Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist ein thermoplastisches Terpolymer. Es entsteht, wenn auf eine Polybutadien-Kautschukphase Ketten aus Styrol und Acrylnitril (SAN) aufgepfropft werden. Da SAN und Polybutadien nicht mischbar sind, bildet sich eine zweiphasige Struktur: eine harte SAN-Matrix mit fein verteilten, gummielastischen Polybutadienpartikeln. Diese Struktur verleiht ABS hohe Schlagzähigkeit bei guter Steifigkeit. Die Monomeranteile liegen typischerweise bei 5 bis 30 Prozent Butadien, 15 bis 35 Prozent Acrylnitril und 40 bis 60 Prozent Styrol. ABS wurde 1948 patentiert und 1954 von Borg-Warner kommerzialisiert. Verwandte Werkstoffe sind SAN, Nitrilkautschuk und das Blockcopolymer SBS.
Varianten und Zusammensetzung
Nach ISO 472:2013 bezeichnet ABS Kunststoffe aus Terpolymeren sowie Mischungen der aus Acrylnitril, Butadien und Styrol hergestellten Polymere und Copolymere. In der Praxis wird ABS häufig als Blend aus Pfropfterpolymer und SAN formuliert. Das senkt bei gleichem Anteil von Hart- und Weichphase die mittlere Molmasse und verbessert die Verarbeitbarkeit. Morphologisch liegt ein Polybutadienkern mit Pfropfschale in einer SAN Matrix vor.
Bekannte Varianten ersetzen die reine PB Hauptkette durch Nitrilkautschuk oder SBR. Eine höhere Temperaturbeständigkeit erreicht man durch Methylstyrol in der SAN Phase oder durch Copolymerisation von Styrol mit Maleinsäureanhydrid. Transparente Qualitäten entstehen durch Angleichung der Brechungsindizes der Phasen, zum Beispiel mit Methylmethacrylat. Für bessere Beständigkeit gegenüber UV und Ozon kann die PB Phase durch EPDM (Ethylen-Propylen-Dien) ersetzt werden.
Herstellung
Die industrielle Produktion erfolgt überwiegend durch Pfropfcopolymerisation. Dabei werden zwei Verfahren unterschieden:
Emulsionsverfahren
Polybutadien wird in einer Emulsion hergestellt und anschließend mit Styrol und Acrylnitril gepfropft. Nach dem Trocknen wird das Polymer in der Wärme mit SAN kombiniert. Charakteristisch für dieses Verfahren ist, dass die gebildeten Weichphasenpartikel besonders groß sind, oft mit Durchmessern im Bereich mehrerer hundert Nanometer. Dadurch ergeben sich andere mechanische Eigenschaften als beim Masseverfahren.
Masseverfahren
Im Masseverfahren liegt Polybutadien bereits in einer Reaktionslösung vor, die Styrol- und Acrylnitrilmonomere enthält. Während der Substanzpolymerisation bilden sich Pfropfcopolymere, zugleich entstehen Blendanteile, weil sich Polybutadien nicht vollständig in Poly(styrol-co-acrylnitril) löst. Dies führt zu einer heterogenen Struktur, bei der sich fein verteilte Polybutadienpartikel in einer SAN-Matrix einlagern. Typische Partikelgrößen im Mikrometerbereich beeinflussen die mechanischen und thermischen Eigenschaften von ABS gezielt.
Materialeigenschaften
ABS erscheint meist opak und farblos bis grau. Im Dauergebrauch ist es typischerweise zwischen 85 und 100 °C einsetzbar. Mechanisch zeichnet es sich durch hohe Schlagzähigkeit bei guter Steifigkeit aus. Elektrisch liegt die Durchschlagsfestigkeit in der Regel im zweistelligen kV pro mm Bereich. Chemisch ist ABS gegen viele Öle und Fette beständig, ohne Stabilisatoren jedoch nur eingeschränkt witterungsbeständig. Zudem lässt es sich gut lackieren und bedrucken, und es gibt speziell formulierte Qualitäten, die sich galvanisieren lassen.
Einsatzgebiete
Viele Branchen verwenden ABS wegen seiner Robustheit und Vielseitigkeit. Besonders verbreitet ist es in der Automobilindustrie, der Elektro- und Haushaltsgeräteproduktion sowie in der Konsumgüterindustrie. Spielwaren wie Lego- und Playmobil-Bausteine sind bekannte Beispiele. Darüber hinaus wird es für Gehäuse, Motorradhelme, Musikinstrumente, Möbelkanten oder auch für thermogeformte Folien eingesetzt. Im 3D-Druck hat sich ABS als Standardmaterial etabliert, weil Anwender es für seine Stabilität, Nachbearbeitbarkeit und spezielle Varianten wie flammhemmendes oder antistatisches Filament schätzen.
Verarbeitungstechniken
Die Verarbeitung erfolgt meist durch Spritzguss oder Extrusion bei Temperaturen zwischen 220 und 250 °C. Hochtemperaturtypen benötigen noch höhere Bereiche. ABS lässt sich zudem hervorragend galvanisieren, lackieren oder bedrucken und eignet sich für verschiedene Schweißmethoden wie Ultraschall- oder Heizelementschweißen.
Wiederverwertung
ABS ist gut recycelbar, sofern es sortenrein vorliegt. Moderne Sortiertechniken gewinnen Kunststoffe mit sehr hohen Reinheitsgraden zurück, sodass man sie erneut einschmelzen und für neue Anwendungen nutzen kann.
Der vorliegende Text stellt eine vollständig überarbeitete und neu strukturierte Fassung des Wikipedia-Artikels „Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer“ dar. Er unterliegt der Lizenz CC BY-SA 3.0 und enthält keine inhaltlichen Ergänzungen über die Originalquelle hinaus. Stand: 25.08.2025