Acrilonitril-butadien-stiren (ABS) este un copolimer compus din trei monomeri diferiți: - acrilonitril; - butadien; și - stiren. Bine cunoscut pentru rezistența sa bună la impact, stabilitatea dimensională în timpul prelucrării și rezistența fantastică la uzură. ABS este utilizat în piese și module pentru automobile și camioane, aparate electrocasnice, jucării și imprimare 3D. ABS este sintetizat tehnic din trei monomeri: acrilonitril, butadienă și stiren, ceea ce îl face foarte rezistent, rigid și rezistent la căldură decât alte materiale termoplastice. Astfel, este ideal pentru toate produsele de uz general, precum și pentru cele industriale. În acest articol, veți afla ce este acest ABS și cum anume este creat. Așadar, să obținem câteva informații suplimentare despre proprietățile, procesul de fabricație și utilizările plasticului ABS.
Ce este materialul ABS?
ABS este un polimer alchiloidal termoplastic cu formula (C3H3NO) - pe bază de acrilonitril, butadienă, stiren &. Acest material este foarte apreciat pentru rezistența sa ridicată la impact și aptitudinea sa. Astfel, poate rezista unui număr mare de temperaturi. ABS este un amestec de rigiditate a acrilonitrilului, tenacitate a butadienei și procesabilitate a stirenului, astfel încât are o varietate de utilizări pentru fiecare produs.
Din ce este fabricat ABS
ABS este fabricat din trei monomeri:
- Acrilonitril: Oferă rezistență chimică și stabilitate la căldură Atât substanțe chimice, cât și rezistență la căldură. Acestea sunt caracteristici esențiale, deoarece produsul este utilizat în industrii cu temperaturi ridicate și expunere chimică.
- Butadienă: Ajută la asigurarea rezistenței și rezistenței la șocuri.
- Styrene: Crește rigiditatea și netezimea și crește capacitatea de curgere.
Aceste două caracteristici se combină pentru a produce un material plastic bine echilibrat. Astfel, acesta poate avea diverse aplicații pentru diferite utilizări, în funcție de raportul monomerilor implicați.
Care sunt proprietățile ABS-ului?
ABS posedă mai multe proprietăți notabile care îl fac un material preferat în numeroase industrii;
- Rezistență ridicată la impact: Datorită componentei de butadienă, produsul este capabil să absoarbă energia. Astfel, poate rezista șocurilor fără a se fisura sau rupe.
- Rigiditate: Styrenul oferă rezistența structurală a ABS necesară pentru aderența suplimentară a aplicației.
- Stabilitate termică: Acesta este relativ insensibil la efectele temperaturii și rămâne constant pe o gamă destul de largă de temperaturi.
- Rezistență chimică: Astfel de proprietăți rezistență la impact rezistență chimică și la ulei Acrilonitrilul contribuie la ABS în acest fel.
- Izolație electrică bună: ABS este un izolator foarte bun; prin urmare, poate fi utilizat pentru aparate electrice.
Următorul tabel vă va ajuta să descrieți proprietățile materialului ABS
| Proprietate | Valori tipice |
| Densitate | 1,03 - 1,12 g/cm³ |
| Rezistența la tracțiune | 20 - 40 MPa |
| Modul de tracțiune | 1.500 - 3.000 MPa |
| Rezistența la impact (Izod crestat) | 80 - 130 kJ/m² |
| Rezistența la flexiune | 60 - 100 MPa |
| Modul de flexiune | 2.000 - 3.500 MPa |
| Temperatura de deflecție a căldurii | 85 - 105 °C |
| Punctul de înmuiere Vicat | 95 - 105 °C |
| Inflamabilitate | UL94 HB sau V-2 |
| Absorbția apei | 0,2 - 0,5 % (în greutate) |
| Duritatea suprafeței (Rockwell) | M60 - R118 |
Ce consecințe apar atunci când ABS se amestecă cu materiale termoplastice?
ABS își poate îmbunătăți proprietățile prin amestecarea cu alte materiale termoplastice, de obicei policarbonat (PC) sau policlorură de vinil (PVC). De exemplu:
- Materialul cu PC îmbunătățește rezistența la căldură și rezistența ABS. Deci, funcționează în acord cu plasticitatea și flexibilitatea unui policarbonat (PC). Vă rugăm să mergeți la PC vs plastic ABS și turnare prin injecție policarbonat pentru a afla mai multe despre materialul PC,
- Atunci când este combinat cu PVC, are o rezistență chimică mai bună, precum și rezistență la flacără.
Aceste amestecuri sunt utilizate atunci când se doresc modificări specifice ale proprietăților polimerului pentru a îndeplini criterii de înaltă performanță.
Cum îmbunătățesc aditivii proprietățile materialului ABS?
Aditivii precum stabilizatorii, plastifianții și coloranții pot fi adăugați la ABS pentru a-i îmbunătăți sau modifica proprietățile;
- Stabilizatoare: Îmbunătățirea stabilității la căldură și UV a ABS.
- Plastifianți: Consolidarea elementului de flexibilitate și moliciune în hainele dvs.
- Coloranți: Permit modificarea aspectului ABS fără a avea un impact asupra funcționalității mașinii.
Alți aditivi, de exemplu substanțele ignifuge, sporesc de asemenea rezistența la foc a produselor fabricate din ABS.
Este ABS toxic?
Poziția Uniunii Europene cu privire la ACS este că aceasta nu este toxică și, prin urmare, este adecvată pentru utilizarea în produse consumabile. Acesta nu conține compuși toxici precum ftalați, bisfenol-A (BPA) etc. și nici nu emană un miros neplăcut. Însă, atunci când este supus procesului de fabricație sau când este expus la căldură/ flăcări puternice (ardere), derivatul ABS emană vapori toxici. Acest lucru ajută la prevenirea expunerii la substanțele chimice în timpul procesării și eliminării acestor produse.
Procesul de fabricație pas cu pas al ABS (acrilonitril butadien stiren)
Acesta este procesul complet de fabricație a materialului ABS;
1. Pregătirea materiilor prime
Cei trei monomeri, și anume acrilonitrilul, butadiena și stirenul, sunt sintetizați individual cu raportul necesar. Fiecare monomer contribuie cu proprietăți unice la polimerul ABS final. În acest caz, stirenul conferă rigiditate și ușurință de prelucrare, acrilonitrilul contribuie la rezistența termică și chimică, iar butadiena contribuie la rezistența la impact.
2. Procesul de polimerizare
ABS este creat folosind două metode principale de polimerizare, cum ar fi;
A. Polimerizarea în emulsie
În polimerizarea în emulsie, monomerii sunt mai degrabă insolubili în apă și sunt astfel dispersați cu ajutorul surfactanților. Butadiena creează inițial formarea de particule de cauciuc, iar apoi acrilonitrilul și stirenul polimerizează și înconjoară particulele de cauciuc pentru a forma o structură interconectată a unei matrice polimerice. Această metodă permite controlul într-o mai mare măsură al structurii finale a polimerului și al proprietăților sale.
B. Polimerizarea în masă (vrac)
În polimerizarea în masă, nu se utilizează apă în amestecarea monomerilor. Catalizatorii conduc la procesul de polimerizare, iar procesul comercial are loc în vase reactoare foarte mari. Aceasta este urmată de topirea și extrudarea polimerului, răcirea și apoi peletizarea. Acest proces este, de asemenea, mai rapid și mai eficient în producția la scară largă decât procesarea pe loturi.
3. Adăugarea de stabilizatori și aditivi
Stabilizatorii și aditivii sunt adăugați mai ales la alimente. Astfel, acestea ajută la menținerea anumitor proprietăți ale alimentelor, cum ar fi culoarea și textura. După polimerizare, la ABS se adaugă alte ingrediente, printre care stabilizatori UV, pigmenți și plastifianți. Acești aditivi servesc la îmbunătățirea proprietăților materialului, inclusiv la consolidarea rezistenței la condițiile meteorologice și a culorii sau la creșterea flexibilității.
4. Răcirea și peletizarea
Apoi, polimerul topit este extrudat printr-o filieră și iese sub formă de fire lungi. Aceste fire sunt apoi răcite cu apă sau aer pentru a transforma polimerul într-un material solid. După ce acest proces este finalizat, firul este redus la granule mici, de dimensiuni egale, după ce se răcește. Aceste granule de ABS sunt ușor de transportat și sunt utilizate ca material de bază pentru fabricarea produselor.
5. Prelucrarea finală
Aceste granule ABS au diverse aplicații în multe procese de fabricație, și anume turnare prin injecție, extrudare și turnare prin suflare. Aceasta implică turnare prin injecție abs de produse cum ar fi piese auto, carcase electronice și abs turnare jucării printre altele, prin procesul de topire a peletelor și apoi injectarea lor în matrițe. Turnarea prin extrudare suflare se aplică la produse precum țevi și sticle, iar cealaltă este turnarea prin injecție suflare care se aplică la produse precum jucării și containere. Toate tehnicile de mai sus maximizează utilizarea proprietăților ABS-ului pentru a dezvolta produse finite puternice și de calitate.
Este ABS reciclabil?
Da, ABS este reciclabil. Proprietățile sale nu se degradează foarte mult atunci când a fost reprocesat și reutilizat. Procedura de reciclare a ABS implică ruperea materialului în pelete, astfel încât acestea să poată fi refolosite în produsele necesare. Cu toate acestea, reciclarea ABS nu este atât de mare în comparație cu alte materiale plastice precum PET sau HDPE din cauza unor motive precum contaminarea și sortarea.
Clase de ABS disponibile în comerț
Tabelul următor oferă o înțelegere aprofundată a diferitelor clase de ABS disponibile pe piață.
| Tip grad ABS | Proprietăți cheie | Aplicații tipice |
| ABS de uz general | Rezistență bună la impact, rezistență moderată la căldură | Produse de consum, aparate de uz casnic |
| ABS cu impact ridicat | Duritate și rezistență la impact îmbunătățite | Componente auto, piese industriale |
| ABS cu căldură ridicată | Temperatură de deformare termică mai mare | Tablouri de bord auto, carcase electrice |
| Plating Grade ABS | Potrivit pentru galvanizare și calitate ridicată a suprafeței | Ornamente auto, produse decorative |
| ABS rezistent la flăcări | Conține aditivi ignifugi | Carcase electrice, aparate, electronice |
| Grad de extrudare ABS | Rezistență bună la topire pentru procesele de extrudare | Țevi, profile, foi |
| ABS transparent | Transparent sau colorat, rezistență bună la impact | Lentile, dispozitive medicale, ambalaje cosmetice |
Avantajele materialului ABS
Iată câteva avantaje ale materialului ABS;
- Rezistență ridicată la impact: Folosit cel mai bine în scopuri de protecție.
- Durabil: Foarte dur și fragil, este utilizat acolo unde este necesară rigiditate, cum ar fi în elementele structurale.
- Ușor prelucrabil: Acestea pot fi ușor turnate, găurite, precum și modelate.
- Rentabil: Este mai rentabil în comparație cu alte materiale plastice prelucrate.
- Interval larg de temperatură: Performanță bună la temperaturi ridicate, cuplată cu o performanță satisfăcătoare la temperaturi scăzute.
Dezavantaje ale materialului ABS
Pe lângă mai multe avantaje, ABS oferă și unele provocări. Acestea pot include;
- Rezistență slabă la intemperii: Suficient de fragile pentru sensibilitatea lor la lumină, acestea se degradează la expunerea la ultraviolete.
- Rezistență chimică scăzută: Acestea pot rezista numai la acizi sau solvenți slabi.
- Rezistență limitată la căldură: Acesta este un aspect important atunci când se utilizează produse ABS, deoarece temperaturile ridicate pot provoca deformarea produselor.
- Non-biodegradabil: ABS este unul dintre materialele care cauzează acumularea de deșeuri de plastic în depozitele de deșeuri.
- Emisie de vapori nocivi: Ar trebui să fie gestionată eficient în ceea ce privește modul în care este prelucrată și modul în care sunt eliminate deșeurile sale. Pentru că, atunci când le ardem, emană fumuri periculoase.
Utilizări ale materialului ABS
Următoarele sunt aplicațiile materialului ABS în diverse domenii;
- Piese auto: Punctele de aprindere posibile includ tabloul de bord, capacele roților sau barele de protecție și componentele acestora.
- Electronice de consum: Protectori pentru notebook-uri, chei de calculator și scuturi pentru corpurile telefoanelor.
- Jucării: Folosit în produse cum ar fi cărămizile LEGO, deoarece este dincolo de rigiditate.
- Aparate electrocasnice: Aspiratoare, ceainice, furculițe și cuțite și procesoare de alimente.
- Imprimare 3D: Frecvent utilizate ca material de construcție în imprimarea 3D, filamentele utilizează dow ABS.
- Dispozitive medicale: Carcasa dispozitivelor medicale, precum și alte subansamble și componente necesită un material care este dificil de rupt, zgâriat sau purtat, precum și ușor de sterilizat, de aceea ABS este utilizat pe scară largă cu piese precum inhalatoarele și instrumentele chirurgicale.
- Materiale de construcție: ABS este utilizat în produse pentru construcții, cum ar fi țevile și fitingurile sanitare. Aceasta se datorează, în general, caracteristicilor de rezistență la impact și la coroziune chimică ale materialului.
- Interioare auto: În plus față de utilizarea în tabloul de bord și barele de protecție, acesta este, de asemenea, utilizat pentru acele părți ale vehiculului care trebuie să fie puternice și să ofere un aspect elegant. Acestea pot include tapițeria interioară, consola centrală și panourile ușilor.
- Echipament de birou: ABS este utilizat în producția de echipamente de birou, cum ar fi imprimantele, fotocopiatoarele și faxurile, deoarece este rigid și are o rezistență bună la impact.
Concluzie
În concluzie, ABS este una dintre acele varietăți bine cunoscute de materiale termoplastice care demonstrează niveluri ridicate de rezistență la abraziune, impact și căldură, precum și ușurință în prelucrare. Deși are o sensibilitate foarte slabă la UV și o rezistență foarte scăzută la căldură, este un material mai bun datorită numeroaselor avantaje pe care le posedă în majoritatea utilizărilor. ABS este un material reutilizabil care este utilizat în diverse aplicații. Acestea pot include piese auto, gadgeturi electronice, jucării și alte produse. Pe măsură ce aspectele legate de durabilitate capătă importanța necesară, reciclarea ABS primește atenție pentru reducerea deșeurilor de plastic.
Întrebări frecvente
Dacă este sigură utilizarea ABS pentru contactul cu alimentele?
Trebuie remarcat faptul că, de regulă, ABS nu este utilizat pentru contactul direct cu produsele alimentare. Cu toate acestea, acesta găsește mai multe aplicații în situații de contact indirect cu alimentele. vă rugăm să accesați este Material ABS sigur pentru a afla mai multe.
Cum rezistă ABS la niveluri ridicate de căldură?
ABS este rezistent la căldură și are dezavantajul de a se deforma atunci când este expus la căldură pentru o perioadă lungă de timp.
Cât de mult durează plasticul ABS?
Deși este foarte ușor, ABS-ul este, de asemenea, foarte dur și are o rezistență ridicată la impact, deci este bun pentru utilizarea neiertătoare.
Care sunt utilizările ABS-ului în imprimarea 3D?
Materialele ABS sunt utilizate în mod obișnuit în imprimarea 3D care oferă componente rigide și rezistente la rupere, cum ar fi prototipuri, modele și produse.
Este ABS ignifug?
Există ABS care sunt ignifuge, dar ABS-ul nealiat poate să nu conțină această proprietate.