L'acrilonitrile butadiene stirene (ABS) è un copolimero composto da tre diversi monomeri: acrilonitrile, butadiene e stirene. Noto per la sua buona resistenza all'impatto, la stabilità dimensionale durante la lavorazione e la fantastica resistenza all'usura. L'ABS è utilizzato in componenti e moduli per auto e camion, elettrodomestici, giocattoli e stampa 3D. L'ABS è tecnicamente sintetizzato da tre monomeri, acrilonitrile, butadiene e stirene, che lo rendono altamente rinforzato, rigido e resistente al calore rispetto ad altri termoplastici. Quindi, è ideale per tutti gli usi generali e per i prodotti industriali. In questo articolo, scoprirai cos'è questo ABS e come viene creato esattamente. Quindi, otteniamo alcune informazioni aggiuntive sulle proprietà, il processo di produzione e gli usi della plastica ABS.

Cos'è il materiale ABS?

L'ABS è un polimero alchiloidale termoplastico con formula (C3H3NO) – basato su acrilonitrile, butadiene, stirene &. Questo materiale è molto apprezzato per la sua elevata resistenza all'impatto e la sua attitudine. Quindi, può resistere a un gran numero di temperature. L'ABS è una miscela della rigidità dell'acrilonitrile, della tenacità del butadiene e della lavorabilità dello stirene, quindi ha una varietà di usi per ogni prodotto.

Di cosa è fatto l'ABS?

L'ABS è costituito da tre monomeri:

• Acrilonitrile: Offre resistenza chimica e stabilità al calore Resistenza sia chimica che al calore. Queste sono caratteristiche essenziali poiché il prodotto è utilizzato in settori con alte temperature ed esposizione chimica.
• Butadiene: Contribuisce a conferire resistenza e resistenza agli urti.
• Stirene: Aumenta la rigidità e la scorrevolezza, migliorando la capacità di scorrimento.

Queste due caratteristiche si combinano per produrre un materiale plastico ben bilanciato. Quindi, può avere varie applicazioni per usi diversi in base al rapporto di monomeri coinvolti.

Quali sono le proprietà dell'ABS?

L'ABS possiede diverse proprietà degne di nota che lo rendono un materiale preferito in numerosi settori;

1. Elevata resistenza agli urti: Grazie al componente butadiene, il prodotto è in grado di assorbire energia. Pertanto, può resistere agli urti senza screpolarsi o rompersi.
2. Rigidità: Lo stirene offre la resistenza strutturale dell'ABS necessaria per un'ulteriore adesione dell'applicazione.
3. Stabilità termica: È relativamente insensibile agli effetti della temperatura e rimane costante in un intervallo di temperature piuttosto ampio.
4. Resistenza chimica: Tali proprietà, come la resistenza agli urti, la resistenza chimica e all'olio, contribuiscono in questo modo all'ABS.
5. Buon isolamento elettrico: L'ABS è un ottimo isolante e pertanto può essere utilizzato per gli elettrodomestici.

La seguente tabella ti aiuterà a descrivere le proprietà del materiale ABS

Proprietà	Valori tipici
Densità	1,03 – 1,12 g/cm³
Resistenza alla trazione	20 – 40 MPa
Modulo di trazione	1.500 – 3.000 MPa
Resistenza all'impatto (Izod intagliato)	80 – 130 kJ/m²
Resistenza alla flessione	60 – 100 MPa
Modulo di flessione	2.000 – 3.500 MPa
Temperatura di deflessione del calore	Temperatura 85 – 105 °C
Punto di rammollimento Vicat	Temperatura: da 95 a 105 °C
Infiammabilità	UL94 HB o V-2
Assorbimento d'acqua	0,2 – 0,5 % (in peso)
Durezza superficiale (Rockwell)	Autostrada M60-R118

Quali sono le conseguenze quando l'ABS si fonde con materiali termoplastici?

L'ABS può migliorare le sue proprietà miscelandolo con altri materiali termoplastici, comunemente policarbonato (PC) o cloruro di polivinile (PVC). Ad esempio:

1. Il materiale con PC migliora la resistenza al calore e la forza dell'ABS. Quindi, funziona in accordo con la plasticità e la flessibilità di un policarbonato (PC). Vai a PC contro plastica ABS E stampaggio a iniezione di policarbonato pagina per saperne di più sul materiale del PC,
2. Se combinato con il PVC, offre una migliore resistenza chimica e ignifuga.

Queste miscele vengono impiegate quando si desiderano apportare modifiche specifiche alle proprietà del polimero per soddisfare criteri di elevate prestazioni.

In che modo gli additivi migliorano le proprietà del materiale ABS?

Additivi come stabilizzanti, plastificanti e coloranti possono essere aggiunti all'ABS per migliorarne o modificarne le proprietà;

1. Stabilizzatori: Migliora la stabilità al calore e ai raggi UV dell'ABS.
2. Plastificanti: Rafforza l'elemento di flessibilità e morbidezza nei tuoi vestiti.
3. Coloranti: Consentono di modificare l'aspetto dell'ABS senza compromettere la funzionalità della vettura.

Anche altri additivi, come ad esempio i ritardanti di fiamma, aumentano la resistenza al fuoco dei prodotti realizzati in ABS.

L'ABS è tossico?

La posizione dell'Unione Europea sull'ACS è che non è tossico e quindi adatto all'uso in prodotti di consumo. Non contiene composti tossici come ftalati, bisfenolo-A (BPA), ecc. e non emette un cattivo odore. Ma quando è sottoposto al processo di produzione o quando esposto a calore elevato/fiamme (combustione), il derivato dell'ABS emette fumi tossici. Ciò aiuta a prevenire l'esposizione alle sostanze chimiche durante la lavorazione e lo smaltimento di questi prodotti.

Processo di produzione passo dopo passo dell'ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene)

Ecco il processo completo di produzione del materiale ABS;

1. Preparazione delle materie prime

I tre monomeri, ovvero acrilonitrile, butadiene e stirene, vengono sintetizzati individualmente con il rapporto richiesto. Ogni monomero conferisce proprietà uniche al polimero ABS finale. Qui, lo stirene conferisce rigidità e facilità di lavorazione, l'acrilonitrile contribuisce alla resistenza al calore e alle sostanze chimiche e il butadiene contribuisce alla resistenza all'impatto.

2. Processo di polimerizzazione

L'ABS viene creato utilizzando due metodi principali di polimerizzazione, quali:

A. Polimerizzazione in emulsione

Nella polimerizzazione in emulsione, i monomeri sono piuttosto insolubili in acqua e vengono quindi dispersi con l'aiuto di tensioattivi. Il butadiene crea inizialmente la formazione di particelle di gomma, quindi l'acrilonitrile e lo stirene polimerizzano e circondano le particelle di gomma per formare una struttura interbloccata di una matrice polimerica. Questo metodo consente il controllo della struttura polimerica finale e delle sue proprietà in misura maggiore.

B. Polimerizzazione di massa (in massa)

Nella polimerizzazione di massa, non c'è uso di acqua nella miscelazione dei monomeri. I catalizzatori portano al processo di polimerizzazione e il processo commerciale avviene in recipienti di reazione molto grandi. Questo è seguito dalla fusione e dall'estrusione del polimero, dal raffreddamento e quindi dalla pellettizzazione. Questo processo è anche più rapido ed efficiente nella produzione su larga scala rispetto all'elaborazione in batch.

3. Aggiunta di stabilizzanti e additivi

Gli stabilizzanti e gli additivi vengono per lo più aggiunti al cibo. Quindi, aiutano a mantenere alcune proprietà del cibo come colore e consistenza. Dopo che la polimerizzazione è stata completata, alcuni altri ingredienti che includono stabilizzatori UV, pigmenti e plastificanti vengono aggiunti all'ABS. Tali additivi servono a migliorare le proprietà del materiale, tra cui il rafforzamento della resistenza alle condizioni atmosferiche e il colore o ad aumentare la flessibilità.

4. Raffreddamento e Pelletizzazione

Quindi il polimero fuso viene estruso attraverso una filiera e fuoriesce sotto forma di lunghi filamenti. Questi filamenti vengono poi raffreddati con acqua o aria per trasformare il polimero in un materiale solido. Dopo che questo processo è completo, il filamento viene ridotto in piccoli pellet di uguali dimensioni dopo che si è raffreddato. Questi sono pellet ABS che sono facili da trasportare e sono usati come materiale di base da usare nella fabbricazione di prodotti.

5. Elaborazione finale

Questi pellet ABS hanno varie applicazioni in molti processi di produzione, vale a dire stampaggio a iniezione, estrusione e stampaggio a soffiaggio. Comporta il stampaggio a iniezione abs di prodotti quali parti di automobili, involucri elettronici e ABS modellare giocattoli tra gli altri attraverso il processo di fusione dei pellet e la loro successiva iniezione negli stampi. Lo stampaggio per estrusione e soffiaggio viene applicato a prodotti come tubi e bottiglie e l'altro è lo stampaggio per iniezione e soffiaggio che viene applicato a prodotti come giocattoli e contenitori. Tutte le tecniche di cui sopra massimizzano l'uso delle proprietà dell'ABS per sviluppare prodotti finiti resistenti e di qualità.

L'ABS è riciclabile?

Sì, l'ABS è riciclabile. Non si degrada molto nelle proprietà quando è stato rielaborato e riutilizzato. La procedura di riciclaggio dell'ABS comporta la rottura del materiale in pellet in modo che possano essere rifusi nei prodotti richiesti. Tuttavia, il riciclaggio dell'ABS non è paragonabile ad altre plastiche come il PET o l'HDPE per alcuni motivi come la contaminazione e la selezione.

Gradi ABS disponibili in commercio

La tabella seguente fornisce una panoramica approfondita dei diversi gradi di ABS disponibili sul mercato.

Tipo di grado ABS	Proprietà chiave	Applicazioni tipiche
ABS per uso generale	Buona resistenza agli urti, moderata resistenza al calore	Prodotti di consumo, elettrodomestici
ABS ad alto impatto	Maggiore tenacità e resistenza agli urti	Componenti per autoveicoli, parti industriali
ABS ad alta temperatura	Temperatura di deflessione del calore più elevata	Cruscotti per autoveicoli, quadri elettrici
ABS di grado di placcatura	Adatto per galvanica e alta qualità superficiale	Finiture per auto, prodotti decorativi
ABS ignifugo	Contiene additivi ignifughi	Alloggiamenti elettrici, elettrodomestici, elettronica
ABS di grado estruso	Buona resistenza alla fusione per i processi di estrusione	Tubi, profili, lamiere
ABS trasparente	Trasparente o colorato, buona resistenza agli urti	Lenti, dispositivi medici, imballaggi cosmetici

Vantaggi del materiale ABS

Ecco alcuni vantaggi del materiale ABS;

1. Elevata resistenza agli urti: Ideale per scopi protettivi.
2. Durevole: Molto duro e fragile, viene quindi utilizzato laddove è richiesta rigidità, ad esempio negli elementi strutturali.
3. Facilmente lavorabile: Possono essere facilmente modellati, forati e sagomati.
4. Conveniente: È più conveniente rispetto ad altre materie plastiche ingegnerizzate.
5. Ampio intervallo di temperatura: Buone prestazioni ad alta temperatura abbinate a soddisfacenti prestazioni a bassa temperatura.

Svantaggi del materiale ABS

Oltre a diversi vantaggi, l'ABS presenta anche alcune sfide. Queste possono includere;

1. Scarsa resistenza alle intemperie: Essendo sufficientemente fragili per la loro sensibilità alla luce, si degradano se esposti ai raggi ultravioletti.
2. Bassa resistenza chimica: Possono resistere solo ad acidi deboli o solventi.
3. Resistenza al calore limitata: Si tratta di un aspetto importante da considerare quando si utilizzano prodotti ABS, poiché le temperature più elevate possono causare deformazioni dei prodotti.
4. Non biodegradabile: L'ABS è uno dei materiali che causano l'accumulo di rifiuti plastici nelle discariche.
5. Emissione di fumi nocivi: Dovrebbe essere gestito in modo efficace in termini di modalità di lavorazione e smaltimento dei suoi rifiuti. Perché, quando lo bruciamo, emette fumi pericolosi.

Utilizzi del materiale ABS

Di seguito sono riportate le applicazioni del materiale ABS in vari campi;

1. Ricambi per auto: I possibili punti critici includono il cruscotto, i copricerchi o i paraurti e i loro componenti.
2. Elettronica di consumo: Protezioni per notebook, tasti del computer e protezioni per il corpo del telefono.
3. Giocattoli: Utilizzato in prodotti come i mattoncini LEGO poiché è oltre la rigidità.
4. Elettrodomestici: Aspirapolvere, bollitori, forchette e posate e robot da cucina.
5. Stampa 3D: Spesso utilizzati come materiale da costruzione nella stampa 3D, i filamenti sfruttano il Dow ABS.
6. Dispositivi Medici: Gli alloggiamenti dei dispositivi medici, così come altri sottogruppi e componenti, richiedono un materiale che sia difficile da rompere, graffiare o usurare e che sia anche facile da sterilizzare; ecco perché l'ABS è ampiamente utilizzato in componenti quali inalatori e strumenti chirurgici.
7. Materiali da costruzione: L'ABS è utilizzato nei prodotti da costruzione come tubi e raccordi idraulici. Generalmente è dovuto alle caratteristiche di resistenza all'impatto e alla corrosione chimica del materiale.
8. Interni per auto: Oltre all'uso nel cruscotto e nei paraurti, viene utilizzato anche per quelle parti del veicolo che devono essere sia resistenti che eleganti. Queste possono includere finiture interne, console centrale e pannelli delle portiere.
9. Attrezzature per ufficio: L'ABS viene utilizzato nella produzione di apparecchiature per ufficio come stampanti, fotocopiatrici e fax perché è rigido e ha una buona resistenza agli urti.

Conclusione

In conclusione, l'ABS è una di quelle varietà ben note di materiali termoplastici che dimostrano alti livelli di resistenza all'abrasione, all'impatto e al calore, nonché facilità di lavorazione. Sebbene abbia una sensibilità UV molto scarsa e una resistenza al calore molto bassa, è un materiale migliore grazie ai numerosi vantaggi che possiede nella maggior parte degli usi. L'ABS è un materiale riutilizzabile che viene utilizzato in varie applicazioni. Queste possono includere parti di automobili, gadget elettronici, giocattoli e altri prodotti. Poiché gli aspetti di sostenibilità stanno diventando molto importanti, il riciclaggio dell'ABS sta ricevendo attenzione per ridurre i rifiuti di plastica.

Domande frequenti

È sicuro utilizzare l'ABS per il contatto con gli alimenti?

Va notato che, di norma, l'ABS non viene utilizzato per il contatto diretto con gli alimenti. Sebbene trovi diverse applicazioni in contesti di contatto indiretto con gli alimenti. vai a è Materiale ABS sicuro pagina per saperne di più.

Come si comporta l'ABS con elevati livelli di calore?

L'ABS è resistente al calore, ma ha lo svantaggio di deformarsi se esposto al calore per un lungo periodo.

Quanto dura la plastica ABS?

Pur essendo molto leggero, l'ABS è anche molto robusto e ha un'elevata resistenza agli urti, quindi è ideale per un utilizzo intensivo.

Quali sono gli utilizzi dell'ABS nella stampa 3D?

I materiali ABS sono comunemente utilizzati nella stampa 3D per realizzare componenti rigidi e resistenti allo strappo, come prototipi, modelli e prodotti parziali.

L'ABS è ignifugo?

Ci sono addominali gradi che sono ignifughi, ma l'ABS non legato potrebbe non avere questa proprietà.