透明ABS樹(shù)脂是基于普通ABS樹(shù)脂種類上的重要分支，作為ABS系列產(chǎn)品附加值比較高的特種樹(shù)脂，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還具有很高的透光性能，一直受到國(guó)內(nèi)外ABS樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)的重視。

圖源：LG化學(xué)

其他品種透明塑料都有一定缺陷，如聚苯乙烯PS的沖擊強(qiáng)度及耐熱性能均較差；聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的韌性差、易開(kāi)裂、硬度低、不耐刮擦；聚碳酸酯PC的價(jià)格高，加工條件苛刻，并存在應(yīng)力開(kāi)裂的情況。

攝于萬(wàn)華展臺(tái)

圖源：承揚(yáng)新材

透明ABS樹(shù)脂因其良好的綜合性能廣泛應(yīng)用到各種有美學(xué)需求的場(chǎng)景，如電子器件、辦公自動(dòng)化設(shè)備、玩具、文具、生活用品、監(jiān)控設(shè)備、吸塵器外殼及組件、洗衣機(jī)的透明視窗、控制面板（如空調(diào)、打印機(jī)）、透明管材、透明片材、透明板材等。

隨著市場(chǎng)對(duì)美學(xué)樹(shù)脂的要求更高，應(yīng)用前景十分廣闊，對(duì)透明ABS樹(shù)脂的市場(chǎng)需求將更多，透明ABS樹(shù)脂將占據(jù)更重要的市場(chǎng)地位。

一 透明ABS樹(shù)脂的制備工藝

ABS樹(shù)脂具有兩相海島結(jié)構(gòu)，即由ABS接枝聚合物構(gòu)成的分散相（橡膠相）和SAN樹(shù)脂連續(xù)相（塑料相）。ABS樹(shù)脂的透明性主要由分散相的粒子尺寸以及分散相和連續(xù)相的折光指數(shù)差值決定的。

如果橡膠粒徑足夠小，當(dāng)小至可見(jiàn)光波長(zhǎng)的１/４以下時(shí)，光線可以繞射，粒子不會(huì)干擾光線在ABS樹(shù)脂中的進(jìn)程，可以獲得具有一定透明性的ABS樹(shù)脂，但材料的沖擊韌性較低。當(dāng)以粒徑較大的橡膠粒子為分散相時(shí)，橡膠分散相和SAN連續(xù)相的折光指數(shù)差別比較大就會(huì)造成光散射比較大，ABS樹(shù)脂產(chǎn)品就失去了透明性。

透明ABS樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝一般分兩種，一種是乳液接枝-本體SAN摻混法，另一種是本體法。但目前主流的生產(chǎn)工藝還是乳液接枝-本體SAN摻混法，本體法ABS樹(shù)脂只有相關(guān)研究，目前還有沒(méi)有產(chǎn)品。

乳液接枝-本體SAN摻混法制備透明ABS樹(shù)脂與生產(chǎn)普通ABS樹(shù)脂相比，工藝過(guò)程大致相同，主要區(qū)別在于膠乳接枝苯乙烯與丙烯腈的同時(shí)要接枝甲基丙烯酸甲酯，然后對(duì)膠乳進(jìn)行凝聚、洗滌、干燥后獲得獲取透明ABS接枝粉料。區(qū)別二是透明ABS樹(shù)脂的基體是ＭSAN或者是PMMA／SAN共混物，而不是SAN樹(shù)脂。一般生產(chǎn)透明ABS樹(shù)脂，采用300nm以上尺寸的橡膠粒子，以保證有更好的沖擊強(qiáng)度。

另外為了保持更好的透光率，需要匹配兩相折光指數(shù)之差小于0.009。為了匹配折光指數(shù)，一是選用折光指數(shù)高的橡膠相，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０％～４５％苯乙烯引入到聚丁二烯橡膠中，以提高橡膠相的折光指數(shù)；二是引入折光指數(shù)低的甲基丙烯酸甲酯以降低塑料相的折光指數(shù)。

本體法生產(chǎn)透明ABS樹(shù)脂與本體法ABS樹(shù)脂生產(chǎn)工藝相比，區(qū)別主要是制備原膠液的過(guò)程中除了引入苯乙烯、丙烯腈兩種單體，還需要引入甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）單體，橡膠在與帶有溶劑的混合液中充分溶解后，將所得原膠液在反應(yīng)釜中進(jìn)行充分聚合，最后脫去殘余單體和溶劑制得透明ABS樹(shù)脂。

兩種透明ABS樹(shù)脂的制備方法差別比較大，因此制備的產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)也有很大的不同。乳液法生產(chǎn)的ABS樹(shù)脂橡膠粒徑一般較小，粒徑在２００ｎｍ左右，而本體法生產(chǎn)的ABS樹(shù)脂其橡膠粒徑尺寸分散較寬，粒徑一般在１μｍ以上，且具有明顯的內(nèi)包容結(jié)構(gòu)。

從生產(chǎn)聚合工藝方面進(jìn)行對(duì)比，乳液接枝本體摻混法開(kāi)發(fā)時(shí)間久，工藝較為成熟，生產(chǎn)與聚合過(guò)程容易調(diào)控，缺點(diǎn)主要是工藝流程復(fù)雜，“三廢”較多，產(chǎn)品殘單高。本體法的優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)流程比較短，投資低，能耗也比較低，產(chǎn)生的“三廢”較少，產(chǎn)品殘單低，更適合對(duì)環(huán)境要求苛刻的場(chǎng)景中使用。

圖源：安美

二 透明ABS樹(shù)脂的研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)研究最早的是中國(guó)石油蘭州石化公司研究院，2006年項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，主要開(kāi)發(fā)了適合透明ABS樹(shù)脂的膠乳制備技術(shù)。該技術(shù)不需額外引入原料，通過(guò)技術(shù)優(yōu)化提升橡膠含量，形成了獨(dú)特的透明ABS樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)。

2006年，吉化集團(tuán)精細(xì)化工技術(shù)中心也完成了透明ABS樹(shù)脂中試技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，已完成了1000噸/年的透明ABS樹(shù)脂工業(yè)裝置基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。該技術(shù)的核心在于ABS接枝粉料的結(jié)構(gòu)及組分的重新設(shè)計(jì)以及懸浮工藝生產(chǎn)ＭSAN樹(shù)脂工藝。

近年來(lái)，海內(nèi)外學(xué)術(shù)界關(guān)于透明ABS樹(shù)脂的研究主要集中在中國(guó)大陸，主要有以下研究?jī)?nèi)容。

李金鷹研究確定了透明ABS樹(shù)脂的技術(shù)路線為ＭＢＳ接枝粉料與懸?。蚐AN熔融共混制備。粉料制備工藝主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)ＳＢＲ粒徑尺寸、凝膠含量以及共混物折光指數(shù)匹配的控制，確定了適合制備綜合性能優(yōu)良的透明ABS樹(shù)脂的ＳＢＲ粒徑大小和凝膠含量。制備的透明ABS樹(shù)脂透光率大于８９％，沖擊強(qiáng)度達(dá)到大于１５０Ｊ／ｍ以上。

劉洋研究發(fā)現(xiàn)以小粒徑（９３ｎｍ）膠乳為基礎(chǔ)，通過(guò)附聚反應(yīng)制得超大粒徑（３７０ｎｍ）丁苯膠乳，并將兩種膠乳按比例摻混后接枝，制得簇狀結(jié)構(gòu)分布的透明ABS核殼改性劑。簇狀結(jié)構(gòu)粒子不影響光線通過(guò)，使樹(shù)脂兼具透明性和抗沖擊性；在高溫混煉時(shí)其橡膠相簇狀粒子也不至于會(huì)散開(kāi)，影響材料的抗沖擊性能。

Ｃｈｅｎ等研究表明在一定加工溫度下聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）與苯乙烯－丙烯腈共聚物（SAN）樹(shù)脂完全相容，因此可以采用PMMA／SAN作為基體制作透明ABS樹(shù)脂，但該工藝存在加工窗口窄的缺點(diǎn)，加工溫度過(guò)高會(huì)造成產(chǎn)品的透光率下降。

張大雷等采用乳液原位懸浮聚合方法制備出透明ABS樹(shù)脂，該新工藝簡(jiǎn)化了透明ABS樹(shù)脂的合成工藝。主要研究了合成條件對(duì)相轉(zhuǎn)變過(guò)程及產(chǎn)品性能的影響，但透光率較低，最高在８５％左右。

徐璐采用本體聚合方法制備了一種高流動(dòng)性透明ABS樹(shù)脂，透光率大于８８％缺口沖擊強(qiáng)度１６４Ｊ／ｍ。

Ｊａｎｇ等有專利介紹了通過(guò)改變ＰＢ聚合的引發(fā)體系提高了聚合的轉(zhuǎn)化率和橡膠的凝膠含量，避免苯乙烯單體進(jìn)入到橡膠相進(jìn)行內(nèi)接枝反應(yīng)，有效保證苯乙烯在殼層的接枝，以保證３ｍｍ厚度樣品的透光率達(dá)到90.5％以上。

Ａｈｎ等的專利中介紹了通過(guò)調(diào)整粉料粒徑尺寸和鏈轉(zhuǎn)移劑用量，保證合適的接枝效果，使粉料有優(yōu)異的顆粒分散性，能達(dá)到更高的透光率及沖擊強(qiáng)度。

張明耀等采用本體制備工藝，通過(guò)調(diào)節(jié)作為共聚物連續(xù)相的相對(duì)分子質(zhì)量，可以很好地控制分散相橡膠粒子的尺寸，尺寸為0.3～1.2μｍ，并具有內(nèi)包容結(jié)構(gòu)；通過(guò)改變橡膠狀共聚物中苯乙烯骨架含量，以及樹(shù)脂相中甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的比例，來(lái)調(diào)節(jié)兩相的折光指數(shù)，使制備的大相區(qū)尺寸透明ABS樹(shù)脂組合物具有良好的透明性，形成了本體透明ABS樹(shù)脂制備技術(shù)，其透光率為８４．０％～８９．０％，沖擊強(qiáng)度達(dá)到１８４Ｊ／ｍ。

王益波等采用本體制備工藝，丁二烯系橡膠在一定的溫度下溶解于苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯單體和溶劑乙苯中，最終得到了ABS樹(shù)脂。本發(fā)明通過(guò)控制分散相的粒徑來(lái)制備透明ABS樹(shù)脂，橡膠粒徑控制在0.3～0.15μｍ之間。透明ABS樹(shù)脂的透光率在８７％以上，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度在１９０～２８０Ｊ／ｍ之間。

孫一峰等所制備的聚丁二烯膠乳中采用了含有甲基／環(huán)狀結(jié)構(gòu)的第二單體，研究表明，當(dāng)分散相具有上述結(jié)構(gòu)時(shí)，隨著使用溫度波動(dòng)分散相分子鏈運(yùn)動(dòng)情況受到阻礙，其折光指數(shù)隨溫度波動(dòng)而變化的趨勢(shì)明顯減緩，在更寬的溫度范圍內(nèi)與連續(xù)相折光指數(shù)具有更佳的匹配性，成品樹(shù)脂在更寬的使用溫度窗口內(nèi)具有更佳的光學(xué)性能。

大多數(shù)學(xué)者對(duì)透明ABS樹(shù)脂的研究主要集中在微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高橡膠與基體樹(shù)脂的相容性及折光指數(shù)調(diào)控等因素對(duì)性能的影響研究，通過(guò)各種微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均獲得良好的透光率，但綜合性能均不能達(dá)到最佳，距離工業(yè)化應(yīng)用都較遠(yuǎn)。

三 透明ABS樹(shù)脂的市場(chǎng)情況

2022年全球透明ABS塑料市場(chǎng)價(jià)值為６.092億美元，年產(chǎn)量35萬(wàn)噸以上。預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到8.695億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.2％，目前全球透明ABS塑料主要廠商包括東麗、奇美、LG化學(xué)、樂(lè)天化學(xué)、英力士等，全球前三大廠商份額約占76％。

攝于奇美展臺(tái)

從區(qū)域來(lái)看，亞太地區(qū)是最大的消費(fèi)區(qū)域，２０２１年占據(jù)７４．６９％的市場(chǎng)份額，其次是北美，占據(jù)11.75％的市場(chǎng)份額。從產(chǎn)品牌號(hào)來(lái)看，通用級(jí)是最大的細(xì)分市場(chǎng)，份額約為50%。

目前透明ABS樹(shù)脂的主要商品有：奇美的PA-758、日本東麗ＭABS９２０、英力士苯領(lǐng)公司的Ｔｅｒｌｕｘ２８０２ＴＲ及韓國(guó)ＬＧＴＲ－５５７等。

圖源：東麗

而從應(yīng)用來(lái)看，最大的應(yīng)用是家電行業(yè)，其次是３Ｃ產(chǎn)品。我國(guó)是制造大國(guó)，對(duì)透明ABS樹(shù)脂產(chǎn)品的需求量巨大，目前已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)噸／年。中國(guó)目前還沒(méi)有大批量的透明ABS樹(shù)脂產(chǎn)品，全部依賴進(jìn)口，是世界上透明ABS最大的進(jìn)口國(guó)家之一。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年透明ABS塑料行業(yè)將保持持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

近年來(lái)，關(guān)于透明ABS樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)主要有：２０２１年８月３０日ＬＧ化學(xué)（韓國(guó)）與威立雅Ｒ＆Ｅ合作使用化學(xué)回收甲基丙烯酸甲酯來(lái)生產(chǎn)透明ABS樹(shù)脂。

在國(guó)內(nèi)目前只有廣西長(zhǎng)科新材料有限公司的透明ABS生產(chǎn)項(xiàng)目正在建設(shè)，該項(xiàng)目采用自主的透明ABS生產(chǎn)技術(shù)，打破日本、韓國(guó)企業(yè)的技術(shù)壟斷，解決我國(guó)透明ABS市場(chǎng)供應(yīng)不足問(wèn)題。該采用當(dāng)前應(yīng)用前景廣闊的ABS連續(xù)本體法聚合工藝技術(shù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)好、生產(chǎn)無(wú)污染，按計(jì)劃將于２０２４年７月份試生產(chǎn)透明ABS，產(chǎn)量將達(dá)５萬(wàn)噸／年，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

在國(guó)內(nèi)只有錦湖日麗推出了透明ABS樹(shù)脂產(chǎn)品，該產(chǎn)品是共混級(jí)透明ABS樹(shù)脂，其透光率為８５％、霧度為８％，有更為出色的耐刮擦、耐ＵＶ等特點(diǎn)。在汽車領(lǐng)域主要是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車黑色或深灰色的車前、車頂和車尾等部分；在家電領(lǐng)域如洗衣機(jī)視窗、掃地機(jī)外殼。

攝于錦湖日麗展臺(tái)

國(guó)內(nèi)研究單位與企業(yè)應(yīng)該密切聯(lián)系，針對(duì)透明ABS產(chǎn)品助劑殘留、單體殘留及黃變老化等技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)攻關(guān)，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)透明ABS樹(shù)脂產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。