Co je materiál ABS

Akrylonitrilbutadienstyren (ABS) je kopolymer složený ze tří různých monomerů: - akrylonitrilu, - butadienu a - styrenu. Je dobře známý pro svou dobrou rázovou pevnost, rozměrovou stálost při zpracování a fantastickou odolnost proti opotřebení. ABS se používá v dílech a modulech pro osobní a nákladní automobily, domácí spotřebiče, hračky a 3D tisk. ABS se technicky syntetizuje ze tří monomerů: akrylonitrilu, butadienu a styrenu, díky čemuž je vysoce pevný, tuhý a tepelně odolný než jiné termoplasty. Je tedy ideální pro všechny výrobky pro všeobecné použití i průmyslové výrobky. V tomto článku se dozvíte, co je to ABS a jak přesně vzniká. Získejme tedy další informace o vlastnostech, výrobním procesu a použití plastu ABS.

Co je to materiál ABS?

ABS je termoplastický alkyloidní polymer se vzorcem (C3H3NO) na bázi akrylonitrilu, butadienu, styrenu a. Tento materiál je vysoce ceněný pro svou vysokou rázovou pevnost a schopnost. Dokáže tedy odolávat velkému množství teplot. ABS je směsí tuhosti akrylonitrilu, houževnatosti butadienu a zpracovatelnosti styrenu, takže má široké využití pro každý výrobek.

Z čeho je vyroben ABS

ABS se vyrábí ze tří monomerů:

• Akrylonitril: Nabízí chemickou odolnost a tepelnou stabilitu Odolnost vůči chemikáliím i teplu. To jsou zásadní vlastnosti, protože výrobek se používá v průmyslových odvětvích s vysokými teplotami a chemickým působením.
• Butadien: Pomáhá zajistit pevnost a odolnost proti nárazům.
• Styren: Zvyšuje tuhost a hladkost a zvyšuje průtočnost.

Kombinace těchto dvou vlastností vytváří vyvážený plastový materiál. Podle poměru použitých monomerů tak může mít různé aplikace pro různá použití.

Jaké jsou vlastnosti ABS?

ABS má několik pozoruhodných vlastností, které z něj činí oblíbený materiál v mnoha průmyslových odvětvích;

1. Vysoká odolnost proti nárazu: Díky butadienové složce je výrobek schopen absorbovat energii. Odolává tak nárazům, aniž by praskl nebo se zlomil.
2. Tuhost: Styren nabízí strukturální pevnost ABS potřebnou pro dodatečnou přilnavost aplikace.
3. Tepelná stabilita: Je relativně necitlivý na teplotní vlivy a zůstává konstantní v poměrně velkém rozsahu teplot.
4. Chemická odolnost: Tyto vlastnosti odolnost proti nárazu Odolnost proti chemikáliím a olejům Akrylonitril přispívá k ABS tímto způsobem.
5. Dobrá elektrická izolace: ABS je velmi dobrý izolant, proto jej lze použít pro elektrické spotřebiče.

Následující tabulka vám pomůže popsat vlastnosti materiálu ABS

Majetek	Typické hodnoty
Hustota	1,03 - 1,12 g/cm³
Pevnost v tahu	20 - 40 MPa
Modul v tahu	1 500 - 3 000 MPa
Rázová pevnost (Izodův vrub)	80 - 130 kJ/m²
Pevnost v ohybu	60 - 100 MPa
Modul pružnosti v ohybu	2 000 - 3 500 MPa
Teplota tepelné výchylky	85 - 105 °C
Bod měknutí Vicat	95 - 105 °C
Hořlavost	UL94 HB nebo V-2
Absorpce vody	0,2 - 0,5 % (hmotnostně)
Tvrdost povrchu (Rockwell)	M60 - R118

Jaké důsledky má smíchání ABS s termoplastem?

ABS může zlepšit své vlastnosti smícháním s jinými termoplasty, obvykle polykarbonátem (PC) nebo polyvinylchloridem (PVC). Například:

1. Materiál s PC zvyšuje tepelnou odolnost a pevnost ABS. Funguje tedy v souladu s plasticitou a pružností polykarbonátu (PC). Přejděte prosím na PC vs. plast ABS a vstřikování polykarbonátu se dozvíte více informací o materiálu pro PC,
2. V kombinaci s PVC má lepší chemickou odolnost i odolnost proti plameni.

Tyto směsi se používají v případech, kdy jsou požadovány specifické modifikace vlastností polymeru, aby splňoval kritéria vysoké výkonnosti.

Jak aditiva zlepšují vlastnosti materiálu ABS?

Do ABS lze přidávat přísady, jako jsou stabilizátory, změkčovadla a barviva, které zlepšují nebo upravují jeho vlastnosti;

1. Stabilizátory: Zlepšení tepelné a UV stability ABS.
2. Plastifikátory: Posilte prvek pružnosti a měkkosti svého oblečení.
3. Barviva: Umožňují úpravu vzhledu ABS bez dopadu na funkčnost vozu.

Požární odolnost výrobků z ABS zvyšují i další přísady, například zpomalovače hoření.

Je ABS toxický?

Evropská unie se k ACS staví tak, že je netoxický, a tudíž vhodný pro použití ve spotřebních výrobcích. Neobsahuje žádné toxické sloučeniny, jako jsou ftaláty, bisfenol-A (BPA) atd., a ani nevydává nepříjemný zápach. Při výrobním procesu nebo při vystavení vysokému teplu/plameni (hoření) však derivát ABS uvolňuje toxické výpary. To pomáhá zabránit expozici chemickým látkám při zpracování a likvidaci těchto výrobků.

Výrobní proces ABS (akrylonitril-butadien-styrenu) krok za krokem

Zde je uveden kompletní proces výroby materiálu ABS;

1. Příprava surovin

Tři monomery, tj. akrylonitril, butadien a styren, se syntetizují jednotlivě v požadovaném poměru. Každý monomer přispívá k jedinečným vlastnostem konečného polymeru ABS. Styren zde dodává tuhost a snadné zpracování, akrylonitril přispívá k tepelné a chemické odolnosti a butadien k rázové pevnosti.

2. Proces polymerace

ABS se vytváří dvěma hlavními polymeračními metodami, jako jsou;

A. Emulzní polymerace

Při emulzní polymeraci jsou monomery ve vodě poměrně málo rozpustné, a proto se dispergují pomocí povrchově aktivních látek. Butadien nejprve vytvoří částice kaučuku a poté akrylonitril a styren polymerizují a obklopují částice kaučuku a vytvářejí vzájemně propojenou strukturu polymerní matrice. Tato metoda umožňuje ve větší míře kontrolovat konečnou strukturu polymeru a jeho vlastnosti.

B. Hmotnostní (hromadná) polymerace

Při hromadné polymeraci se při míchání monomerů nepoužívá voda. Proces polymerace vedou katalyzátory a komerční proces probíhá ve velmi velkých reaktorových nádobách. Následuje tavení a vytlačování polymeru, chlazení a následné peletizace. Tento proces je také rychlejší a efektivnější při velkovýrobě než dávkové zpracování.

3. Přídavek stabilizátorů a aditiv

Do potravin se většinou přidávají stabilizátory a aditiva. Pomáhají tak zachovat určité vlastnosti potravin, jako je barva a struktura. Po polymeraci se do ABS přidávají některé další složky, mezi něž patří UV stabilizátory, pigmenty a změkčovadla. Tyto přísady slouží ke zlepšení vlastností materiálu, včetně posílení odolnosti proti povětrnostním vlivům a barvy nebo ke zvýšení pružnosti.

4. Chlazení a peletizace

Poté je polymerní tavenina protlačena lisovacím zařízením a vychází ve formě dlouhých vláken. Tyto prameny se poté ochladí vodou nebo vzduchem, aby se polymer zpevnil do pevného materiálu. Po dokončení tohoto procesu se vlákno po vychladnutí zmenší na malé, stejně velké pelety. Jedná se o pelety ABS, které se snadno přepravují a používají se jako základní materiál pro výrobu výrobků.

5. Konečné zpracování

Tyto pelety ABS mají různé využití v mnoha výrobních procesech, např. při vstřikování, vytlačování a vyfukování. Zahrnuje vstřikování abs výrobků, jako jsou automobilové díly, kryty elektroniky a abs. tvarování hraček mimo jiné procesem tavení pelet a jejich následným vstřikováním do forem. Vytlačovací vyfukování se používá pro výrobky, jako jsou trubky a láhve, a druhé je vstřikovací vyfukování, které se používá pro výrobky, jako jsou hračky a nádoby. Všechny výše uvedené techniky maximálně využívají vlastností ABS k vývoji pevných a kvalitních hotových výrobků.

Je ABS recyklovatelný?

Ano, ABS je recyklovatelný. Jeho vlastnosti se při opětovném zpracování a použití příliš nezhoršují. Recyklace ABS spočívá v rozbití materiálu na pelety, aby mohly být přetaveny na požadované výrobky. Recyklace ABS však není ve srovnání s jinými plasty, jako je PET nebo HDPE, tak náročná z některých důvodů, jako je znečištění a třídění.

Komerčně dostupné třídy ABS

Následující tabulka poskytuje hlubší přehled o různých třídách ABS dostupných na trhu.

Typ třídy ABS	Klíčové vlastnosti	Typické aplikace
ABS pro všeobecné použití	Dobrá odolnost proti nárazu, střední tepelná odolnost	Spotřební zboží, domácí spotřebiče
Vysoce odolný proti nárazu ABS	Zvýšená houževnatost a rázová pevnost	Automobilové komponenty, průmyslové díly
Vysokoteplotní ABS	Vyšší teplota tepelné výchylky	Automobilové přístrojové desky, elektrické skříně
Stupeň pokovení ABS	Vhodné pro galvanické pokovování a vysokou kvalitu povrchu	Automobilové obložení, dekorativní výrobky
nehořlavý ABS	Obsahuje přísady zpomalující hoření	Elektrické skříně, spotřebiče, elektronika
Třída ABS pro vytlačování	Dobrá pevnost taveniny pro vytlačovací procesy	Trubky, profily, plechy
Transparentní ABS	Čiré nebo tónované, dobrá rázová pevnost	Čočky, zdravotnické prostředky, kosmetické obaly

Výhody materiálu ABS

Zde jsou uvedeny některé výhody materiálu ABS;

1. Vysoká odolnost proti nárazu: Používá se nejlépe pro ochranné účely.
2. Odolné: Je velmi tvrdý a křehký, proto se používá tam, kde je vyžadována tuhost, např. u konstrukčních prvků.
3. Snadno obrobitelné: Ty lze snadno tvarovat, vrtat i tvarovat.
4. Nákladově efektivní: Je cenově výhodnější ve srovnání s jinými umělými plasty.
5. Široký teplotní rozsah: Dobrá výkonnost při vysokých teplotách ve spojení s uspokojivou výkonností při nízkých teplotách.

Nevýhody materiálu ABS

Kromě několika výhod přináší ABS také některé výzvy. Mezi ně mohou patřit;

1. Špatná odolnost proti povětrnostním vlivům: Jsou dostatečně citlivé na světlo a pod vlivem ultrafialového záření degradují.
2. Nízká chemická odolnost: Odolávají pouze slabým kyselinám nebo rozpouštědlům.
3. Omezená tepelná odolnost: To je důležité při používání výrobků z ABS, protože vyšší teploty mohou způsobit deformaci výrobků.
4. Není biologicky odbouratelný: ABS je jedním z materiálů, které způsobují hromadění plastového odpadu na skládkách.
5. Emise škodlivých výparů: Mělo by se s ním účinně nakládat, pokud jde o způsoby jeho zpracování a likvidace jeho odpadů. Při jeho spalování totiž vznikají nebezpečné zplodiny.

Použití materiálu ABS

Následují aplikace materiálu ABS v různých oblastech;

1. Automobilové díly: Mezi možná místa vzplanutí patří palubní deska, kryty kol nebo nárazníky a jejich součásti.
2. Spotřební elektronika: Chrániče notebooků, počítačových klíčů a telefonních přístrojů.
3. Hračky: Používá se ve výrobcích, jako jsou kostky LEGO, protože je nad rámec tuhosti.
4. Domácí spotřebiče: Vysavače, konvice, vidličky a příbory a kuchyňské roboty.
5. 3D tisk: Vlákna, která se často používají jako stavební materiál při 3D tisku, využívají dow ABS.
6. Zdravotnické prostředky: Pouzdra lékařských přístrojů a další podsestavy a součásti vyžadují materiál, který se obtížně rozbíjí, poškrábe nebo opotřebovává a který se snadno sterilizuje, proto se ABS hojně používá u dílů, jako jsou inhalátory a chirurgické nástroje.
7. Stavební materiály: ABS se používá ve stavebních výrobcích, jako jsou vodovodní trubky a tvarovky. Důvodem je obecně odolnost materiálu proti nárazu a chemické korozi.
8. Interiéry automobilů: Kromě použití na palubní desce a náraznících se používá také na ty části vozidla, které musí být pevné a zároveň působit elegantně. Může se jednat o obložení interiéru, středovou konzolu a výplně dveří.
9. Kancelářské vybavení: ABS se používá při výrobě kancelářského vybavení, jako jsou tiskárny, kopírky a faxy, protože je tuhý a má dobrou rázovou pevnost.

Závěr

Závěrem lze říci, že ABS je jednou z dobře známých odrůd termoplastických materiálů, které vykazují vysokou odolnost proti oděru, nárazu a teplu a také snadné zpracování. Ačkoli má velmi nízkou citlivost na UV záření a velmi nízkou tepelnou odolnost, je to lepší materiál díky mnoha výhodám, které má ve většině použití. ABS je opakovaně použitelný materiál, který se používá v různých aplikacích. Může se jednat o součásti automobilů, elektronické přístroje, hračky a další výrobky. Vzhledem k tomu, že aspekty udržitelnosti získávají potřebný význam, recyklace ABS se dostává do popředí zájmu, aby se snížilo množství plastového odpadu.

Často kladené otázky

Je bezpečné používat ABS pro kontakt s potravinami?

Je třeba poznamenat, že ABS se zpravidla nepoužívá pro přímý styk s potravinami. Ačkoli nachází několik aplikací v nepřímém kontaktu s potravinami. přejděte prosím na is Bezpečný materiál ABS a dozvíte se více.

Jak si ABS vede při vysokých teplotách?

ABS je tepelně odolný a jeho nevýhodou je, že se při dlouhodobém působení tepla deformuje.

Jak dlouho vydrží plast ABS?

Materiál ABS je sice velmi lehký, ale zároveň velmi odolný a má vysokou rázovou houževnatost, takže se hodí pro nešetrné použití.

Jaké je využití ABS při 3D tisku?

Materiály ABS se běžně používají při 3D tisku, který poskytuje pevné a odolné komponenty, jako jsou prototypy, modely a dílčí výrobky.

Je ABS nehořlavý?

Existují ABS které jsou nehořlavé, ale nelegovaný ABS tuto vlastnost obsahovat nemusí.