和创新,为推动各个行业的发展做出更大的贡献。




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