透明ABS樹脂是基于普通ABS樹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脂,，具有優(yōu)異的力學(xué)性能,，同時還具有很高的透光性能,，一直受到國內(nèi)外ABS樹脂生產(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的沖擊強度及耐熱性能均較差,；聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的韌性差、易開裂,、硬度低,、不耐刮擦；聚碳酸酯PC的價格高,，加工條件苛刻,，并存在應(yīng)力開裂的情況。

攝于萬華展臺

圖源：承揚新材

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

隨著市場對美學(xué)樹脂的要求更高，應(yīng)用前景十分廣闊,，對透明ABS樹脂的市場需求將更多,，透明ABS樹脂將占據(jù)更重要的市場地位。

一 透明ABS樹脂的制備工藝

ABS樹脂具有兩相海島結(jié)構(gòu),，即由ABS接枝聚合物構(gòu)成的分散相（橡膠相）和SAN樹脂連續(xù)相（塑料相）,。ABS樹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)小至可見光波長的１/４以下時,，光線可以繞射,，粒子不會干擾光線在ABS樹脂中的進程，可以獲得具有一定透明性的ABS樹脂,，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，橡膠分散相和SAN連續(xù)相的折光指數(shù)差別比較大就會造成光散射比較大,，ABS樹脂產(chǎn)品就失去了透明性,。

透明ABS樹脂的生產(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樹脂只有相關(guān)研究,，目前還有沒有產(chǎn)品,。

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

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樹脂與本體法ABS樹脂生產(chǎn)工藝相比，區(qū)別主要是制備原膠液的過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)釜中進行充分聚合,，最后脫去殘余單體和溶劑制得透明ABS樹脂,。

兩種透明ABS樹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)聚合工藝方面進行對比,，乳液接枝本體摻混法開發(fā)時間久,，工藝較為成熟，生產(chǎn)與聚合過程容易調(diào)控,，缺點主要是工藝流程復(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,，更適合對環(huán)境要求苛刻的場景中使用,。

圖源：安美

二 透明ABS樹脂的研究進展

國內(nèi)研究最早的是中國石油蘭州石化公司研究院，2006年項目通過驗收,，主要開發(fā)了適合透明ABS樹脂的膠乳制備技術(shù),。該技術(shù)不需額外引入原料，通過技術(shù)優(yōu)化提升橡膠含量,，形成了獨特的透明ABS樹脂生產(chǎn)技術(shù),。

2006年，吉化集團精細化工技術(shù)中心也完成了透明ABS樹脂中試技術(shù)開發(fā)項目,，已完成了1000噸/年的透明ABS樹脂工業(yè)裝置基礎(chǔ)設(shè)計,。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)計以及懸浮工藝生產(chǎn)ＭSAN樹脂工藝。

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

李金鷹研究確定了透明ABS樹脂的技術(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現(xiàn)對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樹脂的ＳＢＲ粒徑大小和凝膠含量,。制備的透明ABS樹脂透光率大于８９％,，沖擊強度達到大于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,，使樹脂兼具透明性和抗沖擊性；在高溫混煉時其橡膠相簇狀粒子也不至于會散開,，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）樹脂完全相容，因此可以采用PMMA／SAN作為基體制作透明ABS樹脂,，但該工藝存在加工窗口窄的缺點,，加工溫度過高會造成產(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樹脂,，該新工藝簡化了透明ABS樹脂的合成工藝,。主要研究了合成條件對相轉(zhuǎn)變過程及產(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性透明ABS樹脂，透光率大于８８％缺口沖擊強度１６４Ｊ／ｍ,。

Ｊａｎｇ等有專利介紹了通過改變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,，避免苯乙烯單體進入到橡膠相進行內(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到90.5％以上,。

Ａｈｎ等的專利中介紹了通過調(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,，能達到更高的透光率及沖擊強度。

張明耀等采用本體制備工藝,，通過調(diào)節(jié)作為共聚物連續(xù)相的相對分子質(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),；通過改變橡膠狀共聚物中苯乙烯骨架含量，以及樹脂相中甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的比例,，來調(diào)節(jié)兩相的折光指數(shù),，使制備的大相區(qū)尺寸透明ABS樹脂組合物具有良好的透明性，形成了本體透明ABS樹脂制備技術(shù),，其透光率為８４．０％～８９．０％,，沖擊強度達到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樹脂,。本發(fā)明通過控制分散相的粒徑來制備透明ABS樹脂,，橡膠粒徑控制在0.3～0.15μｍ之間。透明ABS樹脂的透光率在８７％以上,，懸臂梁缺口沖擊強度在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,，隨著使用溫度波動分散相分子鏈運動情況受到阻礙，其折光指數(shù)隨溫度波動而變化的趨勢明顯減緩,，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)者對透明ABS樹脂的研究主要集中在微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計,、提高橡膠與基體樹脂的相容性及折光指數(shù)調(diào)控等因素對性能的影響研究,，通過各種微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計均獲得良好的透光率,，但綜合性能均不能達到最佳,，距離工業(yè)化應(yīng)用都較遠。

三 透明ABS樹脂的市場情況

2022年全球透明ABS塑料市場價值為６.092億美元,，年產(chǎn)量35萬噸以上,。預(yù)計到2029年將達到8.695億美元，預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率為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

從區(qū)域來看,，亞太地區(qū)是最大的消費區(qū)域，２０２１年占據(jù)７４．６９％的市場份額,，其次是北美,，占據(jù)11.75％的市場份額。從產(chǎn)品牌號來看,，通用級是最大的細分市場,，份額約為50%,。

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

圖源：東麗

而從應(yīng)用來看，最大的應(yīng)用是家電行業(yè),，其次是３Ｃ產(chǎn)品,。我國是制造大國，對透明ABS樹脂產(chǎn)品的需求量巨大,，目前已經(jīng)超過20萬噸／年,。中國目前還沒有大批量的透明ABS樹脂產(chǎn)品，全部依賴進口,，是世界上透明ABS最大的進口國家之一,。預(yù)計未來幾年透明ABS塑料行業(yè)將保持持續(xù)增長趨勢。

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

在國內(nèi)目前只有廣西長科新材料有限公司的透明ABS生產(chǎn)項目正在建設(shè)，該項目采用自主的透明ABS生產(chǎn)技術(shù),，打破日本,、韓國企業(yè)的技術(shù)壟斷，解決我國透明ABS市場供應(yīng)不足問題,。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)無污染,，按計劃將于２０２４年７月份試生產(chǎn)透明ABS,，產(chǎn)量將達５萬噸／年，填補國內(nèi)空白,。

在國內(nèi)只有錦湖日麗推出了透明ABS樹脂產(chǎn)品,，該產(chǎn)品是共混級透明ABS樹脂，其透光率為８５％,、霧度為８％,，有更為出色的耐刮擦、耐ＵＶ等特點,。在汽車領(lǐng)域主要是用來代替?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)域如洗衣機視窗,、掃地機外殼,。

攝于錦湖日麗展臺

國內(nèi)研究單位與企業(yè)應(yīng)該密切聯(lián)系，針對透明ABS產(chǎn)品助劑殘留、單體殘留及黃變老化等技術(shù)問題展開攻關(guān),，以促進國內(nèi)透明ABS樹脂產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,。