Qu'est-ce que le matériau ABS ?

L'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un copolymère composé de trois monomères différents : – l'acrylonitrile ; – le butadiène ; et – le styrène. Il est bien connu pour sa bonne résistance aux chocs, sa stabilité dimensionnelle lors du traitement et sa fantastique résistance à l'usure. L'ABS est utilisé dans les pièces et modules automobiles et de camions, les appareils électroménagers, les jouets et l'impression 3D. L'ABS est techniquement synthétisé à partir de trois monomères ; l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène, ce qui le rend très renforcé, rigide et résistant à la chaleur par rapport aux autres thermoplastiques. Il est donc idéal pour tous les usages généraux ainsi que pour les produits industriels. Dans cet article, vous apprendrez ce qu'est cet ABS et comment il est exactement créé. Alors, obtenons quelques informations supplémentaires sur les propriétés, le processus de fabrication et les utilisations du plastique ABS.

Qu'est-ce que le matériau ABS ?

L'ABS est un polymère alkylé thermoplastique de formule (C3H3NO) à base d'acrylonitrile, de butadiène, de styrène et de propylène. Ce matériau est très apprécié pour sa résistance élevée aux chocs et son aptitude. Ainsi, il peut résister à un grand nombre de températures. L'ABS est un mélange de la rigidité de l'acrylonitrile, de la ténacité du butadiène et de la capacité de traitement du styrène, ce qui lui permet d'être utilisé de manière variée pour chaque produit.

De quoi est fait l'ABS

L'ABS est composé de trois monomères :

• Acrylonitrile : Il offre une résistance chimique et une stabilité à la chaleur. Il s'agit de caractéristiques essentielles car le produit est utilisé dans des industries soumises à des températures élevées et à une exposition aux produits chimiques.
• Butadiène : Aide à fournir force et résistance aux chocs.
• Styrène : Augmente la rigidité et la douceur et augmente la capacité d'écoulement.

Ces deux caractéristiques se combinent pour produire un matériau plastique bien équilibré. Il peut donc avoir diverses applications pour différentes utilisations selon le ratio de monomères impliqués.

Quelles sont les propriétés de l'ABS ?

L'ABS possède plusieurs propriétés notables qui en font un matériau privilégié dans de nombreuses industries ;

1. Haute résistance aux chocs : Grâce à la présence de butadiène, le produit est capable d'absorber de l'énergie. Il peut ainsi résister aux chocs sans se fissurer ni se casser.
2. Rigidité: Le styrène offre la résistance structurelle ABS requise pour une adhérence d'application supplémentaire.
3. Stabilité thermique : Il est relativement insensible aux effets de la température et reste constant sur une plage de températures assez large.
4. Résistance chimique : De telles propriétés de résistance aux chocs Résistance aux produits chimiques et aux huiles L'acrylonitrile contribue ainsi à l'ABS.
5. Bonne isolation électrique : L'ABS est un très bon isolant ; il peut donc être utilisé pour les appareils électriques.

Le tableau suivant vous aidera à décrire les propriétés du matériau ABS

Propriété	Valeurs typiques
Densité	1,03 – 1,12 g/cm³
Résistance à la traction	20 – 40 MPa
Module de traction	1 500 à 3 000 MPa
Résistance aux chocs (Izod entaillé)	80 – 130 kJ/m²
Résistance à la flexion	60 – 100 MPa
Module de flexion	2 000 à 3 500 MPa
Température de déflexion thermique	85 – 105 °C
Point de ramollissement Vicat	95 – 105 °C
Inflammabilité	UL94 HB ou V-2
Absorption d'eau	0,2 – 0,5 % (en poids)
Dureté de surface (Rockwell)	M60 – R118

Quelles conséquences surviennent lorsque l’ABS est mélangé au thermoplastique ?

L'ABS peut améliorer ses propriétés en se mélangeant à d'autres thermoplastiques, généralement du polycarbonate (PC) ou du chlorure de polyvinyle (PVC). Par exemple :

1. Le matériau avec PC améliore la résistance à la chaleur et la solidité de l'ABS. Il fonctionne donc en accord avec la plasticité et la flexibilité d'un polycarbonate (PC). Veuillez consulter Plastique PC ou ABS et moulage par injection de polycarbonate page pour en savoir plus sur le matériel PC,
2. Lorsqu'il est combiné avec du PVC, il présente une meilleure résistance chimique ainsi qu'une meilleure résistance au feu.

Ces mélanges sont utilisés lorsque des modifications spécifiques des propriétés du polymère sont souhaitées pour répondre à des critères de haute performance.

Comment les additifs améliorent-ils les propriétés du matériau ABS ?

Des additifs tels que des stabilisants, des plastifiants et des colorants peuvent être ajoutés à l’ABS pour améliorer ou modifier ses propriétés ;

1. Stabilisateurs : Améliore la stabilité à la chaleur et aux UV de l'ABS.
2. Plastifiants : Renforcez l’élément de flexibilité et de douceur dans vos vêtements.
3. Colorants : Permet de modifier l'apparence de l'ABS sans avoir d'impact sur la fonctionnalité de la voiture.

D’autres additifs, comme les retardateurs de flamme, améliorent également la résistance au feu des produits fabriqués en ABS.

L'ABS est-il toxique ?

L'Union européenne considère que l'ACS est non toxique et donc adapté à une utilisation dans les produits de consommation. Il ne contient aucun composé toxique tel que les phtalates, le bisphénol A (BPA), etc. et il n'émet pas non plus de mauvaises odeurs. Mais lorsqu'il subit le processus de fabrication ou lorsqu'il est exposé à une chaleur élevée/à des flammes (brûlure), le dérivé ABS dégage des fumées toxiques. Cela permet d'éviter l'exposition aux produits chimiques pendant le traitement et l'élimination de ces produits.

Processus de fabrication étape par étape de l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène)

Voici le processus complet de fabrication du matériau ABS ;

1. Préparation des matières premières

Les trois monomères, à savoir l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène, sont synthétisés individuellement avec le rapport requis. Chaque monomère apporte des propriétés uniques au polymère ABS final. Ici, le styrène apporte de la rigidité et une facilité de traitement, l'acrylonitrile contribue à la résistance à la chaleur et aux produits chimiques et le butadiène contribue à la résistance aux chocs.

2. Processus de polymérisation

L'ABS est créé à l'aide de deux principales méthodes de polymérisation, telles que :

A. Polymérisation en émulsion

Dans la polymérisation en émulsion, les monomères sont plutôt insolubles dans l'eau et sont donc dispersés à l'aide de tensioactifs. Le butadiène crée d'abord la formation de particules de caoutchouc, puis l'acrylonitrile et le styrène polymérisent et entourent les particules de caoutchouc pour former une structure imbriquée d'une matrice polymère. Cette méthode permet de mieux contrôler la structure finale du polymère et ses propriétés.

B. Polymérisation de masse (en vrac)

Dans la polymérisation de masse, il n'y a pas d'utilisation d'eau pour le mélange des monomères. Les catalyseurs conduisent au processus de polymérisation et le processus commercial se déroule dans de très grands réacteurs. Ceci est suivi par la fusion et l'extrusion du polymère, le refroidissement, puis la granulation. Ce processus est également plus rapide et plus efficace dans la production à grande échelle que le traitement par lots.

3. Ajout de stabilisants et d'additifs

Les stabilisateurs et les additifs sont généralement ajoutés aux aliments. Ils permettent de conserver certaines propriétés des aliments comme la couleur et la texture. Une fois la polymérisation terminée, d'autres ingrédients, notamment des stabilisateurs UV, des pigments et des plastifiants, sont ajoutés à l'ABS. Ces additifs servent à améliorer les propriétés du matériau, notamment à renforcer la résistance aux intempéries et la couleur ou à augmenter la flexibilité.

4. Refroidissement et granulation

Le polymère fondu est ensuite extrudé à travers une filière et sort sous forme de longs brins. Ces brins sont ensuite refroidis à l'eau ou à l'air pour solidifier le polymère en un matériau solide. Une fois ce processus terminé, le brin est réduit en petites pastilles de taille égale après refroidissement. Il s'agit de pastilles ABS qui sont faciles à transporter et qui sont utilisées comme matériau de base pour la fabrication de produits.

5. Traitement final

Ces pastilles ABS ont diverses applications dans de nombreux procédés de fabrication, à savoir le moulage par injection, l'extrusion et le moulage par soufflage. Il s'agit de moulage par injection d'abs de produits tels que des pièces automobiles, des boîtiers électroniques et des ABS jouets de moulage L'ABS est un procédé de moulage par extrusion-soufflage qui s'applique à des produits tels que des tuyaux et des bouteilles, tandis que l'ABS est un procédé de moulage par injection-soufflage qui s'applique à des produits tels que des jouets et des conteneurs. Toutes les techniques ci-dessus maximisent l'utilisation des propriétés de l'ABS pour développer des produits finis solides et de qualité.

L'ABS est-il recyclable ?

Oui, l'ABS est recyclable. Ses propriétés ne se dégradent pas beaucoup lorsqu'il est retraité et réutilisé. Le recyclage de l'ABS implique la décomposition du matériau en granulés afin qu'ils puissent être refondus pour obtenir les produits requis. Cependant, le recyclage de l'ABS n'est pas aussi important que celui d'autres plastiques comme le PET ou le PEHD pour certaines raisons telles que la contamination et le tri.

Catégories d'ABS disponibles dans le commerce

Le tableau suivant donne une compréhension approfondie des différentes qualités d’ABS disponibles sur le marché.

Type de qualité ABS	Propriétés clés	Applications typiques
ABS à usage général	Bonne résistance aux chocs, résistance modérée à la chaleur	Produits de consommation, appareils électroménagers
ABS à fort impact	Ténacité et résistance aux chocs améliorées	Composants automobiles, pièces industrielles
ABS haute température	Température de déflexion thermique plus élevée	Tableaux de bord automobiles, boîtiers électriques
ABS de qualité de placage	Convient pour la galvanoplastie et une qualité de surface élevée	Garnitures automobiles, produits décoratifs
ABS ignifuge	Contient des additifs ignifuges	Boîtiers électriques, appareils électroménagers, électronique
ABS de qualité extrudée	Bonne résistance à la fusion pour les processus d'extrusion	Tubes, profilés, tôles
ABS transparent	Transparent ou teinté, bonne résistance aux chocs	Lentilles, dispositifs médicaux, emballages cosmétiques

Avantages du matériau ABS

Voici quelques avantages du matériau ABS :

1. Haute résistance aux chocs : Utilisé de préférence à des fins de protection.
2. Durable: Très dur et cassant, il est donc utilisé lorsque la rigidité est requise, comme dans les éléments structurels.
3. Facilement usinable : Ceux-ci peuvent être facilement moulés, percés et façonnés.
4. Rentable : Il est plus rentable par rapport aux autres plastiques techniques.
5. Large plage de température : Bonnes performances à haute température associées à des performances satisfaisantes à basse température.

Inconvénients du matériau ABS

Outre ses nombreux avantages, l'ABS présente également certains défis. Ceux-ci peuvent inclure :

1. Faible résistance aux intempéries : Suffisamment fragiles pour leur sensibilité à la lumière, ils se dégradent sous l'effet des ultraviolets.
2. Faible résistance chimique : Ils ne résistent qu’aux acides faibles ou aux solvants.
3. Résistance limitée à la chaleur : Il s’agit d’une considération importante lors de l’utilisation de produits ABS, car les températures plus élevées peuvent provoquer une déformation des produits.
4. Non biodégradable : L'ABS est l'un des matériaux qui provoquent l'accumulation de déchets plastiques dans les décharges.
5. Émission de fumées nocives:Il faut gérer efficacement les déchets et leur traitement, car ils dégagent des fumées dangereuses lorsqu'ils sont brûlés.

Utilisations du matériau ABS

Voici les applications du matériau ABS dans divers domaines :

1. Pièces détachées automobiles : Les points d’inflammation possibles incluent le tableau de bord, les enjoliveurs ou les pare-chocs et leurs composants.
2. Électronique grand public : Protections pour ordinateurs portables, touches d'ordinateur et protections pour téléphones.
3. Jouets: Utilisé dans des produits tels que les briques LEGO car il est au-delà de la rigidité.
4. Appareils électroménagers : Aspirateurs, bouilloires, fourchettes et couverts et robots culinaires.
5. Impression 3D : Fréquemment utilisés comme matériau de construction dans l'impression 3D, les filaments utilisent du Dow ABS.
6. Dispositifs médicaux : Le boîtier des dispositifs médicaux ainsi que d'autres sous-ensembles et composants nécessitent un matériau difficile à casser, à rayer ou à user, ainsi que facile à stériliser, c'est pourquoi l'ABS est largement utilisé avec des pièces telles que les inhalateurs et les instruments chirurgicaux.
7. Matériaux de construction : L'ABS est utilisé dans les produits de construction tels que les tuyaux et les raccords de plomberie. Cela est généralement dû aux caractéristiques de résistance du matériau aux chocs et à la corrosion chimique.
8. Intérieurs automobiles : En plus de son utilisation dans le tableau de bord et les pare-chocs, il est également utilisé pour les parties du véhicule qui doivent à la fois être solides et donner un aspect élégant. Il peut s'agir notamment des garnitures intérieures, de la console centrale et des panneaux de porte.
9. Matériel de bureau:L'ABS est utilisé dans la production d'équipements de bureau tels que les imprimantes, les photocopieurs et les télécopieurs car il est rigide et possède une bonne résistance aux chocs.

Conclusion

En conclusion, l'ABS est l'une de ces variétés bien connues de matériaux thermoplastiques qui présentent des niveaux élevés de résistance à l'abrasion, aux chocs et à la chaleur ainsi qu'une facilité de traitement. Bien qu'il ait une très faible sensibilité aux UV et une très faible résistance à la chaleur, c'est un meilleur matériau en raison des nombreux avantages qu'il possède dans la plupart des utilisations. L'ABS est un matériau réutilisable qui est utilisé dans diverses applications. Il peut s'agir de pièces automobiles, de gadgets électroniques, de jouets et d'autres produits. Les aspects de durabilité prenant une importance accrue, le recyclage de l'ABS attire l'attention pour réduire les déchets plastiques.

Questions fréquemment posées

Est-il sûr d’utiliser l’ABS pour le contact alimentaire ?

Il convient de noter que, en règle générale, l'ABS n'est pas utilisé pour le contact direct avec les aliments. Bien qu'il trouve plusieurs applications dans les environnements de contact indirect avec les aliments. Veuillez consulter le site Matériau ABS sûr page pour en savoir plus.

Comment l'ABS résiste-t-il aux niveaux élevés de chaleur ?

L'ABS est résistant à la chaleur et présente l'inconvénient de se déformer lorsqu'il est exposé à la chaleur pendant une longue période.

Combien de temps dure le plastique ABS ?

Bien que très léger, l'ABS est également très résistant et possède une résistance élevée aux chocs, il est donc idéal pour une utilisation impitoyable.

Quelles sont les utilisations de l’ABS dans l’impression 3D ?

Les matériaux ABS sont couramment utilisés dans l’impression 3D et fournissent des composants rigides et résistants à la déchirure tels que des prototypes, des modèles et des pièces détachées.

L'ABS est-il ignifuge ?

Il y a ABS des grades qui sont ignifuges, mais l'ABS non allié peut ne pas contenir cette propriété.