ASA/ABS门窗的优缺点及选购建议

1.ASA／ABS门窗的性能

ASA和ABS都是通用工程塑料，它们都是橡胶增韧的苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）。ASA（丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物）是用丙烯酸酯橡胶增韧的共聚物，而ABS则是用聚丁二烯橡胶或丁苯橡胶增韧的共聚物。作为窗用异型材的首要条件是具有优良的耐老化性能，国外PVC-U窗的质量保证大多数为15～20年，在这么长的时间内，型材的颜色和力学性能都不能发生明显的变化。但是ABS因为其分子链中的丁二烯组分含有双键，容易氧化降解和光降解，在经过不长时间的光照后颜色就会发黄，所以ABS不适宜用于室外。

ASA树脂与ABS树脂相比，由于用丙烯酸酯橡胶代替了聚丁二烯橡胶，分子结构中不再含有不稳定的双键，大分子链中的羰基和腈基具备较强的耐紫外线能力，而苯环是典型的稳定结构，很难发生光化学反应，所以ASA具有极强的耐紫外线能力，颜色稳定，耐候性优。ASA树脂的成型品在室外暴露15个月后冲击强度和伸长率几乎没有下降，颜色变化也很小，而ABS树脂成型品的冲击强度则下降了60％以上。ASA树脂具有良好的耐化学药品性，耐碱、稀酸、矿物油、植物油及各类盐类溶液。ASA树脂的着色性良好，可以染成各种鲜艳的颜色。它还具有高强度、高刚性、良好的化学稳定性，以及优良的可回收再生性等。此外，ASA树脂还具有优良的成型性，真空成型、异形挤出成型、热成型、吹塑成型和注射成型等各种成型加工方法均能使用。因此，在西欧和美国，ASA树脂已被广泛用于制造各类住宅的窗框和门板，也用于制造住宅的浴槽及卫生间的冲洗水槽等ASA、ABS和PVC-U的耐候性比较如图8-1所示。ASA和ABS共挤出型材的缺口冲击强度如图8-2所示。

图8-1 ABS、ASA和PVC-U的耐候性比较

由图8-1可见，ABS的耐候性很差，而ASA和PVC-U的耐候性都很好。由于丙烯酸酯类价格很高，所以ASA的价格要比ABS和PVC-U贵得多。将来的趋势是发展外表为ASA、内层为ABS的共挤出型材。图8-2表明，ASA ABS共挤出型材的缺口冲击强度变化不大。

表8-1列出了作为窗用异型材的ASA、ABS与PVC-U的性能。由表8-1可见，ASA、ABS与PVC-U的性能相近，有几个方面更加突出。首先，ASA和ABS的密度更小，对单位体积异型材的成本是有利的；其次，ASA和ABS的维卡软化温度更高，这一点对深色的窗来说是非常重要的，因为在夏天，深色窗上的温度可能达到70℃以上。另外，由图8-1可见，ASA耐候性甚至比PVC更好。用ASA异型材制造的窗样品，在一栋建筑上使用15年仍然完好如初。

图8-2 ASA和ABS共挤出型材的缺口冲击强度

与PVC-U相比，ASA／ABS共挤出型材具有如下优点：更高的耐热性；可以制造彩色异型材，而且色彩稳定；很好的耐候性；型材表面光滑，光泽度高；更好的加工性，在加工时没有PVC那种分解烧焦的危险。

表8-1 窗用材料的性能比较(www.xing528.com)

2.ASA／ABS的生产工艺

ABS和ASA一般都是以粒料的形式供应的，可以方便地用单螺杆挤出机进行加工。因此，对于新的异型材加工厂来说，不必购买价格昂贵的双螺杆挤出机。由于ABS和ASA分子中含有极性组分，易于吸潮，最好是用具有排气功能的单螺杆挤出机。如果没有排气挤出机，则物料在挤出前应进行干燥。

当然，ABS和ASA也可以用双螺杆挤出机进行加工。但是由于ABS和ASA的维卡软化温度较高，物料在加料段对螺杆产生很大的分离力，可能使螺杆在机筒上摩擦而加剧设备的磨损，所以最好还是采用单螺杆挤出机进行加工。

对PVC来说，机头和模具的设计是非常重要的，因为流道设计稍有不慎就容易造成物料的停滞，从而引起PVC的严重分解（烧焦）。而ABS和ASA基本上不存在烧焦的危险，但流变特性与PVC仍有很大的不同，ABS和ASA熔体具有黏附壁面的特性。因此，加工ABS和ASA时，流道尺寸和流道入口尺寸都要适当放大。定型、牵引等其他工序的操作和PVC的挤出工艺都差不多，除了定型需要考虑ABS和ASA的收缩率略有不同外，其他部分可以直接使用PVC的挤出装置。

仅就ASA来说，由于树脂热稳定性优良，加工过程不泛黄，成型性良好可用注射、挤出、压延、吹塑等方法加工成型，经挤出的片材可进行快速真空成型而无应力变形。成型前通常需预干燥，干燥条件：温度80～85℃，时间3～4h。表8-2列出了ASA树脂注射成型的工艺参数。

表8-2 ASA树脂注射成型工艺参数

型材的焊接性是一个重要的指标。焊接性与该材料的熔体在一定温度范围内的黏度特性有密切关系。与PVC一样，ABS和ASA都非常适合于热板焊接但要注意的是，ABS和ASA容易吸潮，因此，焊接之前最好进行干燥。

用作窗户的异型材必须满足很高的要求，最主要的指标包括刚性（可以用弹性模量来表征）、韧性、耐热性、尺寸稳定性、耐候性及可加工性。PVC是一种经过了几十年考验的优秀材料，新材料性能若能达到PVC的指标，就可以是一种理想的窗异型材材料。总的来说，ASA是一种性能特别突出的材料。